廣東省廣州市泰安中學(xué)2022-2023學(xué)年高三物理期末試題含解析

廣東省廣州市泰安中學(xué)2022-2023學(xué)年高三物理期末試題含解析一、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）如圖a所示，光滑絕緣水平面上有甲、乙兩個帶電小球。t=0時，乙球以6m/s的初速度向靜止的甲球運動。之后，它們僅在電場力的作用下沿同一直線運動（整個運動過程中沒有接觸）。它們運動的v-t圖象分別如圖b中甲、乙兩曲線所示。由圖線可知A．甲、乙兩球一定帶異種電荷B．t1時刻兩球的電勢能最小C．0～t2時間內(nèi)，兩球間的電場力先增大后減小D．0～t3時間內(nèi)，甲球的動能一直增大，乙球的動能一直減小參考答案：C2.下列關(guān)于超重、失重現(xiàn)象的描述中，正確的是（）

A.電梯正在減速上升，人在電梯中處于超重狀態(tài)

B.列車在水平軌道上加速行駛，車上的人處于超重狀態(tài)

C蕩秋千時當(dāng)秋千擺到最低位置時，人處于失重狀態(tài)

D.在國際空間站內(nèi)的宇航員處于失重狀態(tài)參考答案：D3.（單選）發(fā)射時弦和箭可等效為圖中的情景，已知弓的頂部跨度為L(如圖中虛線所示)，弦均勻且彈性良好，其自由長度為L。假設(shè)弓的跨度保持不變，即箭在弦的正中間，弦夾在不計大小類似動滑輪的附加裝置上，將箭發(fā)射出去。已知弦的勁度系數(shù)為k，發(fā)射箭時弦的最大長度為2L(彈性限度內(nèi))，則箭被發(fā)射瞬間所受的最大彈力為(設(shè)弦的彈力滿足胡克定律)() A．kL B．kLC.kL D．2kL參考答案：C4.等離子氣流由左方連續(xù)以v0射入Pl和P2兩板間的勻強(qiáng)磁場中,ab直導(dǎo)線與Pl、P2相連接，線圈A與直導(dǎo)線cd連接．線圈A內(nèi)有隨圖乙所示的變化磁場．且磁場B的正方向規(guī)定為向左，如圖甲所示，下列說法正確的是①．0～ls內(nèi)ab、cd導(dǎo)線互相排斥

②．1～2s內(nèi)ab、cd導(dǎo)線互相吸引

③．2～3s內(nèi)ab、cd導(dǎo)線互相排斥

④．3～4s內(nèi)ab、cd導(dǎo)線互相吸引A．①③

B．①④

C．②③

D．②④參考答案：C5.下列說法正確的是

A．凡是體積小的物體均可看做質(zhì)點

B．一切物體的重心都在該物體的幾何中心

C．一對平衡力的合力一定為零

D．一對作用力和反作用力的產(chǎn)生時間不同，先有作用力后有反作用力參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，質(zhì)量m＝0.10kg的小物塊，在粗糙水平桌面上做勻減速直線運動，經(jīng)距離l＝1.4m后，以速度v＝3.0m/s飛離桌面，最終落在水平地面上。已知小物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)m＝0.25，桌面高h(yuǎn)＝0.45m，g取10m/s2．則小物塊落地點距飛出點的水平距離s＝

m，物塊的初速度v0＝

m/s。參考答案：0.904.07.在研究彈簧的形變與外力的關(guān)系的實驗中，將彈簧水平放置測出其自然長度，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，實驗過程是在彈簧的彈性限度內(nèi)進(jìn)行的.用記錄的外力F與彈簧的形變量作出的F－圖線如下圖1所示，由圖可知彈簧的勁度系數(shù)為

。圖線不過原點的原因是由于

。參考答案：8.在探究彈簧振子（如圖在一根輕質(zhì)彈簧下懸掛質(zhì)量為m的重物，讓其在豎直方向上振動）振動周期T與物體質(zhì)量m間的關(guān)系的實驗中：(1)如圖，某同學(xué)嘗試用DIS測量周期，把彈簧振子掛在力傳感器的掛鉤上，圖中力傳感器的引出端A應(yīng)接到__________．使重物做豎直方向小幅度振動，當(dāng)力的測量值最大時重物位于__________．若測得連續(xù)N個力最大值之間的時間間隔為t，則重物的周期為__________．

