福建省三明市將樂縣第四中學(xué)2022-2023學(xué)年高三物理下學(xué)期期末試卷含解析

福建省三明市將樂縣第四中學(xué)2022-2023學(xué)年高三物理下學(xué)期期末試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.如圖所示，三根長度均為L的輕繩分別連接于C、D兩點(diǎn)，A、B兩端被懸掛在水平天花板上，相距2L?，F(xiàn)在C點(diǎn)上懸掛一個(gè)質(zhì)量為m的重物，為使CD繩保持水平，在D點(diǎn)上可施加力的最小值為：（A）mg

（B）

（C）mg/2

（D）mg/4

參考答案：[

C

]2.如圖所示，在一個(gè)足夠長的小車上，有質(zhì)量分別為m1和m2的兩個(gè)滑塊，（m1>m2）隨著車一起向前勻速運(yùn)動(dòng)，設(shè)兩個(gè)滑塊和車之間的滑動(dòng)摩擦因數(shù)為，其他阻力不計(jì)，當(dāng)車突然停止時(shí)，下列說法正確的是

（）A、若，一定相碰

B、B、若，一定不相碰C、若，一定相碰

D、D、若，一定不相碰參考答案：BD3.力對物體的轉(zhuǎn)動(dòng)效果，取決于（）A．力矩的大小 B．力臂的長短C．力的大小和方向 D．力矩的大小和方向參考答案：D【考點(diǎn)】力矩的平衡條件．【分析】力的作用效果受力的大小、方向、作用點(diǎn)的影響，考慮轉(zhuǎn)動(dòng)效果時(shí)，要考慮受力的力矩情況．【解答】解：力對物體的轉(zhuǎn)動(dòng)效果，取決于力矩的大小和方向，故ABC錯(cuò)誤，D正確；故選：D4.北斗導(dǎo)航系統(tǒng)又被稱為“雙星定位系統(tǒng)”，具有導(dǎo)航、定位等功能。“北斗”系統(tǒng)中兩顆工作衛(wèi)星1和2均繞地心O做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，軌道半徑均為r，某時(shí)刻兩顆工作衛(wèi)星分別位于軌道上的A、B兩位置，如圖所示。若衛(wèi)星均順時(shí)針運(yùn)行，地球表面處的重力加速度為g，地球半徑為R，不計(jì)衛(wèi)星間的相互作用力。以下判斷中正確的是(

)A．這兩顆衛(wèi)星的向心加速度大小相等，均為B．衛(wèi)星1由位置A運(yùn)動(dòng)至位置B所需的時(shí)間為C．如果使衛(wèi)星l加速，它就一定能追上衛(wèi)星2D．衛(wèi)星l由位置A運(yùn)動(dòng)到位置B的過程中萬有引力做正功參考答案：A根據(jù)=ma得，對衛(wèi)星有=ma，可得a=，取地面一物體由=mg，聯(lián)立解得a=，可見A正確．根據(jù)得，①，又GM=g②，t=③，聯(lián)立①②③可解得t=，故B錯(cuò)誤．若衛(wèi)星1加速，則衛(wèi)星1將做離心運(yùn)動(dòng)，所以衛(wèi)星1不可能追上衛(wèi)星2，C錯(cuò)誤。衛(wèi)星1由位置A運(yùn)動(dòng)到位置B的過程中，由于萬有引力始終與速度垂直，故萬有引力不做功，D錯(cuò)誤．故選A．5.陰極射線示波管的聚焦電場由電極A1、A2形成，實(shí)線為電場線，虛線為等勢線，z軸為該電場的中心軸線，P、Q、R為一個(gè)從左側(cè)進(jìn)入聚焦電場的電子運(yùn)動(dòng)軌跡上的三點(diǎn)，則A．電場中A2的電勢高于電極A1的電勢B．電場中Q點(diǎn)的電場強(qiáng)度小于R點(diǎn)的電場強(qiáng)度C．電子在P點(diǎn)處的動(dòng)能大于Q點(diǎn)處的動(dòng)能D．電子從P到R的運(yùn)動(dòng)過程中，電場力對它一直做正功參考答案：AD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.在驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律的實(shí)驗(yàn)中有如圖（a）所示的裝置，小車放在斜面上，車前端拴有不可伸長的細(xì)線，跨過固定在斜面邊緣的小滑輪與重物相連，小車后面與穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連。開始時(shí)，小車停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的位置，重物到地面的距離小于小車到滑輪的距離。啟動(dòng)計(jì)時(shí)器，釋放重物，小車在重物牽引下，由靜止開始沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，重物落地后，小車會(huì)繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)一段距離。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電頻率為50Hz。圖（b）中a、b、c是小車運(yùn)動(dòng)紙帶上的三段，紙帶運(yùn)動(dòng)方向如圖箭頭所示。（1）根據(jù)所提供的紙帶和數(shù)據(jù)，計(jì)算打c段紙帶時(shí)小車的加速度大小為

