廣西壯族自治區(qū)桂林市光華學(xué)校2022年高三物理期末試題含解析

1、廣西壯族自治區(qū)桂林市光華學(xué)校2022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(jì)15分每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1. （單選）在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中某處p放一個(gè)長(zhǎng)度為l=20cm，通電電流i=0.5a的直導(dǎo)線，測(cè)得它受到的最大磁場(chǎng)力f=1.0n，其方向豎直向上，現(xiàn)將該通電導(dǎo)線從磁場(chǎng)撤走，則p處磁感強(qiáng)度為a零；b10t，方向肯定不沿豎直向上方向c0.1t，方向豎直向上；d10t，方向豎直向上；參考答案：b2. .下列說法正確的是    a伽利略通過理想斜面實(shí)驗(yàn)，得出力不是維持物體運(yùn)動(dòng)原因的結(jié)論    b牛頓發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力并

2、測(cè)出了萬(wàn)有引力常量    c安培通過油滴實(shí)驗(yàn)測(cè)量了電子所帶的電荷量    d庫(kù)侖總結(jié)并確認(rèn)了真空中兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷之間的相互作用規(guī)律參考答案：ad3. 下列選項(xiàng)中的各圓環(huán)大小相同，所帶電荷量已在圖中標(biāo)出，且電荷均勻分布，各圓環(huán)間彼此絕緣。 坐標(biāo)原點(diǎn)處電場(chǎng)強(qiáng)度最大的是參考答案：答案：b 解析：將圓環(huán)視為點(diǎn)電荷，圓環(huán)半徑為r，由e=k可求每個(gè)點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)e=k，根據(jù)場(chǎng)強(qiáng)的合成滿足平行四邊形定則，可知選項(xiàng)a和c的場(chǎng)強(qiáng)為e=k，選項(xiàng)b的場(chǎng)強(qiáng)為e=k，選項(xiàng),d的場(chǎng)強(qiáng)為0，故b對(duì)。4. 自耦變壓器鐵芯上只繞有一個(gè)線圈，原、副線圈都只取該線圈的某部分

3、，一升壓式自耦調(diào)壓變壓器的電路如圖所示，其副線圈匝數(shù)可調(diào)。已知變壓器線圈總匝數(shù)為1900匝；原線圈為1100匝，接在有效值為220v的交流電源上。當(dāng)變壓器輸出電壓調(diào)至最大時(shí)，負(fù)載r上的功率為2.0kw。設(shè)此時(shí)原線圈中電流有效值為i1，負(fù)載兩端電壓的有效值為u2，且變壓器是理想的，則u2和i1分別約為（          ）a.380v和5.3a         b.380v和9.1a   

4、0;     c.240v和5.3a          d.240v和9.1a參考答案：bv.a,故b選項(xiàng)正確.5. （單選）如圖所示，acb是一光滑的、足夠長(zhǎng)的、固定在豎直平面內(nèi)的“”形框架，其中ca、cb邊與豎直方向的夾角均為p、q兩個(gè)輕質(zhì)小環(huán)分別套在ca、cb上，兩根細(xì)繩的一端分別系在p、q環(huán)上，另一端和一繩套系在一起，結(jié)點(diǎn)為o將質(zhì)量為m的鉤碼掛在繩套上，op、oq兩根細(xì)繩拉直后的長(zhǎng)度分別用l1、l2表示，若l1 : l2 = 2 : 3，則兩繩受到的拉力之比

5、f1 : f2等于(    )a11        b23     c32        d49參考答案：a二、 填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6. 如圖，光滑絕緣細(xì)管與水平面成30°角，在管的上方p點(diǎn)固定一個(gè)點(diǎn)電荷+q，p點(diǎn)與細(xì)管在同一豎直平面內(nèi)，管的頂端a與p點(diǎn)連線水平，pbac，ab=bc=15cm，b是ac的中點(diǎn)電荷量為+q的小球（小球直徑略小于細(xì)管內(nèi)徑）從管中a處以速度v=

