2022-2023學(xué)年廣西壯族自治區(qū)南寧市翡翠園學(xué)校高三物理上學(xué)期期末試卷含解析

2022-2023學(xué)年廣西壯族自治區(qū)南寧市翡翠園學(xué)校高三物理上學(xué)期期末試卷含解析一、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.如圖，一個(gè)很長(zhǎng)的豎直放置的圓柱形磁鐵，產(chǎn)生一個(gè)輻射狀的磁場(chǎng)（磁場(chǎng)水平向外），其大小為B=K/r，r為半徑，設(shè)一個(gè)與磁鐵同軸的圓形鋁環(huán)，半徑為R（大于圓柱形磁鐵半徑），而彎成鋁環(huán)的鋁絲其截面積為S，鋁絲電阻率為r，密度為r0。鋁環(huán)通過磁場(chǎng)由靜止開始下落，下落過程中鋁環(huán)平面始終保持水平。則鋁環(huán)下落速度為v時(shí)的電功率為

，鋁環(huán)下落的最終速度

。

參考答案：p=2pS（VK）2/rR

，Vm=r0rgR2/K22.（單選）如圖所示，質(zhì)量為m的子彈以速度v0水平擊穿放在光滑水平地面上的木塊．木塊長(zhǎng)L，質(zhì)量為M，木塊對(duì)子彈的阻力恒定不變，子彈穿過木塊后木塊獲得動(dòng)能為Ek．若木塊或子彈的質(zhì)量發(fā)生變化，但子彈仍穿過，則（）A．M不變、m變小，則木塊獲得的動(dòng)能一定變大B．M不變、m變小，則木塊獲得的動(dòng)能可能變大C．m不變、M變小，則木塊獲得的動(dòng)能一定變大D．m不變、M變小，則木塊獲得的動(dòng)能可能變大參考答案：解：在同一個(gè)坐標(biāo)系中畫出子彈和木塊的V﹣T圖象．（1）當(dāng)子彈的質(zhì)量m變化時(shí)，由于子彈所受的阻力恒定，在子彈的加速度將隨著質(zhì)量減小的而變大，而木塊的加速度恒定．兩者的速度圖象如圖所示．設(shè)木塊的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，則當(dāng)子彈穿出時(shí)，子彈的位移比木塊的大L，則由速度圖象可知，子彈的速度曲線與木塊的速度曲線所圍成的梯形面積在數(shù)值上應(yīng)等于L．由圖象可知，當(dāng)子彈質(zhì)量小時(shí)，穿出木塊的時(shí)間t2大于質(zhì)量大時(shí)穿出木塊的時(shí)間t1．則木塊獲得的速度也將變大，動(dòng)能也將增大．故A正確，B錯(cuò)誤．（2）當(dāng)子彈的質(zhì)量m不變，子彈的加速度恒定，木塊的加速度將隨著質(zhì)量的減小而增大，當(dāng)子彈穿出時(shí)，子彈的位移比木塊的大L，則由速度圖象可知，子彈的速度曲線與木塊的速度曲線所圍成的梯形面積在數(shù)值上應(yīng)等于L．當(dāng)木塊質(zhì)量小時(shí)，穿出木塊的時(shí)間t2′大于質(zhì)量大時(shí)穿出木塊的時(shí)間t1′．則木塊獲得的位移也將變大．那么子彈對(duì)木塊的作用力做的功也在增大，所以木塊獲得的動(dòng)能一定變大，故C正確，D錯(cuò)誤．故選AC．3.如圖所示，把一個(gè)帶電小球A固定在光滑水平的絕緣桌面上，在桌面的另一處放置帶電小球B．現(xiàn)給小球B一個(gè)垂直AB連線方向的速度v0，使其在水平桌面上運(yùn)動(dòng)，則下列說法中正確的是A．若A、B帶同種電荷，B球一定做速度增大的曲線運(yùn)動(dòng)B．若A、B帶同種電荷，B球一定做加速度增大的曲線運(yùn)動(dòng)C．若A、B帶同種電荷，B球一定向電勢(shì)較低處運(yùn)動(dòng)D．若A、B帶異種電荷，B球可能做速度和加速度大小都不變的曲線運(yùn)動(dòng)參考答案：AD解析：若A、B帶同種電荷，B球受到庫(kù)侖斥力作用，一定做速度增大加速度減小的曲線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A正確B錯(cuò)誤；若B球帶正電，則B球向電勢(shì)較高處運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；若A、B帶異種電荷，B球可能繞A球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，即做速度和加速度大小都不變的曲線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)D正確。4.一列沿x軸傳播的簡(jiǎn)諧橫波，t=0時(shí)刻的波形如圖中實(shí)線所示，t=0.5s時(shí)刻的波形如圖中虛線所示，則下列說法正確的是

