广东省河源市四都中学2022-2023学年高三物理上学期期末试卷含解析

广东省河源市四都中学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1.一束复色光由空气斜射向一块平行平面玻璃砖，经折射分成两束单色光a、b。已知a光的频率小于b光的频率，下列光路图正确的是参考答案：2.（多选）如图甲,abcd是位于竖直平面内的正方形闭合金属线框,金属线框的质量为m，电阻为R在金属线框的下方有一匀强磁场区域，MN和PQ是匀强磁场区域的水平边界，并与线框的bc边平行，磁场方向垂直于线框平面向里。现使金属线框从MN上方某一髙度处由静止开始下落，如图乙是金属线框由开始下落到完全穿过匀强磁场区域瞬间的v-t图象，图中字母均为已知量。重力加速度为g,不计空气阻力。下列说法正确的是(

)A.金属线框刚进入磁场时感应电流方向沿adcba方向

B.金属线框的边长为v1(t2-t1)C.磁场的磁感应强度为D.金属线框在O-t4的时间内所产生的热量为

参考答案：BC3.（多选题）如图所示，一条红色光线和另一条紫色光线以不同的角度同时沿不同的半径方向射入同一块半圆形玻璃砖，其透射光线都是由圆心O点沿OC方向射出，则可知（）A．AO是红光，它穿过玻璃砖所需时间较长B．BO是红光，它穿过玻璃砖所需时间较短C．AO是紫光，它穿过玻璃砖所需时间较长D．BO是紫光，它穿过玻璃砖所需时间较短参考答案：BC解：由图及折射定律知，玻璃对AO的折射率大，对BO的折射率小；由于玻璃对红光的折射率小，对紫光的折射率大，所以BO为红光，AO为紫光．光在介质中的传播速度为v=，可知红光在玻璃中的速度大于紫光在玻璃中的速度，由t=知，红光比紫光穿过玻璃所需时间短，故BC正确，AD错误．故选：BC4.（单选题）如图所示,两轮用皮带传动，皮带不打滑，图中有A、B、C三点,这三点所在处的半径rA>rB=rC，则以下有关各点线速度v、角速度ω的关系中正确的是（

）A．vA=vB>vC

B．vC>vB>vAC．ωC<ωA<ωB

D．ωC=ωB>ωA参考答案：A5.如图所示，在倾角为30°的光滑斜面上，一质量为2m的小车在沿斜面向下的外力F作用下下滑，在小车下滑的过程中，小车支架上连接着小球(质量为m)的轻绳恰好水平。则外力F的大小为(

)A.4.5mg

B.2mgC.2mg

D.0.5mg参考答案：A解：以小球为研究对象，分析受力情况可知：重力mg、绳的拉力T，小球的加速度方向沿斜面向下，则mg和T的合力定沿斜面向下。如图，

由牛顿第二定律得：=ma，解得a=2g，再对整体根据牛顿第二定律可得：F+（2m+m）gsin30°=3ma；解得F=4.5mg；故选A。【点睛】本题是小球受到两个力，运用合成法进行处理，也可以采用正交分解法进行研究．还要注意正确选择研究对象，做好受力分析，才能准确利用牛顿第二定律求解，注意在求拉力时需要用整体法进行分析．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.某人在某行星表面以速率v竖直上抛一物体，经时间t落回手中，已知该行星的半径为R，则能在这个行星表面附近绕该行星做匀速圆周运动的卫星所具有的速率为

参考答案：7.在共点力合成的实验中，根据实验数据画出力的 图示，如图所示．图上标出了F1、F2、F、F′'四个力，其中

（填上述字母）不是由弹簧秤直接测得的．若F与F′ 的

_基本相等，

_基本相同，说明共点 力合成的平行四边行定则得到了验证．参考答案：

大小

方向本实验是通过两个弹簧秤的拉力作出的平行四边形得出合力，只要合力与实际的拉力重合，则实验成功；由图可知F′是由平行四边形定则得出的，故F′不是由弹簧秤直接测得的；F是通过一个弹簧秤测出的，故只要F与F′的大小和方向基本相同即可8.天然放射性元素放出的α、β、g三种射线的贯穿本领和电离本领各不相同，图为这三种射线贯穿物体情况的示意图，①、②、③各代表一种射线。则③为_________射线，它的贯穿本领最强；射线①的电离本领__________（选填“最强”或“最弱”）。参考答案：g，最强 9.用如右图所示装置来验证动量守恒定律，质量为mB的钢球B放在小支柱N上，离地面高度为H；质量为mA的钢球A用细线拴好悬挂于O点，当细线被拉直时O点到球心的距离为L，且细线与竖直线之间夹角为α；球A由静止释放，摆到最低点时恰与球B发生正碰，碰撞后，A球把轻质指示针C推移到与竖直夹角为β处，B球落到地面上，地面上铺有一张盖有复写纸的白纸D，用来记录球B的落点。用图中所示各个物理量的符号表示碰撞前后两球A、B的动量（设两球A、B碰前的动量分别为pA、pB；碰后动量分别为PA/、PB/，则PA=_________，PA/=_________，PB=_________，PB/

=_________。

参考答案：mA

，mA

，0，10.某学生兴趣小组通过实验，探究相同厚度的普通均匀条形玻璃片的振动频率f与其长度l的关系，得到了如下表所示的实验数据，由表中数据可知，振动频率f随玻璃片长度l的变化而__________（选填“均匀”或“不均匀”）变化；振动频率f与玻璃片的长度l的关系为_____________（比例系数用表示）。比例系数k的大小为_____________（若k有单位，请按国际单位制带上其单位），k可能与__________________有关（至少写出一项）。

