2022年廣西壯族自治區(qū)南寧市武鳴縣鑼圩中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試卷含解析

2022年廣西壯族自治區(qū)南寧市武鳴縣鑼圩中學(xué)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15分．每小題只有一個選項符合題意1.（單選）孔明燈相傳是由三國時的諸葛孔明發(fā)明的，如圖所示，有一盞質(zhì)量為m的孔明燈升空后沿著東偏北方向勻速上升，則此時孔明燈所受空氣的作用力的大小和方向是A．0B．mg，豎直向上

C．mg，東北偏上方向

D.mg，東北偏上方向參考答案：【知識點】共點力平衡的條件及其應(yīng)用；物體的彈性和彈力．B2B4【答案解析】B解析：孔明燈向著東北偏上方向勻速上升，即左勻速直線運動，處于平衡狀態(tài)，則合力為零，根據(jù)平衡條件：空氣的作用力大小F=mg，豎直向上；故選：B．【思路點撥】孔明燈升空后向著東北偏上方向勻速上升，即左勻速直線運動，處于平衡狀態(tài)．本題考查了學(xué)生物體的浮沉條件的了解與掌握，屬于基礎(chǔ)題目．2.如圖所示，一內(nèi)壁粗糙程度相同、半徑為R的圓筒固定在豎直平面內(nèi)，圓筒內(nèi)一質(zhì)量為m的小球沿筒壁做圓周運動。若小球從最低點算起運動一圈又回到最低點的過程中，兩次在最低點時筒壁對小球的彈力大小分別為10mg和8mg.設(shè)小球在該過程中克服摩擦力做的功為W，經(jīng)過最高點時筒壁對小球的彈力大小為F，則A.W=2mgR B.W=mgR C.3mg<F<4mg D.2mg<F<3mg參考答案：BD【分析】做圓周運動的物體的向心力由合外力來提供，結(jié)合整個過程中能量守恒的思想，分析摩擦力在上升和下降過程中等高處的大小關(guān)系（滑動摩擦力的影響因素）來分析上升和下降過程摩擦力做功的大小關(guān)系，以及取值范圍的問題用極端思想【詳解】AB．小球沿筒壁做圓周運動，先后兩次在最低點受到筒壁對小球的彈力大小分別為10mg和8mg，對小球進行受力分析，先后兩次所受的合外力分別為9mg和7mg，方向指向圓心。設(shè)小球先后兩次經(jīng)過最低點得速率分別為和，根據(jù)合外力提供做圓周運動的向心力得：和；小球在整個過程中，由動能定理得：；綜合上面幾個式子解得W=mgR，故A錯B對；CD．由于小球在筒壁上運動時受到滑動摩擦力，在粗糙程度相同得情況下，小球?qū)ν脖诘脡毫υ酱?，摩擦力就越大；小球運動一周得過程中，因克服摩擦力做功，使得小球機械能減小，在上升和下降過程中等高處，上升時摩擦力較大，而下降時的摩擦力較小，則上升時克服摩擦力做功，下降時小于；設(shè)小球上升到最高點時的速度為，筒壁對小球的彈力滿足：，再由能量守恒：，解得；小球上升到最高點時的速度為，筒壁對小球的彈力滿足：，假設(shè)小球到達最高點時克服摩擦力做功為W=mgR，由能量守恒：，解得，實際上小球下落時也要克服摩擦力做功，因而上升過程中克服摩擦力做功小于W的，則有，故C錯D對故選BD【點睛】此題考查知識點綜合性強而且非常靈活，需要對所學(xué)知識有很好的掌握，如誰來提供向心力；滑動摩擦力的影響因素及做功問題；能量守恒的思想的運用；特殊條件下的取值范圍問題等3.氫原子的能級是氫原子處于各個狀態(tài)時的能量值，它包括氫原子系統(tǒng)的電勢能和電子在軌道上運動的動能．氫原子的電子由外層軌道躍遷到內(nèi)層軌道時

A、原子要吸收光子，電子的動能增大

B、原子要放出光子，電子的動能增大C、原子要吸收光子，電子的動能減小

D、原子要放出光子，電子的動能減小參考答案：B4.下列有關(guān)近代物理內(nèi)容的敘述，正確的是A.天然放射現(xiàn)象中的射線是原子核外電子躍遷時輻射出的B.結(jié)合能越大的原子核越穩(wěn)定C.若氫原子從n＝6能級向n＝1能級躍遷時輻射出的光不能使某金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則氫原子從n＝6能級向n＝2能級躍遷時輻射出的光也一定不能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)D.按照玻爾理論，氫原子核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道時，電子的動能減小，原子的能量減小參考答案：C【分析】根據(jù)使某金屬發(fā)生光電效應(yīng)的條件分析；按照玻爾理論，氫原子核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道時分析電子的動能和原子的能量的變化；【詳解】A.天然放射現(xiàn)象中的射線是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子時輻射出的，故A錯誤；B、原子核比結(jié)合能越大越穩(wěn)定，故B錯誤；C、從能級向能級躍遷時輻射出的光的能量大于從能級向能級躍遷時輻射出的光的能量，前者尚且不能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)，后者也就更加不能，故C正確；D、按照玻爾理論氫原子被外電子從半經(jīng)較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道時，電子的動能減小，電勢能變大，原子的能量增大，故D錯誤；故選C。5.（多選）某同學(xué)在學(xué)習(xí)中記錄了一些與地球、月球有關(guān)的數(shù)據(jù)資料如表中所示，利用這些數(shù)據(jù)來計算地球表面與月球表面之間的距離s，則下列運算公式中正確的是（

