江蘇省宿遷市藍(lán)天中學(xué)2023年高三物理上學(xué)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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.2012年5月19日，在2012鉆石聯(lián)賽上海站男子110米欄比賽中，中國選手劉翔以12秒97的成績(jī)奪冠。他采用蹲踞式起跑，在發(fā)令槍響后，左腳迅速蹬離起跑器，在向前加速的同時(shí)提升身體重心。如圖所示，假設(shè)劉翔的質(zhì)量為m，在起跑時(shí)前進(jìn)的距離s內(nèi)，重心升高量為h，獲得的速度為v，克服阻力做功為W阻，則在此過程中A．地面的支持力對(duì)劉翔做功為mghB．劉翔自身做功為C．劉翔的重力勢(shì)能增加量為

D．劉翔的動(dòng)能增加量為參考答案：B2.2005年諾貝爾物理學(xué)將授予對(duì)激光研究作出了杰出貢獻(xiàn)的三位科學(xué)家。上世紀(jì)60年代開始，激光技術(shù)取得了長(zhǎng)足的發(fā)展，但對(duì)于光本身特性的描述上則遇到了一些困難，這幾位科學(xué)家在當(dāng)時(shí)提出了“相干性的量子理論”，奠定了量子光學(xué)的基礎(chǔ)，開創(chuàng)了一門全新的學(xué)科，如圖所示是研究激光相干性的雙縫干涉示意圖，擋板上有兩條狹縫S1、S2，由S1、S2發(fā)出的兩列波到達(dá)屏上時(shí)會(huì)產(chǎn)生干涉條紋，已知入射激光的波長(zhǎng)是λ，屏上的P點(diǎn)到兩狹縫S1、S2的距離相等，如果把P處的亮條紋記作第0號(hào)條紋，由P向上數(shù)，與0號(hào)亮紋相鄰的亮紋依次是1號(hào)條紋、2號(hào)條紋……則P1處的亮紋恰好是10號(hào)亮紋。設(shè)直線S1P1的長(zhǎng)度為L(zhǎng)1，S2P1的長(zhǎng)度為L(zhǎng)2，則L2—L1等于：A．5λ

B．10λ

C．20λ

D．40λ參考答案：

答案：B3.如圖所示，在火星與木星軌道之間有一小行星帶．假設(shè)該帶中的小行星只受到太陽的引力，并繞太陽做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．下列說法錯(cuò)誤的是()A．太陽對(duì)各小行星的引力相同B．各小行星繞太陽運(yùn)動(dòng)的周期均小于一年C．小行星帶內(nèi)側(cè)小行星的向心加速度值大于外側(cè)小行星的向心加速度值D．小行星帶內(nèi)各小行星圓周運(yùn)動(dòng)的線速度值小于地球公轉(zhuǎn)的線速度值參考答案：AB4.（多選）如圖甲所示，在粗糙水平面上，物塊A在水平向右的外力F的作用下做直線運(yùn)動(dòng)，其速度—時(shí)間圖象如圖乙所示，下列判斷正確的是()A．在0～1s內(nèi)，外力F的大小恒定B．在1～3s內(nèi)，外力F=0C．在3～4s內(nèi)，外力F不斷減小D．在3～4s內(nèi)，外力F不斷增大參考答案：AC5.圖中實(shí)線和虛線分別是x軸上傳播的一列簡(jiǎn)諧橫波在t=0和t=0.03s時(shí)刻的波形圖，x=1.2m處的質(zhì)點(diǎn)在t=0.03s時(shí)刻向y軸正方向運(yùn)動(dòng)，則

Ａ．該波的頻率可能是125HZＢ．該波的波速可能是10m/sＣ．t=0時(shí)x=1.4m處質(zhì)點(diǎn)的加速度方向沿y軸正方向Ｄ．各質(zhì)點(diǎn)在0.03s內(nèi)隨波遷移0.9m參考答案：答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示的邏輯電路由一個(gè)“________”門和一個(gè)“非”門組合而成；當(dāng)輸入端“A=1”、“B=0”時(shí)，輸出端“Z=______”。參考答案：