m/s2（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。（2）打a段紙帶時(shí)，小車的加速度大小是2.5m/s2，請根據(jù)加速度的情況，判斷小車運(yùn)動(dòng)的最大速度可能出現(xiàn)在b段紙帶中的

兩點(diǎn)之間。（3）若g取，由紙帶數(shù)據(jù)可推算出重物m與小車的質(zhì)量M之比為m：M=

。參考答案：（1）5.0（3分）；（2）D4D5（3分）；(3)1：17.如圖所示，一變壓器(可視為理想變壓器)的原線圈接在220V的照明電路上，向額定電壓為2.20×104V的霓虹燈供電，為使霓虹燈正常發(fā)光，那么原副線圈的匝數(shù)比n1：n2=______；為了安全，需在原線圈回路中接入熔斷器，當(dāng)副線圈電路中電流超過10mA時(shí)，熔絲就熔斷，則熔絲熔斷時(shí)的電流I=________。參考答案：答案：1：100，1A8.某同學(xué)在研究性學(xué)習(xí)中，利用所學(xué)的知識解決了如下問題：一輕質(zhì)彈簧豎直懸掛于某一深度為h＝30.0cm且開口向下的小筒中(沒有外力作用時(shí)彈簧的下端位于筒內(nèi)，測力計(jì)的掛鉤可以同彈簧的下端接觸)，如圖甲所示，若本實(shí)驗(yàn)的長度測量工具只能測量露出筒外彈簧的長度l，現(xiàn)要測出彈簧的原長l0和彈簧的勁度系數(shù)，該同學(xué)通過改變l而測出對應(yīng)的彈力F，作出F－l圖象如圖乙所示，則彈簧的勁度系數(shù)為k＝________N/m，彈簧的原長l0＝_________cm參考答案：(1)(2分)

200

N/m，(2分)

20

cm9.He一Ne激光器產(chǎn)生的波長為6.3×10-7m的譜線是Ne原子從激發(fā)態(tài)能級（用E1表示）向能量較低的激發(fā)態(tài)能級（用E2表示）躍遷時(shí)發(fā)生的；波長為3.4×10-6m的譜線是Ne原子從能級E1向能級較低的激發(fā)態(tài)能級（用E3表示）躍遷時(shí)發(fā)生的．已知普朗克常量h與光速c的乘積hc=1.24×10-6m·eV．則波長為3.4×10-6m的譜線對應(yīng)的能量