6、1m/s開始沿管向下運(yùn)動(dòng)，在a處時(shí)小球的加速度為a=4m/s2則小球運(yùn)動(dòng)到c處速度大小為2m/s，加速度大小為6m/s2參考答案：考點(diǎn)：電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系；牛頓第二定律專題：電場(chǎng)力與電勢(shì)的性質(zhì)專題分析：（1）從a到c的過程中，因ac兩點(diǎn)處于同一等勢(shì)面上，故電場(chǎng)力做功為零，只有重力做功，根據(jù)動(dòng)能定理即可求的速度；（2）根據(jù)受力分析，利用牛頓第二定律即可求的加速度解答：解：（1）根據(jù)動(dòng)能定理可得mg代入數(shù)據(jù)解得vc=2m/s（2）在a處時(shí)小球的加速度為a，對(duì)a點(diǎn)受力分析，電場(chǎng)力、重力與支持力，由力的合成法則可知，合外力由重力與電場(chǎng)力沿著細(xì)管方向的分力之和提供的；當(dāng)在c處時(shí)，小球仍受到重力、電場(chǎng)

7、力與支持力，合外力是由重力與電場(chǎng)力沿著細(xì)管方向的分力之差提供的，即為a=ga=104m/s2=6m/s2故答案為：2；6點(diǎn)評(píng)：考查點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度公式，掌握矢量的合成法則，利用動(dòng)能定理求解，理解牛頓第二定律與力的平行四邊形定則的綜合應(yīng)用7. 用圖甲所示的裝置利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器進(jìn)行探究動(dòng)能定理的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)時(shí)測(cè)得小車的質(zhì)量為，木板的傾角為。實(shí)驗(yàn)過程中，選出一條比較清晰的紙帶，用直尺測(cè)得各點(diǎn)與a點(diǎn)間的距離如圖乙所示：ab=；ac=；ad=；ae=。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的周期為t，重力加速度為g，小車與斜面間摩擦可忽略不計(jì)。那么打d點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度為    

8、0;       ；取紙帶上的bd段進(jìn)行研究，合外力做的功為          ，小車動(dòng)能的改變量為                。參考答案：8. 如圖，質(zhì)量為m=3kg的木板放在光滑水平面上，質(zhì)量為m=1kg的物塊在木板上，它們之間有摩擦，木板足夠長(zhǎng)，兩者都以v=4m/s的初速度向相反方向運(yùn)動(dòng)，

9、當(dāng)木板的速度為v1=2.4m/s時(shí)，物塊速度的大小是       m/s，木板和物塊最終的共同速度的大小是       m/s。參考答案：  0.8   9. 某同學(xué)騎著自行車（可視為質(zhì)點(diǎn)）從傾角一定的足夠長(zhǎng)斜坡滑下，ab為斜坡上一段，然后在水平地面bc上滑行一段距離后停止，整個(gè)過程該同學(xué)始終未蹬腳踏板，如圖甲所示。自行車后架上固定一個(gè)裝有墨水的容器，該容器距地面很近，每隔相等時(shí)間t=0.1s滴下一滴墨水。該學(xué)生用最小刻度為cm的卷尺測(cè)

10、得某次滑行數(shù)據(jù)如圖乙所示。（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（1）由ab段數(shù)據(jù)可知，車做               運(yùn)動(dòng)，a點(diǎn)的速度v=           m/s；（2）自行車在bc段做勻減速運(yùn)動(dòng)的加速度的大小a=          m/s2。參考答案：勻速 

11、5   7.510. 某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如圖(a)所示的實(shí)驗(yàn)裝置研究加速度和力的關(guān)系。(1)在該實(shí)驗(yàn)中必須采用控制變量法，應(yīng)保持_不變，用_作為  小車所受的拉力。(2)如圖(b)是某次實(shí)驗(yàn)打出的紙帶的一部分，0、1、2、3、4、5、6為計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打點(diǎn)未畫出。從紙帶上測(cè)出。則木塊加速度大小=_ms2(保留2位有效數(shù)字)。(3)通過改變鉤碼的數(shù)量，多次重復(fù)測(cè)量，可得小車運(yùn)動(dòng)的加速度a與所受拉力f的關(guān)系圖象。在軌道水平和傾斜的兩種情況下分別做了實(shí)驗(yàn)，得到了兩條圖線，如圖(c)所示。圖線(選填“”或“”)是在軌道右側(cè)抬高成為斜面情況下得到的。(4)隨著

12、鉤碼的數(shù)量增大到一定程度，圖(c)中的圖線明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是_。a小車與軌道之間存在摩擦           b導(dǎo)軌保持了水平狀態(tài)c所掛鉤碼的總質(zhì)量太大                     d所用小車的質(zhì)量太大(5)根據(jù)圖(c)可求出小車質(zhì)量m=_kg。參考答案：11. 已知引力常量月球