(2)為了探究周期T與質(zhì)量m間的關(guān)系，某同學(xué)改變重物質(zhì)量，多次測量，得到了下表中所示的實驗數(shù)據(jù)。為了得到T與m的明確關(guān)系，該同學(xué)建立了右下圖的坐標(biāo)系，并將橫軸用來表示質(zhì)量m，請在圖中標(biāo)出縱軸表示的物理量，然后在坐標(biāo)系中畫出圖線。(3)周期T與質(zhì)量m間的關(guān)系是

參考答案：（1）數(shù)據(jù)采集器（1分），最低點（1分），（2分）（2）如右圖（2分）（3）振動周期T的平方與重物的質(zhì)量m成正比。（或者：T2∝m，T2=0.20m，T2=km）（2分）9.已知引力常量月球中心到地球中心的距離及和月球繞地球運行的周期T。僅利用這三個數(shù)據(jù)，可以估算出的物理量有（）。A.月球的質(zhì)量B.地球的密度C.地球的半徑D.月球繞地球運行速度的大小參考答案：D【詳解】研究月球繞地球做勻速圓周運動，根據(jù)萬有引力提供向心力，列出等式，得，所以可以估算出地球的質(zhì)量，不能估算出月球的質(zhì)量；由題中條件不能求解地球的半徑，也就不能求解地球的密度；故ABC錯誤。研究月球繞地球做勻速圓周運動，根據(jù)圓周運動知識得：月球繞地球運行速度的大小，故D正確。故選D。10.如圖所示，質(zhì)量為m的小球B連接著輕質(zhì)彈簧，靜止在光滑水平面上。質(zhì)量為m的小球A以某一速度向右運動，與彈簧發(fā)生碰撞，當(dāng)A、B兩球距離最近時彈簧的彈性勢能為EP，則碰撞前A球的速度v0=__________________參考答案：211.如圖7甲所示為用打點計時器記錄小車運動情況的裝置，開始時小車在水平玻璃板上做勻速直線運動，后來在薄布面上做勻減速直線運動，所打出的紙帶如圖乙所示(附有刻度尺)，紙帶上相鄰兩點對應(yīng)的時間間隔為0.02s.圖7從紙帶上記錄的點跡情況可知，A、E兩點跡之間的距離為________cm，小車在玻璃板上做勻速直線運動的速度大小為________m/s，小車在布面上運動的加速度大小為________m/s2.參考答案：7.20(7.19～7.21均可)；0.90(0.89～0.91均可)；5.0(4.9～5.1均可)12.如圖所示，一個半徑為R的透明球體放置在水平面上，一束光從A點沿水平方向射入球體后經(jīng)B點射出，最后射到水平面上的C點。已知，該球體對光的折射率為，則它從球面射出時的出射角＝

；在透明體中的速度大小為

（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（已知光在的速度c＝3×108m／s）參考答案：13.質(zhì)量為1kg的物體在水平面上滑行，且動能隨位移變化的情況如圖所示，取g＝10m/s2，則物體滑行持續(xù)的時間是_____S,摩擦系數(shù)是

。

參考答案：5

0.2

三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（選修3-3）（6分）如圖所示，用面積為S的活塞在汽缸內(nèi)封閉著一定質(zhì)量的空氣，活塞質(zhì)量為m，在活塞上加一恒定壓力F，使活塞下降的最大高度為?h，已知此過程中氣體放出的熱量為Q，外界大氣壓強(qiáng)為p0，問此過程中被封閉氣體的內(nèi)能變化了多少？

