云南省昆明市西山區(qū)沙朗中學2022-2023學年高三物理期末試題含解析

云南省昆明市西山區(qū)沙朗中學2022-2023學年高三物理期末試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.如圖3所示，鐵芯上、下分別繞有匝數(shù)n1＝800匝和n2＝200匝的兩個線圈，上線圈兩端與u＝51sin314tV的交流電源相連，將下線圈兩端接交流電壓表，則交流電壓表的讀數(shù)可能是()．A．2.0V

B．9.0VC．12.7V

D．144.0V圖3參考答案：由＝得U2＝，其中U1＝V，得U2＝V≈9.0V，因此題中兩線圈并非處于理想狀態(tài)，會出現(xiàn)漏磁，所以交流電壓表的讀數(shù)小于9.0V，故選項A正確．答案A2.（單選）如圖，在固定斜面上的一物塊受到一外力F的作用，F(xiàn)平行于斜面向上。若物塊質(zhì)量為6千克，斜面傾角為370，動摩擦因數(shù)為0.5，物塊在斜面上保持靜止，已知最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，取g=10m/s2，cos37°=0.8，sin37°=0.6,則F的可能值為A．10N

B.20N

C.0N

D.62N參考答案：B3.（單選）如圖所示，輕彈簧兩端拴接兩個質(zhì)量均為m的小球a、b，拴接小球的細線固定在天花板，兩球靜止，兩細線與水平方向的夾角α=30°，彈簧水平，以下說法正確的是（）A．細線拉力大小為mgB．彈簧的彈力大小為mgC．剪斷左側(cè)細線瞬間，a球加速度為gD．剪斷左側(cè)細線瞬間，b球加速度為0參考答案：考點：牛頓第二定律；力的合成與分解的運用；共點力平衡的條件及其應用．專題：牛頓運動定律綜合專題．分析：根據(jù)共點力平衡求解細線的拉力和彈簧的彈力大小．剪斷細線的瞬間，彈簧的彈力不變，結(jié)合牛頓第二定律求出a球的瞬時加速度．解答：解：AB、對a球分析，運用共點力平衡條件得：細線的拉力為T==2mg彈簧的彈力F=mgcotαα=mg，故AB錯誤．C、剪斷左側(cè)細線的瞬間，彈簧的彈力不變，小球a所受的合力F合=T=2mg，根據(jù)牛頓第二定律得，a=2g．故C錯誤．D、剪斷左側(cè)細線的瞬間，彈簧的彈力不變，故小球b所受的合力F合=0，加速度為0，故D正確；故選：D．點評：本題考查了牛頓第二定律和共點力平衡的基本運用，知道剪斷細線的瞬間，彈簧的彈力不變．4.（多選題）如圖所示理想變壓器輸入端接在電動勢隨時間變化，內(nèi)阻為r的交流電源上，輸出端接理想電流表及阻值為R的負載，如果要求負載上消耗的電功率最大，則下列說法正確的是（）A．該交流電源的電動勢的瞬時值表達式為e=EmsinB．變壓器原副線圈匝數(shù)的比值為C．電流表的讀數(shù)為D．負載上消耗的熱功率參考答案：BC【考點】變壓器的構(gòu)造和原理；電功、電功率；正弦式電流的圖象和三角函數(shù)表達式．【分析】由圖可讀出最大值，周期，求得?，得出表達式，將變壓器和電阻等效為外電阻，則可根據(jù)電源輸出功率最大值的條件可明確輸出電壓及最大功率；再由功率公式可明確變壓器副線圈輸出的電壓；從而求出線圈匝數(shù)；【解答】解：A、周期，角速度，所以該交流電源的電動勢的瞬時值表達式為，故A錯誤；B、設(shè)原副線圈中的匝數(shù)分別為和，電流分別為和，電壓分別為和，則，電阻R消耗的功率，即可見時，P有最大值，，此時，則，所以，故B正確；C、電流表的讀數(shù)為有副線圈電流的有效值：原線圈電流有效值為I1=，則：，故C正確；D、負載上消耗的功率，故D錯誤；故選：BC5.(多選)如圖所示，金屬桿ab以恒定的速率v在光滑平行導軌上向右滑行，設(shè)整個電路總電阻為R（恒定不變），整個裝置置于垂直紙面向里的勻強磁場中，下列敘述正確的是（

）A．a(chǎn)b桿中的電流強度與速率v成正比B．磁場作用于ab桿的安培力與速率v成正比C．電阻R上產(chǎn)生的電熱功率與速率v成正比D．外力對ab桿做功的功率與速率v成正比參考答案：AB二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.(選修模塊3－5)（4分）一炮彈質(zhì)量為m，以一定的傾角斜向上發(fā)射，到達最高點時速度為v，炮彈在最高點爆炸成兩塊，其中一塊恰好做自由落體運動，質(zhì)量為．則另一塊爆炸后瞬時的速度大小________。參考答案：

