浙江省丽水市大东坝中学2022-2023学年高三物理下学期期末试卷含解析

浙江省丽水市大东坝中学2022-2023学年高三物理下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.（多选题）在如图所示的电路中电源电动势为E，内电阻为r．闭合开关S，待电流达到稳定后，电流表示数为I，电压表示数为U，电容器C所带电荷量为Q，将滑动变阻器P的滑动触头，从图示位置向a一端移动一些，待电流达到稳定后，则与P移动前相比（）A．U变小 B．I变小 C．Q增大 D．Q减小参考答案：BC解：当滑动变阻器P的滑动触头，从图示位置向a一端移动时，其接入电路的电阻值增大，外电路总电阻增大，由闭合电路的欧姆定律可知，干电路的电流I减小；变阻器两端的电压U=E﹣I（R2+r），I减小，U增大，即电容器C两端的电压增大，所带电荷量Q增大．故BC正确．故选BC2.如图所示，口径较大、充满水的薄壁圆柱形玻璃缸底有一发光小球，则：（

）A．小球必须位于缸底中心才能从侧面看到小球B．小球所发的光能从水面任何区域射出C．小球所发的光从水中进入空气后频率变大D．小球所发的光从水中进入空气后传播速度变大参考答案：D3.（多选）下列说法中正确的是（）A．布朗运动就是液体分子的热运动B．对一定质量的气体加热，其体积和内能可能都增加C．物体的温度越高，分子热运动越剧烈，分子的平均动能越大D．分子间的引力与斥力同时存在，斥力可能小于引力E．第二类永动机违反能量守恒定律参考答案：考点：布朗运动；温度是分子平均动能的标志；热力学第二定律．分析：布朗运动是固体颗粒的运动，间接反映了液体分子的无规则运动，改变内能的方式有做功和热传递，分子间的引力与斥力同时存在，斥力可能小于、大于或等于引力，第二类永动机不违反能量守恒定律，但违反热力学第二定律．解答：解：A、布朗运动是固体颗粒的运动，间接反映了液体分子的无规则运动，A错误；B、对一定质量的气体加热，其体积和内能可能都增加，因为改变内能的方式有做功和热传递，B正确；C、物体的温度越高，分子热运动越剧烈，分子的平均动能越大，C正确；D、分子间的引力与斥力同时存在，斥力可能小于、大于或等于引力，D正确；E、第二类永动机不违反能量守恒定律，但违反热力学第二定律，E错误；故选：BCD点评：掌握布朗运动的实质：是固体颗粒的运动，不是分子的运动，会分析分子力与分子间距的关系，记住永动机不能制成的原因．4.（多选）如图，电源内阻为r，两个定值电阻阻值均为R，闭合电键，将滑动变阻器滑片向下滑动，理想电压表V3示数变化量的绝对值为△U3，理想电流表A1、A2示数变化量的绝对值分别为△I1、△I2，则（）A．A2示数增大B．V2示数与A1示数的比值减小C．△U3与△I1的比值小于2RD．△I1小于△I2参考答案：考点：闭合电路的欧姆定律．专题：恒定电流专题．分析：理想电压表内阻无穷大，相当于断路．理想电流表内阻为零，相当短路．分析电路的连接关系，根据欧姆定律分析．解答：解：A、据题理想电压表内阻无穷大，相当于断路．理想电流表内阻为零，相当短路，所以R与变阻器并联后再与R串联，电压表V1、V2、V3分别测量R、路端电压和变阻器两端的电压．当滑动变阻器滑片向下滑动时，接入电路的电阻减小，电路中电流增大，则A1的示数增大，电路中电流增大，电源的内电压增大，则路端电压减小，R的电压增大，所以并联部分电压减小，则通过并联部分R的电流减小，所以通过滑动变阻器的电流增大，即A2示数增大，故A正确；B、V2示数与A1示数的比值等于外电路电阻，则减小，故B正确；C、根据闭合电路欧姆定律得：U3=E﹣I1（R+r），则得：=R+r，不一定小于2R，故C错误；D、A1的示数增大量等于A2示数增大和通过与滑动变阻器并联的R的电流减小量之和，所以△I1小于△I2，故D正确；故选：ABD点评：本题是电路的动态分析问题，关键要搞清电路的结构，明确电表各测量哪部分电路的电压或电流，根据闭合电路欧姆定律进行分析．5.一列简谐横波沿x轴传播，周期为T。t=0时刻的波形如图所示。此时平衡位置位于x=3cm处的质点正在向y轴正方向运动，若a、b两质点平衡位置的坐标分别为xa=2.5cm，xb=5.5cm，则(

