云南省昆明市铁路局第三中学2022-2023学年高三物理下学期期末试题含解析

云南省昆明市铁路局第三中学2022-2023学年高三物理下学期期末试题含解析一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意1.（单选）如图所示，空间有与水平方向成θ角的匀强电场．一个质量为m的带电小球，用长L的绝缘细线悬挂于O点．当小球静止时，细线恰好处于水平位置．现用一个外力将小球沿圆弧缓慢地拉到最低点，此过程小球的电荷量不变．则该外力做的功为（）A．mgLcotθB．mgLtanθC．D．mgL参考答案：考点：动能定理的应用；带电粒子在匀强电场中的运动．专题：动能定理的应用专题．分析：小球在最高点受力平衡，根据平衡条件得出电场力大小；然后对从最高点到最低点过程运用动能定理列式求解．解答：解：小球在最高点受力平衡，如图，根据平衡条件，有：T=mgcotθ…①qE=…②对从最高点到最低点过程运用动能定理得到：WF+mgL+qE?L?cos（225°﹣θ）=0…③由②③解得：WF=mgLcotθ故选：A．点评：本题关键是先根据平衡条件求出弹力和电场力，然后根据动能定理列式求解出拉力F做的功．2.学习物理除了知识的学习外，还要领悟并掌握处理物理问题的思想与方法。下列关于物理学中的思想方法叙述正确的是

A．在探究加速度与力、质量的关系实验中使用了理想化模型的思想方法B．伽利略在研究自由落体运动时采用了控制变量的方法C．在探究求合力方法的实验中使用了微元法D．伽利略在研究力与运动关系时利用了理想实验法参考答案：D3.火星的质量和半径分别约为地球的和，地球表面的重力加速度为g，则火星表面的重力加速度约为(

)A．0.2g

B．0.4g

C．2.5g

D．5g参考答案：答案：B4.（多选）如图所示的是嫦娥三号飞船登月的飞行轨道示意图，下列说法正确的是

A．在地面出发点A附近，即刚发射阶段，飞船处于超重状态

B．从轨道上近月点C飞行到月面着陆点D，飞船处于失重状态

C．飞船在环绕月球的圆轨道上B处须点火减速才能进入椭圆轨道

D．飞船在环绕月球的椭圆轨道上时B处的加速度小于在圆轨道上时B处的加速度参考答案：AC5.某物体做匀加速直线运动，在某时刻前t1内的位移是s1，在该时刻后t2内的位移是s2，则物体的加速度是（

）A. B. C. D.参考答案：A【详解】设初速度为v，加速度为a，由位移时间公式得：S1＝vt1+at12；S2＝(v+at1)t2+at22；联立以上两式解得：a=；故A正确，BCD错误；故选A。【点睛】本题主要考查匀变速直线运动中位移和时间的关系，速度与加速度的关系，属于基础题．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.)若将该密闭气体视为理想气体，气球逐渐膨胀起来的过程中，气体对外做了

0.6J的功，同时吸收了0.9J的热量，则该气体内能变化了

J；若气球在膨胀过程中迅速脱离瓶颈，则该气球内气体的温度

(填“升高”或“降低”)。参考答案：0.3

降低7.（3分）一电子具100eV的动能、从A点垂直电场线方向飞入匀强电场，当从B点飞出时与场强方向恰成150°，如图所示，则A、B两点间的电势差为______V。参考答案：

3008.如图所示，我们可以探究平行板电容器的电容与哪些因素有关．平行板电容器已充电，带电量为Q，静电计的指针偏角大小，表示两极板间电势差的大小．如果使极板间的正对面积变小，发现静电计指针的偏角变大，我们就说平行板电容器的电容变小（填“变大”或“变小”）；如果使两极板间的距离变大，发现静电计指针的偏角变大，我们就说平行板电容器的电容变小（填“变大”或“变小”）．我们之所以能够得出这些结论是因为电容器的电容C=．参考答案：考点：电容器的动态分析．专题：电容器专题．分析：根据电容的决定式，分析电容如何变化，由电容的定义式分析板间电压的变化，再判断静电计指针偏角的变化．解答：解：根据C=，正对面积变小说明电容减小，又C=，电压增大则发现静电计指针的偏角变大；使两极板间的距离变大，根据C=，说明电容减小，又C=，电压增大则发现静电计指针的偏角变大．我们之所以能够得出这些结论是因为电容器的电容C=故答案为：变小，变小，点评：本题是电容器动态变化分析问题，关键要掌握电容的决定式和电容的定义式，并能进行综合分析．9.用图（a）所示的实验装置验证牛顿第二定律。①某同学通过实验得到如图（b）所示的a—F图象，造成这一结果的原因是：在平衡摩擦力时

。图中a0表示的是

时小车的加速度。②某同学得到如图（c）所示的纸带。已知打点计时器电源频率为50Hz．A、B、C、D、E、F、G是纸带上7个连续的点。=

cm。由此可算出小车的加速度a=

m/s2（保留两位有效数字）。参考答案：①长木板的倾角过大（2分，能答到这个意思即可）；未挂砂桶（2分）。②1.80（2分，填1.8也可）；5.0m/s2（2分）10.光滑水平面上两小球a、b用不可伸长的松弛细绳相连。开始时两球静止，给b球一个水平恒力拖动B球运动直至绳被拉紧，然后两球一起运动，在两球一起运动过程中两球的总动量

(填“守恒”或“不守恒”)；系统的机械能

(填“守恒”或“不守恒”)。参考答案：不守恒，不守恒；11.当具有5.0eV能量的光子照射到某金属表面后，从金属表面逸出的光电子的最大初动能是1.5eV．为了使该金属产生光电效应，入射光子的最低能量为

