四川省乐山市井研县井研中学2022-2023学年高三物理上学期期末试卷含解析

四川省乐山市井研县井研中学2022-2023学年高三物理上学期期末试卷含解析一、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.质量为m的通电细杆ab置于倾角为θ的导轨上，导轨的宽度为d，杆ab与导轨间的摩擦因数为μ.有电流时，ab恰好在导轨上静止，如图（a）所示.图(b)中的四个侧视图中，标出了四种可能的匀强磁场方向，其中杆ab与导轨之间的摩擦力可能为零的图是(

)A．①②

B．③④

C．①③

D．②④参考答案：A2.（单选）一块半圆柱形玻璃砖放在空气中，如图所示，一束白光从空气中沿着图示方向射向玻璃砖，经玻璃砖折射后在光屏P上形成彩色光带。下列说法正确的是

A．红光穿越玻璃砖的时间比紫光穿越玻璃砖的时间长B．光带从左到右排列顺序为红→紫C．如果a逐渐减小时，则紫光最先消失D．无论a多大，各色光都能从玻璃砖中射出参考答案：C3.假设有一载人宇宙飞船在距地面高度为4200km的赤道上空绕地球做匀速圆周运动，地球半径约为6400km，地球同步卫星距地面高度为36000km，宇宙飞船和地球同步卫星绕地球同向运动。每当二者相距最近时，宇宙飞船就向同步卫星发射信号，然后再由同步卫星将信号发送到地面接收站。某时刻二者相距最远，从此刻开始，在一昼夜的时间内，接收站共接收到信号的次数为：

A．4次

B．6次

C．7次

D．8次参考答案：ABD4.如图（a）、（b）所示，当图中a、b两端与e、f两端分别加上220V的交流电压时，测得c、d间与g、h间的电压均为110V.若分别在c、d两端与g、h两端加上110V的交流电压，则a、b与e、f间的电压为A.220V，220V

B.110V，110VC.220V，110V

D.220V，0参考答案：C5.（单选）滑雪运动员沿斜坡下滑了一段距离，重力对他做功为2000J，物体克服阻力做功100J。则物体的 A．机械能减小了100J B．动能增加了2100J C．重力势能减小了1900J D．重力势能增加了2000J参考答案：答案：A：重力做正功2000J，机械能减少2000J，C、D错误；合力做功1900J，动能增加1900J，B错误；非重力做功-100J，机械能减少100J。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图3－3－10所示为“用DIS(位移传感器、数据采集器、计算机)研究加速度和力的关系”的实验装置．图3－3－10(1)在该实验中必须采用控制变量法，应保持________不变，用钩码所受的重力作为________，用DIS测小车的加速度．

(2)改变所挂钩码的数量，多次重复测量．在某次实验中根据测得的多组数据可画出a－F关系图线(如图3－3－11所示)．①分析此图线的OA段可得出的实验结论是________________________________________________________________________________________________________________________________________________.②(单选题)此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是

()A．小车与轨道之间存在摩擦B．导轨保持了水平状态C．所挂钩码的总质量太大D．所用小车的质量太大参考答案：(1)小车的总质量(或：小车的质量)小车所受外力(或：外力、合外力)(2)①在质量不变的条件下，加速度与合外力成正比②C7.如图所示，轻质弹簧的劲度系数为k，小球质量为m，平衡时小球在A处，今用力压小球至B处，使弹簧缩短x，则此时弹簧的弹力为

。

参考答案：mg+kx8.一飞船在某星球表面附近，受星球引力作用而绕其做匀速圆周运动的速率为，飞船在离该星球表面高度为h处，受星球引力作用而绕其做匀速圆周运动的速率为，已知引力常量为G，则该星球的质量表达式为

。参考答案：9.如图所示，物体A、B经无摩擦的定滑轮用细线连在一起，A物体受水平向右的拉力F的作用，此时B以速度v匀速下降，A水平向左运动，当细线与水平方向成300角时，A的速度大小为

．A向左运动的过程中，所受到的摩擦力

（填变大、变小、不变）．参考答案：

变小10.某实验小组采用图所示的装置探究“动能定理”，图中小车中可放置砝码，实验中，小车碰到制动装置时，钩码尚未到达地面，打点针时器工作频率为50Hz．（1）实验的部分步骤如下：①在小车中放入砝码，把纸带穿过打点计时器，连在小车后端，用细线跨过定滑轮连接小车和钩码；②将小车停在打点计时器附近，先

，再

，小车拖动纸带，打点计时器在纸带上打下一列点，

；③改变钩码或小车中砝码的数量，更换纸带，重复②的操作。（2）如图是钩码质量为0.03kg，砝码质量为0.02kg时得到的一条纸带，在纸带上选择起始点0及A、B、C、D和E五个计数点，可获得各计数点到0的距离S及对应时刻小车的瞬时速度v,请将C点的测量结果填在表1中的相应位置．（3）在上述的运动过程中，对于钩码、砝码和小车组成的系统，

