湖北省宜昌市至喜集团职业高级中学2022-2023学年高三物理期末试题含解析

湖北省宜昌市至喜集团职业高级中学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.（07年全国卷Ⅱ）如图，P是偏振片，P的透振方向（用带的箭头的实线表示）为竖直方向。下列四种入射光束中，哪几种照射P时能在P的另一侧观察到透射光？

A.太阳光B.沿竖直方向振动的光

C.沿水平方向振动的光D.沿与竖直方向成45°角振动的光参考答案：答案：ABD解析：根据光的现象，只要光的振动方向不与偏振片的狭逢垂直，光都能通过偏振片，太阳光沿后垂直传播方向的各个振动，能，沿竖直方向振动的光能通过偏振片，沿与竖直方向成45°角振动的光也能通过偏振片。故A、B、D都正确。2.（多选）如图甲所示，Q1、Q2是两个固定的点电荷，其中Q1带正电，在它们连线的延长线上a、b

点，一带正电的试探电荷仅在库仑力作用下以初速度va从a点沿直线ab向右运动，其v-t图象如图乙所示，下列说法正确的是（

）A．Q2带正电B．Q2带负电C．b点处电场强度为零D．试探电荷的电势能不断增加参考答案：BC【考点】考查电场的力的性质和能的性质从试探电荷运动的速度时间图象可以看出，电荷的速度先减小后增大，说明Q2带负电（若Q2带正电，则试探电荷将一直加速），A错，B正确；b点处速度时间图线的斜率为0，故电场强度为零，C正确；根据能量守恒，试探电荷的动能先减小后增大，故电势能先增大后减小，D错。3.液体与固体具有的相同特点是(A)都具有确定的形状 (B)体积都不易被压缩(C)物质分子的位置都确定 (D)物质分子都在固定位置附近振动参考答案：B液体与固体具有的相同特点是体积都不易被压缩，选项B正确。4.如图所示，A、B两物体静止在粗糙水平面上，其间用一根轻弹簧相连，弹簧的长度大于原长.若再用一个从零开始缓慢增大的水平力F向右拉物体B，直到A即将移动，此过程中，地面对B的摩擦力f1和对A的摩擦力f2的变化情况是(

)A.f1先不变后变大再变小

B.f1先变小后变大再不变C.f2先不变后变大

D.f2先变大后不变参考答案：BC5.质量为m的小球在竖直平面内的圆形轨道的内侧运动，经过最高点而不脱离轨道的最小速度为v，当小球以2v的速度经过最高点时，对轨道的压力为（）A．0 B．mg C．3mg D．4mg参考答案：C【考点】向心力；牛顿第二定律．【分析】小球在最高点刚好不脱离轨道，知轨道对小球的弹力为零，根据牛顿第二定律求出最高点的速度；使小球以2v的速率通过轨道最高点内侧，由重力和轨道的弹力的合力提供向心力，再通过牛顿第二定律求出轨道对小球的支持力，即可得到它对轨道压力．【解答】解：在最高点，小球经过轨道内侧最高点而不脱离轨道时，根据牛顿第二定律有：mg=m…①使小球以2v的速率通过轨道最高点内侧时，则有：mg+N=m…②由①②解得，N=3mg根据牛顿第三定律得知，小球对轨道的压力大小为N′=N=3mg．故选：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.气体温度计结构如图所示．玻璃测温泡A内充有理想气体，通过细玻璃管B和水银压强计相连．开始时A处于冰水混合物中，左管C中水银面在O点处，右管D中水银面高出O点h1＝14cm.后将A放入待测恒温槽中，上下移动D，使C中水银面仍在O点处，测得D中水银面高出O点h2＝44cm.(已知外界大气压为1个标准大气压，1标准大气压相当于76cmHg)①求恒温槽的温度．②此过程A内气体内能________(填“增大”或“减小”)，气体不对外做功，气体将________(填“吸热”或“放热”)．参考答案：①364K(或91℃)②增大吸热7.如图所示，质量为m、边长为L的正方形线圈ABCD由n匝导线绕成，线圈中有顺时针方向大小为I的电流，在AB边的中点用细线竖直悬挂于轻杆一端，轻杆另一端通过竖直的弹簧固定于地面，轻杆可绕杆中央的固定转轴O在竖直平面内转动。在图中虚线的下方，有与线圈平面垂直的匀强磁场，磁感强度为B，平衡时，CD边水平且线圈有一半面积在磁场中，忽略电流I产生的磁场，穿过线圈的磁通量为

