云南省曲靖市宣威市海岱鎮第二中學2023年高三物理下學期期末試題含解析一、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1.一人站在電梯中，當電梯勻加速上升時A．人處于超重狀態B．人對電梯的壓力大于電梯對人的支持力C．電梯對人做的功等于人增加的動能D．電梯對人做的功等于人增加的機械能參考答案：AD電梯勻加速上升時，人隨電梯一起向上做加速度向上的運動，故選項A正確；由牛頓第三定律可知人對電梯的壓力和電梯對人的支持力是作用力與反作用力的關系，選項B錯誤；電梯對人做的功等于人增加的動能和重力勢能之和，即等于人增加的機械能，故選項C錯誤D正確。2.如圖所示，在光滑絕緣水平桌面上有一個電荷量為、質量為m的小球與一根長為的輕繩一端相連，繩的另一端固定在P點，小球與P點的距離現施加一與PM夾角、水平向右且場強大小為E的勻強電場，并從靜止釋放帶電小球，從釋放小球到輕繩與電場方向平行的過程，下列說法正確的是（

）A.小球先做勻加速直線運動后做圓周運動B.小球的運動時間為C.此過程中電場力所做的功為D.輕繩與電場力方向平行時小球的速度大小為參考答案：ACD【詳解】如圖所示，帶電小球水平向右做勻加速直線運動，當位移為時，輕繩剛好被拉直，隨后在輕繩拉力與電場力的合力作用下，小球以P點為圓心做圓周運動到N點，此時輕繩與電場力方向平行，故A正確；小球在水平方向上的位移為：，假如小球在水平方向一直做勻加速直線運動，根據，解得：，但小球在QN階段水平方向不是勻加速直線運動，故B錯誤；電場力做功，故C正確；MQ段，由動能定理得：，當帶電小球運動到Q點時輕繩剛好被拉直速度為，如圖乙所示，由于繩子瞬間張緊使得小球沿輕繩方向分速度v2瞬間減小為零，而沿垂直于輕繩方向的分速度不變，小球由Q到N，根據動能定理得：，且，則此時小球的速度為：，故D正確；3.（單選）如圖所示，兩個垂直于紙面的勻強磁場方向相反，磁感應強度的大小均為B，磁場區域的寬度均為a．高度為a的正三角形導線框ABC從圖示位置沿x軸正向勻速穿過兩磁場區域，以逆時針方向為電流的正方向，在下列圖形中能正確描述感應電流I與線框移動距離x關系的是（）A．B．C．D．參考答案：【考點】：導體切割磁感線時的感應電動勢．【專題】：電磁感應與電路結合．【分析】：本題導體的運動可分為三段進行分析，根據楞次定律可判斷電路中感應電流的方向；由導體切割磁感線時的感應電動勢公式可求得感應電動勢的大小，再求得感應電流的大小．：解：x在0﹣a內，由楞次定律可知，電流方向為逆時針，為正方向；有效切割的長度為L=2×（a﹣x）=（a﹣x），感應電動勢為E=BLv，感應電流為

I=，隨著x的增大，I均勻減小，當x=a時，I==I0；當x=a時，I=0；x在a﹣2a內，線框的AB邊和其他兩邊都切割磁感線，由楞次定律可知，電流方向為順時針，為負方向；有效切割的長度為L=（2a﹣x），感應電動勢為E=BLv，感應電流大小為I=2×，隨著x的增大，I均勻減小，當x=a時，I==2I0；當x=2a時，I=0；x在2a﹣3a內，由楞次定律可知，電流方向為逆時針，為正方向；有效切割的長度為L=（3a﹣x），感應電動勢為E=BLv，感應電流為I=，隨著x的增大，I均勻減小，當x=2a時，I==I0；當x=3a時，I=0；故根據數學知識可知B正確．故選：B．【點評】：本題為選擇題，而過程比較復雜，故可選用排除法解決，這樣可以節約一定的時間；而進入第二段過程，分處兩磁場中的線圈兩部分產生的電流相同，且有效長度是均勻變大的，當將要全部進入第二磁場時，線圈中電流達最大2I0．4.（單選）如圖所示是“跑步機”示意圖，質量為m的運動員踩在與水平面成a角的靜止皮帶上，運動員用力向后蹬皮帶，皮帶運動過程中受到的阻力恒為f．在皮帶以速度v勻速向后運動的過程中，下列說法中正確的是A.人腳對皮帶的摩擦力平行于皮帶斜向上B.人對皮帶不做功C.人對皮帶做功的功率為fvD.人對皮帶做功的功率為mgv參考答案：C5.如圖所示s—t圖象和v—t圖象中，給出四條曲線1、2、3、4代表四個不同物體的運動情況，關于它們的物理意義，下列描述正確的是：（

