2022-2023學(xué)年廣西壯族自治區(qū)南寧市廣西民族大學(xué)附屬中學(xué) 高三物理期末試卷含解析

2022-2023學(xué)年廣西壯族自治區(qū)南寧市廣西民族大學(xué)附屬中學(xué)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.（單選）高鐵專家正設(shè)想一種“遇站不停式勻速循環(huán)運行”列車，如襄陽→隨州→武漢→仙桃→潛江→荊州→荊門→襄陽，構(gòu)成7站鐵路圈，建兩條靠近的鐵路環(huán)線．列車A以恒定速率以360km/h運行在一條鐵路上，另一條鐵路上有“伴駁列車”B，如某乘客甲想從襄陽站上車到潛江站，先在襄陽站登上B車，當(dāng)A車快到襄陽站且距襄陽站路程為s處時，B車從靜止開始做勻加速運動，當(dāng)速度達到360km/h時恰好遇到A車，兩車連鎖并打開乘客雙向通道，A、B列車交換部分乘客，并連體運動一段時間再解鎖分離，B車勻減速運動后停在隨州站并卸客，A車上的乘客甲可以中途不停站直達潛江站．則（）A．無論B車勻加速的加速度值為多少，s是相同的B．該乘客節(jié)約了五個站的減速、停車、提速時間C．若B車勻加速的時間為1min，則s為4kmD．若B車勻減速的加速度大小為5m/s2，則當(dāng)B車停下時A車已距隨州站路程為1km參考答案：考點：勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系．專題：直線運動規(guī)律專題．分析：B加速度越大，加速度到360km/h的時間越短，相應(yīng)A的運動時間越短．從襄陽到潛江間隔四個站．由勻速運動可算出s．由勻變速規(guī)律可得B的減速時間，進而可得A的運動位移．解答：解：A、B加速度越大，加速度到360km/h的時間越短，相應(yīng)A的運動時間越短，由于A是勻速運動，故時間越短s越小，故A錯誤．B、從襄陽到潛江間一共間隔四個站，故一共節(jié)約4個站的減速、停車、提速時間，故B錯誤．C、若B車勻加速的時間為1min，則此時間內(nèi)A的運動位移為：s=vt=100×60m=6000m，故C錯誤．D、B由360km/h=100m/s減速到0的時間為：，位移為：，A的運動位移為：x=vt=100×20=2000m，故則當(dāng)B車停下時A車已距隨州站路程為△x=x2﹣x1=1km，故D正確．故選：D．點評：該題的關(guān)鍵是要抓住AB的運動狀態(tài)，A一直是勻速直線運動，B經(jīng)歷勻加速，勻速，勻減速三個階段，完成乘客的上車下車．2.單選）如圖所示，細(xì)而輕的繩兩端，分別系有質(zhì)量為mA、mB的球，mA靜止在光滑半球形表面P點（球可視為質(zhì)點），已知過P點的半徑與水平面夾角為60°，則mA和mB的關(guān)系是（）A．mA=mBB．mA=mBC．mA=2mBD．mB=mA參考答案：考點： 共點力平衡的條件及其應(yīng)用；力的合成與分解的運用．專題： 共點力作用下物體平衡專題．分析： 先以質(zhì)量為mB的球為研究對象，求出繩子的拉力大小，再以質(zhì)量為mA的球為研究對象，求出兩球質(zhì)量的關(guān)系．解答： 解：以質(zhì)量為mB的球為研究對象，根據(jù)平衡條件得，繩子的拉力F=mBg…①再以質(zhì)量為mA的球為研究對象，分析受力如圖，繩子的拉力方向近似沿著球面的切線方向．根據(jù)平衡條件得：mAgcos60°=F…②聯(lián)立①②得：mA=2mB故選C點評： 本題采用隔離法研究力平衡問題，兩物體之間拉力大小相等，是兩物體之間的聯(lián)系．3.（多選）發(fā)射地球同步衛(wèi)星時，先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1，然后經(jīng)點火，使其沿橢圓軌道2運行，最后再次點火，將衛(wèi)星送入同步圓軌道3，軌道1和2相切于Q點，軌道2和3相切于P點，設(shè)衛(wèi)星在1軌道和3軌道正常運行的速度和加速度分別為v1、v3和a1、a3，在2軌道經(jīng)過P點時的速度和加速度為v2和a2，且當(dāng)衛(wèi)星分別在1、2、3軌道上正常運行時周期分別為T1、T2、T3，以下說法正確的是（

