广东省惠州市永湖中学2023年高三物理期末试卷含解析

广东省惠州市永湖中学2023年高三物理期末试卷含解析一、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.（单选）如图所示，某人静躺在椅子上，椅子的靠背与水平面之间有固定倾斜角θ，若此人所受重力为G，则椅子各个部分对他的作用力的全力大小为（）A．GtanθB．GsinθC．GcosθD．G参考答案：考点：共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用．专题：共点力作用下物体平衡专题．分析：人受多个力处于平衡状态，合力为零．人受力可以看成两部分，一部分是重力，另一部分是椅子各部分对他的作用力的合力．根据平衡条件求解．解答：解：人受多个力处于平衡状态，人受力可以看成两部分，一部分是重力，另一部分是椅子各部分对他的作用力的合力．根据平衡条件得椅子各部分对他的作用力的合力与重力等值，反向，即大小是G，方向是竖直向上．故选：D．点评：通过受力分析和共点力平衡条件求解，注意矢量叠加原理．要注意对“椅子各个部分对他的作用力的全力大小”的理解．2.下列关于加速度的说法正确的是(

)A．物体的速度大，加速度也大B．物体的速度变化量越大，加速度也越大C．物体单位时间内的速度变化越大，加速度越大D．物体做匀变速直线运动，加速度的方向和速度的方向总是一致参考答案：C3.光束1和光束2通过三棱镜的传播路径如图示。针对光束1和光束2，以下说法正确的有（

）A.两束光束在棱镜中的传播时间相等B.两束光束以相同的入射角从水中斜射入空气中时，如果光束2发生全反射，那么光束1也一定发生全反射C.两束光在大气中传播遇到浮尘等小颗粒时，光束2的衍射比光束1明显D.通过同一实验装置观察两束光的双缝干涉条纹，光束1的条纹间距比光束2的大参考答案：D4.有一则“守株待兔”的古代寓言，设兔子的头部受到大小等于自身重量的打击力时，即可致死，假设兔子与树桩作用时间大约为0.2秒，则若要被撞死，兔子奔跑的速度至少为：A．1m/s

B．1.5m/s

C．2m/s

D．3m/s参考答案：

答案：C5.如图是某中学科技小组制作的利用太阳能驱动小车的装置．当太阳光照射到小车上方的光电板，光电板中产生的电流经电动机带动小车前进。若小车在平直的水泥路上从静止开始加速行驶，经过时间t前进距离s，速度达到最大值vm，设这一过程中电动机的功率恒为P，小车所受阻力恒为F，那么（

）A．这段时间内小车先做匀加速运动，然后匀速运动B．这段时间内电动机所做的功为PtC．这段时间内电动机所做的功为D．这段时间内电动机所做的功为FS+参考答案：BD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图为悬挂街灯的支架示意图，横梁BE质量为6kg，重心在其中点。直角杆ADC重力不计，两端用铰链连接。已知BE=3m，BC=2m，∠ACB=30°，横梁E处悬挂灯的质量为2kg，则直角杆对横梁的力矩为_______N·m，直角杆对横梁的作用力大小为_______N。（重力加速度g=l0m/s2）参考答案：150

150

7.一列沿x轴正方向传播的简谐横波，t＝0时刻的波形如图中实线所示，t＝0.2s时刻的波形如图中的虚线所示，则此列简谐横波的波速为

m/s.

参考答案：（1）10(4n+1)

n=0、1、2、3……（3分）8.为测定木块与桌面之间的动摩擦因数,小亮设计了如图所示的装置进行实验.实验中,当木块A位于水平桌面上的O点时,重物B刚好接触地面.将A拉到P点,待B稳定后静止释放,A最终滑到Q点.分别测量OP、OQ的长度h和s.改变h,重复上述实验,分别记录几组实验数据.(1)实验开始时,发现A释放后会撞到滑轮.请提出两个解决方法.(2)请根据下表的实验数据作出s-h关系的图象.

(3)实验测得A、B的质量分别为m=0.40kg、M=0.50kg.根据s-h图象可计算出A块与桌面间的动摩擦因数=_________.(结果保留一位有效数字)(4)实验中,滑轮轴的摩擦会导致滋的测量结果

_________(选填“偏大冶或“偏小冶).参考答案：9.在距水平地面45m高处以水平向右的速度5m/s抛出一质量为1kg的石子(不计空气阻力)。经时间s，此时石子的速度大小为

；重力对石子做功的瞬时功率P为

W。(g取10m/s2).

参考答案：答案：15m/s；100W或141.4W10.登山运动员在登雪山时要注意防止紫外线的过度照射，尤其是眼睛更不能长时间被紫外线照射，否则将会严重地损坏视力。有人想利用薄膜干涉的原理设计一种能大大减小紫外线对眼睛的伤害的眼镜。他选用的薄膜材料的折射率为n=1.6，所要消除的紫外线的频率为7.5Hz。则该紫外线在薄膜材料中的波长为

m；要减少紫外线进入人眼，该种眼镜上的镀膜的最少厚度为

m.参考答案：

为了减少进入眼睛的紫外线，应该使入射光分别从该膜的前后两表面的反射光的叠加后加强以加强光的反射，因此光程差应该是光波长的整数倍，即：而由波长、频率和波速的关系：在膜中光的波长为：；联立得：所以当m=1时，膜的厚度最小，即11.如图所示，一个半径为R、透明的球体放置在水平面上，一束蓝光从A点沿水平方向射入球体后经B点射出，最后射到水平面上的C点。已知，该球体对蓝光的折射率为。则它从球面射出时的出射角