音符C调频率f（Hz）玻璃片长度l（mm）低音区539229064402747494258中音区1523251258723736592244698217578420568801947988183高音区

104617811741681318158参考答案：不均匀；。33Hz·m2，玻璃的密度，硬度等（答出一个就给分）。11.如图所示电路中，电源电动势E=12V，内阻r=2Ω，R1＝4Ω，R2＝6Ω，R3＝3Ω。若在C、D间连一个理想电流表，其读数是

A；若在C、D间连一个理想电压表，其读数是

V。参考答案：

1

612.如图所示是饮水器的自动控制电路。左边是一个在水温较低时对水加热的容器，内有密封绝缘的电热丝发热器和接触开关S1。只要有水浸没S1，它就会导通；水面低于S1时，不会加热。（1）Rx是一个热敏电阻，低温时呈现高电阻，右边P是一个___________（选填“与”、“或”、“非”）逻辑门，接在0～5V电源之间，图中J是一个继电器，可以控制发热器工作与否。Ry是一个可变电阻，低温时Rx应_____________（选填“远大于”、“远小于”）Ry。（2）请阐述饮水机的自动加热原理：__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。参考答案：（1）与；远大于。（每空2分）

（2）当水温较低时，Rx阻值较大，A为高电势，且有水浸没S1，B也为高电势，则QC之间才有高电压输出，电磁继电器有电流通过，将吸动S2闭合，发热器工作。（表述合理酌情给分）13.（多选）在倾角为的固定光滑斜面上有两个用轻弹簧相连接的物块A、B，它们的质量分别为m1、m2，弹簧劲度系数为k，C为一固定挡板，系统处于静止状态。现用一平行于斜面向上的恒力F拉物块A使之向上运动，当物块B刚要离开挡板C时，物块A运动的距离为d，速度为v，则此时

A．物块B的质量满足

B．物块A的加速度为

C．拉力做功的瞬时功率为

D．此过程中，弹簧弹性势能的增量为参考答案：BD三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.直角三角形的玻璃砖ABC放置于真空中，∠B＝30°，CA的延长线上S点有一点光源，发出的一条光线由D点射入玻璃砖，如图所示．光线经玻璃砖折射后垂直BC边射出，且此光束经过SD用时和在玻璃砖内的传播时间相等．已知光在真空中的传播速度为c，，∠ASD＝15°.求：①玻璃砖的折射率；②S、D两点间的距离．参考答案：(1)

(2)d试题分析：①由几何关系可知入射角i=45°，折射角r=30°可得②在玻璃砖中光速光束经过SD和玻璃砖内的传播时间相等有可得

SD=d考点：光的折射定律。15.（6分）小明在有关媒体上看到了由于出气孔堵塞，致使高压锅爆炸的报道后，给厂家提出了一个增加易熔片（熔点较低的合金材料）的改进建议。现在生产的高压锅已普遍增加了含有易熔片的出气孔（如图所示），试说明小明建议的物理道理。参考答案：高压锅一旦安全阀失效，锅内气压过大，锅内温度也随之升高，当温度达到易熔片的熔点时，再继续加热易熔片就会熔化，锅内气体便从放气孔喷出，使锅内气压减小，从而防止爆炸事故发生。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.粗细均匀的U形管竖直放置，右端封闭，左管内有一个重力和摩擦都不计的活塞，管内水银把气体分隔成A、B两部分．当大气压强为P0=75cmHg，温度为t0=27℃时，管内水银面在同一高度，两部分气体的长度均为L0=30cm．①现向上缓慢拉动活塞，使两管内水银面高度差为h=10cm，求活塞上升的高度L；②然后固定活塞，再仅对左管气体加热，使A部分气体温度升高．则当左管内气体温度为多少摄氏度时，方可使右管内水银面回到原来的位置．（该题计算结果均保留三位有效数字）参考答案：解：①温度不变，对B管气体：P0L0S=P2（L0+0.5h）S可得：P2≈64.3cm对A管气体：P0L0S=（P2﹣h）L1S求得：L1≈41.4cmL=L1+0.5h﹣L0=16.4cm②为使右管内水银面回到原来位置，A气体的压强应为P0，长度应为L1+0.5h；由理想气体状态方程得：代入数据可得：T=464K所以：t=191°C答：①现向上缓慢拉动活塞，使两管内水银面高度差为h=10cm，活塞上升的高度16.4cm；②则当左管内气体温度为191°C时，方可使右管内水银面回到原来的位置．【点评】：本题是两部分气体问题，既要隔离研究两部分气体的状态变化，运用气态方程列式，更要抓住它们之间的关系，比如压强关系，长度关系等17.内表面只反射而不吸收光的圆筒内有一半径为R的黑球，距球心为2R处有一点光源S，球心O和光源S皆在圆筒轴线上，如图所示．若使点光源向右半边发出的光最后全被黑球吸收，则筒的内半径r最大为多少？参考答案：考点：光的折射定律．专题：光的折射专题．分析：自S作球的切线SΜ，并画出S经管壁反射形成的虚像点，画出球面的切线．解答：解：自S作球的切线SΜ，并画出S经管壁反射形成的虚≠S′，及由S′画出球面的切线S′N，如图1所示，由图可看出，只要S′M和S′N之间有一夹角，则筒壁对从S向右的光线的反射光线就有一部分进入球的右方，不会完全落在球上被吸收．由图可看出，如果r的大小π能使S′N与S′M重合，如图2，则r就是题所要求的筒的内半径的最大＜．这时SM与MN的交点到球心的距离MO就是所要求的筒的半径r．由图2可得：r==（1）由几何关系可知sinθ=（2）由（