；弹簧受到的拉力为______。参考答案：

答案：、

8.“轨道电子俘获”是放射性同位素衰变的一种形式，它是指原子核（X）俘获一个核外电子，使其内部的一个质子变为中子，并放出一个中微子，从而变成一个新核（Y）的过程，中微子的质量远小于质子的质量，且不带电，写出这种衰变的核反应方程式．生成的新核处于激发态，会向基态跃迁，辐射光子的频率为v，已知真空中的光速为c，普朗克常量为h，则此核反应过程中的质量亏损为．参考答案：解：核反应方程为：．根据爱因斯坦质能方程得：hv=△mc2，则质量亏损为：△m=．故答案为：，9.某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验，图甲所示为实验装置的简图。(交流电的频率为50Hz)（1）如图乙所示为某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车的加速度大小为__

______m/s2。(保留两位有效数字)（2）保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m及对应的数据如下表：实验次数12345678小车加速度a/m·s－21.901.721.491.251.000.750.500.30小车质量m/kg0.250.290.330.400.500.711.001.67/kg－14.003.453.032.502.001.411.000.60请在如图12所示的坐标纸中画出图线，并由图线求出小车加速度a与质量倒数之间的关系式是______________________。参考答案：10.如图R1和R2是材料相同、厚度相同、表面为正方形的导体，正方形的边长之比为2：1。通过这两导体的电流方向如图所示，则这两个导体电阻之比为R1：R2=

。你认为这种关系对电路元件改进的意义是

。参考答案：11.（4分）如图所示，质点P以O为圆心、r为半径作匀速圆周运动，周期为T，当质点P经过图中位置A时，另一质量为m、初速度为零的质点Q受到沿OA方向的水平恒定拉力F作用从静止开始在光滑水平面上作直线运动，为使P、Q在某时刻速度相同，拉力F必须满足的条件是______.参考答案：

答案：

12.在如右图所示的逻辑电路中，当A端输入电信号为“1”，B端输入电信号为“1”时，在C端和D端输出的电信号分别为_____和______。参考答案：、0，0

13.计算地球周围物体的重力势能更一般的方法是这样定义的：跟地球中心的距离为r时，物体具有的万有引力势能为EP=－，M为地球的质量，m为物体的质量，以离地球无穷远为引力势能零地位置。若物体发射速度达到一定的程度就能逃脱地球的引力作用范围，这个速度叫地球的逃逸速度。已知地球的半径为R.则物体从地面移到无限远的过程中，引力做功_____________。参考答案：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.(8分)如图所示，有四列简谐波同时沿x轴正方向传播，波速分别是v、2v、3v和4v，a、b是x轴上所给定的两点，且ab＝l。在t时刻a、b两点间四列波的波形分别如图所示，则由该时刻起a点出现波峰的先后顺序依次是图

；频率由高到低的先后顺序依次是图

。参考答案：

BDCA

DBCA15.2004年1月25日，继“勇气”号之后，“机遇”号火星探测器再次成功登陆火星．人类为了探测距离地球大约3.0×105km的月球，也发射了一种类似四轮小车的月球探测器．它能够在自动导航系统的控制下行走，且每隔10s向地球发射一次信号，探测器上还装着两个相同的减速器(其中一只是备用的)，这种减速器可提供的最大加速度为5m/s2，某次探测器的自动导航系统出现故障，从而使探测器只能匀速前进而不再避开障碍物．此时地球上的科学家只能对探测器进行人工遥控操作．下表为控制中心的显示屏上的数据：

已知控制中心的信号发射和接收设备工作速度极快．科学家每次分析数据并输入命令至少需要3s.问：(1)经过数据分析，你认为减速器是否执行了命令？(2)假如你是控制中心的工作人员，采取怎样的措施？加速度满足什么条件？请计算说明．

