湖北省宜昌市至喜集團(tuán)職業(yè)高級(jí)中學(xué)2022-2023學(xué)年高三物理期末試題含解析

湖北省宜昌市至喜集團(tuán)職業(yè)高級(jí)中學(xué)2022-2023學(xué)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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.（07年全國卷Ⅱ）如圖，P是偏振片，P的透振方向（用帶的箭頭的實(shí)線表示）為豎直方向。下列四種入射光束中，哪幾種照射P時(shí)能在P的另一側(cè)觀察到透射光？

A.太陽光B.沿豎直方向振動(dòng)的光

C.沿水平方向振動(dòng)的光D.沿與豎直方向成45°角振動(dòng)的光參考答案：答案：ABD解析：根據(jù)光的現(xiàn)象，只要光的振動(dòng)方向不與偏振片的狹逢垂直，光都能通過偏振片，太陽光沿后垂直傳播方向的各個(gè)振動(dòng)，能，沿豎直方向振動(dòng)的光能通過偏振片，沿與豎直方向成45°角振動(dòng)的光也能通過偏振片。故A、B、D都正確。2.（多選）如圖甲所示，Q1、Q2是兩個(gè)固定的點(diǎn)電荷，其中Q1帶正電，在它們連線的延長線上a、b

點(diǎn)，一帶正電的試探電荷僅在庫侖力作用下以初速度va從a點(diǎn)沿直線ab向右運(yùn)動(dòng)，其v-t圖象如圖乙所示，下列說法正確的是（

）A．Q2帶正電B．Q2帶負(fù)電C．b點(diǎn)處電場強(qiáng)度為零D．試探電荷的電勢能不斷增加參考答案：BC【考點(diǎn)】考查電場的力的性質(zhì)和能的性質(zhì)從試探電荷運(yùn)動(dòng)的速度時(shí)間圖象可以看出，電荷的速度先減小后增大，說明Q2帶負(fù)電（若Q2帶正電，則試探電荷將一直加速），A錯(cuò)，B正確；b點(diǎn)處速度時(shí)間圖線的斜率為0，故電場強(qiáng)度為零，C正確；根據(jù)能量守恒，試探電荷的動(dòng)能先減小后增大，故電勢能先增大后減小，D錯(cuò)。3.液體與固體具有的相同特點(diǎn)是(A)都具有確定的形狀 (B)體積都不易被壓縮(C)物質(zhì)分子的位置都確定 (D)物質(zhì)分子都在固定位置附近振動(dòng)參考答案：B液體與固體具有的相同特點(diǎn)是體積都不易被壓縮，選項(xiàng)B正確。4.如圖所示，A、B兩物體靜止在粗糙水平面上，其間用一根輕彈簧相連，彈簧的長度大于原長.若再用一個(gè)從零開始緩慢增大的水平力F向右拉物體B，直到A即將移動(dòng)，此過程中，地面對(duì)B的摩擦力f1和對(duì)A的摩擦力f2的變化情況是(

)A.f1先不變后變大再變小

B.f1先變小后變大再不變C.f2先不變后變大

D.f2先變大后不變參考答案：BC5.質(zhì)量為m的小球在豎直平面內(nèi)的圓形軌道的內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過最高點(diǎn)而不脫離軌道的最小速度為v，當(dāng)小球以2v的速度經(jīng)過最高點(diǎn)時(shí)，對(duì)軌道的壓力為（）A．0 B．mg C．3mg D．4mg參考答案：C【考點(diǎn)】向心力；牛頓第二定律．【分析】小球在最高點(diǎn)剛好不脫離軌道，知軌道對(duì)小球的彈力為零，根據(jù)牛頓第二定律求出最高點(diǎn)的速度；使小球以2v的速率通過軌道最高點(diǎn)內(nèi)側(cè)，由重力和軌道的彈力的合力提供向心力，再通過牛頓第二定律求出軌道對(duì)小球的支持力，即可得到它對(duì)軌道壓力．【解答】解：在最高點(diǎn)，小球經(jīng)過軌道內(nèi)側(cè)最高點(diǎn)而不脫離軌道時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律有：mg=m…①使小球以2v的速率通過軌道最高點(diǎn)內(nèi)側(cè)時(shí)，則有：mg+N=m…②由①②解得，N=3mg根據(jù)牛頓第三定律得知，小球?qū)壍赖膲毫Υ笮镹′=N=3mg．故選：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.氣體溫度計(jì)結(jié)構(gòu)如圖所示．玻璃測溫泡A內(nèi)充有理想氣體，通過細(xì)玻璃管B和水銀壓強(qiáng)計(jì)相連．開始時(shí)A處于冰水混合物中，左管C中水銀面在O點(diǎn)處，右管D中水銀面高出O點(diǎn)h1＝14cm.后將A放入待測恒溫槽中，上下移動(dòng)D，使C中水銀面仍在O點(diǎn)處，測得D中水銀面高出O點(diǎn)h2＝44cm.(已知外界大氣壓為1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓相當(dāng)于76cmHg)①求恒溫槽的溫度．②此過程A內(nèi)氣體內(nèi)能________(填“增大”或“減小”)，氣體不對(duì)外做功，氣體將________(填“吸熱”或“放熱”)．參考答案：①364K(或91℃)②增大吸熱7.如圖所示，質(zhì)量為m、邊長為L的正方形線圈ABCD由n匝導(dǎo)線繞成，線圈中有順時(shí)針方向大小為I的電流，在AB邊的中點(diǎn)用細(xì)線豎直懸掛于輕桿一端，輕桿另一端通過豎直的彈簧固定于地面，輕桿可繞桿中央的固定轉(zhuǎn)軸O在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。在圖中虛線的下方，有與線圈平面垂直的勻強(qiáng)磁場，磁感強(qiáng)度為B，平衡時(shí)，CD邊水平且線圈有一半面積在磁場中，忽略電流I產(chǎn)生的磁場，穿過線圈的磁通量為