）A．v1>v2>v3

B．v1>v3>v2C．a(chǎn)1>a2>a3

D．T1<T2<T3參考答案：BD4.（2015?邢臺四模）關(guān)于運動和力的關(guān)系，下列說法正確的是（）A．物體在恒力作用下不可能做直線運動B．物體在恒力作用下不可能做曲線運動C．物體在恒力作用下不可能做圓周運動D．物體在恒力作用下不可能做平拋運動參考答案：C：物體做曲線運動的條件；平拋運動．解：A、物體在恒力作用下可能做直線運動自由落體運動，也可能做曲線運動，比如平拋運動，故ABD錯誤；C、圓周運動是曲線運動，是變速運動存在加速度，由于速度方向時刻變化，則加速度方向也時刻變化，所以物體在恒力作用下不可能做圓周運動，故C正確；故選C．5.伽利略在對自由落體運動的研究過程中，開創(chuàng)了如下框圖所示的一套科學(xué)研究方法，其中方框2和4中的方法分別是（）A．實驗檢驗，數(shù)學(xué)推理 B．?dāng)?shù)學(xué)推理，實驗檢驗C．提出假設(shè)，實驗檢驗 D．實驗檢驗，合理外推參考答案：C【考點】伽利略研究自由落體運動的實驗和推理方法．【分析】教材中介紹了伽利略對落體規(guī)律的研究以及“理想斜面實驗”，通過這些知識的學(xué)習(xí)，可以明確伽利略所創(chuàng)造的這一套科學(xué)研究方法．【解答】解：這是依據(jù)思維程序排序的問題，這一套科學(xué)研究方法，要符合邏輯順序，即通過觀察現(xiàn)象，提出假設(shè)，根據(jù)假設(shè)進行邏輯推理，然后對自己的邏輯推理進行實驗驗證，緊接著要對實驗結(jié)論進行修正推廣．故ABD錯誤，C正確；故選：C．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.湖面上一列水波使漂浮在水面上的小樹葉在3.0s內(nèi)完成了6次全振動．當(dāng)該小樹葉開始第10次振動時，沿此傳播方向與該小樹葉相距1.8m、浮在水面的另一小樹葉剛好開始振動，根據(jù)上述信息可求得水波的波長

，水波的傳播速度大小為

．參考答案：0.20m；0.40m/s【考點】波長、頻率和波速的關(guān)系；橫波的圖象．【分析】小樹葉在3.0s內(nèi)全振動了6次，求出樹葉振動一次的時間即樹葉振動的周期，等于此水波的周期．由題意當(dāng)某小樹葉開始第10次振動時，沿水波的傳播方向與該小樹葉相距1.8m經(jīng)歷的時間為9個周期，求出傳播時間，得到波速．若振動的頻率變大，波速不變，波傳播的時間不變．【解答】解：據(jù)題，小樹葉在3.0s內(nèi)全振動了6次，則此水波的周期為T=s=0.5s，由題意當(dāng)某小樹葉開始第10次振動時，沿水波的傳播方向與該小樹葉相距1.8m、經(jīng)歷的時間為9個周期，即為t=4.5s，波速為v=，波長為λ=vT=0.4×0.5m=0.20m．故答案為：0.20m；0.40m/s7.某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計了以下方法來測量物體的帶電量.如圖所示的小球是一個外表面鍍有金屬膜的空心塑料球，用絕緣絲線懸掛于O點，O點固定一個可測量絲線偏離豎直方向角度的量角器，M、N是兩塊相同的、正對著平行放置的金屬板（加上電壓后其內(nèi)部電場可看作勻強電場）.另外還要用到的器材有天平、刻度尺、電壓表、直流電流表、開關(guān)、滑動變阻器及導(dǎo)線若干.該小組的實驗步驟如下，請你幫助該小組完成：

（1）用天平測出小球的質(zhì)量，按上圖所示進行器材的安裝，并用刻度尺測出M、N板之間的距離，使小球帶上一定的電量.

