廣東省佛山市北滘城區(qū)中學(xué)2023年高三物理期末試卷含解析

廣東省佛山市北滘城區(qū)中學(xué)2023年高三物理期末試卷含解析一、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.（多選題）如圖甲所示，一可視為質(zhì)點的物塊靜止在傾角θ=37°的粗糙固定斜面的頂端，現(xiàn)對物塊施加一個沿斜面向下的推力F，力F的大小隨時間t的變化情況如圖乙所示，物塊的速率v隨時間t的變化規(guī)律如圖丙所示，4s末物塊恰好運動到斜面底端，取sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g取10m/s2．下列說法正確的是（）A．斜面的長度為1.6mB．物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為0.8C．物塊的質(zhì)量為0.5kgD．0～4s時間內(nèi)，力的最大功率為0.32W參考答案：AB【考點】牛頓第二定律；力的合成與分解的運用．【分析】由v﹣t圖象的面積求出物塊在0﹣4s內(nèi)的位移大小，即等于斜面的長度．由F﹣t圖象求出力的大小，由v﹣t圖象判斷物體的運動狀態(tài)，應(yīng)用牛頓第二定律、平衡條件與滑動摩擦力公式求出物塊的質(zhì)量與動摩擦因數(shù)；由功率公式P=Fv可以求出力F做功的最大功率．【解答】解：A、斜面的長度等于0﹣4s內(nèi)v﹣t圖象與時間軸所圍的面積大小，為x=m=1.6m，故A正確；BC、由速度圖象知，在1～3s時間內(nèi)，物塊做勻加速直線運動，由牛頓第二定律得：0.8+mgsinθ﹣μmgcosθ=ma，由v﹣t圖象可知，加速度：a===0.4m/s2．在3～4s時間內(nèi)，物塊做勻速直線運動，由平衡條件得：μmgcosθ﹣mgsinθ=F=0.4N聯(lián)立解得：μ=0.8，m=1kg，故B正確，C錯誤；D、0～4s內(nèi)，物體在t=3s時力F的功率最大，最大功率為P=Fv=0.8×0.8W=0.64W，故D錯誤；故選：AB2.某顆人造地球衛(wèi)星離地面的高度是地球半徑的倍，那么該衛(wèi)星運行速度是地球第一宇宙速度的A．倍

B．倍

C．倍

D．倍參考答案：D解析：由萬有引力定律和牛頓第二定律，對人造地球衛(wèi)星有：=，得運行速度，而地球第一宇宙速度，比較得D對。3.2013年2月16日凌晨，2012DA14小行星與地球“擦肩而過”，距離地球最近約2.77萬公里．據(jù)觀測，它繞太陽公轉(zhuǎn)的周期約為366天，比地球的公轉(zhuǎn)周期多1天．假設(shè)小行星和地球繞太陽運行的軌道均為圓軌道，對應(yīng)的軌道半徑分別為R1、R2，線速度大小分別為v1、v2，以下關(guān)系式正確的是

A.

B.

C.

D.參考答案：BD由開普勒行星運行定律和萬有引力提供向心力可知，將代入可得選項BD正確。4.氧化錫傳感器主要用于汽車尾氣中一氧化碳濃度的檢測，它的電阻隨一氧化碳濃度的變化而變化。在圖5所示電路中，不同的一氧化碳濃度對應(yīng)傳感器不同的電阻值，電壓表的示數(shù)與一氧化碳的濃度一一對應(yīng)，觀察電壓表示數(shù)就能判斷一氧化碳濃度是否超標(biāo)。已知氧化錫傳感器的電阻的倒數(shù)與一氧化碳濃度成正比，那么，電壓表示數(shù)U與一氧化碳濃度ρ之間的對應(yīng)關(guān)系正確的是

(

)

A.U越大，表示ρ越大，ρ與U成正比

B.U越大，表示ρ越小，ρ與U成反比

c.U越大，表示ρ越大，但ρ與U無關(guān)

D.U越大，表示ρ越小，但ρ與U無關(guān)參考答案：C5.如圖物體A在豎直向上的拉力F的作用下能靜止在斜面上，則關(guān)于A受力的個數(shù)，下列說法中正確的是（