▲

（填“大于”或“小于”）波長為6.3×10-7m的譜線對應(yīng)的能量。并求出Ne的激發(fā)態(tài)能級E3與E2的能級差為

▲

eV（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）．參考答案：小于

1.6（10.一水平放置的圓盤繞過其圓心的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。盤邊緣上固定一豎直的擋光片。盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)擋光片從一光電數(shù)字計(jì)時(shí)器的光電門的狹縫中經(jīng)過，如圖1所示。圖2為光電數(shù)字計(jì)時(shí)器的示意圖。光源A中射出的光可照到B中的接收器上。若A、B間的光路被遮斷，顯示器C上可顯示出光線被遮住的時(shí)間。5擋光片的寬度用螺旋測微器測得，結(jié)果如圖3所示。圓盤直徑用游標(biāo)卡尺測得，結(jié)果如圖4所示。由圖可知，（1）擋光片的寬度為d_____________mm。（2）圓盤的直徑為D_______________cm。（3）若光電數(shù)字計(jì)時(shí)器所顯示的時(shí)間為50.0ms，則圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為ω_______弧度/秒（保留3位有效數(shù)字）。參考答案：11.如圖所示，測定氣體分子速率的部分裝置放在高真空容器中，A、B是兩個(gè)圓盤，繞一根共同軸以相同的轉(zhuǎn)速n＝25r/s勻速轉(zhuǎn)動(dòng)．兩盤相距L＝20cm，盤上各開一很窄的細(xì)縫，兩盤細(xì)縫之間成6°的夾角，圓盤轉(zhuǎn)一周的時(shí)間為_________s；如果某氣體分子恰能垂直通過兩個(gè)圓盤的細(xì)縫，則氣體分子的最大速率為________m/s．參考答案：0.04；

30012.讀出多組電阻箱的示數(shù)R和對應(yīng)的電壓表示數(shù)U，由測得的數(shù)據(jù)，繪出了如圖所示的—圖線．由此可求得電源電動(dòng)勢E和電源內(nèi)阻r，其中E=

V，r=______Ω。（保留兩位小數(shù)）．參考答案：

2.86V，5.71Ω

13.將勁度系數(shù)為200N/m的橡皮筋的一端固定在A點(diǎn)，另一端拴兩根細(xì)繩，每根細(xì)繩分別連著一個(gè)量程為5N、最小刻度是0.1N的彈簧測力計(jì)。在彈性限度內(nèi)保持橡皮筋伸長2.00cm不變的條件下，沿著兩個(gè)不同方向拉彈簧測力計(jì)，將橡皮筋的活動(dòng)端拉到O點(diǎn)，兩根細(xì)繩互相垂直，如圖所示。（1）由圖可讀出彈簧測力計(jì)甲的拉力大小為＿＿＿N，乙的拉力大小應(yīng)該為＿＿＿＿N。（只需讀到0.1N）（2）在本題的虛線方格紙上按力的圖示要求作出這兩個(gè)力及它們的合力。參考答案：（1）2.4，3.2（2）見下圖。4.0N.試題分析：（1）根據(jù)彈簧秤的指示可知，兩個(gè)力的大小分別為：2.4N和3.2N．KS5U（2）根據(jù)力的平行四邊形定則得出合力圖示如下：F1、F2相互垂直，因此有：。三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.2004年1月25日，繼“勇氣”號之后，“機(jī)遇”號火星探測器再次成功登陸火星．人類為了探測距離地球大約3.0×105km的月球，也發(fā)射了一種類似四輪小車的月球探測器．它能夠在自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)的控制下行走，且每隔10s向地球發(fā)射一次信號，探測器上還裝著兩個(gè)相同的減速器(其中一只是備用的)，這種減速器可提供的最大加速度為5m/s2，某次探測器的自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)出現(xiàn)故障，從而使探測器只能勻速前進(jìn)而不再避開障礙物．此時(shí)地球上的科學(xué)家只能對探測器進(jìn)行人工遙控操作．下表為控制中心的顯示屏上的數(shù)據(jù)：

已知控制中心的信號發(fā)射和接收設(shè)備工作速度極快．科學(xué)家每次分析數(shù)據(jù)并輸入命令至少需要3s.問：(1)經(jīng)過數(shù)據(jù)分析，你認(rèn)為減速器是否執(zhí)行了命令？(2)假如你是控制中心的工作人員，采取怎樣的措施？加速度滿足什么條件？請計(jì)算說明．