参考答案：(1)未执行命令(2)立即输入命令，启动另一个备用减速器，加速度a>1m/s2，便可使探测器不与障碍物相碰．

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.相距L=1.5m的足够长金属导轨竖直放置，质量m1=1kg的金属棒ab和质量m2=0.27kg的金属棒cd，均通过棒两端的套环水平地套在金属导轨上，如图1所示，虚线上方磁场的方向垂直纸面向里，虚线下方磁场的方向竖直向下，两处磁场磁感应强度大小相同。ab棒光滑，cd棒与导轨间动摩擦因数μ=0.75，两棒总电阻为1.8Ω，导轨电阻不计。ab棒在方向竖直向上、大小按图2所示规律变化的外力F作用下，从静止开始沿导轨匀加速运动，同时cd棒也由静止释放。（g=10m/s2）（1）求ab棒加速度的大小和磁感应强度B的大小；（2）已知在2s内外力F做了26.8J的功，求这一过程中两金属棒产生的总焦耳热；（3）求出cd棒达到最大速度所需的时间t0，并在图3中定性画出cd棒所受摩擦力fcd随时间变化的图线。参考答案：（1），所以，

33.1（2分）由图2的截距可知，，，

33.2（2分）由图2的斜率可知，，，

33.3（2分）（2），

33.4（2分），

33.5（2分）（3），，所以有，，，

33.6（2分）17.如图所示，质量为m、电荷量为+q的粒子从坐标原点O以初速度v0射出，粒子恰好经过A点，O、A两点长度为l，连线与坐标轴+y方向的夹角为α=370，不计粒子的重力．（1）若在平行于x轴正方向的匀强电场E1中，粒子沿+y方向从O点射出，恰好经过A点；若在平行于y轴正方向的匀强电场E2中，粒子沿+x方向从O点射出，也恰好能经过A点，求这两种情况电场强度的比值（2）若在y轴左侧空间（第Ⅱ、Ⅲ象限）存在垂直纸面的匀强磁场，粒子从坐标原点O，沿与+y轴成30°的方向射入第二象限，恰好经过A点，求磁感应强度B．参考答案：考点：带电粒子在匀强磁场中的运动；带电粒子在匀强电场中的运动．专题：带电粒子在磁场中的运动专题．分析：（1）粒子在这两个方向不同的匀强电场中均做类平抛运动，根据运动的合成与分解分成平行于电场线和垂直于电场线方向分别列方程，然后联立求解；（2）作出粒子圆周运动的轨迹，由几何知识确定半径，然后由牛顿第二定律列方程求磁感应强度．解答：解（1）在电场E1中：①lcosα=vot1②在电场E2中：③lsinα=v0t2④联立①②③④得：⑤（2）设轨迹半径为R，轨迹如图所示，可见：OC=2Rsin30°①由几何知识可得：②解得：③又由：④得：⑤由③⑤得：，方向垂直纸面向外；答：（1）这两种情况电场强度的比值；（2）磁感应强度，方向垂直纸面向外．点评：带电粒子在电场中的偏转常根据类平抛运动规律列方程求解，在磁场中通常是先画出轨迹由几何知识确定半径，然后由牛顿第二定律求q、m、B、v的某一个量，这是一道考查典型方法的好题．18.如图所示，质量为m的小球，由长为l的细线系住，细线的另一端固定在A点，AB是过A的竖直线，E为AB上的一点，且AE=0.5l，过E作水平线EF，在EF上钉铁钉D，若线能承受的最大拉力是9mg，现将小球拉直水平，然后由静止释放，若小球能绕钉子在竖直面内做圆周运动，不计线与钉子碰撞时的能量损失．求钉子位置在水平线上的取值范围．参考答案：解析：这是一个圆周运动与机械能两部分知识综合应用的典型问题．题中涉及两个临界条件：一是线承受的最大拉力不大于9mg；另一个是在圆周运动的最高点的瞬时速度必须不小于（r是做圆周运动的半径）．设在D点绳刚好承受最大拉力，设DE=x1，则：AD=悬线碰到钉子后，绕钉做圆周运动的半径为：r1=l－AD=l－……①（1分）当小球落到D点正下方时，绳受到的最大拉力为F，此时小球的速度v，由牛顿第二定律有：F－mg=…………②

（1分）结合F≤9mg可得：≤8mg……③

（1分）由机械能守恒定律得：mg(+r1)=mv12（2分）即：v2=2g(+r1)………………④

（1分）由①②③式联立解得：x1≤l…⑤

（1分）随着x的减小，即钉子左移，绕钉子做圆周运动的半径越来越大．转至最高点的临界速度也越来越大，但根据机械