）地球半徑R=6400km月球半徑r=1740km地球表面重力加速度g0=9.80m/s2月球表面重力加速度g′=1.56m/s2月球繞地球轉(zhuǎn)動的線速度v=1km/s月球繞地球轉(zhuǎn)動的周期T=27.3天光速c=2.998×108km/s用激光器向月球表面發(fā)射激光光束，經(jīng)過約t=2.565s接收到從月球表面反射回來的激光信號

A．

B．

C．

D．參考答案：ABD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.某同學(xué)為了探究物體在斜面上運動時摩擦力與斜面傾角的關(guān)系，設(shè)計實驗裝置如圖。長直平板一端放在水平桌面上，另一端架在一物塊上。在平板上標出A、B兩點，B點處放置一光電門，用光電計時器記錄滑塊通過光電門時擋光的時間。實驗步驟如下：A用游標卡尺測量滑塊的擋光長

度d,用天平測量滑塊的質(zhì)量mB用直尺測量AB之間的距離s，A點到水平桌面的垂直距離h1，B點到

水平桌面的垂直距離h2C將滑塊從A點靜止釋放，由光電計時器讀出滑塊的擋光時間tD重復(fù)步驟C數(shù)次，并求擋光時間的平均值E利用所測數(shù)據(jù)求出摩擦力f和斜面傾角的余弦值cosαF多次改變斜面的傾角，重復(fù)實驗步驟BCDE，做出f--cosα關(guān)系曲線用測量的物理量完成下列各式（重力加速度為g）滑塊通過光電門時的速度υ=

滑塊運動時所受到的摩擦阻力f=

參考答案：7.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。

8.“探究動能定理”的實驗裝置如圖甲所示，水平桌面上一小車在兩條橡皮筋作用下，由靜止狀態(tài)被彈出，橡皮筋對小車做的功記為W0。當(dāng)用4條、6條、8條……完全相同的橡皮筋并在一起進行第2次、第3次、第4次……實驗時，橡皮筋對小車做的功記為2W0、3W0、4W0……，每次實驗中由靜止彈出的小車獲得的最大速度可由打點計時器所打的紙帶測出。（1）關(guān)于該實驗，下列說法正確的是

。A．打點計時器可以用直流電源供電，電壓為4~6VB．實驗中使用的若干根橡皮筋的原長可以不相等C．每次實驗中應(yīng)使小車從同一位置由靜止彈出D．利用每次測出的小車最大速度vm和橡皮筋做的功W，依次做出W-vm、W-vm2、W-vm3、W2-vm、W3-vm……的圖象，直到找出合力做功與物體速度變化的關(guān)系。（2）圖乙給出了某次在正確操作情況下打出的紙帶，從中截取了測量物體最大速度所用的一段紙帶，測得O點到A、B、C、D、E各點的距離分別為OA=5.65cm，OB=7.12cm，OC=8.78cm，OD=10.40cm，OE=11.91cm，已知相鄰兩點打點時間間隔為0.02s，則小車獲得的最大速度vm=

m/s。參考答案：①CD②0.839.（多選題）圖（a）為一列簡諧橫波在t=0時的波形圖，圖（b）為介質(zhì)中平衡位置在x=4m處的質(zhì)點P的振動圖象。下列說法正確的是