）

A．圖線1表示物體做曲線運動

B．s—t圖象中t1時刻v1＞v2

C．v—t圖象中0至t3時間內4的平均速度大于3的平均速度

D．兩圖象中，t2、t4時刻分別表示2、4開始反向運動參考答案：BC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示為“風光互補路燈”系統，它在有陽光時通過太陽能電池板發電，有風時通過風力發電機發電，二者皆有時將同時發電，并將電能輸至蓄電池儲存起來，供路燈照明使用。為了能使蓄電池的使用壽命更為長久，一般充電至90％左右即停止，放電余留20％左右即停止電能輸出。下表為某型號風光互補路燈系統配置方案：風力發電機太陽能電池組件其他元件最小啟動風速1.0m/s太陽能電池36W蓄電池500Ah-12V最小充電風速2.0m/s最大限制風速12.0m/s太陽能轉化效率15%大功率LED路燈80W-12V最大輸出功率400W如果當地垂直于太陽光的平面得到的太陽輻射最大強度約為240W/m2，要想使太陽能電池的最大輸出功率達到36W，太陽能電池板的面積至少要______________m2。

當風速為6m/s時，風力發電機的輸出功率將變為50W，在這種情況下，將蓄電池的電能由20%充至90%所需時間為______________h；參考答案：1，84

7.有組同學設計了一個如圖所示的測溫裝置，C為測溫泡，用玻璃管與水銀氣壓計相連，氣壓計A、B兩管內的水銀面在同一水平面上，氣壓計A、B兩管的下端通過軟管相連且充滿水銀（圖中涂黑部分）。在A管上畫上刻度．測溫時調節B管的高度使A管中的液面位置保持在a處，此時根據A、B兩管水銀面的高度差就能知道測溫泡所處環境的溫度。假設該測溫裝置在制定刻度時候的大氣壓為76cmHg，測溫泡所處環境的溫度為30OC。（1）當測溫泡放入較低溫度的液體中，即測溫泡中氣體溫度降低時，為使水銀氣壓計A管中的液面位置保持在a處，則水銀氣壓計的B管應向_______（填“上”或“下”）移動；（2）該溫度計的刻度是___________________________（填“均勻”或“不均勻”，及“溫度上高下低”或，“溫度上低下高”（3）該溫度計存在的缺陷之一，當天氣變化引起大氣壓強變大，而環境溫度仍為30OC，溫度計上30OC的刻度應該如何調整____________________。參考答案：（1）下（2分）

（2）均勻的（1分），溫度上高下低（1分）（3）30OC的刻度應向上平移8.一列簡諧橫波在t=0時的波形圖如圖所示。介質中x=3m處的質點P沿y軸方向做簡諧運動的表達式為cm。則此波沿x軸

（選填“正”或“負”）方向傳播，傳播速度為

m/s。參考答案：負

109.小球由斜槽滾下，從桌邊緣水平拋出，當它恰好離開桌邊緣時，小球也同時下落，閃光頻率為的閃光器拍攝的照片中球有四個像，像間距離已在圖中標出，兩球恰在位置相碰。則球從離開桌面到和球碰撞時經過的時間為__

