廣東省廣州市文船中學(xué)2023年高三物理下學(xué)期期末試卷含解析

廣東省廣州市文船中學(xué)2023年高三物理下學(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.如圖所示是一做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)物體的振動(dòng)圖象，由圖象可知物體速度最大的時(shí)刻是（）A．t1 B．t2 C．t3 D．t4參考答案：B解：A、D，t1時(shí)刻和t4時(shí)刻物體的位移為正向最大，物體的速度為零．故AD錯(cuò)誤．B、t2時(shí)刻物體的位移為零，表示物體經(jīng)過(guò)平衡位置，速度最大．故B正確．C、t3時(shí)刻物體的位移為負(fù)向最大，物體的速度為零．故C錯(cuò)誤．故選B2.如圖所示，弧面體M置于光滑水平地面上，其光滑的四分之一圓弧面上有一小物塊m從頂端由靜止下滑。關(guān)于物塊下滑過(guò)程，下列說(shuō)法中正確的是

A．物塊的重力勢(shì)能減少等于其動(dòng)能的增加B．物塊經(jīng)圓弧最低點(diǎn)時(shí)受到的支持力大小等于其重力的3倍C．弧面體對(duì)物塊的支持力做負(fù)功D．弧面體對(duì)物塊的支持力做功與物塊對(duì)斜面的壓力做功的總和為零參考答案：CD3.(單選)如圖，兩根相同的輕質(zhì)彈簧，沿足夠長(zhǎng)的光滑斜面放置，下端固定在斜面底部擋板上，斜面固定不動(dòng)。質(zhì)量不同、形狀相同的兩物塊分別置于兩彈簧上端?，F(xiàn)用外力作用在物塊上，使兩彈簧具有相同的壓縮量，若撤去外力后，兩物塊由靜止沿斜面向上彈出并離開(kāi)彈簧，則從撤去外力到物塊速度第一次減為零的過(guò)程，兩物塊（

）

A.最大速度相同

B.最大加速度相同

C.上升的最大高度不同

D.重力勢(shì)能的變化量不同

參考答案：C4.一定質(zhì)量的氣體溫度不變時(shí)，體積減小，壓強(qiáng)增大，說(shuō)明A．氣體分子的平均動(dòng)能增大B．氣體分子的平均動(dòng)能減小C．每秒撞擊單位面積器壁的分子數(shù)增多D．每秒撞擊單位面積器壁的分子數(shù)減少參考答案：C溫度是分子平均動(dòng)能的量度，溫度不變，分子平均動(dòng)能不變，AB錯(cuò)誤；氣體質(zhì)量一定，則氣體的分子總數(shù)一定，體積減小，單位體積內(nèi)的分子數(shù)增多，每秒撞擊單位面積器壁的分子數(shù)增多，故氣體壓強(qiáng)增大，C正確D錯(cuò)誤。5.如圖所示，A、B、C、D是真空中一正四面體的四個(gè)頂點(diǎn)。現(xiàn)在在A、B兩點(diǎn)分別固定電量為+q、-q的兩個(gè)點(diǎn)電荷，則關(guān)于C、D兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)和電勢(shì)，下列說(shuō)法正確的是（

）A．C、D兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)、電勢(shì)均相同B．C、D兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)、電勢(shì)均不同C．C、D兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)相同，電勢(shì)不同D．C、D兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)不同，電勢(shì)相同參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.2．愛(ài)因斯坦在現(xiàn)代物理學(xué)領(lǐng)域作出了很多重要貢獻(xiàn)，試舉出其中兩項(xiàng)：