。（填寫正確答案標號。選對1個得3分，選對2個得4分，選對3個得6分。每選錯1個扣3分，最低得分為0分）A．質(zhì)點p的振幅為6cmB．橫波傳播的波速為1m/sC．橫波沿x軸負方向傳播D．在任意4s內(nèi)P運動的路程為24cmE．在任意1s內(nèi)P運動的路程為6cm參考答案：ABD【知識點】波長、頻率和波速的關(guān)系．解析：A、由圖像知，P點的振幅為6cm，故A正確；B、波速v=m/s=1m/s．故B正確；C、根據(jù)題意可知，圖乙為質(zhì)點P從此時開始的振動圖象，得出質(zhì)點向下振動，則可確定波的傳播方向為x軸正方向傳播，故C錯誤；D、E4s為一個周期，故P點的路程為振幅的4倍，故為24cm，但是質(zhì)點不是勻速振動，故任意1s的路程不一定為6cm，故D正確、E錯誤；故選ABD【思路點撥】根據(jù)質(zhì)點P的振動圖象可確定質(zhì)點P在某時刻的振動方向，從而確定波的傳播方向．由振動圖象與波動圖象可求出波的傳播速度；根據(jù)各時刻可確定質(zhì)點的加速度、速度與位移的大小與方向關(guān)系．考查由波動圖象與振動圖象來確定波速，掌握質(zhì)點不隨著波遷移，理解在不同時刻時，質(zhì)點的位置、加速度與速度的如何變化．10.如圖所示，寬L=0.4m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=1m．將質(zhì)點水平拋出，為使質(zhì)點能穿過該孔，質(zhì)點的初速度v0至少為2.5m/s，最大為3.5m/s．（g取10m/s2）參考答案：考點：平拋運動．專題：平拋運動專題．分析：小球做平拋運動，要從矩形孔飛出，臨界情況是恰好進入孔和恰好從空射出，根據(jù)平拋運動的分位移公式列式求解即可．解答：解：小球做平拋運動，根據(jù)分位移公式，有：x′=v0ty=故：v0=x′恰好到孔左端下邊緣時，水平分位移為x′1=x=1m，豎直分位移為y=H﹣h=2﹣1.2=0.8m，故：v01=x1′=1×=2.5m/s恰好到孔右端下邊緣時，水平分位移為x′2=x+L=1+0.4=1.4m，豎直分位移為y=H﹣h=2﹣1.2=0.8m，故：v01=x2′=1.4×=3.5m/s故為使質(zhì)點能穿過該孔，質(zhì)點的初速度v0至少為2.5m/s，最大為3.5m/s；故答案為：2.5，3.5．點評：本題關(guān)鍵是明確小球的運動性質(zhì)，然后找到臨界狀態(tài)，根據(jù)平拋運動的分位移公式列式求解，不難．11.如圖所示，河道寬L＝100m，河水越到河中央流速越大，假定流速大小u＝0.2xm/s（x是離河岸的垂直距離）一汽船相對水的航速是10m/s，它自A處出發(fā)，船頭垂直河岸方向渡河到達對岸B處，則過河時間為________s；在這段時間內(nèi)汽船順著河道向下游漂行的距離為________m。參考答案：10；50。12.（4分）正弦交流電源與電阻R、交流電壓表按圖1所示的方式連接，R=10Ω，交流電表的示數(shù)是20V，圖2是交變電源輸出電壓u隨時間t變化的圖象，則通過R的電流的最大值是_______A；在1s內(nèi)出現(xiàn)電流最大值的次數(shù)有_______次。參考答案：；10013.某同學(xué)設(shè)計了一個探究加速度a與物體所受合力F及質(zhì)量m關(guān)系的實驗，圖甲所示為實驗裝置的簡圖。(交流電的頻率為50Hz)（1）如圖乙所示為某次實驗得到的紙帶，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為__

______m/s2。(保留兩位有效數(shù)字)（2）保持砂和砂桶質(zhì)量不變，改變小車質(zhì)量m，分別得到小車加速度a與質(zhì)量m及對應(yīng)的數(shù)據(jù)如下表：實驗次數(shù)12345678小車加速度a/m·s－21.901.721.491.251.000.750.500.30小車質(zhì)量m/kg0.250.290.330.400.500.711.001.67/kg－14.003.453.032.502.001.411.000.60請在如圖12所示的坐標紙中畫出圖線，并由圖線求出小車加速度a與質(zhì)量倒數(shù)之間的關(guān)系式是______________________。參考答案：三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.在探究彈簧振子（如圖甲在一根輕質(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，將圖中力傳感器的引出端A應(yīng)接到數(shù)據(jù)采集器，使重物做豎直方向小幅度振動，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)建立了如圖乙所示的坐標系，并將橫軸用來表示質(zhì)量m．請在圖中標出縱軸表示的物理量為周期的平方，然后在坐標系中畫出圖線．m/kgT/s

0.100.14

0.200.20

0.400.28

0.600.35

0.800.40

（3）周期T與質(zhì)量m間的關(guān)系是振動周期T的平方與重物的質(zhì)量m成正比．參考答案：考點：探究單擺的周期與擺長的關(guān)系．專題：實驗題．分析：每次只改變一個變量，控制其它變量保持不變的研究方法是控制變量法．根據(jù)描出的點，應(yīng)用描點法作圖，作出圖象．根據(jù)圖線的形狀，由數(shù)學(xué)知識寫出T與m的關(guān)系式．解答：解：（1）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)接到數(shù)據(jù)采集器．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最低點．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）為了得到T與m的明確關(guān)系，我們應(yīng)該作出傾斜的直線研究變量間的關(guān)系．所以我們應(yīng)該作出T2﹣m的關(guān)系圖線．縱軸表示的物理量為周期的平方，如圖所示（3）由圖象得：彈簧振子的周期與振子質(zhì)量的平方根成正比．故答案為：（1）數(shù)據(jù)采集器，最低點，；（2）周期的平方；如圖（3）振動周期T的平方與重物的質(zhì)