2021-2022學(xué)年廣西壯族自治區(qū)南寧市廣西大學(xué)附屬中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試題含解析

1、2021-2022學(xué)年廣西壯族自治區(qū)南寧市廣西大學(xué)附屬中學(xué)高三物理下學(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. （單選）如圖所示，在圓柱形區(qū)域內(nèi)存在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B隨時(shí)間t的變化關(guān)系為BB0+kt，其中B0、k為正的常數(shù)。在此區(qū)域的水平面內(nèi)固定一個(gè)半徑為r的圓環(huán)形內(nèi)壁光滑的細(xì)玻璃管，將一電荷量為q的帶正電小球在管內(nèi)由靜止釋放，不考慮帶電小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的磁場(chǎng)，則下列說(shuō)法正確的是A從上往下看，小球?qū)⒃诠軆?nèi)沿順時(shí)針?lè)较蜻\(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過(guò)程中動(dòng)能增量為2qkrB從上往下看，小球?qū)⒃诠軆?nèi)沿逆時(shí)針?lè)较蜻\(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過(guò)程中

2、動(dòng)能增量為2qkrC從上往下看，小球?qū)⒃诠軆?nèi)沿順時(shí)針?lè)较蜻\(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過(guò)程中動(dòng)能增量為qkr2D從上往下看，小球?qū)⒃诠軆?nèi)沿逆時(shí)針?lè)较蜻\(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過(guò)程中動(dòng)能增量為qkr2參考答案：C2. 如圖所示，固定斜面上除AB段粗糙外，其余部分光滑，物塊與AB段間動(dòng)摩擦因數(shù)處處相同。當(dāng)物塊從斜面頂端滑下后，經(jīng)過(guò)A點(diǎn)的速度與經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)的速度相等，且ABBC.已知物塊通過(guò)AB段和BC段所用時(shí)間分別為t1和t2，動(dòng)量變化量分別為p1和p2，則（ ）At1t2, p1p2 Bt1t2, p1p2 Ct1t2, p1p2 Dt1t2, p1p2參考答案：D3. （多選）（2011?椒江區(qū)校級(jí)模擬）質(zhì)量為m的物體

3、在豎直向上的恒力F作用下減速上升了H，在這個(gè)過(guò)程中，下列說(shuō)法中正確的有（）A物體的重力勢(shì)能增加了mgHB物體的動(dòng)能減少了FHC物體的機(jī)械能增加了FHD物體重力勢(shì)能的增加小于動(dòng)能的減少參考答案：AC解：A、根據(jù)重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系得：wG=Ep質(zhì)量為m的物體在豎直向上的恒力F作用下減速上升了H，在這個(gè)過(guò)程中，wG=mgH，所以重力勢(shì)能增加了mgH故A正確B、根據(jù)動(dòng)能定理知道：w合=Ek質(zhì)量為m的物體在豎直向上的恒力F作用下減速上升了H，在這個(gè)過(guò)程中，物體受重力和豎直向上的恒力F，w合=（mgF）H，所以物體的動(dòng)能減少了（mgF）H，故B錯(cuò)誤C、由除了重力和彈簧彈力之外的力做功量度機(jī)械能的

4、變化得出：w外=E質(zhì)量為m的物體在豎直向上的恒力F作用下減速上升了H，在這個(gè)過(guò)程中，物體除了重力之外就受豎直向上的恒力F，w外=wF=FH物體的機(jī)械能增加了FH，故C正確D、根據(jù)A、B選項(xiàng)分析知道：重力勢(shì)能增加了mgH，動(dòng)能減少了（mgF）H，所以物體重力勢(shì)能的增加大于動(dòng)能的減少故D錯(cuò)誤故選AC4. 如圖所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，放有一與線(xiàn)圈D相連接的平行導(dǎo)軌，要使放在線(xiàn)圈D中的線(xiàn)圈A（A、D兩線(xiàn)圈同心共面）各處受到沿半徑方向指向圓心的力，金屬棒MN的運(yùn)動(dòng)情況可能是A.勻速向右 B.加速向左 C.減速向右 D.減速向左參考答案：B5. 右圖是滑道壓力測(cè)試的示意圖，光滑圓弧軌道與光滑斜面相切，滑到底部