)A．当a质点处在波峰时，b质点恰在波谷B．t=T/4时，a质点正在向y轴负方向运动C．t=3T/4时，b质点正在向y轴负方向运动D．在某一时刻a、b两质点的位移和速度可能相同参考答案：

答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，利用动滑轮来吊起质量为20kg的物体，已知拉力F＝140Ｎ，滑轮与绳的质量以及摩擦均不计，则当物体由静止开始升高1ｍ时，物体的动能为

Ｊ参考答案：807.某探究小组为了测定重力加速度，设计了如图甲所示的实验装置．工型挡光片悬挂于光电门的正上方，释放挡光片后，工型挡光片竖直下落，它的两臂A、B依次通过光电门，光电计时器记录A、B分别通过光电门的时间．（1）用图乙游标卡尺测量工型挡光片的两臂A、B的宽度d1和d2，某次用20分度的游标卡尺测量A的宽度d1时如图所示，则臂A的宽度d1为_____mm．（2）若计时器显示臂A、B通过光电门的时间分别为t1和t2，则臂A、B通过光电门的速度表达式分别为____、____．（3）若测得臂A、B之间的距离为L（L远大于d1、d2），用以上测量量表示当地重力加速度的表达式为____．参考答案：

(1).（1）3.35，

(2).（2）

(3).

(4).（3）．试题分析：游标卡尺的读数等于主尺读数加上游标读数，不需估读；根据极短时间内平均速度等于瞬时速度，求出壁A、B通过光电门的速度；结合速度位移公式求出当地的重力加速度．解：（1）游标卡尺的主尺读数为3mm，游标读数为0.05×7mm=0.35mm，则最终读数为3.35mm．（2）极短时间内的平均速度等于瞬时速度的大小，可知壁A通过光电门的速度，．（3）根据速度位移公式得，，解得g=．故答案为：（1）3.35，（2），（3）．点评：解决本题的关键知道极短时间的平均速度等于瞬时速度的大小，以及掌握游标卡尺的读数方法，注意不需要估读．8.为了用弹簧测力计测定两木块A和B间的动摩擦因数μ，甲、乙两同学分别设计了如图所示的实验方案。（1）为了用某一弹簧测力计的示数表示A和B之间的滑动摩擦力大小，你认为方案

更易于操作，简述理由

。（2）若A和B的重力分别为100N和150N，当甲中A被拉动时，弹簧测力计a示数为60N，b示数为110N，则A、B间的动摩擦因数为

。参考答案：（1）甲；因为甲方案拉木块时不需要匀速拉动,（2）0.49.如图，O、A、B为同一竖直平面内的三个点，OB沿竖直方向，∠BOA=60°，OA长为l，且OA：OB=2：3．将一质量为m的小球以一定的初动能自O点水平向右抛出，小球在运动过程中恰好通过A点，则小球的初动能为；现从O点以同样的初动能沿某一方向抛出小球，并对小球施加一方向与△OAB所在平面平行的恒力F，小球通过了A点，到达A点时的动能是初动能的3倍；若小球从O点以同样的初动能沿另一方向抛出，在相同的恒力作用下，恰好通过B点，且到达B点时的动能为初动能的6倍．则此恒力F的大小为．参考答案：考点：动能定理的应用；平抛运动．分析：根据平抛运动的水平位移和竖直位移，结合平抛运动的规律求出初速度的大小，从而得出抛出时的初动能．对O到A和O到B分别运用动能定理，求出恒力做功之比，结合功的公式求出恒力与OB的方向的夹角，从而求出恒力的大小．解答：解：小球以水平初速度抛出，做平抛运动，在水平方向上的位移x=lsin60°=，竖直方向上的位移y=，根据y=，x=v0t得，解得，则小球的初动能．根据动能定理得，0到A有：，解得，O到B有：WOB﹣mgl=5Ek0，解得，设恒力的方向与OB方向的夹角为α，则有：，解得α=30°，所以，解得F=．故答案为：mgl，点评：本题考查了平抛运动以及动能定理的综合运用，第二格填空难度较大，关键得出恒力做功之比，以及恒力与竖直方向的夹角．10.如图所示，是自行车传动结构的示意图，其中Ⅰ是半径为r1的大齿轮，Ⅱ是半径为r2的小齿轮，Ⅲ是半径为r3的后轮，假设脚踏板的转速为n，则大齿轮边缘的线速度为