；彈簧受到的拉力為______。參考答案：

答案：、

8.“軌道電子俘獲”是放射性同位素衰變的一種形式，它是指原子核（X）俘獲一個(gè)核外電子，使其內(nèi)部的一個(gè)質(zhì)子變?yōu)橹凶?，并放出一個(gè)中微子，從而變成一個(gè)新核（Y）的過程，中微子的質(zhì)量遠(yuǎn)小于質(zhì)子的質(zhì)量，且不帶電，寫出這種衰變的核反應(yīng)方程式．生成的新核處于激發(fā)態(tài)，會(huì)向基態(tài)躍遷，輻射光子的頻率為v，已知真空中的光速為c，普朗克常量為h，則此核反應(yīng)過程中的質(zhì)量虧損為．參考答案：解：核反應(yīng)方程為：．根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程得：hv=△mc2，則質(zhì)量虧損為：△m=．故答案為：，9.某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)探究加速度a與物體所受合力F及質(zhì)量m關(guān)系的實(shí)驗(yàn)，圖甲所示為實(shí)驗(yàn)裝置的簡圖。(交流電的頻率為50Hz)（1）如圖乙所示為某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為__

______m/s2。(保留兩位有效數(shù)字)（2）保持砂和砂桶質(zhì)量不變，改變小車質(zhì)量m，分別得到小車加速度a與質(zhì)量m及對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)如下表：實(shí)驗(yàn)次數(shù)12345678小車加速度a/m·s－21.901.721.491.251.000.750.500.30小車質(zhì)量m/kg0.250.290.330.400.500.711.001.67/kg－14.003.453.032.502.001.411.000.60請(qǐng)?jiān)谌鐖D12所示的坐標(biāo)紙中畫出圖線，并由圖線求出小車加速度a與質(zhì)量倒數(shù)之間的關(guān)系式是______________________。參考答案：10.如圖R1和R2是材料相同、厚度相同、表面為正方形的導(dǎo)體，正方形的邊長之比為2：1。通過這兩導(dǎo)體的電流方向如圖所示，則這兩個(gè)導(dǎo)體電阻之比為R1：R2=

。你認(rèn)為這種關(guān)系對(duì)電路元件改進(jìn)的意義是

。參考答案：11.（4分）如圖所示，質(zhì)點(diǎn)P以O(shè)為圓心、r為半徑作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，周期為T，當(dāng)質(zhì)點(diǎn)P經(jīng)過圖中位置A時(shí)，另一質(zhì)量為m、初速度為零的質(zhì)點(diǎn)Q受到沿OA方向的水平恒定拉力F作用從靜止開始在光滑水平面上作直線運(yùn)動(dòng)，為使P、Q在某時(shí)刻速度相同，拉力F必須滿足的條件是______.參考答案：

答案：

12.在如右圖所示的邏輯電路中，當(dāng)A端輸入電信號(hào)為“1”，B端輸入電信號(hào)為“1”時(shí)，在C端和D端輸出的電信號(hào)分別為_____和______。參考答案：、0，0

13.計(jì)算地球周圍物體的重力勢能更一般的方法是這樣定義的：跟地球中心的距離為r時(shí)，物體具有的萬有引力勢能為EP=－，M為地球的質(zhì)量，m為物體的質(zhì)量，以離地球無窮遠(yuǎn)為引力勢能零地位置。若物體發(fā)射速度達(dá)到一定的程度就能逃脫地球的引力作用范圍，這個(gè)速度叫地球的逃逸速度。已知地球的半徑為R.則物體從地面移到無限遠(yuǎn)的過程中，引力做功_____________。參考答案：三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.(8分)如圖所示，有四列簡諧波同時(shí)沿x軸正方向傳播，波速分別是v、2v、3v和4v，a、b是x軸上所給定的兩點(diǎn)，且ab＝l。在t時(shí)刻a、b兩點(diǎn)間四列波的波形分別如圖所示，則由該時(shí)刻起a點(diǎn)出現(xiàn)波峰的先后順序依次是圖

；頻率由高到低的先后順序依次是圖

。參考答案：

BDCA

DBCA15.2004年1月25日，繼“勇氣”號(hào)之后，“機(jī)遇”號(hào)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(hào)，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(duì)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(hào)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(qǐng)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．