5、B處安裝一個(gè)壓力傳感器，其示數(shù)N表示該處所受壓力的大小，某滑塊從斜面上不同高度h處由靜止下滑，通過(guò)B時(shí)，下列表述正確的有（ ）A.N小于滑塊重力B.N大于滑塊重力C.N越大表明h越大D.N越大表明h越小參考答案：BC二、 填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6. 地球半徑為R，衛(wèi)星A、B均環(huán)繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其中衛(wèi)星A以第一宇宙速度環(huán)繞地球運(yùn)動(dòng)，衛(wèi)星B的環(huán)繞半徑為4R，則衛(wèi)星A與衛(wèi)星B的速度大小之比為_(kāi)；周期之比為_(kāi)。參考答案：21；187. 在研究彈簧的形變與外力的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，將彈簧水平放置測(cè)出其自然長(zhǎng)度，然后豎直懸掛讓其自然下垂在其下端豎直向下施加外力F，實(shí)驗(yàn)過(guò)程是在彈簧的彈

6、性限度內(nèi)進(jìn)行的，用記錄的外力F與彈簧的形變量x作出Fx圖線(xiàn)如圖所示，由圖 可知彈簧的勁度系數(shù)為k= N/m，圖線(xiàn)不過(guò)原點(diǎn) 的原因是由于_參考答案：k=200N/m； 彈簧具有重量，應(yīng)將彈簧懸掛后測(cè)量原長(zhǎng)8. 如圖，活塞將一定質(zhì)量的理想氣體封閉于導(dǎo)熱汽缸中，活塞可沿氣缸內(nèi)壁無(wú)摩擦滑動(dòng)。通過(guò)加熱使氣體溫度從T1升高到T2，此過(guò)程中氣體吸熱12J，氣體膨脹對(duì)外做功8J，則氣體的內(nèi)能增加了 J；若將活塞固定，仍使氣體溫度從T1升高到T2，則氣體吸收的熱量為 J參考答案：9. 小胡同學(xué)在學(xué)習(xí)了圓周運(yùn)動(dòng)的知識(shí)后，設(shè)計(jì)了一個(gè)課題，名稱(chēng)為：快速測(cè)量自行車(chē)的騎行速度。他的設(shè)想是：通過(guò)計(jì)算踏腳板轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度，推算

7、自行車(chē)的騎行速度。如上圖所示是自行車(chē)的傳動(dòng)示意圖，其中是大齒輪，是小齒輪，是后輪。當(dāng)大齒輪（腳踏板）的轉(zhuǎn)速通過(guò)測(cè)量為n（r/s）時(shí)，則大齒輪的角速度是 rad/s。若要知道在這種情況下自行車(chē)前進(jìn)的速度，除需要測(cè)量大齒輪的半徑r1，小齒輪的半徑r2外，還需要測(cè)量的物理量是 。用上述物理量推導(dǎo)出自行車(chē)前進(jìn)速度的表達(dá)式為： 。參考答案：2n, 車(chē)輪半徑r3, 2n根據(jù)角速度=2n得：大齒輪的角速度=2n。踏腳板與大齒輪共軸，所以角速度相等，小齒輪與大齒輪通過(guò)鏈條鏈接，所以線(xiàn)速度相等，設(shè)小齒輪的角速度為，測(cè)量出自行車(chē)后輪的半徑r3，根據(jù)v= r3得：v=2n10. 對(duì)“落體運(yùn)動(dòng)快慢”、“力與物體運(yùn)動(dòng)關(guān)

8、系”等問(wèn)題，亞里士多德和伽利略存在著不同的觀(guān)點(diǎn)。請(qǐng)完成下表：亞里士多德的觀(guān)點(diǎn)伽利略的觀(guān)點(diǎn)落體運(yùn)動(dòng)快慢重的物體下落快，輕的物體下落慢力與物體運(yùn)動(dòng)關(guān)系維持物體運(yùn)動(dòng)不需要力參考答案：答案：物體下落快慢與物體輕重?zé)o關(guān) 維持物體運(yùn)動(dòng)需要力11. 圖為某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)探究小車(chē)的加速度a與小車(chē)所受拉力F及質(zhì)量m關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)圖小車(chē)的質(zhì)量為m1，砂和砂桶質(zhì)量的為m2。（1）下列說(shuō)法正確的是 A每次改變小車(chē)質(zhì)量時(shí)，應(yīng)重新平衡摩擦力B實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先釋放小車(chē)后接通電源C在探究加速度與質(zhì)量關(guān)系時(shí)，應(yīng)作a-圖象(2)實(shí)驗(yàn)中要進(jìn)行質(zhì)量m1和m2的選取，以下最合理的一組是 A. m1=200, m2=20、40、60、80、

