湖南省郴州市南强中学2022-2023学年高三物理期末试题含解析

湖南省郴州市南强中学2022-2023学年高三物理期末试题含解析一、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.AB两物体叠放在一起，放在光滑水平面上，如图甲，它们从静止开始受到一变力F的作用，该力与时间关系如图乙所示，A、B始终相对静止，则(

)A．在t0时刻A、B两物体间静摩擦力最大

B．在t0时刻A、B两物体的速度最大C.在2t0时刻A、B两物体间静摩擦力最小

D．到2t0时刻A、B两物体的位移为零参考答案：B2.如图所示，均匀的金属长方形线框从匀强磁场中拉出，它的两边固定有带金属滑轮的导电机构，线框向右运动时总是与两边良好接触，线框的长为a，宽为b，磁感应强度为B，一理想电压表跨接在A、B两导电机构上，当线框在恒定外力F作用下向右运动的过程中(线框离开磁场前已做匀速运动)，关于线框及电压表，下列说法正确的是A．线框先做匀加速运动，后做匀速运动B．电压表的读数先增大后不变C．电压表的读数一直不变D．回路的电功率先增大后不变参考答案：D3.（单选题）如图所示,原来静止在光滑水平面上的物体,在如下左图所示的水平力F作用下运动。右面四个图像中跟该F—t图象相对应的图象是

(

）参考答案：A4.（单选）如图甲所示，两平行金属板MN、PQ的板长和板间距离相等，板间存在如图乙所示的随时间周期性变化的电场，电场方向与两板垂直，不计重力的带电粒子沿板间中线垂直电场方向源源不断地射入电场，粒子射入电场时的初速度为v0，初动能均为Ek．已知t=0时刻射入电场的粒子刚好沿上板右边缘垂直电场方向射出电场．则（）A．不同时刻射入电场的粒子，射出电场时的速度方向可能不同B．t=0之后射入电场的粒子有可能会打到极板上C．所有粒子在经过电场过程中最大动能都不可能超过2EkD．若入射速度加倍成2v0，则粒子从电场出射时的侧向位移与v0相比必定减半参考答案：考点：带电粒子在匀强电场中的运动．专题：带电粒子在电场中的运动专题．分析：粒子在平行极板方向不受电场力，做匀速直线运动；t=0时刻射入电场的带电粒子沿板间中线垂直电场方向射入电场，沿上板右边缘垂直电场方向射出电场，竖直方向分速度变化量为零，根据动量定理，竖直方向电场力的冲量的矢量和为零．解答：解：A、B、D、粒子在平行极板方向不受电场力，做匀速直线运动，故所有粒子的运动时间相同；t=0时刻射入电场的带电粒子沿板间中线垂直电场方向射入电场，沿上板右边缘垂直电场方向射出电场，说明竖直方向分速度变化量为零，根据动量定理，竖直方向电场力的冲量的矢量和为零，故运动时间为周期的整数倍；故所有粒子最终都垂直电场方向射出电场；由于t=0时刻射入的粒子始终做单向直线运动，竖直方向的分位移最大，故所有粒子最终都不会打到极板上，故AB错误；C、t=0时刻射入的粒子竖直方向的分位移最大，为；根据分位移公式，有：由于L=d故：vym=v0故最大动能EK′=m（v02+v2ym）=2EK，故C正确；D、若入射速度加倍成2v0，则粒子从电场出射时间减半的侧向位移与时间的平方成正比，侧向位移与原v0相比必变成原来的四分之一，故D错误；故选：C．点评：本题关键根据正交分解法判断粒子的运动，明确所有粒子的运动时间相等，t=0时刻射入的粒子竖直方向的分位移最大，然后根据分运动公式列式求解，不难．5.（单选）某物体的位移图象如图所示，则下列叙述正确的是（）