（2）連接電路（請在圖中的虛線框中畫出實驗所用的電路圖，電源、開關(guān)已經(jīng)畫出）.

（3）閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片的位置，讀出多組相應(yīng)的電壓表的示數(shù)和絲線的偏轉(zhuǎn)角度.

（4）以電壓為縱坐標(biāo)，以__________為橫坐標(biāo)作出過原點的直線，求出直線的斜率.

（5）小球的帶電量=__________________.（用、、等物理量表示）參考答案：（1）如圖（a）.（4分）（2）

（4分）（3）

（4分）提示：帶電小球的受力如圖b，根據(jù)平衡條件有，又有，聯(lián)立解得，，所以應(yīng)以為橫坐標(biāo).8.模塊3－4試題（4分）設(shè)宇宙射線粒子的能量是其靜止能量的k倍。則粒子運動時的質(zhì)量等于其靜止質(zhì)量的

倍，粒子運動速度是光速的

倍。參考答案：答案：k；解析：以速度v運動時的能量E=mv2，靜止時的能量為E0=m0v2，依題意E=kE0，故m=km0；由m=，解得v=c。9.（3分）一個質(zhì)量為m0靜止的ω介子衰變?yōu)槿齻€靜止質(zhì)量都是m的π介子，它們在同一平面內(nèi)運動，彼此運動方向的夾角為120°，光在真空中的傳播速度為c，則每個π介子的動能為

。參考答案：（3分）10.某人站在高樓的平臺邊緣，以20m/s的初速度豎直向上拋出一石子，不考慮空氣阻力，g取，則石子拋出后通過拋出點下方20m處所需的時間為________________s。參考答案：11.如圖所示，長L的輕直桿兩端分別固定小球A和B，A、B都可以看作質(zhì)點，它們的質(zhì)量分別為2m和m。A球靠在光滑的豎直墻面上，B球放置在光滑水平地面上，桿與豎直墻面的夾角為37o?，F(xiàn)將AB球由靜止釋放，A、B滑至桿與豎直墻面的夾角為53o時，vA：vB＝____________，A球運動的速度大小為____________。

參考答案：4：3，（或0.559）12.某同學(xué)將力傳感器固定在小車上，然后把繩的一端固定在傳感器控鉤上，用來測量繩對小車的拉力，探究在小車及傳感器總質(zhì)量不變時加速度跟它們所受拉力的關(guān)系，根據(jù)所測數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中作出了如圖所示的a—F圖象；

(1)圖線不過坐標(biāo)原點的原因是

；

（2)本實驗中是否仍需要細(xì)沙和桶的總質(zhì)量遠小于小車和傳感器的總質(zhì)量

(填“是”或“否”)；

(3)由圖象求出小車和傳感器的總質(zhì)量為

kg。參考答案：13.如圖，寬為L的豎直障礙物上開有間距d=0.6m的矩形孔，其下沿離地高h=1.2m，離地高H=2m的質(zhì)點與障礙物相距x。在障礙物以vo=4m/s勻速向左運動的同時，質(zhì)點自由下落.為使質(zhì)點能穿過該孔，L的最大值為

m;若L=0.6m,x的取值范圍是

m。(取g=10m/s2)參考答案：0.8；0.8m≤x≤1m以障礙物為參考系，相當(dāng)于質(zhì)點以vo的初速度，向右平拋，當(dāng)L最大時從拋出點經(jīng)過孔的左上邊界飛到孔的右下邊界時,L最大，，;