；

．參考答案：相對(duì)論；光的量子性7.如圖（a）所示，“”型木塊放在光滑水平地面上，木塊的AB水平表面是粗糙的，與水平方向夾角θ=37°的BC斜面是光滑的．此木塊的右側(cè)與豎直墻壁之間連接著一個(gè)力傳感器，當(dāng)力傳感器受擠壓時(shí)，其示數(shù)為正值；當(dāng)力傳感器被拉伸時(shí)，其示數(shù)為負(fù)值．一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的滑塊從C點(diǎn)由靜止開(kāi)始下滑，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中力傳感器記錄到的力﹣時(shí)間關(guān)系圖線F﹣t圖如圖（b）所示，設(shè)滑塊通過(guò)B點(diǎn)前后速度大小不變．（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2．）則滑塊C的質(zhì)量為2.5kg，它在木塊上運(yùn)動(dòng)全過(guò)程中損失的機(jī)械能為40J．參考答案：解：（1）分析滑塊在斜面上的受力，可知物體受到重力、支持力的作用，沿斜面方向的力是重力的分力，由牛頓第二定律得：得：a1=gsinθ=10×0.6=6m/s2通過(guò)圖象可知滑塊在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)間為：t1=1s由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得：L=a1t12==3m滑塊對(duì)斜面的壓力為：N1′=mgcosθ木板對(duì)傳感器的壓力為：F1=N1′sinθ由圖象可知：F1=12N解得：m=2.5kg（2）滑塊滑到B點(diǎn)的速度為：v1=a1t1=6×1=6m/s由圖象可知：f1=5N，t2=2sa2==2m/s2s=v1t2﹣a2t22=6×2﹣=8mW=fs=5×8=40J故答案為：2.5，408.（4分）細(xì)繩的一端在外力作用下從t=0時(shí)刻開(kāi)始做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，激發(fā)出一列簡(jiǎn)諧橫波。在細(xì)繩上選取15個(gè)點(diǎn)，圖1為t=0時(shí)刻各點(diǎn)所處的位置，圖2為t=T/4時(shí)刻的波形圖（T為波的周期）。在圖3中畫出t=3T/4時(shí)刻的波形圖。參考答案：答案：傳到10號(hào)點(diǎn)，7號(hào)點(diǎn)在最高點(diǎn)t=3T/4時(shí)刻的波形圖如下9.15．從高為5m處以某一初速度豎直向下拋出一個(gè)小球，小球在與地面相碰后豎直向上彈起，上升到拋出點(diǎn)上方2m高處被接住，這段時(shí)間內(nèi)小球的位移是

m,路程是

m.（初速度方向?yàn)檎较颍﹨⒖即鸢福?312

10.在地球是重力加速度g=9．8m/s2的地方，用一個(gè)豎直向上的大小為20N的拉力提質(zhì)量為2000g的重物，此重物獲得的加速度為

參考答案：11.(5分)平衡下列核反應(yīng)方程式：（1）______________，_________________。（2）______________參考答案：答案：（1）5，10

（2）12.在共點(diǎn)力合成的實(shí)驗(yàn)中，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出力的

圖示，如圖所示．圖上標(biāo)出了F1、F2、F、F′'四個(gè)力，其中

（填上述字母）不是由彈簧秤直接測(cè)得的．若F與F′

的

_基本相等，

_基本相同，說(shuō)明共點(diǎn)

力合成的平行四邊行定則得到了驗(yàn)證．參考答案：

大小

方向本實(shí)驗(yàn)是通過(guò)兩個(gè)彈簧秤的拉力作出的平行四邊形得出合力，只要合力與實(shí)際的拉力重合，則實(shí)驗(yàn)成功；由圖可知F′是由平行四邊形定則得出的，故F′不是由彈簧秤直接測(cè)得的；F是通過(guò)一個(gè)彈簧秤測(cè)出的，故只要F與F′的大小和方向基本相同即可13.某同學(xué)“探究小車的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示。小車放在斜面上，車前端拴有不可伸長(zhǎng)的細(xì)線，跨過(guò)固定在斜面邊緣的小滑輪與重物相連，小車后面與穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連。開(kāi)始時(shí)，小車停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的位置，重物到地面的距離小于小車到滑輪的距離。啟動(dòng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，釋放重物，小車在重物牽引下，由靜止開(kāi)始沿斜面向上運(yùn)動(dòng)；重物落地后，小車會(huì)繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)一段距離。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電頻率為50Hz。某次實(shí)驗(yàn)打出的紙帶如圖乙所示，圖中a、b、c是紙帶上的三段，紙帶運(yùn)動(dòng)方向如圖中箭頭所示。（1）根據(jù)所提供的紙帶和數(shù)據(jù)，計(jì)算打c段紙帶時(shí)小車的加速度大小為_(kāi)______m/s2（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。（2）判斷小車運(yùn)動(dòng)的最大速度可能出現(xiàn)在b段紙帶中的__________兩點(diǎn)之間。參考答案：(1)5.0(2)D4、D5：（1）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論得：a==5.0m/s2．