，球離開桌面的速度為__

。（g取10m/s2）參考答案：

0.3

110.氫原的能級如圖所示，一大群處于第一激發態的氫原子吸收2.55eV能量后從高能級向低能級躍遷，能發出

種不同頻率的光子，這些光子中能使截止頻率為8.07×1014Hz的鋅板發生光電效應的有

種。已知普朗克常量h=6.63×10-34J·s。參考答案：11.如圖所示，虛線框內存在一沿水平方向、且與紙面垂直的勻強磁場。現通過圖示裝置來測量該磁場的磁感應強度大小、并判定其方向。所用器材已在圖中給出，其中D為位于紙面內的U形金屬框，其底邊水平，長度為L，兩側邊豎直且等長；直流電源電動勢為E，內阻為r；R為電阻箱；S為開關。此外還有細沙、天平和若干輕質導線。已知重力加速度為g。先將開關S斷開，在托盤內加放適量細沙，使D處于平衡狀態，然后用天平稱出細沙質量m1。閉合開關S，將電阻箱阻值調節至R1=r，在托盤內重新加入細沙，使D重新處于平衡狀態，用天平稱出此時細沙的質量為m2且m2＞m1。（1）磁感應強度B大小為___________，方向垂直紙面____________（選填“向里”或“向外”）；

（2）將電阻箱阻值調節至R2=2r，則U形金屬框D_________（選填“向下”或“向上”）加速，加速度大小為___________。六．計算題（共50分）參考答案：（1），向外；（2）向上，12.小明同學在學習機械能守恒定律后，做了一個實驗，將小球從距斜軌底面高h處釋放，使其沿豎直的圓形軌道（半徑為R）的內側運動，在不考慮摩擦影響的情況下，（Ⅰ）若h＜R，小球不能通過圓形軌道最高點；（選填“能”或“不能”）（Ⅱ）若h=2R，小球不能通過圓形軌道最高點；（選填“能”或“不能”）（Ⅲ）若h＞2R，小球不一定能通過圓形軌道最高點；（選填“一定能”或“不一定能”）參考答案：考點：機械能守恒定律．專題：機械能守恒定律應用專題．分析：小球恰好能通過圓弧軌道最高點時，重力提供向心力，根據向心力公式求出到達最高點的速度，再根據機械能守恒定律求出最小高度即可求解．解答：解：小球恰好能通過最高點，在最高點，由重力提供向心力，設最高點的速度為v，則有：

mg=m，得：v=從開始滾下到軌道最高點的過程，由機械能守恒定律得：

mgh=2mgR+解得：h=2.5R所以當h＜2.5R時，小球不能通過圓形軌道最高點，Ⅰ．若h＜R，小球不能通過圓形軌道最高點；Ⅱ．若h=2R，小球不能通過圓形軌道最高點；Ⅲ．若h＞2R，小球不一定能通過圓形軌道最高點．故答案為：Ⅰ．不能；Ⅱ．不能；Ⅲ．不一定能點評：本題的突破口是小球恰好能通過最高點，關鍵抓住重力等于向心力求出最高點的速度．對于光滑軌道，首先考慮能否運用機械能守恒，當然本題也可以根據動能定理求解．13.（6分）為了安全，在行駛途中，車與車之間必須保持一定的距離。因為，從駕駛員看見某一情況到采取制動動作的時間里，汽車仍然要通過一段距離（稱為思考距離）；而從采取制動支作到車完全停止的時間里，汽車又要通過一段距離（稱為制動距離）。下表給出了汽車在不同速度下的思考距離和制動距離等部分數據。請分析這些數據，完成表格。

