2022-2023学年广东省揭阳市仙美中学高三物理上学期期末试卷含解析

2022-2023学年广东省揭阳市仙美中学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.(单选)如图所示,在火星与木星轨道之间有一小行星带。假设该带中的小行星只受到太阳的引力,并绕太阳做匀速圆周运动。下列说法正确的是()A.太阳对各小行星的引力相同B.各小行星绕太阳运动的周期均小于一年C.小行星带内各小行星圆周运动的线速度值大于地球公转的线速度值D.小行星带内侧小行星的向心加速度值大于外侧小行星的向心加速度值参考答案：D2.如图所示，两个可视为质点的小球a和b，用质量可忽略的刚性细杆相连，放置在一个光滑的半球面内，已知小球a和b的质量分别为、m。细杆长度是球面半径的倍。两球处于平衡状态时，有关下列说法正确的是

A．细杆与水平面的夹角

B．杆对a、b球作用力的方向不一定沿杆

C．杆对a、b球的作用力的大小为D．半球面对a、b球的弹力之比为参考答案：AC3.（多选）如图所示，电动机以恒定的功率P和恒定的速度v0卷动绳子，通过光滑的滑轮拉着质量为m的物体在光滑水平地面上向右运动，当物体运动至绳子与水平成θ角时，下述说法正确的是（）A．绳子对物体拉力为恒力，大小为B．木箱的速度大小为C．此时木箱对地面的压力为mg﹣sinθD．此时木箱加速度大小为cosθ参考答案：考点：运动的合成和分解．专题：运动的合成和分解专题．分析：根据电动机的转速和轮子的半径求出绕绳子的线速度，即可得知物块沿绳子方向上的速度，将木块的速度沿绳子方向和垂直于绳子的方向分解，根据沿绳子方向的速度可得知物块的速度．通过对木块受力分析，运用正交分解求出地面的支持力，从而得知木箱对地面的压力大小，根据牛顿第二定律求解加速度．解答：解：A、根据P=Fv0得：绳子作用于物体上拉力大小为F=，但方向发生变化，因而不是恒力，选项A错误；B、把物体速度沿着绳子和垂直绳子方向分解，得物体的速度大小满足v0=vcosθ，从而得：v=，物体做加速运动，选项B正确；C、根据竖直方向合力为零，得此时木箱对地的压力N=mg﹣sinθ，选项C正确；D、根据牛顿第二定律得：cosθ=ma，解得：a=cosθ，选项D正确．故选：BCD．点评：解决本题的关键会对物体的速度按实际效果进行分解，以及会运用正交分解处理力学问题．4.在玉树地震的救援行动中，千斤顶发挥了很大作用，如图所示是剪式千斤顶，当摇动把手时，螺纹轴就能迫使千斤顶的两臂靠拢，从而将汽车顶起。当车轮刚被顶起时汽车对千斤顶的压力为1.0×105N，此时千斤顶两臂间的夹角为120°，则下列判断正确的是()A．此时两臂受到的压力大小均为5.0×104NB．此时千斤顶对汽车的支持力为2.0×105NC．若继续摇动把手，将汽车顶起，两臂受到的压力将增大D．若继续摇动把手，将汽车顶起，两臂受到的压力将减小参考答案：D5.（07年如东、启东联考）如图所示，电路中电源的电动势为E，内阻为r，A为电压表，内阻为10kΩ，B为静电计；两个电容器的电容分别为C1和C2，将电键S合上一段时间后，下列说法中正确的是（

）

A．若C1＞C2，则电压表两端的电势差大于静电计两端的电势差

B．若将变阻器滑动触头P向右滑动，则电容器C2上带电量增大

C．C1上带电量为零

D．再将电键S打开，然后使电容器C2两极板间距离增大，则静电计张角也增大参考答案：答案：CD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（4分）如图所示，直角玻璃棱镜中∠A=70°，入射光线垂直于AB面。已知玻璃的折射率为，光在AC面上反射后经BC面反射从AC面第一次射出，则光线在BC面_______（填“发生”或“不发生”）全反射，光线从棱镜AC边第一次射入空气时的折射角为_______。参考答案：发生；4507.如图所示，某种自动洗衣机进水时，洗衣机缸内水位升高，与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气，通过压力传感器感知管中的空气压力，从而控制进水量．将细管中密闭的空气视为理想气体，当洗衣缸内水位缓慢升高时，外界对空气做了0.5J的功，则空气________(填“吸收”或“放出”)了__________的热量．参考答案：放出0.58.如图为悬挂街灯的支架示意图，横梁BE质量为6kg，重心在其中点。直角杆ADC重力不计，两端用铰链连接。已知BE=3m，BC=2m，∠ACB=30°，横梁E处悬挂灯的质量为2kg，则直角杆对横梁的力矩为_______N·m，直角杆对横梁的作用力大小为_______N。（重力加速度g=l0m/s2）参考答案：150

150

9.如图所示，有一个匀强电场，方向平行于纸面。电场中有A、B、C、D四点，已知AD=DB=BC=d，且ABBC。有一个电量为q的正电荷从A点移动到B点电场力做功为2W，从B点移动到C点克服电场力做功为W。则电场中D点的电势