）

A．物體A一定是受兩個力作用

B．物體A一定是受四個力作用

C．物體A可能受三個力作用

D．物體A不是受兩個力作用就是受四個力作用

參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖是磁帶錄音機的磁帶盒的示意圖，A、B為纏繞磁帶的兩個輪子，兩輪的半徑均為r，在放音結(jié)束時，磁帶全部繞到了B輪上，磁帶的外緣半徑R=3r，現(xiàn)在進行倒帶，使磁帶繞到A輪上．倒帶時A輪是主動輪，其角速度是恒定的，B輪是從動輪，經(jīng)測定，磁帶全部繞到A輪上需要時間為t，從開始倒帶到A、B兩輪的角速度相等的過程中，磁帶的運動速度

（填“變大”、“變小”或“不變”），所需時間

（填“大于”、“小于”或“等于”）．參考答案：變大；大于．【考點】線速度、角速度和周期、轉(zhuǎn)速．【分析】主動輪和從動輪邊緣上的點線速度相等，A的角速度恒定，半徑增大，線速度增大，當(dāng)兩輪半徑相等時，角速度相等．【解答】解：在A輪轉(zhuǎn)動的過程中，半徑增大，角速度恒定，隨著磁帶的倒回，A的半徑變大，根據(jù)v=rω，知A線速度增大，若磁帶全部繞到A輪上需要的時間為t，由于A線速度越來越大，倒回前一半磁帶比倒回后一半磁帶所用時間要長，即A、B兩輪的角速度相等所需要的時間大于．故答案為：變大；大于．7.從離地面高度為h處有自由下落的甲物體，同時在它正下方的地面上有乙物體以初速度v0豎直上拋，要使兩物體在空中相碰，則做豎直上拋運動物體的初速度v0應(yīng)滿足什么條件？________（不計空氣阻力，兩物體均看作質(zhì)點）.若要乙物體在下落過程中與甲物體相碰，則v0應(yīng)滿足什么條件？________參考答案：v0≥，≤v0≤8.沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t＝0時的波形如圖所示，P、Q兩個質(zhì)點的平衡位置分別位于和處。在時，質(zhì)點P恰好此后第二次處于波峰位置；則t2＝

s時，質(zhì)點Q此后第二次在平衡位置且向上運動；當(dāng)t1＝0.9s時，質(zhì)點P的位移為

cm。參考答案：答案：0.6，2解析：由波動圖像可知，質(zhì)點P現(xiàn)在向上振動。經(jīng)過第一次處于波峰。在時質(zhì)點P恰好此后第二次處于波峰位置，說明經(jīng)過了，可求出周期。質(zhì)點Q現(xiàn)在處于平衡位置具有向下的速度，至少要經(jīng)過半個周期才能在平衡位置具有向下的速度。因為波傳播時間超過一個周期，所以。當(dāng)時，波傳播了，所以質(zhì)點P運動到了正的最大位移處，所以位移為。9.單擺做簡諧振動時回復(fù)力是由擺球__________的分力提供。用單擺測重力加速度實驗中，盡量做到擺線要細，彈性要小，質(zhì)量要輕，其質(zhì)量要_________擺球質(zhì)量。參考答案：

(1).重力沿圓弧切線；

(2).遠小于【詳解】單擺做簡諧振動時回復(fù)力是由擺球重力沿圓弧切線的分力提供。用單擺測重力加速度實驗中，盡量做到擺線要細，彈性要小，質(zhì)量要輕，其質(zhì)量要遠小于擺球質(zhì)量。10.如圖，在：半徑為2.5m的光滑圓環(huán)上切下一小段圓弧，放置于豎直平面內(nèi)，兩端點距最低點高度差H為1cm。將小環(huán)置于圓弧端點并從靜止釋放，小環(huán)運動到最低點所需的最短時間為＿＿＿＿s，在最低點處的加速度為＿＿＿＿m/s2。(取g＝10m/s2)參考答案：0.785

0.08小環(huán)運動沿圓弧的運動可類比于單擺的簡諧運動，小環(huán)運動到最低點所需的最短時間為t=T/4==0.785s。由機械能守恒定律，mgH=mv2，在最低點處的速度為v=。在最低點處的加速度為a===0.08m/s2。

11.如圖所示，是自行車傳動結(jié)構(gòu)的示意圖，其中Ⅰ是半徑為r1的大齒輪，Ⅱ是半徑為r2的小齒輪，Ⅲ是半徑為r3的后輪，假設(shè)腳踏板的轉(zhuǎn)速為n，則大齒輪邊緣的線速度為