，自行车前进的速度为

。参考答案：

，

11.A、B为相同大小的量正三角形板块，如图所示铰接于M、N、P三处并静止．M、N分别在竖直墙壁上和水平天花板上，A板较厚，质量分布均匀，重力为G．B板较薄，重力不计．三角形的两条边均水平．那么，A板对铰链P的作用力的方向为沿NP方向；作用力的大小为G．参考答案：考点：共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力．专题：共点力作用下物体平衡专题．分析：对B分析可知B受拉力的方向，对A分析找出力臂由力矩平衡可求得作用力的大小．解答：解：因B的重力不计，B的重力对平衡没有影响，故对B平衡起作用的只有N和P点，故可将B可以作二力杆处理，则板A对P的拉力应沿NP方向；对A分析，A受重力和P点的拉力而关于支点M平衡，设边长为L，由几何关系可知，重力的力臂为L1=L，P点的拉力的力矩为L2=L；则由力矩平衡可知，GL1=FL2，即G?L=F?L解得F=G由牛顿第三定律可知A板对铰链P的作用力的大小为F′=F=G故答案为：沿NP方向，G．点评：本题关键在于理解B不计重力的含义，将B板等效为二力杆．运用力矩平衡条件解决此类问题．12.在如图（a）所示的电路中，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器．闭合开关S，将滑动变阻器的滑动触头P从最右端滑到最左端，两个电压表的示数随电路中电流变化的完整过程图线如图（b）所示．则电源内阻的阻值为5Ω，滑动变阻器R2的最大功率为0.9W．参考答案：考点：闭合电路的欧姆定律；电功、电功率．专题：恒定电流专题．分析：由图可知两电阻串联，V1测R1两端的电压，V2测R2两端的电压；当滑片向左端滑动时，滑动变阻器接入电阻减小，则可知总电阻变化，由闭合电路欧姆定律可知电路中电流的变化，则可知内电压的变化及路端电压的变化，同时也可得出R1两端的电压变化，判断两图象所对应的电压表的示数变化；由图可知当R2全部接入及只有R1接入时两电表的示数，则由闭合电路的欧姆定律可得出电源的内阻；由功率公式可求得电源的最大输出功率及滑动变阻器的最大功率．解答：解：当滑片左移时，滑动变阻器接入电阻减小，则电路中总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知，电路中电流增大；而R1两端的电压增大，故乙表示是V1示数的变化；甲表示V2示数的变化；由图可知，当只有R1接入电路时，电路中电流为0.6A，电压为3V，则由E=U+Ir可得：E=3+0.6r；当滑动变阻器全部接入时，两电压表示数之比为，故=；由闭合电路欧姆定律可得E=5+0.2r解得：r=5Ω，E=6V．由上分析可知，R1的阻值为5Ω，R2电阻为20Ω；当R1等效为内阻，则当滑动变阻器的阻值等于R+r时，滑动变阻器消耗的功率最大，故当滑动变阻器阻值为10Ω时，滑动变阻器消耗的功率最大，由闭合电路欧姆定律可得，电路中的电流I==A=0.3A，则滑动变阻器消耗最大功率P=I2R=0.9W；故答案为：5，0.9．点评：在求定值电阻的最大功率时，应是电流最大的时候；而求变值电阻的最大功率时，应根据电源的最大输出功率求，必要时可将与电源串联的定值电阻等效为内阻处理．13.两颗人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，运行线速度之比是v1:v2=1:2，它们运行的轨道半径之比为__________；所在位置的重力加速度之比为__________。参考答案：4:1