答案：或7.如圖所示,A、B兩物體相距S=5m時(shí)，A正以vA=4m/s的速度向右作勻速直線運(yùn)動(dòng)，而物體B此時(shí)速度vB=10m/s，隨即向右作勻減速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小a=2m/s2，由圖示位置開始計(jì)時(shí)，則A追上B需要的時(shí)間是________s，在追上之前，兩者之間的最大距離是________m。參考答案：答案：5

148.一家用電熱水器的銘牌如圖所示．該電熱水器額定電壓的最大值為

V，正常工作1h電熱絲產(chǎn)生的電熱為

J．參考答案：311_

7.2×1069.在圖（a）所示的電路中，合上電鍵S，變阻器的滑動(dòng)頭C從A端滑至B端的過程中，電源的輸出功率P與路端電壓U、路端電壓U與總電流I的關(guān)系曲線分別如圖（b）、（c）所示。不計(jì)電表、導(dǎo)線對(duì)電路的影響。則電源電動(dòng)勢(shì)E=__________V，電源內(nèi)阻r=________Ω。參考答案：12，310.．已知地球自轉(zhuǎn)周期為T，地球半徑為R，引力常量為G，地球同步衛(wèi)星離地面的高度約為地球半徑的6倍，則地球同步衛(wèi)星的速度大小為____________；地球的質(zhì)量為___________。參考答案：，11.某同學(xué)由于沒有量角器，他在完成了光路圖以后，以O(shè)點(diǎn)為圓心，10.00cm長(zhǎng)為半徑畫圓，分別交線段OA于A點(diǎn)，交O、O'連線延長(zhǎng)線于C點(diǎn)。過A點(diǎn)作法線NN'的垂線AB交NN'于B點(diǎn)，過C點(diǎn)作法線NN'的垂線CD交于NN'于D點(diǎn)，如圖所示，用刻度尺量得OB=8.00cm，CD=4.00cm。由此可得出玻璃的折射率n=________。參考答案：1.5012.一列簡(jiǎn)諧波在t=0.8s時(shí)的圖象如圖甲所示，其x=0處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象如圖乙所示，由圖象可知：簡(jiǎn)諧波沿x軸

▲

方向傳播（填“正”或“負(fù)”），波速為

▲

m／s，t=10.0s時(shí)刻，x=4m處質(zhì)點(diǎn)的位移是

▲

m．參考答案：負(fù)（1分）

5（2分）

-0.0513.一列簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)刻的波形如圖所示，質(zhì)點(diǎn)P此時(shí)刻向-y方向運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過0.1s第一次到達(dá)平衡位置，波速為5m/s，那么①該波沿▲（選填“+x”或“-x”）方向傳播；②圖中Q點(diǎn)（坐標(biāo)為x=7.5m的點(diǎn)）的振動(dòng)方程=