，自行車前進的速度為

。參考答案：

，

12.某同學(xué)從冰箱冷凍室中取出經(jīng)較長時間冷凍的空燒瓶后，迅速把一個氣球緊密地套在瓶口上，并將燒瓶放進盛有熱水的燒杯里，氣球逐漸膨脹起來，如圖所示．燒瓶和氣球里的氣體內(nèi)能＿＿＿(選填“增大”、“不變”或“減小”)，外界對氣體＿＿＿(選填“做正功”、“做負功”或“不做功”)參考答案：增大

做負功13.如圖甲，在xoy平面內(nèi)有兩個沿z方向（垂直xoy平面）做簡諧振動的點波源S1（0，4m）和S2（0，-2m），兩波源的振動圖線分別如圖乙和圖丙所示，所產(chǎn)生的兩列橫波的波速均為1.0m/s，則波源S1發(fā)出的波在介質(zhì)中的波長為_______m，兩列波引起的點A（8m，-2m）處質(zhì)點的振動相互__________（選填加強、減弱或不能形成干涉）。參考答案：

(1).2m；

(2).加強波源S1振動的周期為T1=2s，則波源S1發(fā)出的波在介質(zhì)中的波長為；同理可知；因，則，可知兩列波引起的點A（8m，-2m）處質(zhì)點的振動相互加強。三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.“水立方”國家游泳中心是北京為2008年夏季奧運會修建的主游泳館．水立方游泳館共有8條泳道的國際標(biāo)準(zhǔn)比賽用游泳池，游泳池長50m、寬25m、水深3m．設(shè)水的摩爾質(zhì)量為M＝1.8×10-2kg／mol，試估算該游泳池中水分子數(shù)．參考答案：1.3×1032個解：游泳池中水的質(zhì)量為m，阿伏加德羅常數(shù)為，游泳池中水的總體積為。則游泳池中水的物質(zhì)的量為；所含的水分子數(shù)為個15.（09年大連24中質(zhì)檢）（選修3—4）（5分）半徑為R的半圓柱形玻璃，橫截面如圖所O為圓心，已知玻璃的折射率為，當(dāng)光由玻璃射向空氣時，發(fā)生全反射的臨界角為45°．一束與MN平面成45°的平行光束射到玻璃的半圓柱面上，經(jīng)玻璃折射后，有部分光能從MN平面上射出．求①說明光能從MN平面上射出的理由?

②能從MN射出的光束的寬度d為多少?參考答案：解析：①如下圖所示，進入玻璃中的光線a垂直半球面，沿半徑方向直達球心位置O，且入射角等于臨界角，恰好在O點發(fā)生全反射。光線a右側(cè)的光線（如：光線b）經(jīng)球面折射后，射在MN上的入射角一定大于臨界角，在MN上發(fā)生全反射，不能射出。光線a左側(cè)的光線經(jīng)半球面折射后，射到MN面上的入射角均小于臨界角，能從MN面上射出。（1分）最左邊射向半球的光線c與球面相切，入射角i=90°折射角r=45°。故光線c將垂直MN射出（1分）