13、中心到地球中心的距離及和月球繞地球運(yùn)行的周期t。僅利用這三個(gè)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(yùn)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(yùn)動(dòng)，根據(jù)萬(wàn)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(cuò)誤。研究月球繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)得：月球繞地球運(yùn)行速度的大小，故d正確。故選d。12. （6分）如圖所示，輕質(zhì)光滑滑輪兩側(cè)用輕繩連著兩個(gè)物體a與b，物體b放在水平地面上，a、b均靜止。已知a和b的質(zhì)量分別為ma、

14、mb，繩與水平方向的夾角為（<90o），重力加速度為g，則物體b受到的摩擦力為               ；物體b對(duì)地面的壓力為。參考答案：    答案：magcos；  mbg magsin13. 如圖，用長(zhǎng)度為l的輕繩懸掛一質(zhì)量為 m 的小球（可以看成質(zhì)點(diǎn)），先對(duì)小球施加一水平作用力f ，使小球緩慢從a運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)，輕繩偏 離豎直方向的夾角為。在此過程中，力f做的功為   &#

15、160;           。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. 如圖，一豎直放置的氣缸上端開口，氣缸壁內(nèi)有卡口a和b，a、b間距為h，a距缸底的高度為h；活塞只能在a、b間移動(dòng)，其下方密封有一定質(zhì)量的理想氣體。已知活塞質(zhì)量為m，面積為s，厚度可忽略；活塞和汽缸壁均絕熱，不計(jì)他們之間的摩擦。開始時(shí)活塞處于靜止?fàn)顟B(tài)，上、下方氣體壓強(qiáng)均為p0，溫度均為t0。現(xiàn)用電熱絲緩慢加熱氣缸中的氣體，直至活塞剛好到達(dá)b處。求此時(shí)氣缸內(nèi)氣體的溫度以及在此過程中氣體對(duì)外所做的功。

16、重力加速度大小為g。參考答案：試題分析：由于活塞處于平衡狀態(tài)所以可以利用活塞處于平衡狀態(tài)，求封閉氣體的壓強(qiáng)，然后找到不同狀態(tài)下氣體參量，計(jì)算溫度或者體積。 開始時(shí)活塞位于a處，加熱后，汽缸中的氣體先經(jīng)歷等容過程，直至活塞開始運(yùn)動(dòng)。設(shè)此時(shí)汽缸中氣體的溫度為t1，壓強(qiáng)為p1，根據(jù)查理定律有根據(jù)力的平衡條件有聯(lián)立式可得此后，汽缸中的氣體經(jīng)歷等壓過程，直至活塞剛好到達(dá)b處，設(shè)此時(shí)汽缸中氣體的溫度為t2；活塞位于a處和b處時(shí)氣體的體積分別為v1和v2。根據(jù)蓋呂薩克定律有式中v1=shv2=s（h+h）聯(lián)立式解得從開始加熱到活塞到達(dá)b處的過程中，汽缸中的氣體對(duì)外做的功為故本題答案是：點(diǎn)睛：本題的關(guān)鍵是找到

17、不同狀態(tài)下的氣體參量，再利用氣態(tài)方程求解即可。15. (4分)在橄欖球比賽中，一個(gè)95kg的橄欖球前鋒以5m/s的速度跑動(dòng)，想穿越防守隊(duì)員到底線觸地得分就在他剛要到底線時(shí)，迎面撞上了對(duì)方兩名均為75kg的隊(duì)員，一個(gè)速度為2m/s，另一個(gè)為4m/s，然后他們就扭在了一起。他們碰撞后的共同速率是；在右面方框中標(biāo)出碰撞后他們動(dòng)量的方向，并說明這名前鋒能否得分：。參考答案：答案：0.1m/s  （2分）       方向見圖（1分）  能得分（1分）    四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16. （

18、15分）神奇的黑洞是近代引力理論所預(yù)言的一種特殊天體，探尋黑洞的方案之一是觀測(cè)雙星系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。天文學(xué)家觀測(cè)河外星系麥哲倫云時(shí)，發(fā)現(xiàn)了lmcx-3雙星系統(tǒng)，它由可見星a和不可見的暗星b構(gòu)成，兩星視為質(zhì)點(diǎn)，不考慮其它天體的影響，a、b圍繞兩者連線上的o點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，它們之間的距離保持不變，如圖所示。引力常量為g，由觀測(cè)能夠得到可見星a的速率v和運(yùn)行周期。（1）可見得a所受暗星b的引力fa可等效為位于o點(diǎn)處質(zhì)量為m/的星體（視為質(zhì)點(diǎn)）對(duì)它的引力，設(shè)a和b的質(zhì)量分別為m1、m2。試求m/的（用m1、m2表示）；（2）求暗星b的質(zhì)量m2與可見星a的速率v、運(yùn)行周期t和質(zhì)量m1之間的關(guān)系式；（3）

