湖南省常德市平江第二中学2022-2023学年高三物理上学期期末试卷含解析

湖南省常德市平江第二中学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.对于同种金属，产生光电效应时，关于逸出光电子的最大初动能Ek，下列说法正确的是

A．Ek与照射光的强度成正比

B．Ek与照射光的波长成正比

C．Ek与照射光的频率成线性关系

D．Ek与光照射的时间成线性关系参考答案：C由爱因斯坦光电效应方程可知Ek与照射光的频率成线性关系，选C。2.一辆汽车以10m/s的速度沿平直公路匀速前进，因故紧急刹车以-0.2m/s2的加速度前进，则刹车后汽车在1min内通过的位移为A．240m

B．250m

C．260m

D．90m参考答案：B3.（单选）甲物体从高处自由下落时间t后，乙物体从同一位置自由下落，在甲、乙都未落地前，以甲为参照物，乙物体的运动状态是

A．相对静止

B．向上做匀速直线运动

C．向下做匀速直线运动

D．向上做匀变速直线运动参考答案：B4.（2014秋?德城区校级月考）如图所示，在拉力F的作用下，物体A沿水平面向右运动，在这一过程中，物体B匀速上升，设A对地面的压力为N，A所受摩擦力为f，绳对A的拉力大小为T，在上述运动过程中，N、f、T的变化情况是（）A． N、f、T均增大 B． N、f增大，T不变C． N、f，T均减小 D． N增大，f减小，T不变参考答案：B解：据题B保持匀速上升，A受到重力和拉力，由平衡条件得知，绳子的拉力大小T等于B的重力大小，保持不变．根据定滑轮的特点可知，A受到轻绳的拉力大小也不变．对A分析受力情况如图，则竖直方向力平衡得：N+Tcosθ=GB，得N=GB﹣TcosθB沿向右运动时，θ增大，cosθ减小，T不变，则N逐渐增大，而f=μN，μ不变，则f也逐渐增大．故B正确，A、C、D错误．故选：B．5.如图所示，在xOy坐标系中以O为中心的椭圆上有a、b、c、d、e五个点，现在其一个焦点f处固定一正点电荷，则下列判断正确的是

A．c、e两点的电场强度相同

B．a点的电势比b点的电势高C．一负电荷在d点时的电势能大于在a点时的电势能D．将一正电荷由e点沿eabc移到c点，所受电场力先做正功再做负功，但总功为零参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如题12A-2图所示，内壁光滑的气缸水平放置。一定质量的理想气体被密封在气缸内，外界大气压强为P0。现对气缸缓慢加热，气体吸收热量Q后，体积由V1增大为V2。则在此过程中，气体分子平均动能_________(选增“增大”、“不变”或“减小”)，气体内能变化了_____________。参考答案：增大，Q-p0（V2-V1）解析：现对气缸缓慢加热，温度升高，气体分子平均动能增大，活塞缓慢上升，视为等压过程，则气体对活塞做功为：W=F△h=p0（V2-V1）

根据热力学定律有：△U=W+Q=Q-p0（V2-V1）7.一质点由位置A向北运动了4m，又转向东运动了3m，到达B点，然后转向南运动了1m，到达C点，在上述过程中质点运动的路程是

m，运动的位移是

m。参考答案：8，8.在如图所示的电场中，一电荷量q=﹣1.0×10﹣8C的点电荷在A点所受电场力大小F=2.0×10﹣4N．则A点的电场强度的大小E=

N/C；该点电荷所受电场力F的方向为

．（填“向左”“向右”）参考答案：2.0×104；向左【考点】电场线；电场强度．【分析】根据电场强度的定义式E=，可以直接求解．（2）在电场中某点电场强度的方向沿该点电场线的切线方向，正电荷受力方向和电场方向一致，负电荷受力方向和电场方向相反．【解答】解：A点电场强度的大小为：E=N/C==2.0×104N/C根据负电荷受力方向和电场方向相反可得：点电荷在A点所受电场力的方向向左故答案为：2.0×104；向左9.如图所示，在与匀强磁场垂直的平面内放置一个折成锐角的导线框，。在它上面搁置另一根与垂直的直导线，紧贴、，并以平行于的速度从顶角开始向右匀速滑动。设线框和直导线单位长度的电阻为，磁感强度为，则回路中的感应电流的方向为_________（填“顺时针”或“逆时针”），感应电流的大小为________________________。参考答案：逆时针（1分）；（3分）10.用光照射某金属，使它发生光电效应现象，若增加该入射光的强度，则单位时间内从铝板表面逸出的光电子数_________，从表面逸出的光电子的最大动量大小__________（填“增加”“减小”或“不变”）参考答案：增加