9、100、120B. m1=400, m2=10、15、20、25、30、40C. m1=200, m2=50、60、70、80、90、100D. m1=20, m2=100、150、200、250、300、400（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)，某同學(xué)由于疏忽，遺漏了平衡摩擦力這一步驟，他測(cè)量得到的a- F圖像，可能是圖中的圖線(xiàn) （選填“甲”、“乙”、“丙”）參考答案：（1）C （2）B （3）丙（1）假設(shè)木板傾角為，則有：f=mgsin=mgcos，m約掉了，故不需要重新平衡摩擦力，A錯(cuò)誤實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先接通電源后釋放小車(chē)，故B錯(cuò)誤F=ma，所以：a= F，當(dāng)F一定時(shí)，a與成正比，故C正確。（2）沙和沙桶加速下滑，處

10、于失重狀態(tài)，其對(duì)細(xì)線(xiàn)的拉力小于重力，設(shè)拉力為T(mén)，根據(jù)牛頓第二定律，有對(duì)沙和沙桶，有 mg-T=ma對(duì)小車(chē)，有 T=Ma解得故當(dāng)Mm時(shí)，有Tmg。應(yīng)該是，即本實(shí)驗(yàn)要求小車(chē)的質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于小桶（及砝碼）的質(zhì)量。B最合理。（3）遺漏了平衡摩擦力這一步驟，就會(huì)出現(xiàn)當(dāng)有拉力時(shí)，物體不動(dòng)的情況故圖線(xiàn)為丙12. 有兩顆人造地球衛(wèi)星，它們的質(zhì)量之比m1:m2=1:2，它們運(yùn)行的線(xiàn)速度之比v1:v2=1:2那么它們運(yùn)行的周期之比為 ，它們所受的向心力大小之比為 參考答案：8:11:3213. 一質(zhì)子束入射到能靜止 靶核上，產(chǎn)生如下核反應(yīng): P+ X+n式中P代表質(zhì)子，n代表中子，X代表核反應(yīng)產(chǎn)生的新核。由反應(yīng)式可

11、知，新核X的質(zhì)子數(shù)為 ，中子數(shù)為 。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. 動(dòng)畫(huà)片光頭強(qiáng)中有一個(gè)熊大熊二愛(ài)玩的山坡滑草運(yùn)動(dòng)，若片中山坡滑草運(yùn)動(dòng)中所處山坡可看成傾角=30的斜面，熊大連同滑草裝置總質(zhì)量m=300kg，它從靜止開(kāi)始勻加速下滑，在時(shí)間t=5s內(nèi)沿斜面滑下的位移x=50m（不計(jì)空氣阻力，取g=10m/s2）問(wèn)：（1）熊大連同滑草裝置在下滑過(guò)程中受到的摩擦力F為多大？（2）滑草裝置與草皮之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為多大 （結(jié)果保留2位有效數(shù)字）？參考答案：（1）熊大連同滑草裝置在下滑過(guò)程中受到的摩擦力F為300N；（2）滑草裝置與草皮之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為多大為0.12考

12、點(diǎn)：牛頓第二定律；勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系專(zhuān)題：牛頓運(yùn)動(dòng)定律綜合專(zhuān)題分析：（1）根據(jù)勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的位移時(shí)間公式求出下滑的加速度，對(duì)熊大連同滑草裝置進(jìn)行受力分析，根據(jù)牛頓第二定律求出下滑過(guò)程中的摩擦力（2）熊大連同滑草裝置在垂直于斜面方向合力等于零，求出支持力的大小，根據(jù)F=FN求出滑草裝置與草皮之間的動(dòng)摩擦因數(shù)解答：解：（1）由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式S= ，解得：a=4m/s 沿斜面方向，由牛頓第二定律得：mgsinf=ma 解得：f=300N （2）在垂直斜面方向上：Nmgcos=0 又f=N 聯(lián)立解得：= 答：（1）熊大連同滑草裝置在下滑過(guò)程中受到的摩擦力F為300N；（2）滑草裝置與草皮之

