广东省惠州市艺园中学2023年高三物理上学期期末试题含解析

广东省惠州市艺园中学2023年高三物理上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.某一人造卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为月球绕地球轨道半径的1／3，则此卫星运行的周期大约是(

)A.1～4天

B.4～8天C.8～16天

D.16～20天参考答案：B2.（单选）用两个相同的小量程电流表，分别改装成了两个量程不同的大量程电流表A1、A2，若把A1、A2分别采用串联或并联的方式接入电路，如图（a），（b）所示，则闭合开关后，下列的说法正确的是（）A．图（a）中的A1，A2的示数相同B．图（a）中的A1，A2的指针偏角相同C．图（b）中的A1，A2的示数和偏角都不同D．图（b）中的A1，A2的指针偏角相同参考答案：解：A、B图a中的A1、A2并联，表头的电压相等，电流相等，指针偏转的角度相同，量程不同的电流表读数不同．故A错误，B正确．

C、D图b中的A1、A2串联，A1、A2的示数相同．由于量程不同，内阻不同，电表两端的电压不同，流过表头的电流不同，指针偏转的角度不同．故CD错误．故选：B3.（多选）如图所示，跳水运动员最后踏板的过程可以简化为下述模型：运动员从高处落到处于自然状态的跳板（位置A）上，随跳板一起向下运动到达最低点（位置B）。运动员从开始与跳板接触到运动至最低点过程中，下列说法正确的是 A．运动员到达最低点时所受合力为零 B．在这过程中，跳板的弹性势能一直在增加 C．在这过程中，运动员的重力的功率先增大后减小 D．在这过程中，运动员所受重力对他做的功等于跳板的作用力

对他做的功参考答案：BC4.如图所示，物体m通过定滑轮牵引另一水平面上的物体沿斜面匀速下滑，此过程中斜面仍静止，斜面质量为M，则水平地面对斜面体()A．无摩擦力

B．有水平向右的摩擦力C．支持力为(M＋m)g

D．支持力小于(M＋m)g

参考答案：BD5.一细束白光射向如图的各种光学元件中，可能在屏上看到彩色条纹的是(

)

参考答案：

答案：AC二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，质量为m的物块放在水平木板上，木板与竖直弹簧相连，弹簧另一端固定在水平面上，今使m随M一起做简谐运动，且始终不分离，则物块m做简谐运动的回复力是由

提供的，当振动速度达最大时，m对M的压力为

。参考答案：重力和M对m的支持力的合力;

mg。略7.某同学在描绘平抛运动轨迹时，得到的部分轨迹曲线如图所示。在曲线上取A、B、C三个点，测量得到A、B、C三点间竖直距离=10.20cm，=20.20cm，A、B、C三点间水平距离=12.40cm，g取10m／s2，则物体平抛运动的初速度大小为__________m／s，轨迹上B点的瞬时速度大小为__________m／s。（计算结果保留三位有效数字）参考答案：1.24

1.96

8.(5分)如图所示，一定质量的理想气体可由状态1经等容过程到状态2，再经等压过程到状态3，也可先经等压过程到状态4，再经等容过程到状态3。已知状态1的温度和状态3的温度相同，状态2的温度为T2，状态4的温度为T4，则状态1和状态3的温度T1=T3=

。参考答案：

答案：9.如图为部分电路，Uab恒定，电阻为R时，电压表读数为U0，电阻调为时，电压表读数为3U0，那么Uab=

，电阻前后二种情况下消耗的功率=

。参考答案：

答案：9u0，4：9

10.如图所示电路中，电源电动势E＝8V，内电阻r＝4Ω，定值电阻R1＝6Ω，R为最大阻值是40Ω的滑动变阻器．则在滑动变阻器左右滑动过程中，电压表的最大读数为V，电源的最大输出功率为W．参考答案：6.4

3.8411.（4分）在阳光照射下，充满雾气的瀑布上方常常会出现美丽的彩虹。彩虹是太阳光射入球形水珠经折射、内反射，再折射后形成的。光的折射发生在两种不同介质的

上，不同的单色光在同种均匀介质中

不同。参考答案：界面，传播速度12.用图(a)所示的实验装置验证牛顿第二定律．①完成平衡摩擦力的相关内容：（i）取下砂桶，把木板不带滑轮的一端垫高，接通打点计时器电源，