▲

cm；③P點(diǎn)的橫坐標(biāo)為x=

▲

m.參考答案：三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.質(zhì)點(diǎn)做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，在第1內(nèi)位移為，停止運(yùn)動(dòng)前的最后內(nèi)位移為，求：（1）在整個(gè)減速運(yùn)動(dòng)過程中質(zhì)點(diǎn)的位移大小.（2）整個(gè)減速過程共用時(shí)間.參考答案：（1）（2）試題分析：（1）設(shè)質(zhì)點(diǎn)做勻減速運(yùn)動(dòng)的加速度大小為a，初速度為由于質(zhì)點(diǎn)停止運(yùn)動(dòng)前最后1s內(nèi)位移為2m，則：所以質(zhì)點(diǎn)在第1秒內(nèi)有位移為6m，所以在整個(gè)減速運(yùn)動(dòng)過程中，質(zhì)點(diǎn)的位移大小為：（2）對(duì)整個(gè)過程逆向考慮，所以考點(diǎn)：牛頓第二定律，勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系．15.（簡(jiǎn)答）光滑的長(zhǎng)軌道形狀如圖所示，下部為半圓形，半徑為R，固定在豎直平面內(nèi)．質(zhì)量分別為m、2m的兩小環(huán)A、B用長(zhǎng)為R的輕桿連接在一起，套在軌道上，A環(huán)距軌道底部高為2R．現(xiàn)將A、B兩環(huán)從圖示位置靜止釋放．重力加速度為g．求：（1）A環(huán)到達(dá)軌道底部時(shí)，兩環(huán)速度大??；（2）運(yùn)動(dòng)過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度；（3）若僅將輕桿長(zhǎng)度增大為2R，其他條件不變，求運(yùn)動(dòng)過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度．參考答案：（1）A環(huán)到達(dá)軌道底部時(shí)，兩環(huán)速度大小為；（2）運(yùn)動(dòng)過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度為R；（3）若僅將輕桿長(zhǎng)度增大為2R，其他條件不變，運(yùn)動(dòng)過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度為R．解：（1）A、B都進(jìn)入圓軌道后，兩環(huán)具有相同角速度，則兩環(huán)速度大小一定相等，對(duì)系統(tǒng)，由機(jī)械能守恒定律得：mg?2R+2mg?R=（m+2m）v2，解得：v=；（2）運(yùn)動(dòng)過程中A環(huán)距軌道最低點(diǎn)的最大高度為h1，如圖所示，整體機(jī)械能守恒：mg?2R+2mg?3R=2mg（h﹣R）+mgh，解得：h=R；（3）若將桿長(zhǎng)換成2R，A環(huán)離開底部的最大高度為h2．如圖所示．整體機(jī)械能守恒：mg?2R+2mg（2R+2R）=mgh′+2mg（h′+2R），解得：h′=R；答：（1）A環(huán)到達(dá)軌道底部時(shí)，兩環(huán)速度大小為；（2）運(yùn)動(dòng)過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度為R；（3）若僅將輕桿長(zhǎng)度增大為2R，其他條件不變，運(yùn)動(dòng)過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度為R．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.扭擺器是同步輻射裝置中的插入件，能使粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡發(fā)生扭擺．其簡(jiǎn)化模型如圖，Ⅰ、Ⅱ兩處的條形均強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)邊界豎直，相距為L(zhǎng)，磁場(chǎng)方向相反且垂直于紙面．一質(zhì)量為m、電量為－q、重力不計(jì)的粒子，從靠近平行板電容器MN板處由靜止釋放，極板間電壓為U，粒子經(jīng)電場(chǎng)加速后平行于紙面射入Ⅰ區(qū)，射入時(shí)速度與水平方向夾角θ＝30°.(1)當(dāng)Ⅰ區(qū)寬度L1＝L、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B1＝B0時(shí)，粒子從Ⅰ區(qū)右邊界射出時(shí)速度與水平方向夾角也為30°，求B0及粒子在Ⅰ區(qū)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t0.(2)若Ⅱ區(qū)寬度L2＝L1＝L，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B2＝B1＝B0，求粒子在Ⅰ區(qū)的最高點(diǎn)與Ⅱ區(qū)的最低點(diǎn)之間的高度差h.(3)若L2＝L1＝L、B1＝B0，為使粒子能返回Ⅰ區(qū)，求B2應(yīng)滿足的條件．(4)若B1≠B2，L1≠L2，且已保證了粒子能從Ⅱ區(qū)右邊界射出．為使粒子從Ⅱ區(qū)右邊界