▲

A．1.5eV

B．3.5eV

C．5.0eV

D．6.5eV参考答案：

B

12.如图所示，长L的轻直杆两端分别固定小球A和B，A、B都可以看作质点，它们的质量分别为2m和m。A球靠在光滑的竖直墙面上，B球放置在光滑水平地面上，杆与竖直墙面的夹角为37o。现将AB球由静止释放，A、B滑至杆与竖直墙面的夹角为53o时，vA：vB＝____________，A球运动的速度大小为____________。

参考答案：4：3，（或0.559）13.一质点由位置A向北运动了4m，又转向东运动了3m，到达B点，然后转向南运动了1m，到达C点，在上述过程中质点运动的路程是

m，运动的位移是

m。参考答案：8，三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（09年大连24中质检）（选修3—4）（5分）半径为R的半圆柱形玻璃，横截面如图所O为圆心，已知玻璃的折射率为，当光由玻璃射向空气时，发生全反射的临界角为45°．一束与MN平面成45°的平行光束射到玻璃的半圆柱面上，经玻璃折射后，有部分光能从MN平面上射出．求①说明光能从MN平面上射出的理由?

②能从MN射出的光束的宽度d为多少?参考答案：解析：①如下图所示，进入玻璃中的光线a垂直半球面，沿半径方向直达球心位置O，且入射角等于临界角，恰好在O点发生全反射。光线a右侧的光线（如：光线b）经球面折射后，射在MN上的入射角一定大于临界角，在MN上发生全反射，不能射出。光线a左侧的光线经半球面折射后，射到MN面上的入射角均小于临界角，能从MN面上射出。（1分）最左边射向半球的光线c与球面相切，入射角i=90°折射角r=45°。故光线c将垂直MN射出（1分）

②由折射定律知（1分）

则r=45°

（1分）

所以在MN面上射出的光束宽度应是

（1分）15.螺线管通电后，小磁针静止时指向如图所示，请在图中标出通电螺线管的N、S极，并标出电源的正、负极。参考答案：N、S极1分电源+、-极四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图，MN、PQ两条平行的光滑金属轨道与水平面成q=300角固定，轨距为L=1m，质量为m的金属杆ab水平放置在轨道上，其阻值忽略不计。空间存在匀强磁场，磁场方向垂直于轨道平面向上，磁感应强度为B=0.5T。P、M间接有阻值R1的定值电阻，Q、N间接变阻箱R。现从静止释放ab，改变变阻箱的阻值R，测得最大速度为vm，得到与的关系如图所示。若轨道足够长且电阻不计，重力加速度g取l0m/s2。求：（1）金属杆的质量m和定值电阻的阻值R1；（2）当变阻箱R取4Ω时，且金属杆ab运动的加速度为gsinq时，此时金属杆ab运动的速度；（3）当变阻箱R取4Ω时，且金属杆ab运动的速度为时，定值电阻R1消耗的电功率。参考答案：（1）总电阻为R总＝R1R/(R1＋R)；I＝BLv/R总当达到最大速度时金属棒受力平衡。mgsinq＝BIL=，，根据图像代入数据，可以得到棒的质量m=0.1kg，R=1Ω（2）（5分）金属杆ab运动的加速度为gsinq时，I′＝BLv′/R总根据牛顿第二定律F合＝ma，mgsinq－BI’L＝ma，mgsinq－＝mgsinq，代入数据，得到v′＝0.8m/s（3）（4分）当变阻箱R取4Ω时，根据图像得到vm=1.6m/s，。17.如图所示，A为位于一定高度处的质量为m的小球，B为位于水平地面上的质量为M的长方形空心盒子，盒子足够长，且M=2m，盒子与地面间的动摩擦因数=0.2．盒内存在着某种力场，每当小球进入盒内，该力场将同时对小球和盒子施加一个大小为F=Mg、方向分别竖直向上和向下的恒力作用；每当小球离开盒子，该力F同时立即消失．盒子的上表面开有一系列略大于小球的小孔，孔间距满足一定的关系，使得小球进出盒子的过程中始终不与盒子接触．当小球A以v=1m/s的速度从孔1进入盒子的瞬间，盒子B恰以v0=6m/s的速度向右滑行．取重力加速度g=10m/s2，小球恰能顺次从各个小孔进出盒子．试求：

（1）小球A从第一次进入盒子到第二次进入盒子所经历的时间；

（2）盒子上至少要开多少个小孔，才能保证小球始终不与盒子接触；

（3）从小球第一次进入盒子至盒子停止运动的过程中，盒子通过的总路程．参考答案：（1）A在盒子内运动时，根据牛顿第二定律有

解得a=g

A在盒子内运动的时间

A在盒子外运动的时间

A从第一次进入盒子到第二次进入盒子的时间

（2）小球在盒子内运动时，盒子的加速度=4m/s2

小球在盒子外运动时，盒子的加速度

小球运动一个周期盒子减少的速度为

从小球第一次进入盒子到盒子停下，小球运动的周期数为

故要保证小球始终不与盒子相碰，盒子上的小孔数至少为2n+1个，即11个．

（3）小球第一次在盒内运动的过程中，盒子前进的距离为m

小球第一次从盒子出来时，盒子的速度m/s

小球第一次在盒外运动的过程中，盒子前进的距离为=1m

小球第二次进入盒子时，盒子的速度m/s

小球第二次在盒子内运动的过程中，盒子前进的距离为m

小球第二次从盒子出来时，盒子的速度m/s

小球第二次在盒外运动的过程中，盒子前进的距离为m

…………

分析上述各组数据可知，盒子在每个周期内通过的距离为一等差数列，公差d＝0.12m．且当盒子停下时，小球恰要进入盒内，最后0.2s内盒子通过的路程为0