速度（km/h）思考距離（m）制動距離(m)停車距離（m）4591423751538

90

105217596參考答案：答案：18

55

53（以列為序）三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.2010年諾貝爾物理學獎授予英國曼徹斯特大學科學家安德烈·海姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫，以表彰他們對石墨烯的研究，他們最初是用透明膠帶從石墨晶體上“粘”出一片石墨烯的．我們平常所用的鉛筆芯中就含有石墨，能導電．某同學設計了探究鉛筆芯伏安特性曲線的實驗，得到如下數據（I和U分別表示通過鉛筆芯的電流和其兩端的電壓）：U/V0.000.400.761.161.522.00I/A0.000.100.180.300.380.50

①根據表格中數據畫出鉛筆芯伏安特性曲線，求得鉛筆芯的電阻為

Ω．A．電流表A1(量程0.6A，內阻約為1.0Ω)B．電流表A2(量程3A，內阻約為0.1Ω)C．電壓表V1(量程3V，內阻3kΩ)D．電壓表V2(量程15V，內阻15kΩ)E．滑動變阻器R1（阻值0～10Ω，額定電流2A）F．滑動變阻器R2（阻值0～2kΩ，額定電流0.5A）除長約14cm的中華繪圖2B鉛筆芯、直流電源E（電動勢6V、內阻很小）、開關和帶夾子③在虛線方框中畫出實驗電路圖．參考答案：（1）①作圖4.0Ω②ACE（2分）③如圖所示

15.如圖所示是甲、乙兩位同學在“驗證力的平行四邊形定則”的實驗中所得到的實驗結果，若用F表示兩個分力F1、F2的合力，用F′表示F1和F2的等效力，則可以判斷________(填“甲”或“乙”)同學的實驗結果是符合事實的．參考答案：四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，5塊完全相同的長木板依次緊挨著放在水平地面上，每塊木板的長度為l=O.5m，質量為m=0.6kg.在木板1的最左端放置一質量為M=1kg的小物塊，已知小物塊與長木板間的動摩擦因數為=0.2，長木板與地面間的動摩擦因數=0.1，設最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等，現給物塊水平向右的初速度v0=3m/s，使其從木板最左端向右滑動，則（重力加速度g取10m/s2）．

(1)當物塊在木塊1上滑動時，求地面對這5個木塊總的摩擦力大小：

(2)由計算分析小物塊滑至哪塊長木板時，長木板才開始在地面上滑動，并求出物塊相對于木板靜止時在木板上的位置；

(3)在上述滑行過程中，當物塊滑到與某塊木板共速時，立即給該木板施加一水平向右的推力F=5.1N，為保證物塊不從該木板滑出，求該力施加的最長時間.參考答案：（1）4N（2）(3)解析：（1）木塊受到的摩擦力5個木板的總的最大靜摩擦力故這5個木塊保持靜止狀態，故地面對木塊的總摩擦力為2N設當物塊滑至第n塊木塊時，木塊才開始運動由式解得n>4.3既物塊滑上第五塊木板時，木板才開始在地面上滑動，設物塊剛滑上第五塊木板時的速度為解得顯然，物塊在第五塊木板表面做勻減速直線運動，加速度，木板做勻加速直線運動，加速度為a，設經歷時間t，物塊與木板獲得相同的速度，則由5木板受力分析可知：又解得在此過程中，物塊發生的位移為

木板5的位移為，則 故滑塊滑上木板相對靜止時，距離木板左端（3）對木板做受力分析可知，得

木板相對于滑塊向右加速滑動當撤去外力后，對木板受力分析有得此時木板相對于滑塊向右減速顯然，當兩者再次共速時滑塊恰好運動到木板最左端，時力F作用在木板上保證滑塊不滑出的最長時間的臨界條件：設加速過程時間為，減速過程是的時間為，滑塊的總位移為，木板的總位移為，又聯立求解得17.(選修3-5)（6分）a、b兩個小球在一直線上發生碰撞，它們在碰撞前后的s-t圖象如圖所示，若a球的質量ma=1kg，則b球的質量mb等于多少?參考答案：解析：從位移—時間圖像上可看出，碰前B的速度為0，A的速度v0=Δs/Δt=4m/s（2分）

碰撞后，A的速度v1=-1m/s，B的速度v2=2m/s，