A.該簡(jiǎn)諧橫波的波長(zhǎng)為6mB.介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)周期可能為3sC.該簡(jiǎn)諧橫波的波速可能為10m/sD.該簡(jiǎn)諧橫波一定沿x軸負(fù)方向傳播E.介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)在一個(gè)周期內(nèi)通過的路程為6m參考答案：ABC【詳解】A．由波形圖可知，該簡(jiǎn)諧橫波的波長(zhǎng)為6m，選項(xiàng)A正確；B．若波沿x軸正向傳播，則0.5s內(nèi)傳播的距離為：(6n+5)m，則波速：；周期，其中的n=0、1、2、3…..；若波沿x軸負(fù)向傳播，則0.5s內(nèi)傳播的距離為：(6n+1)m，則波速：；周期；其中的n=0、1、2、3…..；則由可知，當(dāng)n=0時(shí)，T=3s，選項(xiàng)B正確；C．由可知，當(dāng)n=0時(shí)v=10m/s，選項(xiàng)C正確；D．該波的傳播方向不確定，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；E．介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)在一個(gè)周期內(nèi)通過的路程為4A=20cm，選項(xiàng)E錯(cuò)誤；

5.如圖所示，光滑地面上靜置一質(zhì)量為M的半圓形凹槽，凹槽半徑為R，表面光滑。將一質(zhì)量為m的小滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），從凹槽邊緣處由靜止釋放，當(dāng)小滑塊運(yùn)動(dòng)到凹槽的最低點(diǎn)時(shí)，對(duì)凹槽的壓力為FN，F(xiàn)N的求解比較復(fù)雜，但是我們可以根據(jù)學(xué)過的物理知識(shí)和方法判斷出可能正確的是（重力加速度為g）（

）A. B. C. D.參考答案：A【詳解】滑塊和凹側(cè)組成的系統(tǒng)水平方向上動(dòng)量守恒，機(jī)械能守恒，當(dāng)滑塊運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)有：，，由極限的思想，當(dāng)M趨于無(wú)窮大時(shí)，趨近于0，凹槽靜止不動(dòng)，滑塊速度為，且小滑塊在最低點(diǎn)時(shí)由牛頓第二定律得，解得，四個(gè)選項(xiàng)中當(dāng)M趨于無(wú)窮大時(shí)，只有A選項(xiàng)符合，另外CD選項(xiàng)從量綱的角度上講也不對(duì)，故A對(duì)；BCD錯(cuò)；故選A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.(4分)用200N的拉力將地面上的一個(gè)質(zhì)量為10kg的物體提升10m（重力加速度g取10m/s2，空氣阻力忽略不計(jì)），物體被提高后具有的勢(shì)能為

，物體被提高后具有的動(dòng)能為

．參考答案：答案：103J，103J7.如圖所示，一列沿+x方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)刻剛好傳到x=6m處，已知波速v=10m/s，則圖中P點(diǎn)開始振動(dòng)的方向沿

（選填“+y”或“-y”）方向，在x=21m的點(diǎn)在t=

s第二次出現(xiàn)波峰．參考答案：8.在光滑的水平面上靜止一物體，現(xiàn)以水平恒力推此物體，作用一段時(shí)間后換成相反方向的水平恒力推物體，當(dāng)恒力作用時(shí)間與恒力的作用時(shí)間相同時(shí)，物體恰好回到原處，此時(shí)物體的速度為v2，若撤去恒力的瞬間物體的速度為v1，則v2∶v1=

，∶=

。參考答案：

2:1

1:3

9.某波源S發(fā)出一列簡(jiǎn)諧橫波，波源S的振動(dòng)圖象如圖所示。在波的傳播方向有A、B兩點(diǎn)，它們到S的距離分別為45m和55m。測(cè)得A、B兩點(diǎn)開始振動(dòng)的時(shí)間間隔1.0s。由此可知①波長(zhǎng)

m；②當(dāng)B點(diǎn)離開平衡位置的位移為+6cm時(shí)，A點(diǎn)離開平衡位置的位移是

cm。參考答案：①20

②-6

10.（選修3—5）現(xiàn)用下列幾種能量的光子照射一個(gè)處于基態(tài)的氫原子，A：10.25eV、B：12.09eV、C：12.45eV，則能被氫原子吸收的光子是_______（填序號(hào)），氫原子吸收該光子后在向低能級(jí)躍遷時(shí)最多可能產(chǎn)生____種頻率的光子。參考答案：答案：B、