13、間的動(dòng)摩擦因數(shù)為多大為0.12點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵知道加速度是聯(lián)系力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)的橋梁，通過(guò)加速度可以根據(jù)力求運(yùn)動(dòng)，也可以根據(jù)運(yùn)動(dòng)求力15. (3-5模塊) (5分) 有兩個(gè)質(zhì)量為m的均處于基態(tài)的氫原子A、B，A靜止，B以速度v0與之發(fā)生碰撞己知：碰撞前后二者的速度均在一條直線(xiàn)上，碰撞過(guò)程中部分動(dòng)能有可能被某一氫原子吸收。從而該原子由基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，然后，此原子向低能級(jí)態(tài)躍遷，并發(fā)出光子如欲碰后發(fā)出一個(gè)光子，則速度v0至少需要多大？己知?dú)湓拥幕鶓B(tài)能量為E1 (E10)。參考答案：解析：，-(1分)，-(1分)，-(1分)-(2分)四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16. 在真空中有一圓柱形

14、玻璃體，其截面如圖所示，已知圓柱體的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，端面半徑為R有一點(diǎn)光源S，從S發(fā)出的光線(xiàn)SP以60入射角從AB端面射入，玻璃的折射率為n（i）當(dāng)它從側(cè)面AD射出時(shí)，求出射光線(xiàn)偏離入射光線(xiàn)SP的偏角；（ii）若使光線(xiàn)不能從側(cè)面AD射出，求玻璃的折射率應(yīng)滿(mǎn)足的條件參考答案：解：（i）光路圖如圖1所示由折射定律知，光線(xiàn)在A(yíng)B面上折射時(shí)有n=光線(xiàn)在A(yíng)D面上折射時(shí)有 n=由幾何關(guān)系有 +=90出射光線(xiàn)偏離入射光線(xiàn)SP的偏角=（60）+（）聯(lián)立解得 =30（ii）光路圖如圖2所示，光線(xiàn)在A(yíng)D面上全反射時(shí)有C由sinC=解得 n答：（i）當(dāng)它從側(cè)面AD射出時(shí)，出射光線(xiàn)偏離入射光線(xiàn)SP的偏角是30；（ii）若使

15、光線(xiàn)不能從側(cè)面AD射出，求玻璃的折射率應(yīng)滿(mǎn)足的條件是n【考點(diǎn)】光的折射定律【分析】（i）畫(huà)出光路圖，由折射定律求出光線(xiàn)在A(yíng)B面上的折射角，由幾何關(guān)系求出光線(xiàn)射到AD面上時(shí)的入射角，再折射定律求出折射角，即可由幾何關(guān)系求出射光線(xiàn)偏離入射光線(xiàn)SP的偏角；（ii）若使光線(xiàn)不能從側(cè)面AD射出，必須在A(yíng)D面上發(fā)生全反射，入射角大于等于臨界角C，由臨界角公式sinC=求玻璃的折射率應(yīng)滿(mǎn)足的條件17. 如圖，在豎直面內(nèi)有兩平行金屬導(dǎo)軌AB、CD。導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)，電阻不計(jì)。一根電阻不計(jì)的金屬棒ab可在導(dǎo)軌上無(wú)摩擦地滑動(dòng)。棒與導(dǎo)軌垂直，并接觸良好。導(dǎo)軌之間有水平向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感強(qiáng)度為B。導(dǎo)軌右邊與電路連接。電路中的三個(gè)定值電阻阻值分別為2R、R和R。在BD間接有一水平放置的平行板電容器C，板間距離為d。當(dāng)ab棒以速度v0一直向左勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，在電容器正中心的質(zhì)量為m的帶電微粒恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)。（1）試判斷微粒的帶電性質(zhì)及所帶電量的大小。（2）若ab棒突然以2v0的速度一直向左勻速運(yùn)動(dòng)，則帶電微粒經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)動(dòng)到電容器的上板？其電勢(shì)能和動(dòng)能各增加了多少？參考答案：（1）棒以v0的速度向左勻速運(yùn)動(dòng)，感應(yīng)電流為順時(shí)針?lè)较?，電容器上板帶正電。由于微粒受力平衡，電?chǎng)力方向向上，場(chǎng)強(qiáng)方向向下所以微粒帶負(fù)電 (2分)mg = (2分)Uc=IR (1分) (1分)E = Blv