不变

11.如图所示，质量为50g的小球以12m/s的水平速度抛出，恰好与倾角为37o的斜面垂直碰撞，则此过程中重力的功为

J，重力的冲量为

N·s。参考答案：

6.4

0.8小球做平抛运动，只有重力做功，与斜面碰撞时的速度，故；与斜面碰撞时的竖直分速度，代入题给数据即可解答。12.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）0.413.参考答案：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图甲所示，斜面倾角为θ=37°，一宽为d=0.65m的有界匀强磁场垂直于斜面向上，磁场边界与斜面底边平行。在斜面上由静止释放一矩形金属线框，线框沿斜面下滑，下边与磁场边界保持平行。取斜面底部为重力势能零势能面，从线框开始运动到恰好完全进入磁场的过程中，线框的机械能E和位移x之间的关系如图乙所示，图中①、②均为直线段。已知线框的质量为M=0.1kg，电阻为R=0.06Ω．（取g=l0m·s-2,sin37°=0.6,

cos37°=0.8)求：(1)线框与斜面间的动摩擦因数μ；(2)线框刚进入磁场到恰好完全进入磁场所用的时间t：(3)线框穿越磁场的过程中，线框中的最大电功率Pm。参考答案：0.5；1/6s；0.54W【详解】（1）由能量守恒定律，线框减小的机械能等于克服摩擦力做功，则其中x1=0.36m；解得μ=0.5（2）金属线框进入磁场的过程中，减小的机械能等于克服摩擦力和安培力做的功，机械能均匀减小，因此安培力也是恒力，线框做匀速运动，速度为v1v12=2ax1解得a=2m/s2v1=1.2m/s其中

x2为线框的侧边长，即线框进入磁场过程中运动的距离，可求出x2=0.2m，则（3）线框刚出磁场时速度最大，线框内电功率最大由可求得v2=1.8m/s根据线框匀速进入磁场时：可得FA=0.2N又因为可得将v2、B2L2带入可得：15.如图所示，荧光屏MN与x轴垂直放置，荧光屏所在位置横坐标x0＝40cm，在第一象限y轴和MN之间存在沿y轴负方向的匀强电场，在第二象限有半径R＝10cm的圆形磁场，磁感应强度大小B＝0.4T，方向垂直xOy平面向外。磁场的边界和x轴相切于P点。在P点有一个粒子源，平行于坐标平面，向x轴上方各个方向发射比荷为1.0×108C./kg的带正电的粒子，已知粒子的发射速率v0＝4.0×106m/s。不考虑粒子的重力粒子间的相互作用。求(1)带电粒子在磁场中运动的轨迹半径;(2)若所有带电粒子均打在x轴下方的荧光屏上，求电场强度的最小值参考答案：（1）（2）【详解】（1）粒子在磁场中做圆周运动，其向心力由洛伦兹力提供，即：，则；（2）由于r＝R，所以所有粒子从右半圆中平行x轴方向进入电场进入电场后，最上面的粒子刚好从Q点射出电场时，电场强度最小，粒子进入电场做类平抛运动，水平方向上竖直方向，联立解得最小强度为：；四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，质量m2=5kg的物块置于光滑水平面上，再将m1=5kg的另一物块置于m2的水平表面上，两物块之间的动摩擦因数μ=0.4，一根细绳绕过定滑轮将m3与m2连接，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力g=10m/s2．（1）要使m3由静止释放后m1、m2不发生相对滑动，求m3的取值范围．（2）若m3=30kg，将其由静止释放后，m1、m2、m3的加速度大小分别为多少？参考答案：解：（1）设m1最大加速度为a1由牛顿第二定律：μm1g=m1a1①m3g﹣μm1g=（m2+m3）a2②若m1、m2间不发生相对滑动，则有：a2≤a1③由①②③联立求解得：m3≤6.7kg（2）m3=30kg＞6.7kg，则m1、m2间发生相对滑动设这时m1的加速度为a'1，m2与m3加速度相同，且设为a'2由牛顿第二定律：μm1g=m1a'1m3g﹣μm1g=（m2+m3）a'2答：（1）m3的取值范围为m3≤6.7kg（2）m1、m2、m3的加速度大小分别为4m/s2，8m/s2，8m/s217.（16分）如图，质量m=1kg的物体以的初速度从水平面的某点向右运动并冲上半径的竖直光滑半圆环。物体与水平面间有摩擦。（1）物体能从M点飞出，落到水平面时落点到N点的距离的最小值为多大？（2）设出发点到N点的距离为，物体从M点飞出后，落到水平面时落点到N点的距离为，作出随变化的关系如图。求物体与水平面间的动摩擦因数。（3）要使物体从某点出发后的运动过程中不会在N到M点的中间离开半圆轨道，求出发点到N点的距离x的取值范围。参考答案：

或（1）物体能从M点飞出得，得（2）物体从出发点到M点过程用动能定理得：由图知即：（3）物体不会在M到N点的中间离开半圆轨道，即物体恰好从M点飞出 得或物体刚好至圆轨道最右侧减速为0，由动能定理得综上可得：或18.热等静压设备广泛用于材料加工中。该设备工作时，先在室温下把惰性气体用压缩机压入到一个预抽真空的炉腔中，然后炉腔升温，利用高温高气压环境对放入炉腔中的材料加工处理，改部其性能。一台热等静压设备的炉腔中某次放入固体材料后剩余的容积为013m3，炉腔抽真空后，在室温下用压缩机将10瓶氩气压入到炉腔中。已知每瓶氩气的容积为3.2×10-2m3，使用前瓶中气体压强为1.5×107Pa，使用后瓶中剩余气体压强为2.0×106Pa；室温温度为27℃。氩气可视为理想气体。（1）求压入氩气后炉腔中气体在室温