從孔的左上邊界飛入臨界的x有最小值為0.8ｍ從孔的右下邊界飛出時,x有最大值：【考點】平拋運動的規(guī)律

運動的合成和分解三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.某活動小組利用圖甲裝置驗證機械能守恒定律。鋼球自由下落過程中，先后通過光電門、，計時裝置測出鋼球通過、的時間分別為、。用鋼球通過光電門的平均速度表示鋼球球心通過光電門的瞬時速度。測出兩光電門間的距離為，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?。?）用20分度的游標(biāo)卡尺測量鋼球的直徑，

其讀數(shù)如圖乙所示，則鋼球直徑為

。（2）如果要驗證機械能守恒，需要滿足等式

=成立。（用題目中物理符號表示）參考答案：9.50（3分）、15.（6分）某待測電阻Rx的阻值約為20Ω，現(xiàn)要測量其阻值，實驗室提供器材如下：A．電流表A1（量程150mA，內(nèi)阻約為10Ω）B．電流表A2（量程20mA，內(nèi)阻r2=30Ω）C．定值電阻R0=100ΩD．滑動變阻器R，最大阻值約為10ΩE．電源E，電動勢E=4V（內(nèi)阻不計）F．電鍵S及導(dǎo)線若干（1）根據(jù)上述器材完成此實驗，測量時要求電表讀數(shù)不得小于其量程的，請你在虛線框內(nèi)畫出測量Rx的一種實驗原理圖（圖中元件使用題干中相應(yīng)英文字母符號標(biāo)注）。（2）實驗時電流表A1的讀數(shù)為I1，電流表A2的讀數(shù)為I2，用已知的和測得的物理量表示Rx=__________。（用字母表示）

參考答案：答案：（1）實驗原理圖如圖所示；（2）。

四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，兩塊平行金屬極板MN水平放置，板長L=1m，間距，兩金屬板間電壓；在平行金屬板右側(cè)依次存在ABC和FGH兩個全等的正三角形區(qū)域，正三角形ABC內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強磁場B1，三角形的上頂點A與上金屬板M平齊，BC邊與金屬板平行，AB邊的中點P恰好在下金屬板N的右端點；正三角形FGH內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強磁場B2，已知A、F、G處于同一直線上，B、C、H也處于同一直線上，AF兩點距離為?，F(xiàn)從平行金屬極板MN左端沿中心軸線方向入射一個重力不計的帶電粒子，粒子質(zhì)量，帶電量，初速度。（1）求帶電粒子從電場中射出時的速度v的大小和方向（2）若帶電粒子進入中間三角形區(qū)域后垂直打在AC邊上，求該區(qū)域的磁感應(yīng)強度B1（3）若要使帶電粒子由FH邊界進入FGH區(qū)域并能再次回到FH界面，求B2應(yīng)滿足的條件參考答案：（1）設(shè)帶電粒子在電場中做類平拋運動時間t，加速度a=ma……（1分）故a==×1010m/s2………………（1分）t==1×10-5s豎直方向的速度為vy=at=×105m/s……（1分）射出時的速度為v==×105m/s………………（1分）速度v與水平方向夾角為θ，tanθ==，故θ=30°即垂直于AB方向出射……（2分）（2）帶電粒子出電場時豎直方向偏轉(zhuǎn)的位移y=at2=m=即粒子由P1點垂直AB射入磁場，由幾何關(guān)系知在磁場ABC區(qū)域內(nèi)做圓周運動的半徑為R1==m……………（3分）由B1qv=m知：B1==T………（3分）（3）分析知當(dāng)軌跡與邊界GH相切時，對應(yīng)磁感應(yīng)強度B2最大，運動軌跡如圖所示：由幾何關(guān)系可知R2+=1……（3分）故半徑R2=m……（1分）又B2qv=m故B2=T……………（2分）所以B2應(yīng)滿足的條件