（填“大于”“小于”或“等于”）C点的电势；该电场的电场强度为

。参考答案：等于；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.（6分）物体以5m/s的初速度沿光滑斜槽向上做直线运动，经4s滑回原处时速度的大小仍为5m/s，则物体的速度变化为

m/s，加速度为

m/s2．（规定初速度方向为正方向）。参考答案：

－10；－2.512.如图所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播，实线为t1=0时的波形图，虚线为t2=0.06s时的波形图，则6=0时P质点向y轴________(选填“正”或“负”）方向运动。已知周期T>0.06s,则该波的传播速度为________m/s。参考答案：13.加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置如图所示．(1)在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中，打出了一条纸带如图所示．计时器打点的时间间隔为0.02s．从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，量出相邻计数点之间的距离．该小车的加速度a＝______m/s2.(结果保留两位有效数字)

(2)平衡摩擦力后，将5个相同的砝码都放在小车上．挂上砝码盘，然后每次从小车上取一个砝码添加到砝码盘中，测量小车的加速度．小车的加速度a与砝码盘中砝码总重力F的实验数据如下表：砝码盘中砝码总重力F(N)0.1960.3920.5880.7840.980加速度a(m·s－2)0.691.181.662.182.70请根据实验数据在图中作出a－F的关系图象．(3)根据提供的实验数据作出的a－F图线不通过原点．请说明主要原因．参考答案：：(1)a＝＝m/s2＝0.16m/s2或a＝＝m/s2＝0.15m/s2.(3)小车、砝码盘和砝码组成的系统所受合外力为砝码盘和砝码的总重力，而表中数据漏计了砝码盘的重力，导致合力F的测量值小于真实值，a－F的图线不过原点．答案：(1)0.16(0.15也算对)(2)如下图所示(3)未计入砝码盘的重力ks5u三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（选修模块3－4）如图所示是一种折射率n=1.5的棱镜用于某种光学仪器中。现有一束光线沿MN的方向射到棱镜的AB界面上，入射角的大小。求光在棱镜中传播的速率及此束光线射出棱镜后的方向（不考虑返回到AB面上的光线）。

参考答案：解析：由得（1分）

由得，（1分）

由＜，可知C＜45°（1分）

而光线在BC面的入射角＞C，故光线在BC面上发生全反射后，垂直AC面射出棱镜。（2分）

15.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。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图，光滑平台左端与半径R=0.6m的半圆光滑轨道相切，且都固定．平台上A、B两滑块间压缩有一轻质弹簧（用细线拴住），其中mA=1.5kg，mB=1kg．紧靠平台右侧放有M=4kg的木板，其上表面与平台等高．剪断细线后，B以vB=9m/s的速度冲上木板．已知B与木板间的动摩擦因数μ1=0.5，木板与地面间的动摩擦因数为μ2，两滑块都可看作质点，不考虑A与B分离后再对B运动的影响，取g=10m/s2．求：（1）A滑至半圆轨道最高点Q时，轨道对其压力的大小；（2）要保证B不滑出木板，木板的最短长度记为L．试讨论并求出μ2与L的关系式，求出L的最小值．参考答案：解：（1）对AB滑块，规定向左为正方向，由动量守恒定律得：mAvp﹣mBvB=0可得：vp=6m/s

A滑块从P运动到Q，由动能定理可得：﹣2mAgR=mA﹣mA在Q点由牛顿第二定律可得：F+mAg=mA解得F=15N

（2）若μ2（M+mB）g=μ1mBg得：μ2=0.1

讨论：①当μ2≥0.1，因μ2（M+mB）g≥μ1mBg所以滑块B在长木板上滑动时，长木板静止不动；滑块B在木板上做匀减速运动，至长木板右端时速度刚好为0．滑块B，根据牛顿第二定律得a1=μ1g=5m/s2．则木板长度至少为L==8.1m

②当μ2＜0.1，滑块B先做匀减速，木板做匀加速，两者共速v共后一起运动，不再发生相对滑动，设共速时B恰好滑至板的最右端．设经时间t0滑块B和木板共速，则木板，根据牛顿第二定律得a2==滑块B匀减速，根据运动学公式得s1=vBt0﹣a1v共=vB﹣a1t0木板匀加速，根据运动学公式得s2=a2v共=a2t0相对位移L=s1﹣s2联立得L==所以μ2越小，L越小．当μ2=0时，L的值最小．将μ2=0代入上式，解得：L=6.48m

综上【分析】：板长的最短长度L为6.48m答：（1）A滑至半圆轨道最高点Q时，轨道对其压力的大小是15N；（2）当μ2≥0.1，木板长度至少为8.1m，当μ2＜0.1，板长的最短长度L为6.48m．17.如图所示，倾角为的光滑斜面的下端有一水平传送带，传送带正以6m/s的速度运动，运动方向如图所示，物体与传送带间的动摩擦因数为0.5，A、B间的距离L=4.2m，g取10m/s2。如果将物体轻轻放在传送带左端的B点，它沿斜面上滑到最大高度需要多长时间？参考答案：解：物体从B开始运动到传送带同速有：………………①………………②………………③由①②③联立求得：秒，s=3.6m评分参考4分物体还要在传送带上作一段匀速运动则………………④……⑤由④⑤可得=0.1秒评分参考3分此后物体以6m/s的速度冲上斜面………………⑥………………⑦由⑥⑦可得t3=1.2秒所以=2.5秒18.如图所示，质量为mB＝14kg的木板B放在水平地面上，质量为mA＝10kg的货箱A放在木板B上．一根轻绳一端拴在货箱上，另一端拴在地面，绳绷紧时与水平面的夹角为θ＝37°.已知货箱A与木板B之间的动摩擦因数μ1＝0.5，木板B与地面之间的动摩擦因数μ2＝0.4.重力加速度g取10m/s2.现用水平力F将木板B从货箱A下面匀速抽出，试求：(sin37°＝0.6，cos