答案：（4分）7.如圖所示，一個半徑為R、透明的球體放置在水平面上，一束藍光從A點沿水平方向射入球體后經(jīng)B點射出，最后射到水平面上的C點。已知，該球體對藍光的折射率為。則它從球面射出時的出射角

▲

。若換用一束紫光同樣從A點射入該球體，則它從球體射出后落到水平面上形成的光點與C點相比，位置

▲

（填“偏左”、“偏右”或“不變”）。參考答案：由折射率的定義式可得,由幾何關(guān)系可知=30°，故60°。在同種介質(zhì)中，紫光的偏折程度大于藍光，故紫光從球體射出后落到水平面上形成的光點與C點相比，位置偏左。8.（4分）如圖所示，在豎直平面內(nèi)固定著光滑的圓弧槽，它的末端水平，上端離地高H。一個小球從上端無初速度滑下，若要小球的水平射程為最大值，則圓弧槽的半徑為_______，最大的水平射程為_________。參考答案：，9.圖示M、N是固定的半圓形軌道的兩個端點，軌道半徑為R，一個質(zhì)量為m的小球從M點正上方高為H處自由落下，正好沿切線進入軌道，M、N兩點等高，小球離開N點后能上升的最大高度為H/2，不計空氣阻力，則小球在此過程中克服半圓軌道摩擦力做的功為____________；小球到最高點后又落回半圓軌道，當它過最低點上升時，其最大高度的位置在M點的_______（填“上方”、“下方”或“等高處”）．

參考答案：

答案：mgH/2

上方10.21．如上右圖所示，把兩支完全相同的密度計分別放在甲、乙兩種液體中，所受到的浮力為和，則

；若它們的液面相平，則兩液體對容器底部的壓強關(guān)系是

。參考答案：=（等于）

<（小于）11.甲乙兩個同學共同做“驗證牛頓第二定律”的實驗，裝置如圖所示。①兩位同學用砝碼盤（連同砝碼）的重力作為小車（對象）受到的合外力，需要平衡桌面的摩擦力對小車運動的影響。他們將長木板的一端適當墊高，在不掛砝碼盤的情況下，小車能夠自由地做_________

___運動。另外，還應滿足砝碼盤（連同砝碼）的質(zhì)量m

小車的質(zhì)量M。（填“遠小于”、“遠大于”或“近似等于”）

接下來，甲同學研究：在保持小車的質(zhì)量不變的條件下，其加速度與其受到的牽引力的關(guān)系；乙同學研究：在保持受到的牽引力不變的條件下，小車的加速度與其質(zhì)量的關(guān)系。②甲同學通過對小車所牽引紙帶的測量，就能得出小車的加速度a。圖2是某次實驗所打出的一條紙帶，在紙帶上標出了5個計數(shù)點，在相鄰的兩個計數(shù)點之間還有4個點未標出，圖中數(shù)據(jù)的單位是cm。實驗中使用的電源是頻率f=50Hz的交變電流。根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可以算出小車的加速度a=

m/s2。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

③乙同學通過給小車增加砝碼來改變小車的質(zhì)量M，得到小車的加速度a與質(zhì)量M的數(shù)據(jù)，畫出a與1/M圖線后，發(fā)現(xiàn)：當1/M較大時，圖線發(fā)生彎曲。于是，該同學后來又對實驗方案進行了進一步地修正，避免了圖線的末端發(fā)生彎曲的現(xiàn)象。那么，該同學的修正方案可能是(