（2）從紙帶b上可發(fā)現(xiàn)：相鄰的點(diǎn)距離先增大后減小，由于打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的時(shí)間間隔是相等的，所以b段紙帶先加速后減速，所以最大速度可能出現(xiàn)在b段紙帶中長(zhǎng)度為2.98cm的一段.三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（3分）圖中給出的是用螺旋測(cè)微器測(cè)量一金屬薄板厚度時(shí)的示數(shù)，此讀數(shù)應(yīng)為

mm。

參考答案：

答案：6.125-6.122mm(3分)15.金屬材料(如鋼筋鋼梁等)在外力F作用下會(huì)伸長(zhǎng)，其伸長(zhǎng)量不僅與拉力F的大小有關(guān)，還與金屬材料的橫截面積S有關(guān)．對(duì)同一種金屬，其所受的拉力F與其橫截面積S的比值跟金屬材料的伸長(zhǎng)量與原長(zhǎng)L的比值的比是一個(gè)常數(shù)，這個(gè)常數(shù)叫做楊氏模量．用E表示，即:；某同學(xué)為探究其是否正確，根據(jù)下面提供的器材:不同粗細(xì)不同長(zhǎng)度的同種金屬絲；不同質(zhì)量的重物；螺旋測(cè)微器；游標(biāo)卡尺；米尺；天平；固定裝置等．設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)如圖所示．該同學(xué)取一段金屬絲水平固定在固定裝置上，將一重物掛在金屬絲的中點(diǎn)，其中點(diǎn)發(fā)生了一個(gè)微小下移h．用螺旋測(cè)微器測(cè)得金屬絲的直徑為D；用游標(biāo)卡尺測(cè)得微小下移量為h；用米尺測(cè)得金屬絲的原長(zhǎng)為2L；用天平測(cè)出重物的質(zhì)量m(不超量程)．

（1）在一次測(cè)量中:

a．螺旋測(cè)微器如圖甲所示，其示數(shù)為▲mm；

b．游標(biāo)卡尺如圖乙所示，其示數(shù)為▲mm。

=（2）用以上測(cè)量的字母表示該金屬的楊氏模量的表達(dá)式為:E=

▲．

參考答案：3.851~3.854，11.14，四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，一質(zhì)量為M的長(zhǎng)木板靜止在水平面上，有一質(zhì)量為m的小滑塊以一定的水平速度沖上木板，已知滑塊和木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，求：（1）若滑塊在木板上滑動(dòng)時(shí)，木板能保持靜止不動(dòng)，木板和地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2須滿足什么條件？（2）若長(zhǎng)木板的質(zhì)量M=0.2kg，長(zhǎng)木板與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2=0.1．滑塊的質(zhì)量也為0.2kg．滑塊以v0=1.2m/s的速度滑上長(zhǎng)板的左端，小滑塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=0.4，滑塊恰好不滑離長(zhǎng)木板，求木板的長(zhǎng)度．參考答案：解：（1）長(zhǎng)木板受到滑塊向前的摩擦力f1=μ1mg長(zhǎng)木板受到地面的最大靜摩擦力大小fmax=μ2（M+m）g由題意得：當(dāng)f1≤fmax時(shí)木板能保持靜止不動(dòng)，即：μ2≥μ1（2）對(duì)m：μ1mg=ma1解得：a1=4m/s2對(duì)M：μ1mg﹣μ2（M+m）g=Ma2解得：a2=2m/s2設(shè)經(jīng)歷時(shí)間為t兩者速度相同，則：v0﹣a1t=a2t解得：t=0.2s兩者共同速度為：v=a2t=0.4m/s兩者相對(duì)靜止前，小滑塊的位移：s1=v0t﹣a1t2=0.16m兩者相對(duì)靜止前，木板的位移：s1=a2t2==0.04m故相對(duì)位移為△s=0.16﹣0.04=0.12m答：（1）若滑塊在木板上滑動(dòng)時(shí)，木板能保持靜止不動(dòng)，木板和地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)須滿足μ2≥μ1；（2）木板的長(zhǎng)度至少為0.12m．17.如圖所示，虛線FG、MN、CD為在同一平面內(nèi)的水平直線邊界，在MN、CD間有垂直邊界的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)的大小E=1.5×105N/C，方向如圖，在FG、MN間有垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=0.2T，已知電場(chǎng)和磁場(chǎng)沿邊界方向的長(zhǎng)度均足夠長(zhǎng)，電場(chǎng)在垂直邊界方向的寬度d1=0.20m，在CD邊界上某點(diǎn)O處有一放射源，沿紙面向電場(chǎng)中各個(gè)方向均勻地輻射出速率均為v0=1.0×106m/s的某種帶正電粒子，粒子質(zhì)量m=6.4×10﹣27kg，電荷量q=3.2×10﹣19C，粒子可以無(wú)阻礙地通過(guò)邊界MN進(jìn)入磁場(chǎng)，不計(jì)粒子的重力及相互作用．（1）求粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑；（2）要使所有粒子不從FG邊界射出，求磁場(chǎng)垂直邊界MN方向上的最小寬度d；（3）若磁場(chǎng)垂直邊界MN方向上的寬度為0.2m，求邊界FG上有粒子射出的長(zhǎng)度范圍及粒子首次在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間．參考答案：解：（1）帶電粒子從電場(chǎng)進(jìn)入磁場(chǎng)，由動(dòng)能定理有：