▲

。若换用一束紫光同样从A点射入该球体，则它从球体射出后落到水平面上形成的光点与C点相比，位置

▲

（填“偏左”、“偏右”或“不变”）。参考答案：由折射率的定义式可得,由几何关系可知=30°，故60°。在同种介质中，紫光的偏折程度大于蓝光，故紫光从球体射出后落到水平面上形成的光点与C点相比，位置偏左。12.一段导体电阻是5Ω，1.5分钟内所通过的电量是45C．则导体两端的电压为

V。

参考答案：13.如图所示，实线为电场线，虚线为等势面。且AB＝BC，电场中A、B、C三点的场强分别为EA、EB、EC，AB、BC间的电势差分别为UAB、UBC，则EA、EB、EC大小关系为

；UAB、UBC大小关系为

(按从大到小的顺序排列)。参考答案：．EC>EB>EA

UABBC三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（8分）为确定爱因斯坦的质能方程的正确性，设计了如下实验：用动能为MeV的质子轰击静止的锂核Li，生成两个粒子，测得两个粒子的动能之和为MeV。写出该反应方程，并通过计算说明正确。（已知质子、粒子、锂核的质量分别取、、）参考答案：核反应方程为核反应的质量亏损，由质能方程可得，质量亏损相当的能量MeV而系统增加的能量MeV，这些能量来自核反应中，在误差允许的范围内可认为相等，所以正确。15.如图所示,在真空中一束平行复色光被透明的三棱镜ABC(截面为正三角形)折射后分解为互相分离的a、b、c三种色光,分别照射到三块板上.则:（1）若将a、b、c三种色光分别通过某狭缝,则发生衍射现象最明显的是哪种色光?（2）若OD平行于CB,三棱镜对a色光的折射率na是多少?参考答案：（1）折射率最小的是c光,则它的波长最长,衍射现象最明显；（2）（1）由图知，三种色光，a的偏折程度最大，c的偏折程度最小，知a的折射率最大，c的折射率最小．则c的频率最小，波长最长衍射现象最明显。（2）若OD平行于CB,则折射角，三棱镜对a色光的折射率。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，一个带正电的粒子沿磁场边界从A点射入左侧磁场，粒子质量为m、电荷量为q，其中区域Ⅰ、Ⅲ内是垂直纸面向外的匀强磁场，左边区域足够大，右边区域宽度为1.3d，磁感应强度大小均为B，区域Ⅱ是两磁场间的无场区，两条竖直虚线是其边界线，宽度为d；粒子从左边界线A点射入磁场后，经过Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区域后能回到A点，若粒子在左侧磁场中的半径为d，整个装置在真空中，不计粒子的重力。求：（1）粒子从A点射出到回到A点经历的时间t；（2）若在区域Ⅱ内加一水平向右的匀强电场，粒子仍能回到A点，则电场强度E的大小。参考答案：解：（1）因粒子从A点出发，经过Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区域后能回到A点，由对称性可知粒子做圆周运动的半径为r＝d由Bqv＝m

（2分）

得v＝

（2分）所以运行时间为t＝＝（2分）（2）设在区域Ⅱ内加速的粒子到Ⅲ区的速度为v1由动能定理：qEd＝mv－mv2（2分）设在区域Ⅲ内粒子做圆周运动的半径为r分析粒子运动的轨迹，如图所示，粒子沿半径为d的半圆运动至Ⅱ区，经电场加速后，在Ⅲ区又经半圆运动返回电场减速到边界线的A点，此时设AN=x则：

（2分）此后，粒子每经历一次“回旋”，粒子沿边界线的距离就减小x，经过n次回旋后能返回A点。必须满足：（n=1、2、3、……）（1分）

求得：（n=1、2、3、……）（1分）半径r太大可能从右边飞出磁场，所以必须满足下面条件：由，得：

即；……（2分）由公式：Bqv1＝m；得：（n=4、5、6、……）（1分）代入得：（n=4、5、6、……）（1分）17.如图所示，x轴上方有一匀强电场，方向与y轴平行；x轴下方有一匀强磁场，方向垂直纸面向里。一质量为m、电量为-q（q>0）的粒子以速度v0从y轴上的P点平行x轴方向射入电场后，从x轴上的Q点进入磁场，并从坐标原点O离开磁场。已知OP=L，OQ=2L。不计重力和一切摩擦，求：(1)(8分)粒子到达Q点时的速度大小和方向(2)(2分)粒子在磁场中运动的轨道半径(3)(6分)粒子在磁场中的运动时间(4)(2分)粒子离开P点后第一次到达Y轴时的位置坐标参考答案：解：（1）（8分）设粒子在电场中运动时间为t1，到达Q时竖直分速度为vy，速度大小为v，方向与x轴夹角为θ，由运动学公式得：

………（3分）联立解得

………（1分）由勾股定理得

………（2分）

………………（2分）（2）（2分）粒子在磁场中的轨迹如图所示，由几何关系可得粒子在磁场中的轨道半径R=………（2分）（3）（6分）粒子在磁场中的运动时间t2=…………（2分）由圆周运动知识得

……………（2分）故

t2=

…………（2分）（4）（2分）由几何关系得：位置坐标为（0，-2L）…（2分）

18.如图所示，光滑水平面上滑块A、C质量均为m=1kg，B质量为M=3kg．开始时A、B静止，现将C以初速度v0=2m/s的速度滑向A，与A碰后粘在一起向右运动与B发