211.沿一直線運(yùn)動(dòng)的物體，在第1s內(nèi)以10m/s的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在隨后的2s內(nèi)以7m/s的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，那么物體在2s末的瞬時(shí)速度為___________，在這3s內(nèi)的平均速度為___________。參考答案：7m/s8m/s12.（3分）一電子具100eV的動(dòng)能、從A點(diǎn)垂直電場(chǎng)線方向飛入勻強(qiáng)電場(chǎng)，當(dāng)從B點(diǎn)飛出時(shí)與場(chǎng)強(qiáng)方向恰成150°，如圖所示，則A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為______V。參考答案：

30013.如圖所示是某同學(xué)在做勻變速直線運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)中獲得的一條紙帶。

(1)已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源頻率為50Hz，則紙帶上打相鄰兩點(diǎn)的時(shí)間間隔為

。(2)A、B、C、D是紙帶上四個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，每?jī)蓚€(gè)相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間有四個(gè)點(diǎn)沒有畫出，從圖中讀出A、B兩點(diǎn)間距x=

cm；C點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度是

m／s，加速度是

m／s2(速度和加速度的計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)參考答案：(1)0.02s

(2)0.65（0.63—0.69均給分）0.10（0.098—0.10均給分）

0.30（0.20—0.30均給分）（1）紙帶上打相鄰兩點(diǎn)的時(shí)間間隔T==s=0.02s。（2）A、B間的距離x=0.65cm．B、D間的距離是2.05cm，時(shí)間間隔T=0.2s，則vc==0.10m/s。由公式知=,代入數(shù)據(jù)解得a=0.30m／s2。三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（7分）一定質(zhì)量的理想氣體，在保持溫度不變的的情況下，如果增大氣體體積，氣體壓強(qiáng)將如何變化？請(qǐng)你從分子動(dòng)理論的觀點(diǎn)加以解釋．如果在此過程中氣體對(duì)外界做了900J的功，則此過程中氣體是放出熱量還是吸收熱量？放出或吸收多少熱量？（簡(jiǎn)要說明理由）參考答案：氣體壓強(qiáng)減?。?分）一定質(zhì)量的氣體，溫度不變時(shí)，分子的平均動(dòng)能一定，氣體體積增大，分子的密集程度減小，所以氣體壓強(qiáng)減?。?分）一定質(zhì)量的理想氣體，溫度不變時(shí)，內(nèi)能不變，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，當(dāng)氣體對(duì)外做功時(shí)，氣體一定吸收熱量，吸收的熱量等于氣體對(duì)外做的功量即900J．（3分）15.（8分）（1）美國(guó)科研人員正在研制一種新型鎳銅長(zhǎng)效電池，它是采用銅和放射性同位素鎳63(Ni)兩種金屬作為長(zhǎng)壽命電池的材料，利用鎳63(Ni)發(fā)生一次β衰變成銅（Cu），同時(shí)釋放電子給銅片，把鎳63(Ni)和銅片做電池兩極，鎳63(Ni)的衰變方程為 。（2）一靜止的質(zhì)量為M的鎳核63(Ni)發(fā)生β衰變，放出一個(gè)速度為v0，質(zhì)量為m的β粒子和一個(gè)反沖銅核，若鎳核發(fā)生衰變時(shí)釋放的能量全部轉(zhuǎn)化為β粒子和銅核的動(dòng)能。求此衰變過程中的質(zhì)量虧損（虧損的質(zhì)量在與粒子質(zhì)量相比可忽略不計(jì)）。參考答案：解析：（1）；（2）設(shè)衰變后銅核的速度為v，由動(dòng)量守恒