進(jìn)入磁場(chǎng)后，洛侖茲力提供向心力：

聯(lián)立兩式得：v=2×106m/s，r=0.2m

（2）在O點(diǎn)水平向左或向右方向射出的粒子做類平拋運(yùn)動(dòng)，其偏向角與水平方向

夾角為θ，則：

=，

所以θ=60°

當(dāng)從最左邊射出的粒子進(jìn)入磁場(chǎng)后是一個(gè)優(yōu)弧，當(dāng)該優(yōu)弧與磁場(chǎng)上邊界相切時(shí)，

由幾何關(guān)系有磁場(chǎng)寬度為d=Lmin=r+rcos60°=0.2m+02．×0.5m=0.3m（3）水平向左射出的粒子打在A點(diǎn)，水平位移：

x=v0t=v0===0.23m

從A點(diǎn)與水平方向成60°射出的粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)打在上邊邊界的P點(diǎn)，由對(duì)稱

性，可知P點(diǎn)偏離O點(diǎn)的左邊x=0.23m．Ⅲ

顯然從O點(diǎn)豎直向上射出的粒子劃過(guò)四分之一圓弧打在Q點(diǎn)，該點(diǎn)是粒子打擊的

最右端．由幾何關(guān)系可知Q點(diǎn)偏離O點(diǎn)的右邊r=0.2m

所以能夠從FG邊緣穿出的長(zhǎng)度范圍為x+r=0.43m

顯然豎直向上射出的粒子恰恰在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)過(guò)半周，轉(zhuǎn)180再回到MN，此種情況粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)．

=3.14×10﹣7s答：（1）粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為0.2m．（2）要使所有粒子不從FG邊界射出，磁場(chǎng)垂直邊界MN方向上的最小寬度d為0.3m．（3）若磁場(chǎng)垂直邊界MN方向上的寬度為0.2m，邊界FG上有粒子射出的長(zhǎng)度范圍為0.43m、粒子首次在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間為3.14×10﹣7s．【考點(diǎn)】帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)；帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)．【分析】（1）只要進(jìn)入磁場(chǎng)的粒子電場(chǎng)力做功是一定的，由動(dòng)能定理可以求出進(jìn)入磁場(chǎng)的速率，由洛侖茲力提供向心力就能求出粒子在磁場(chǎng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑．（2）先由左手定則判斷出粒子做順時(shí)針勻速圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)從邊界線最左邊射入磁場(chǎng)的軌跡與上邊界相切時(shí)，此種情況下磁場(chǎng)區(qū)域最寬，由此畫出軌跡，由幾何關(guān)系就能求出磁場(chǎng)區(qū)域的最