做正功，

做负功．（4）实验小组根据实验数据绘出了图中的图线（其中Δv2=v2-v20）,根据图线可获得的结论是

．要验证“动能定理”，还需要测量的物理量是摩擦和

．表1纸带的测量结果测量点S/cmv/(m·s-1)00.000.35A1.510.40B3.200.45C

D7.150.54E9.410.60参考答案：（1）接通电源，放开小车，关闭电源

（2）5.08±0.01

,

0.49（3）钩码的重力，摩擦力（4）△V2与S成正比，小车的质量。11.如图所示，真空中有一顶角为75o，折射率为n=的三棱镜．欲使光线从棱镜的侧面AB进入，再直接从侧面AC射出，求入射角θ的取值范围为

▲

。

参考答案：450＜θ＜90012.将质量为5kg的铅球（可视为质点）从距沙坑表面1.25m高处由静止释放，从铅球接触沙坑表面到陷入最低点所历经的时间为0.25s，不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2。则铅球对沙子的平均作用力大小为

N，方向

。参考答案：（150；竖直向下）13.光电门传感器也是一种研究物体运动情况的计时仪器，现利用图甲所示装置设计一个“验证物体产生的加速度与合外力、质量关系”的实验，图中NO是水平桌面，PO是一端带有滑轮的长木板，1、2是固定在木板上的两个光电门。小车上固定着用于挡光的窄片，让小车从木板的顶端滑下，光电门连接数据采集器，并把数据采集器和计算机连接，打开软件。①已知窄片的宽度为d（L远大于d），计算机显示的光电门1、2的挡光时间分别为t1、t2。②用米尺测量光电门间距为L，则小车的加速度表达式a=

(各量均用①②里的字母表示)。

③该实验把砂和砂桶m拉车的力当作小车的合力。由于所用导轨摩擦力较大，必须平衡摩擦力，方法是

。④该实验中，让小车质量M不变时，探究a与F关系，使用的探究方法是______________。有位同学通过测量，作出a—F图线,如图乙中的实线所示。试分析：乙图线不通过坐标原点的原因是

；乙图线上部弯曲的原因是

；参考答案：a=(d2/t22-d2/t12)/2L；调出一个合适的斜面；控制变量法；木板夹角过大；m<<M的条件未能很好满足；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.(6分)如图所示，己知平行玻璃砖的折射率，厚度为.入射光线以入射角60°射到玻璃砖的上表面，经玻璃砖折射从下表面射出，出射光线与入射光线平行，求两平行光线间距离。（结果可用根式表示）

参考答案：解析：作出光路如图

由折射定律得（2分）

所以r=30°（2分）

由图知

则AB—AC=d·tan30°=d

出射光线与入射光线间的距离是d（2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（10分）质量为m，带电量为+q的微粒在O点以初速度v0与水平方向成θ角射出，如图所示。微粒在运动过程中受到的阻力大小恒为f。（1）若在某一方向上加上一定大小的匀强电场后，能保证微粒仍沿v0方向做直线运动，试求所加匀强电场场强的最小值。（2）若加上大小一定，方向水平向左的匀强电场，仍保证微粒沿v0方向做直线运动，并且经过一段时间后微粒又回到O点，求微粒回到O点时的速率。参考答案：解析：（1）mgcosθ=qE

（2分)

（1分）

（2）垂直与v0方向有：

mgcosθ=qE'sinθ

（2分)

设微粒飞离O点的最远距离为s，回到O点时速度为v，根据动能定理有：

-(f+mgsinθ+qE'cosθ)s=0-mv02/2

（2分)

-2fs=mv2/2-mv02/2

（2分)

解得： （1分）17.一传送带装置如图所示，其中AB段是水平的，长度LAB＝4m，BC段是倾斜的，长度lBC＝5m，倾角为θ＝37°，AB和BC在B点通过一段极短的圆弧连接（图中未画出圆弧），传送带以v＝4m/s的恒定速率顺时针运转．已知工件与传送带间的动摩擦因数μ＝0．5，重力加速度g取10m/s2．现将一个工件（可看做质点）无初速度地放在A点，求：（1）工件第一次到达B点所用的时间？（2）工件沿传送带上升的最大高度？（3）工件运动了23s时所在的位置？参考答案：（1）工件刚放在水平传送带上的加速度为a1由牛顿第二定律得μmg＝ma1

（1分）解得a1＝μg＝5m/s2（1分）经t1时间与传送带的速度相同，则t1＝＝0．8s（1分）前进的位移为x1＝a1t＝1．6m（1分）此后工件将与传送带一起匀速运动至B点，用时t2＝＝0．6s（1分）所以工件第一次到达B点所用的时间t＝t1＋t2＝1．4s（1分）（2）设工件上升的最大高度为h，由动能定理得（μmgcosθ－mgsinθ）·＝0－mv2（3分）解得h＝2．4m（2分）（3）工件沿传送带向上运动的时间为t3＝＝2s（1分）此后由于工件在传送带的倾斜段运动时的加速度相同，在传送带的水平段运动时的加速度也相同，故工件将在传送带上做往复运动，其周期为TT＝2t1＋2t3＝5．6s（1分）工件从开始运动到第一次返回传送带的水平部分，且速度变为零所需时间t