（选填“静止释放”或“轻推”）小车，让小车拖着纸带运动．（ii）如果打出的纸带如图(b)所示，则应

（选填“增大”或“减小”）木板的倾角，反复调节，直到纸带上打出的点迹

，平衡摩擦力才完成．②某同学实验时得到如图(c)所示的a—F图象，则该同学验证的是：在

条件下，

成正比．参考答案：（2）（10分）①（i）轻推（ii）减小，间隔均匀（之间的距离大致相等）②小车质量一定，它的加速度与其所受的合力成正比．13.如图所示，用轻质活塞在气缸内封闭一定质量理想气体，活塞上放置重2．5×102N的重物，平衡时活塞距气缸底高度h1=0．80m，此时被封闭气体的温度为27oC活塞与气缸壁间摩擦忽略不计。现对被封闭气体加热，活塞缓慢上升到距离气缸底h2=0．88m处．已知活塞横截面积S=5．0×10-3m2，大气压强P0=1．0×105Pa。求：

①活塞距气缸底的高度h2时气体的温度；

②此过程中缸内气体对外界做的功

J，气体吸收的热量

增加的内能(填“大于”“等于”或“小于”)。参考答案：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（选修3—3（含2—2））（7分）如图所示是一定质量的气体从状态A经状态B到状态C的p－T图象，已知气体在状态B时的体积是8L，求气体在状态A和状态C的体积分别是多大？并判断气体从状态B到状态C过程是吸热还是放热？参考答案：解析：由图可知：从A到B是一个等温过程，根据玻意耳定律可得：……(2分)

代入数据解得：……………(1分)

从B到C是一个等容过程，

……………(1分)

【或由，代入数据解得：】

由图可知气体从B到C过程为等容变化、温度升高，……(1分)故气体内能增大，……(1分)由热力学第一定律可得该过程气体吸热。……………(1分)15.（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）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（16）一根长度为L的轻质直杆，两端各固定一个可视为质点的小球A和B，两球质量均为m，轻杆可以绕过其中点的水平轴在竖直平面内匀速运动。（1）若直杆转动周期，求直杆转到如图所示竖直位置时，A、B两球杆作用力各多大？方向如何？

（2）若要求直杆转到图示的位置时，直杆对A球的拉力恰好等于球的重力，求此情况下杆转动的周期和B球对直杆的作用力。参考答案：解析：物体在竖直平面内做圆周运动，在分析向心力时要注意杆对物体既可以提供拉力，也可以提供支持力。A、B两个小球随杆转动时，均以O为圆心在竖直平面内做匀速圆周运动，设小球运动的角速度为。（1）若周期，则小球运动角速度

①运动中小球所需向心力的大小为②对A球：在最高点时，小球所受重力大于它运动所需向心力，小球向下压直杆，杆对小球有向上的支持力FA，据牛顿第二定律，有mg－FA=mR2

③所以FA=

④在最高点时，A球对直杆有向下的压力 ⑤对B球：杆对小球的拉力F与重力的合力提供了小球运动所需向心力。有F－mg=，所以

⑥在最低点，球对杆产生竖直向下的拉力，大小为（2）若转到图示位置时，直杆对小球产生向下的拉力，即小球A受力与图示FA方向相反，据牛顿第二定律，有FA+mg=mR(′)2

⑦由题设要求FA=mg代入上式得′=

⑧此时直杆绕O轴的转动周期是

⑨此时处于最低点的球B，有F－mg=

∴F=mg+=3mg17.25．（19分）如图所示，虚线MO与水平线PQ相交于O，二者夹角θ=30°，在MO左侧存在电场强度为E、方向竖直向下的匀强电场，MO右侧某个区域存在磁感应强度为B、垂直纸面向里的匀强磁场，O点处在磁场的边界上.现有一群质量为m、电量为+q的带电粒子在纸面内以速度v()垂直于MO从O点射入磁场,所有粒子通过直线MO时，速度方向均平行于PQ向左.不计粒子的重力和粒子间的相互作用力，求：（1）速度最大的粒子自O点射入磁场至返回水平线POQ所用的时间.（2）磁场区域的最小面积.（3）根据你以上的计算可求出粒子射到PQ上的最远点离O的距离，请写出该距离的大小（只要写出最远距离的最终结果，不要求写出解题过程）参考答案：1）(9分)粒子的运动轨迹如图所示，设粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径为R，周期为T，粒子在匀强磁场中运动时间为t1则

即

(1分)

(1分)最大速度vm的粒子自N点水平飞出磁场，出磁场后做匀速运动至OM，设匀速运动的时间为t2，

有：

(1分)过MO后粒子做类平抛运动，设运动的时间为，则：

(2分)又由题知最大速度vm=

(1分)则速度最大的粒子自O进入磁场至重回水平线POQ所用的时间

(1分)解以上各式得：

或

(2分)（2）(6分)由题知速度大小不同的粒子均要水平通过OM，则其飞出磁场的位置均应在ON的连线上，故磁场范围的最小面积是速度最大的粒子在磁场中的轨迹与ON所围成的面积。扇形的面积

(1分)的面积为：

(2分)又