①由能量方程

②由質(zhì)能方程

③解得

④點(diǎn)評(píng)：本題考查了衰變方程、動(dòng)量守恒、能量方程、質(zhì)能方程等知識(shí)點(diǎn)。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，豎直放置的平行金屬板，板間電壓為U0．質(zhì)量為m，電量為q的帶正電的粒子（不計(jì)重力）自左極板的a處由靜止釋放，加速后從右極板的小孔b射出．由o點(diǎn)垂直于mf邊的方向射入邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形場(chǎng)區(qū)，o為mf邊的中點(diǎn)．（1）若正方形區(qū)域內(nèi)僅存在垂直于mn方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，求電場(chǎng)強(qiáng)度E多大能使粒子從n點(diǎn)射出場(chǎng)區(qū)；（2）若正方形區(qū)域內(nèi)僅存在垂直于紙面方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，求磁感應(yīng)強(qiáng)度B大小滿足什么條件能使粒子從m、n兩點(diǎn)間射出場(chǎng)區(qū)．參考答案：考點(diǎn)：帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)；牛頓第二定律；向心力；帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)．專題：帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)專題．分析：（1）若只有電場(chǎng)時(shí)，帶電粒子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，由運(yùn)動(dòng)的合成與分解可求得E的大?。唬?）若存在磁場(chǎng)時(shí)，根據(jù)幾何關(guān)系可確定半徑的范圍，再由洛侖茲力充當(dāng)向心力可求得B的范圍．解答：解：（1）由動(dòng)能定理可得：U0q=mv20只電場(chǎng)時(shí)，帶電粒子在正方形區(qū)域內(nèi)做類平拋運(yùn)動(dòng)；水平方向有：L=v0t；豎直方向=at2=t2；聯(lián)立解得：E=；（2）要使粒子從m點(diǎn)穿出，粒子的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑為；要使粒子從n點(diǎn)穿出，由幾何關(guān)系可知：R2﹣（R﹣）2=L2；解得：R=；即半徑滿足條件為：≤R由洛侖茲力充當(dāng)向心力可知：Bqv0=解得：B==；則B的范圍為：≤B≤答：（1）電場(chǎng)強(qiáng)度為時(shí)，可以從n點(diǎn)穿出；（2）當(dāng)B滿足≤B≤時(shí)，帶電粒子從mn間穿出．點(diǎn)評(píng)：本題考查帶電粒子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，要注意明確帶電粒子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．17.（20分）如圖所示，直角坐標(biāo)系在一真空區(qū)域里，y軸的左方有一勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)方向跟y軸負(fù)方向成θ=30o角，y軸右方有一垂直于坐標(biāo)系平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在x軸上的A點(diǎn)有一質(zhì)子發(fā)射器，它向x軸的正方向發(fā)射速度大小為v=2.0×106m/s的質(zhì)子，質(zhì)子經(jīng)磁場(chǎng)在y軸的P點(diǎn)射出磁場(chǎng)，射出方向恰垂直于電場(chǎng)的方向，質(zhì)子在電場(chǎng)中經(jīng)過一段時(shí)間，運(yùn)動(dòng)到x軸的Q點(diǎn)。已知A點(diǎn)與原點(diǎn)O的距離為10cm，Q點(diǎn)與原點(diǎn)O的距離為(20-10)cm，質(zhì)子的比荷為。求：（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向；（2）質(zhì)子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；（3）電場(chǎng)強(qiáng)度的大小。參考答案：解析：（1）設(shè)質(zhì)子在磁場(chǎng)中做圓運(yùn)動(dòng)的半徑為r。過A、P點(diǎn)作速度v的垂線，交點(diǎn)即為質(zhì)子在磁場(chǎng)中作圓周運(yùn)動(dòng)的圓心O1。由幾何關(guān)系得α=θ=30o，所以：r=2OA=20cm。（2分）設(shè)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，根據(jù)質(zhì)子的運(yùn)動(dòng)方向和左手定則，可判斷磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向?yàn)榇怪庇诩埫嫦蚶?。?分）根據(jù)：

（2分）

（2）設(shè)質(zhì)子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t，如圖所示，質(zhì)子在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)過的圓周角為，設(shè)質(zhì)子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期為T

s

(6分)（3）如圖所示，過Q點(diǎn)做平行于P點(diǎn)速度方向的平行線，交AM于N點(diǎn)，在三角形QAN中，邊長(zhǎng)QA=

。由幾何關(guān)系可知β=θ=30o，AN=20cm，所以，N點(diǎn)與O1點(diǎn)是重合的。質(zhì)子在平行于電場(chǎng)方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在垂直于電場(chǎng)方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，

（4分）18.如圖所示，相距為R的兩塊平行金屬板M、N正對(duì)著放置，S1、S2分別為M、N板上的小孔，S1、S2、O三點(diǎn)共線，它們的連線垂直M、N，且S2O＝R.以O(shè)為圓心、R為半徑的圓形區(qū)域內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．D為收集板