A．物体运动的轨迹是抛物线

B．物体运动的时间为8s

C．物体运动的总位移为80m

D．在t=4s时刻，物体的瞬时速度最大参考答案：考点：匀变速直线运动的图像．专题：运动学中的图像专题．分析：物体的位移图象表示位移随时间变化的规律，不是物体的运动轨迹．由图直接物体运动的时间．物体的位移大小等于纵坐标之差．根据图线的斜率等于速度，由数学知识求解速度．解答：解：A、如图是物体的位移图象，反映物体的位移随时间变化的规律，不是物体的运动轨迹．故A错误．

B、由图读出物体运动的时间为8s．故B正确．

C、在前4s内，物体的位移由0增大到80m，在后4s内物体的位移从80m减小到0，所以物体运动的总位移为0．故C错误．

D、在t=4s时刻，图线的斜率等于0，说明物体的瞬时速度为零．故D错误．故选：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.质量为0.4kg的小球甲以速度3m/s沿光滑水平面向右运动，质量为4kg的小球乙以速度5m/s沿光滑水平面与甲在同一直线上向左运动，它们相碰后，甲球以速度8m/s被弹回，则此时乙球的速度大小为

m/s，方向

。参考答案：3.9

水平向左7.如图，ABCD是一个正方形的匀强磁场区域，经相等加速电压加速后的甲、乙两种带电粒子分别从A、D射入磁场，均从C点射出，则它们的速率

▲

，它们通过该磁场所用时间

▲

。参考答案：8.如图所示，半径为R的光滑半圆球固定在水平面上，顶部有一小物体A，现给它一个水平初速度，当这一水平初速度v0至少为_______________时，它将做平抛运动，这时小物体A的落地点P到球心O的距离=_______________.参考答案：;在最高点，有mg-N=m，N=0时物体A做平抛运动，此时v0=．物体A做平抛运动的时间，所以==。9.地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，若高空中某处的重力加速度为，则该处距地球表面的高度为（﹣1）R，在该高度绕地球做匀速圆周运动的卫星的线速度大小为．参考答案：解：根设地球的质量为M，物体质量为m，物体距地面的高度为h．据万有引力近似等于重力得：在地球表面：mg=G…①在h高处：m?=G…②由①②联立得：2R2=（R+h）2解得：h=（﹣1）R在该高度卫星绕地球做匀速圆周运动时，由重力提供向心力，则得：m?=m可得：v=故答案为：（﹣1）R；．10.（6分）2004年7月25日，中国用长征运载火箭成功的发射了“探测二号”卫星．图是某监测系统每隔2.5s拍摄的，关于起始匀加速阶段火箭的一组照片。已知火箭的长度为40m，用刻度尺测量照片上的长度，结果如图所示。火箭的加速度a=

m/s2，火箭在照片中第2个像所对应时刻的瞬时速度大小υ=

m/s。参考答案：答案：8

(3分)

42

（3分）11.应用物理知识分析生活中的常见现象，可以使物理学习更加有趣和深入．例如平伸手掌托起物体，由静止开始竖直向上运动，直至将物体抛出．对此现象分析正确的是A．受托物体向上运动的过程中，物体始终处于超重状态B．受托物体向上运动的过程中，物体始终处于失重状态C．在物体离开手的瞬间，物体的加速度大于重力加速度D．在物体离开手的瞬间，手的加速度大于重力加速度参考答案：D12.如图所示,A、B两物体相距S=5m时，A正以vA=4m/s的速度向右作匀速直线运动，而物体B此时速度vB=10m/s，随即向右作匀减速直线运动，加速度大小a=2m/s2，由图示位置开始计时，则A追上B需要的时间是________s，在追上之前，两者之间的最大距离是________m。参考答案：答案：5

1413.核电池又叫“放射性同位素电池”，一个硬币大小的核电池，就可以让手机不充电使用5000年.燃料中钚（）是一种人造同位素，可通过下列反应合成：①用氘核（）轰击铀（）生成镎（NP238）和两个相同的粒子X，核反应方程是；②镎（NP238）放出一个粒子Y后转变成钚（），核反应方程是+．则X粒子的符号为