)A．改畫a與的關(guān)系圖線B．改畫a與的關(guān)系圖線C．改畫a與的關(guān)系圖線D．改畫a與的關(guān)系圖線參考答案：勻速直線

遠小于

0.340

A

12.如圖所示，A、B兩點間電壓為U，所有電阻阻值均為R，當K閉合時，UCD=______，當K斷開時，UCD=__________。參考答案：0

U/313.金屬桿在豎直面內(nèi)構(gòu)成足夠長平行軌道，桿間接一阻值為R的電阻，一個質(zhì)量為m的、阻值為r的長度剛好是軌道寬L的金屬棒與軌道間的摩擦力恒為f，金屬棒始終緊靠軌道運動。此空間存在如圖所示的水平勻強磁場（×場），磁感應強度為B，當金屬棒由靜止下滑h時已經(jīng)勻速，則此過程中整個回路產(chǎn)生的焦耳熱為__________。參考答案：答案：三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（16分）如圖所示，物塊A和B通過一根輕質(zhì)不可伸長的細繩連接，跨放在質(zhì)量不計的光滑定滑輪兩側(cè)，質(zhì)量分別為mA=2kg、mB=1kg。初始時A靜止與水平地面上，B懸于空中。先將B豎直向上再舉高h=1.8m（未觸及滑輪）然后由靜止釋放。一段時間后細繩繃直，A、B以大小相等的速度一起運動，之后B恰好可以和地面接觸。取g=10m/s2。（1）B從釋放到細繩繃直時的運動時間t；（2）A的最大速度v的大?。唬?）初始時B離地面的高度H。參考答案：（1）；（2）；（3）。試題分析：（1）B從釋放到細繩剛繃直前做自由落體運動，有：解得：（2）設(shè)細繩繃直前瞬間B速度大小為vB，有細繩繃直瞬間，細繩張力遠大于A、B的重力，A、B相互作用，總動量守恒：繩子繃直瞬間，A、B系統(tǒng)獲得的速度：之后A做勻減速運動，所以細繩繃直瞬間的速度v即為最大速度，A的最大速度為2m/s。15.（7分）如圖所示，一束光從空氣射入玻璃中，MN為空氣與玻璃的分界面．試判斷玻璃在圖中哪個區(qū)域內(nèi)（Ⅰ或Ⅱ）？簡要說明理由．并在入射光線和反射光線上標出箭頭。參考答案：當光由空氣射入玻璃中時，根據(jù)折射定律

=n，因n>1，所以i>γ，即當光由空氣射入玻璃中時，入射角應該大于折射角．如圖，在圖中作出法線，比較角度i和γ的大小，即可得出玻璃介質(zhì)應在區(qū)域?內(nèi)．箭頭如圖所示．（7分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，在光滑水平桌面上放有長木板C，在C上左端和距左端x處各放有小物塊A和B，A、B的體積大小可忽略不計，A、B與長木板C間的動摩擦因數(shù)為μ，A、B、C的質(zhì)量均為m，開始時，B、C靜止，A以某一初速度v0向右做勻減速運動，設(shè)物體B與板C之間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力．求：（1）物體A運動過程中，物塊B受到的摩擦力．（2）要使物塊A、B相碰，物塊A的初速度v0應滿足的條件．

參考答案：.解：（1）設(shè)A在C板上滑動時，B相對于C板不動，則對B、C有μmg=2ma

……（2分）

……（1分）又B依靠摩擦力能獲得的最大加速度為am==

………………（1分）因為am＞a，故B未相對C滑動而隨木板C向右做加速運動…………（1分）B受到的摩擦力fb=ma=μmg

……（2分）方向向右……（1分）（2）對A由牛頓第二定律得：

……（1分）要使物塊A剛好與物塊B發(fā)生碰撞，物塊A運動到物塊B處時，A、B的速度相等，即

……（2分）得v1=

……（1分）設(shè)木板C在此過程中的位移為x1，則物塊A的位移為x1+x，由運動學公式得：－2(x1+x)=v12－v02

……（2分）x1=v12

……（2分）聯(lián)立上述各式解得v0=

……（1分）要使物塊A、B發(fā)生相碰的條件是v0…17.如圖所示，圓形區(qū)域的勻強磁場，磁感應強度為B、方向垂直紙面向里，邊界跟y軸相切于坐標原點O。O點處有一放射源，沿紙面向各方向射出速率均為v的某種帶電粒子，帶電粒子在磁場中做圓周運動的半徑是圓形磁場區(qū)域半徑的兩倍。已知該帶電粒子的質(zhì)量為m、電量為q，不考慮帶電粒子的重力。（1）推導粒子在磁場空間做圓周運動的軌道半徑（2）求粒子通過磁場空間的最大偏轉(zhuǎn)角（3）若粒子與磁場邊界碰撞后以原速率反彈，則從O點沿x軸正方向射入磁場的粒子第一次回到O點經(jīng)歷的時間是多長？（已知arctan2=）參考答案：（1）帶電粒子進入磁場后，受洛侖茲力作用，由牛頓第二定律得：

（2）設(shè)粒子飛出和進入磁場的速度方向夾角為，則x是粒子在磁場內(nèi)軌跡的兩端點的直線距離。x最大值為2R對應的就是最大值.且2R=r所以（3）（3）設(shè)粒子與邊界相鄰兩次碰撞過程通過的弧長所對的圓心角為2，該弧長所對磁場圓的圓心角為2。如圖所示。則tan=

=

=要使粒子還能通過O點，應滿足（均為正整數(shù)）即