②由折射定律知（1分）

則r=45°

（1分）

所以在MN面上射出的光束寬度應(yīng)是

（1分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，一均勻帶正電的無限長細直棒水平放置，帶電細直棒在其周圍產(chǎn)生方向與直棒垂直向外輻射狀的電場，場強大小與直棒的距離成反比。在直棒上方有一長為a的絕緣細線連接了兩個質(zhì)量均為m的小球A、B，A、B所帶電量分別為+q和+4q，球A距直棒的距離為a，兩球恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)。不計兩小球之間的靜電力作用。（1）求細線的張力；（2）剪斷細線，若A球下落的最大速度為，求A球下落到速度最大過程中，電場力對A球做的功。（3）分析剪斷細線后，B球的運動情況及能量的轉(zhuǎn)化情況。參考答案：（1）設(shè)距直棒為的點的電場強度大小為。分別對兩小球列平衡方程：對A：對B：解得（2）設(shè)A球下落到距直棒為時速度最大，此時加速度為零，合力為零。由平衡條件：由（1）中解得：解得：由動能定理：解得（3）剪斷細線后，B小球做先上后下的往復(fù)運動（振動）。在上升過程中，電勢能逐漸減小，機械能逐漸增大（重力勢能增大，動能先增大后減?。?；在下降過程中，電勢能逐漸增加，機械能逐漸減?。ㄖ亓菽軠p小，動能先增大后減?。?。機械能與電勢能的總和不變。17.如圖甲所示，質(zhì)量為m的小球（視為質(zhì)點），從靜止開始沿光滑斜面由A點滑到B點后，進入與斜面圓滑連接的豎直光滑圓弧管道BCD（即∠BOD=135°），C為管道最低點，D為管道出口，半徑OD水平．A、C間的豎直高度為H，用力傳感器測出小球經(jīng)過C點時對軌道的壓力F；改變H的大小，可測出相應(yīng)的F大小，F(xiàn)隨H的變化關(guān)系如圖乙所示，不計空氣阻力，取g=10m/s2．（1）求小球的質(zhì)量m；（2）求管道半徑R1；（3）現(xiàn)緊靠D處，水平放置一個圓筒（不計筒皮厚度），如圖丙所示，圓筒的半徑R2=0.075m，筒上開有小孔E，筒繞水平軸線勻速旋轉(zhuǎn)時，小孔E恰好能經(jīng)過出口D處．若小球從高H=0.4m處由靜止下滑，射出D口時，恰好能接著穿過E孔，并且還能再從E孔向上穿出圓筒而未發(fā)生碰撞．求圓筒轉(zhuǎn)動的角速度ω為多少？參考答案：考點： 機械能守恒定律；向心力．專題： 機械能守恒定律應(yīng)用專題．分析： （1）、（2）小球由A點滑到C，機械能守恒，列出方程；在C點，由牛頓第二定律列出方程，得到F與H的關(guān)系式，結(jié)合圖象的信息，即可求解．（3）小球由A點滑到D，機械能守恒；分析清楚小球的運動過程，找出小球運動時間與圓筒周期間的關(guān)系，即可求解．解答： 解：（1）小球由A點滑到C，機械能守恒

mgH=mvC2在C點，F(xiàn)﹣mg=解得：F=mg+H

由圖乙知mg=1，解得：m=0.1kg；

（2）由圖乙知==10

解得：R1=0.2m

（3）小球由A點滑到D，機械能守恒

mg（H﹣R1）=mvD2小球在圓筒內(nèi)向上運動的時間為t，從E孔向上離開圓筒時的速度為v，圓筒旋轉(zhuǎn)的周期為T，則

v2﹣v2D=﹣2g（2R2）

2R2=t

t=T

解得T=s圓筒旋轉(zhuǎn)的角速度ω=（2k﹣1）rad/s（k=1，2，3…）

答：（1）小球的質(zhì)量m為0.1kg；（2）管道半徑R1為0.2m；（3）圓筒轉(zhuǎn)動的角速度ω為10π（2k﹣1）rad/s（k=1，2，3…）．點評： 熟練應(yīng)用動能定理或機械能守恒定律即可正確解題，本題最后一問是本題的難點，分析清楚小球運動過程是正確解題的關(guān)鍵．18.如圖所示，K是粒子發(fā)生器，D1、D2、D3是三塊擋板，通過傳感器可控制它們定時開啟和關(guān)閉，D1、D2的間距為L，D2、D3的間距為。在以O(shè)為原點的直角坐標(biāo)系Oxy中有一磁感應(yīng)強度大小為B，方向垂直紙面向里的勻強磁場，y軸和直線MN是它的左、右邊界，且MN平行于y軸?，F(xiàn)開啟擋板D1、D3，粒子發(fā)生器僅在t=0時刻沿x軸正方向發(fā)射各種速率的粒子，D2僅在t=nT（n=0，1，2…T為已知量）時刻開啟，在t=5T時刻，再關(guān)閉擋板D3，使粒子無法進入磁場區(qū)域。已知擋板的厚度不計，粒子帶正電，不計粒子的重力，不計粒子間的相互作用，整個裝置都放在真空中。（1）求能夠進入磁場區(qū)域的粒子的速度大??；（2）已知從原點O進入磁場中速度最小的粒子經(jīng)過坐標(biāo)為（0，2cm）的P點，應(yīng)將磁場邊界MN在Oxy平面內(nèi)如何平移，才能使從原點O進入磁場中速度最大的粒子經(jīng)過坐標(biāo)為（cm，6c