▲

；Y粒子的符号为

▲

．参考答案：，（2分）；（2分）

三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图所示，在平面直角坐标系中有一个垂直纸面向里的圆形匀强磁场，其边界过原点O和y轴上的点A（0，L）．一质量为m、电荷量为e的电子从A点以初速度v0平行于x轴正方向射入磁场，并从x轴上的B点射出磁场，射出B点时的速度方向与x轴正方向的夹角为60°．求：（1）匀强磁场的磁感应强度B的大小；（2）电子在磁场中运动的时间t．参考答案：答：（1）匀强磁场的磁感应强度B的大小为；（2）电子在磁场中运动的时间t为考点： 带电粒子在匀强磁场中的运动；牛顿第二定律；向心力．专题： 带电粒子在磁场中的运动专题．分析： （1）电子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律可以求出磁感应强度．（2）根据电子转过的圆心角与电子做圆周运动的周期可以求出电子的运动时间．解答： 解：（1）设电子在磁场中轨迹的半径为r，运动轨迹如图，可得电子在磁场中转动的圆心角为60°，由几何关系可得：r﹣L=rcos60°，解得，轨迹半径：r=2L，对于电子在磁场中运动，有：ev0B=m，解得，磁感应强度B的大小：B=；（2）电子在磁场中转动的周期：T==，电子转动的圆心角为60°，则电子在磁场中运动的时间t=T=；答：（1）匀强磁场的磁感应强度B的大小为；（2）电子在磁场中运动的时间t为．点评： 本题考查了电子在磁场中的运动，分析清楚电子运动过程，应用牛顿第二定律与周期公式即可正确解题．15.如图所示，一弹丸从离地高度H=1.95m

的A点以=8.0m/s的初速度水平射出，恰以

平行于斜面的速度射入静止在固定斜面顶端C处

的一木块中，并立即与术块具有相同的速度（此速度大小为弹丸进入术块前一瞬间速度的）共同运动，在斜面下端有一垂直于斜面的挡板，术块与它相碰没有机械能损失，碰后恰能返同C点．已知斜面顶端C处离地高h=0.05m，求：(1)A点和C点间的水平距离？(2)木块与斜面间的动摩擦因数?(3)木块从被弹丸击中到再次回到到C点的时间t?参考答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图，玻璃柱的横截面为半径R=20.0cm的半圆，O点为圆心。光屏CD紧靠在玻璃柱的右侧，且与截面底边MN垂直。一光束沿中半径方向射向O点，光束和MN的夹角为，在光屏CD上出现两个光斑。己知玻璃的折射率为n=。（i）若=60°，求两个光斑间的距离；（ii）屏上两个光斑间的距离会随大小的变化而改变，求两光斑间的最短距离。参考答案：（i）cm；（ii）20cm【详解】（i）光束在MN界面上一部分反射，设反射光与光屏CD的交点为C，另一部分折射，设折射光与光屏的交点为D，入射角为r，折射角为i，光路图如图所示，由几何关系得：r=90°-θ=30°

得：根据折射定律得

可得，i=60°

则所以两个光斑间的距离LCD=LCN+LDN=（ii）屏上两个光斑间的距离会随θ的减小而变短，当光线在MN就要发生全反射时，两光斑间距离最短，由临界角公式得：

所以两光斑间的最短距离Lmin=

联立解得

Lmin=20cm17.如图（a）所示，水平放置的平行金属板AB间的距离d=0.1m，板长L=0.3m，在金属板的左端竖直放置一带有小孔的挡板，小孔恰好位于AB板的正中间，距金属板右端x=0.5m处竖直放置一足够大的荧光屏，现在AB板间加如图（b）所示的方波形电压，已知U0=1.0×102V，在挡板的左侧，有大量带正电的相同粒子以平行于金属板方向的速度持续射向挡板，粒子的质量m=1.0×10-7kg，电荷量q=1.0×10-2C，速度大小均为v0=1.0×104m/s，带电粒子的重力不计，则：（1）求电子在电场中的运动时间；（2）求在t=0时刻进入的粒子打在荧光屏上的位置到O点的距离；（3）请证明粒子离开电场时的速度均相同；（4）若撤去挡板，求荧光屏上出现的光带长度。参考答案：（1）（2）（3），速度与水平方向夹角，则有（4）

试题分析