1:16由万有引力提供向心力可得，解得，，将v1:v2=1:2代入即可解答。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.（简答）如图所示，在水平地面上固定一倾角θ=37°、表面光滑的斜面，物体A以初速度v1沿斜面上滑，同时在物体A的正上方，有一物体B以初速度v2=2.4m/s水平抛出，当A上滑到最高点时，恰好被B物体击中．A、B均可看作质点，sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g=10m/s2．求：（1）物体A上滑时的初速度v1；（2）物体A、B间初始位置的高度差h．参考答案：（1）物体A上滑时的初速度v1是6m/s．（2）物体A、B间初始位置的高度差h是6.8m．解：（1）物体A上滑过程中，由牛顿第二定律得：mgsinθ=ma设物体A滑到最高点所用时间为t，由运动学公式：0=v1﹣at物体B做平抛运动，如图所示，由几何关系可得：水平位移x=；其水平方向做匀速直线运动，则x=v2t联立可得：v1=6m/s（2）物体B在竖直方向做自由落体运动，则hB=物体A在竖直方向：hA=如图所示，由几何关系可得：h=hA+hB联立得：h=6.8m答：（1）物体A上滑时的初速度v1是6m/s．（2）物体A、B间初始位置的高度差h是6.8m．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，金属棒ab从高为h处自静止起沿光滑的弧形导轨下滑，进入光滑导轨的水平部分．导轨的水平部分处于竖直向上的匀强磁场中，在水平部分导轨上静止有另一根金属棒cd，两根导体棒的质量均为m．整个水平导轨足够长并处于广阔的匀强磁场中，忽略一切阻力，重力加速度g．求：（1）金属棒ab进入磁场前的瞬间，ab棒的速率v0；（2）假设金属棒ab始终没跟金属棒cd相碰，两棒的最终速度大小；（3）在上述整个过程中两根金属棒和导轨所组成的回路中产生的焦耳热Q；（4）若已知导轨宽度为L，匀强磁场的磁感应强度为B，上述整个过程中通过导体棒cd横截面的电量q．参考答案：解：（1）对ab由机械能守恒得：mgh=解得：v0=（2）两杆最终速度相等，由动量守恒得：mv0=2mv解得：v=（3）由能量守恒得：Q=mgh﹣（4）对cd杆由动量定理：BIL×t=mv﹣0q=I?t=答：（1）金属棒ab进入磁场前的瞬间，ab棒的速率；（2）假设金属棒ab始终没跟金属棒cd相碰，两棒的最终速度大小为；（3）在上述整个过程中两根金属棒和导轨所组成的回路中产生的焦耳热Q为；（4）若已知导轨宽度为L，匀强磁场的磁感应强度为B，上述整个过程中通过导体棒cd横截面的电量q为．【考点】导体切割磁感线时的感应电动势．【分析】（1）有机械能守恒即可求出速度（2）有动量守恒求出最终速度（3）由能量守恒即可求出产生的焦耳热（4）由动量定理及电量q=It即可求出过导体棒cd横截面的电量17.如图所示，水平面上两平行光滑金属导轨间距为L，左端用导线连接阻值为R的电阻．在间距为d的虚线MN、PQ之间，存在方向垂直导轨平面向下的磁场，磁感应强度大小只随着与MN的距离变化而变化．质量为m、电阻为r的导体棒ab垂直导轨放置，在大小为F的水平恒力作用下由静止开始向右运动，到达虚线MN时的速度为v0．此后恰能以加速度a在磁场中做匀加速运动．导轨电阻不计，始终与导体棒电接触良好．求：（1）导体棒开始运动的位置到MN的距离x；（2）磁场左边缘MN处的磁感应强度大小B；（3）导体棒通过磁场区域过程中，电阻R上产生的焦耳热QR．参考答案：解：（1）导体棒在磁场外，由动能定理有：解得：（2）导体棒刚进磁场时产生的电动势为：E=BLv0由闭合电路欧姆定律有：又：F安=ILB可得：F安=由牛顿第二定律有：F﹣F安=ma解得：（3）导体棒穿过磁场过程，由牛顿第二定律有：F﹣F安=ma可得F安=F﹣ma，F、a、m恒定，则安培力F安恒