19、恒星演化到末期，如果其質(zhì)量大于太陽(yáng)質(zhì)量ms的兩倍，它將有可能成為黑洞。若可見星a的速率v2.7m/s，運(yùn)行周期t4.7×104s，質(zhì)量m16ms，試通過估算來判斷暗星b有可能是黑洞嗎？（g6.67×10n·m/kg2，ms2.0×1030kg）參考答案：解析：（1）設(shè)a、b的圓軌道半徑分別為r1、r2，由題意知，a、b做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速相同，其為。由牛頓運(yùn)動(dòng)定律，有fam12r1fbm22r2fafb設(shè)a、b之間的距離為r，又rr1r2，由上述各式得r   由萬(wàn)有引力定律，有 fag將代入得fag令 fag  &

20、#160;    比較可得            （2）由牛頓第二定律，有、                    又可見星a的軌道半徑r1           

21、;              由式可得（3）將m16mi代入式，得代入數(shù)據(jù)得設(shè)m2nms，（n0），將其代入式，得可見，的值隨n的增大而增大，試令n=2，得若使式成立，則n必須大于2，即暗星b的質(zhì)量m2必須大于2ms，由此得出結(jié)論：暗星b有可能是黑洞。17. 在動(dòng)摩擦因數(shù)m0.2的粗糙絕緣足夠長(zhǎng)的水平滑漕中，長(zhǎng)為2l的絕緣輕質(zhì)細(xì)桿兩端各連接一個(gè)質(zhì)量均為m的帶電小球a和b，如圖為俯視圖（槽兩側(cè)光滑）。a球的電荷量為2q，b球的電荷量為3q（均可視為質(zhì)點(diǎn)，也不考慮兩者間

22、相互作用的庫(kù)侖力）?，F(xiàn)讓a處于如圖所示的有界勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域mpqn內(nèi)，已知虛線mp恰位于細(xì)桿的中垂線，mp和nq的距離為3l，勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為e1.2mg/q，方向水平向右。釋放帶電系統(tǒng)，讓a、b從靜止開始運(yùn)動(dòng)（忽略小球運(yùn)動(dòng)中所產(chǎn)生的磁場(chǎng)造成的影響）。求：（1）小球b第一次到達(dá)電場(chǎng)邊界mp所用的時(shí)間；（2）小球a第一次離開電場(chǎng)邊界nq時(shí)的速度大?。?）帶電系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)過程中，b球電勢(shì)能增加量的最大值。參考答案：（1）帶電系統(tǒng)開始運(yùn)動(dòng)后，先向右加速運(yùn)動(dòng)；當(dāng)b進(jìn)入電場(chǎng)區(qū)時(shí)，開始做減速運(yùn)動(dòng)。設(shè)b進(jìn)入電場(chǎng)前的過程中，系統(tǒng)的加速度為a1，由牛頓第二定律：2eqm2mg2ma1  

23、60;        即      a1=g    （2分）b剛進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)，由la1t12               可得          （1分）（2）當(dāng)a剛滑到右邊界時(shí)，電場(chǎng)力對(duì)系統(tǒng)做功為w12eq2l（3eql）eql&

24、#160;     摩擦力對(duì)系統(tǒng)做功為w20.8mmglw總= eql0.8mgl=0.4 mgl         故a球從右端滑出。  （1分）。設(shè)b從靜止到剛進(jìn)入電場(chǎng)的速度為v1，   由2a1l      可得v1    （1分）設(shè)b進(jìn)入電場(chǎng)后，系統(tǒng)的加速度為a2，由牛頓第二定律2eq3eq2mg2ma2  a20.8g        （2分） 系統(tǒng)做勻減速運(yùn)動(dòng)，設(shè)小球a第一次離開電場(chǎng)邊界nq時(shí)的速度大小為v2； 由  =2 a2l    可得                         （1分）（3）當(dāng)帶電系統(tǒng)速度第一次為零，