參考答案：解析：由熱力學(xué)第一定律△U=W+Q得

△U=（F+mg+P0S）△h－Q

（6分）15.如圖所示，熒光屏MN與x軸垂直放置，熒光屏所在位置橫坐標(biāo)x0＝40cm，在第一象限y軸和MN之間存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場，在第二象限有半徑R＝10cm的圓形磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B＝0.4T，方向垂直xOy平面向外。磁場的邊界和x軸相切于P點。在P點有一個粒子源，平行于坐標(biāo)平面，向x軸上方各個方向發(fā)射比荷為1.0×108C./kg的帶正電的粒子，已知粒子的發(fā)射速率v0＝4.0×106m/s。不考慮粒子的重力粒子間的相互作用。求(1)帶電粒子在磁場中運動的軌跡半徑;(2)若所有帶電粒子均打在x軸下方的熒光屏上，求電場強(qiáng)度的最小值參考答案：（1）（2）【詳解】（1）粒子在磁場中做圓周運動，其向心力由洛倫茲力提供，即：，則；（2）由于r＝R，所以所有粒子從右半圓中平行x軸方向進(jìn)入電場進(jìn)入電場后，最上面的粒子剛好從Q點射出電場時，電場強(qiáng)度最小，粒子進(jìn)入電場做類平拋運動，水平方向上豎直方向，聯(lián)立解得最小強(qiáng)度為：；四、計算題：本題共3小題，共計47分16.F1是英文FormulaOne的縮寫，即一級方程式賽車，是僅次于奧運會和世界杯的世界第三大賽事．F1賽車的變速系統(tǒng)非常強(qiáng)勁，從時速0加速到100km/h僅需2.3s，此時加速度仍達(dá)10m/s2，時速為200km/h時的加速度仍有3m/s2，從0加速到200km/h再急停到0只需12s．假定F1賽車加速時的加速度隨時間的增大而均勻減小，急停時的加速度大小恒為9.2m/s2.上海F1賽道全長5.451km，比賽要求選手跑完56圈決出勝負(fù)．求：(1)若某車手平均時速為210km/h，則跑完全程用多長時間？(2)該車手的F1賽車的最大加速度．參考答案：17.如圖是磁流體發(fā)電工作原理示意圖。發(fā)電通道是個長方體，其中空部分的長、高、寬分別為、、，前后兩個側(cè)面是絕緣體，上下兩個側(cè)面是電阻可略的導(dǎo)體電極，這兩個電極與負(fù)載電阻相連。發(fā)電通道處于勻強(qiáng)磁場里，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向如圖。發(fā)電通道內(nèi)有電阻率為的高溫等離子電離氣體沿導(dǎo)管高速向右流動，運動的電離氣體受到磁場作用，產(chǎn)生了電動勢。發(fā)電通道兩端必須保持一定壓強(qiáng)差，使得電離氣體以不變的流速通過發(fā)電通道。不計電離氣體所受的摩擦阻力。根據(jù)提供的信息完成下列問題：（1）判斷發(fā)電機(jī)導(dǎo)體電極的正負(fù)極，求發(fā)電機(jī)的電動勢E；（2）發(fā)電通道兩端的壓強(qiáng)差；（3）若負(fù)載電阻R阻值可以改變，當(dāng)R減小時，電路中的電流會增大；但當(dāng)R減小到R0時，電流達(dá)到最大值(飽和值)Im；當(dāng)R繼續(xù)減小時，電流就不再增大，而保持不變。設(shè)變化過程中，發(fā)電通道內(nèi)電離氣體的電阻率保持不變。求R0和Im。參考答案：見解析（1）（4分）發(fā)電機(jī)上導(dǎo)體電極為正極、下導(dǎo)體電極為負(fù)極。

（2分）

電機(jī)的電動勢

①（2分）（2）（10分）外電路閉合后：

②（2分）發(fā)電通道內(nèi)電離氣體的等效電阻為

③（2分）等離子電離氣體等效電流受到的安培力為

④（2分）等離子電離氣體水平方向由平衡條件得

⑤（2分）聯(lián)立①②③④⑤解得

⑥（2分）注：用能量守恒處理一樣給分（3）（4分）當(dāng)所有進(jìn)入發(fā)電機(jī)的等離子全都偏轉(zhuǎn)到導(dǎo)體電極上形成電流時，電流達(dá)到最大值Im，

⑦（2分）聯(lián)立②⑦解得

（2分）18.如圖甲所示,兩平行金厲板A,B的板長L

=0.2m，板間距d=0.2m。兩金屬板間加如圖乙所示的交變電壓，并在兩板間形成交變的勻強(qiáng)電場，忽略其邊緣效應(yīng)。在金屬板上側(cè)有方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，其上下寬度D=0.4m，左右范圍足夠大，邊界MN和PQ均與金屬板垂直，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1x1O-2T。在