參考答案：(1)未執(zhí)行命令(2)立即輸入命令，啟動(dòng)另一個(gè)備用減速器，加速度a>1m/s2，便可使探測器不與障礙物相碰．

15.（11分）簡述光的全反射現(xiàn)象及臨界角的定義，并導(dǎo)出折射率為的玻璃對真空的臨界角公式。參考答案：解析：光線從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)時(shí)，折射角大于入射角，若入射角增大到某一角度C，使折射角達(dá)到，折射光就消失。入射角大于C時(shí)只有反射光，這種現(xiàn)象稱為全反射，相應(yīng)的入射角C叫做臨界角。

光線由折射率為的玻璃到真空，折射定律為：

①

其中分別為入射角和折射角。當(dāng)入射角等于臨界角C時(shí)，折射角等于，代入①式得

②四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，∠A=30°的直角三角形ABC中存在一勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直三角形平面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．荷質(zhì)比均為的一群粒子沿AB方向自A點(diǎn)射入磁場，這些粒子都能從AC邊上射出磁場區(qū)域．AC邊上的P點(diǎn)距離三角形頂點(diǎn)A為L．求：（1）從P點(diǎn)處射出的粒子的速度大小及方向；（2）試證明從AC邊上射出的粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間都相同，并求出這個(gè)時(shí)間是多少？參考答案：考點(diǎn)：帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動(dòng)；牛頓第二定律；向心力．專題：帶電粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)專題．分析：（1）粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)題設(shè)條件作出粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的軌跡，由幾何關(guān)系分析得到粒子運(yùn)動(dòng)的軌道半徑，由牛頓第二定律求解粒子速度大?。?）根據(jù)題設(shè)條件作出粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的軌跡，根據(jù)軌跡分析粒子運(yùn)動(dòng)半徑和周期的關(guān)系，從而分析得出結(jié)論．并求出時(shí)間．解答：解：（1）從P點(diǎn)處射出的粒子與AC邊的夾角為30°，這個(gè)角即為弦切角，由此可知：粒子自P處射出磁場時(shí)的速度方向必然與AC邊成30°的夾角，作出粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖O1AP所示，△O1AP為等邊三角形，可得粒子作圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r=l

①設(shè)粒子的速度大小為v，由牛頓第二定律有qvB=m②由①②解得v=③速度方向與AC邊成30°的夾角指向C點(diǎn)一側(cè)．（2）依題知，無論這群粒子的速度多大，它們都能從AC邊離開磁場，在A處射入磁場中的弦切角為30°，它們從AC離開磁場時(shí)與AC邊的夾角必為30°，作出粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡，如圖O2AQ所示，由圖可知這些粒子的圓心角均為60°，設(shè)粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t，周期為T，則有

t=④T=⑤由②④⑤解得t=顯然這些粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等，大小均為．答：（1）從P點(diǎn)處射出的粒子的速度大小為，速度方向與AC邊成30°的夾角指向C點(diǎn)一側(cè)．（2）從AC邊上射出的粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間都相同，這個(gè)時(shí)間是．點(diǎn)評：粒子在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，由此根據(jù)運(yùn)動(dòng)特征作出粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的軌跡，掌握粒子圓周運(yùn)動(dòng)的周期、半徑的關(guān)系是解決本題的關(guān)鍵．17.如圖所示，豎直光滑四分之三圓軌道BCD固定在水平面AB上，軌道圓心為O，半徑R=1m，軌道最低點(diǎn)與水平面相切于B點(diǎn)，C為軌道最高點(diǎn)，D點(diǎn)與圓心O等高．一質(zhì)量的小物塊，從水平面上以速度豎直向上拋出，物塊從D點(diǎn)進(jìn)入圓軌道，最終停在A點(diǎn)，物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0．4，取.求：（1）物塊運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)的速度；(可以保留根式)

（2）物塊運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)，對軌道的壓力大小；（3）物塊從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)所用的時(shí)間及A、B間的距離．參考答案：18.如圖甲所示，長、寬分別為、的矩形金屬線框位于豎直平面內(nèi)．