四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.相距L=1.5m的足夠長金屬導(dǎo)軌豎直放置，質(zhì)量m1=1kg的金屬棒ab和質(zhì)量m2=0.27kg的金屬棒cd，均通過棒兩端的套環(huán)水平地套在金屬導(dǎo)軌上，如圖1所示，虛線上方磁場的方向垂直紙面向里，虛線下方磁場的方向豎直向下，兩處磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相同。ab棒光滑，cd棒與導(dǎo)軌間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.75，兩棒總電阻為1.8Ω，導(dǎo)軌電阻不計(jì)。ab棒在方向豎直向上、大小按圖2所示規(guī)律變化的外力F作用下，從靜止開始沿導(dǎo)軌勻加速運(yùn)動(dòng)，同時(shí)cd棒也由靜止釋放。（g=10m/s2）（1）求ab棒加速度的大小和磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大?。唬?）已知在2s內(nèi)外力F做了26.8J的功，求這一過程中兩金屬棒產(chǎn)生的總焦耳熱；（3）求出cd棒達(dá)到最大速度所需的時(shí)間t0，并在圖3中定性畫出cd棒所受摩擦力fcd隨時(shí)間變化的圖線。參考答案：（1），所以，

33.1（2分）由圖2的截距可知，，，

33.2（2分）由圖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.如圖所示，質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)O以初速度v0射出，粒子恰好經(jīng)過A點(diǎn)，O、A兩點(diǎn)長度為l，連線與坐標(biāo)軸+y方向的夾角為α=370，不計(jì)粒子的重力．（1）若在平行于x軸正方向的勻強(qiáng)電場E1中，粒子沿+y方向從O點(diǎn)射出，恰好經(jīng)過A點(diǎn)；若在平行于y軸正方向的勻強(qiáng)電場E2中，粒子沿+x方向從O點(diǎn)射出，也恰好能經(jīng)過A點(diǎn)，求這兩種情況電場強(qiáng)度的比值（2）若在y軸左側(cè)空間（第Ⅱ、Ⅲ象限）存在垂直紙面的勻強(qiáng)磁場，粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)O，沿與+y軸成30°的方向射入第二象限，恰好經(jīng)過A點(diǎn)，求磁感應(yīng)強(qiáng)度B．參考答案：考點(diǎn)：帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動(dòng)；帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動(dòng)．專題：帶電粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)專題．分析：（1）粒子在這兩個(gè)方向不同的勻強(qiáng)電場中均做類平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)運(yùn)動(dòng)的合成與分解分成平行于電場線和垂直于電場線方向分別列方程，然后聯(lián)立求解；（2）作出粒子圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡，由幾何知識(shí)確定半徑，然后由牛頓第二定律列方程求磁感應(yīng)強(qiáng)度．解答：解（1）在電場E1中：①lcosα=vot1②在電場E2中：③lsinα=v0t2④聯(lián)立①②③④得：⑤（2）設(shè)軌跡半徑為R，軌跡如圖所示，可見：OC=2Rsin30°①由幾何知識(shí)可得：②解得：③又由：④得：⑤由③⑤得：，方向垂直紙面向外；答：（1）這兩種情況電場強(qiáng)度的比值；（2）磁感應(yīng)強(qiáng)度，方向垂直紙面向外．點(diǎn)評(píng)：帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)常根據(jù)類平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律列方程求解，在磁場中通常是先畫出軌跡由幾何知識(shí)確定半徑，然后由牛頓第二定律求q、m、B、v的某一個(gè)量，這是一道考查典型方法的好題．18.如圖所示，質(zhì)量為m的小球，由長為l的細(xì)線系住，細(xì)線的另一端固定在A點(diǎn)，AB是過A的豎直線，E為AB上的一點(diǎn)，且AE=0.5l，過E作水平線EF，在EF上釘鐵釘D，若線能承受的最大拉力是9mg，現(xiàn)將小球拉直水平，然后由靜止釋放，若小球能繞釘子在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，不計(jì)線與釘子碰撞時(shí)的能量損失．求釘子位置在水平線上的取值范圍．參考答案：解析：這是一個(gè)圓周運(yùn)動(dòng)與機(jī)械能兩部分知識(shí)綜合應(yīng)用的典型問題．題中涉及兩個(gè)臨界條件：一是線承受的最大拉力不大于9mg；另一個(gè)是在圓周運(yùn)動(dòng)的最高點(diǎn)的瞬時(shí)速度必須不小于（r是做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑）．設(shè)在D點(diǎn)繩剛好承受最大拉力，設(shè)DE=x1，則：AD=懸線碰到釘子后，繞釘做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為：r1=l－AD=l－……①（1分）當(dāng)小球落到D點(diǎn)正下方時(shí)，繩受到的最大拉力為F，此時(shí)小球的速度v，由牛頓第二定律有：F－mg=…………②

（1分）結(jié)合F≤9mg可得：≤8mg……③

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

（1分）由①②③式聯(lián)立解得：x1≤l…⑤

（1分）隨著x的減小，即釘子左移，繞釘子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑越來越大．轉(zhuǎn)至最高點(diǎn)的臨界速度也越來越大，但根據(jù)機(jī)械