射出的方向與從Ⅰ區(qū)左邊界射入的方向總相同，求B1、B2、L1、L2之間應(yīng)滿足的關(guān)系式．參考答案：如圖1所示，設(shè)粒子射入磁場(chǎng)Ⅰ區(qū)的速度為v，在磁場(chǎng)Ⅰ區(qū)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R1，由動(dòng)能定理和牛頓第二定律得qU＝mv2

①qvB1＝m

②圖1由幾何知識(shí)得L＝2R1sinθ

③聯(lián)立①②③式，代入數(shù)據(jù)得B0＝

④設(shè)粒子在磁場(chǎng)Ⅰ區(qū)中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T，運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為tT＝

⑤t＝T

⑥聯(lián)立②④⑤⑥式，代入數(shù)據(jù)得t＝

⑦(2)設(shè)粒子在磁場(chǎng)Ⅱ區(qū)做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R2，由牛頓第二定律得qvB2＝m

⑧由幾何知識(shí)可得h＝(R1＋R2)(1－cosθ)＋Ltanθ

⑨聯(lián)立②③⑧⑨式，代入數(shù)據(jù)得h＝(2－)L

⑩(3)如圖2所示，為使粒子能再次回到Ⅰ區(qū)，應(yīng)滿足R2(1＋sinθ)<L[或R2(1＋sinθ)≤L]

?聯(lián)立①⑧?式，代入數(shù)據(jù)得B2>(或B2≥)

?圖2(4)如圖3(或圖4)所示，設(shè)粒子射出磁場(chǎng)Ⅰ區(qū)時(shí)速度與水平方向的夾角為α，由幾何知識(shí)可得L1＝R1(sinθ＋sinα)

?[或L1＝R1(sinθ－sinα)]L2＝R2(sinθ＋sinα)

?[或L2＝R2(sinθ－sinα)]聯(lián)立②⑧式得B1R1＝B2R2

?聯(lián)立???式得B1L1＝B2L2

?圖3圖417.如圖所示，位于豎直側(cè)面的A物體質(zhì)量為m1=0.2kg，放在水平面上的B物體質(zhì)量為m2=1.0kg，繩和輕小定滑輪間、滑輪與軸間的摩擦均不計(jì)，且繩OB部分水平，OA部分豎直，A、B恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)，。求（1）物體B與水平面間的摩擦因數(shù)。（2）若用與水平方向成37°斜向左上的力F拉B物體使A、B做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則拉力F應(yīng)為多大？參考答案：（1）0.2

（2）4.35N（100/23N）18.航拍儀是目前比較普遍的一種拍攝儀器，它是在可以垂直起降的小型四旋翼無人機(jī)上安裝高清攝像頭而實(shí)現(xiàn)拍攝功能的，具有體積小、使用靈活、飛行高度低、機(jī)動(dòng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)．在一次拍攝中，航拍儀從地面由靜止啟動(dòng)，獲得豎直向上、大小恒定的升力F，開始勻加速起飛，運(yùn)動(dòng)t=8s后，到達(dá)h=32m的高度，此時(shí)航拍儀突然出現(xiàn)故障而失去動(dòng)力，在到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)動(dòng)力系統(tǒng)恰好恢復(fù)．已知航拍儀的質(zhì)量m=2kg，航拍儀在運(yùn)動(dòng)過程中受到Ff=12N的空氣阻力，假設(shè)航拍儀在運(yùn)動(dòng)過程中始終保持水平，g=10m/s2，求：（1）航拍儀勻加速起飛的加速度大?。唬?）航拍儀勻加速起飛時(shí)升力的大?。唬?）航拍儀動(dòng)力系統(tǒng)恢復(fù)時(shí)所在的高度H．參考答案：解：（1）根據(jù)位移時(shí)間公式可知h=，解得a=（2）根據(jù)牛頓第二定律可知F﹣mg﹣Ff=ma，解得F=mg+ma+Ff=36N（3）失去動(dòng)力時(shí)的速度v=gt=8m/s，失去動(dòng)力后，