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15分．每小題只有一個選項符合題意1.如圖所示是一做簡諧運動物體的振動圖象，由圖象可知物體速度最大的時刻是（）A．t1 B．t2 C．t3 D．t4參考答案：B解：A、D，t1時刻和t4時刻物體的位移為正向最大，物體的速度為零．故AD錯誤．B、t2時刻物體的位移為零，表示物體經(jīng)過平衡位置，速度最大．故B正確．C、t3時刻物體的位移為負向最大，物體的速度為零．故C錯誤．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)于物塊下滑過程，下列說法中正確的是

A．物塊的重力勢能減少等于其動能的增加B．物塊經(jīng)圓弧最低點時受到的支持力大小等于其重力的3倍C．弧面體對物塊的支持力做負功D．弧面體對物塊的支持力做功與物塊對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。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彈簧，則從撤去外力到物塊速度第一次減為零的過程，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，體積減小，壓強增大，說明A．氣體分子的平均動能增大B．氣體分子的平均動能減小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溫度是分子平均動能的量度，溫度不變，分子平均動能不變，AB錯誤；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，故氣體壓強增大，C正確D錯誤。5.如圖所示，A、B、C、D是真空中一正四面體的四個頂點?，F(xiàn)在在A、B兩點分別固定電量為+q、-q的兩個點電荷，則關(guān)于C、D兩點的場強和電勢，下列說法正確的是（

）A．C、D兩點的場強、電勢均相同B．C、D兩點的場強、電勢均不同C．C、D兩點的場強相同，電勢不同D．C、D兩點的場強不同，電勢相同參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.2．愛因斯坦在現(xiàn)代物理學(xué)領(lǐng)域作出了很多重要貢獻，試舉出其中兩項：

；

．參考答案：相對論；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力傳感器，當力傳感器受擠壓時，其示數(shù)為正值；當力傳感器被拉伸時，其示數(shù)為負值．一個可視為質(zhì)點的滑塊從C點由靜止開始下滑，運動過程中力傳感器記錄到的力﹣時間關(guān)系圖線F﹣t圖如圖（b）所示，設(shè)滑塊通過B點前后速度大小不變．（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2．）則滑塊C的質(zhì)量為2.5kg，它在木塊上運動全過程中損失的機械能為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通過圖象可知滑塊在斜面上運動時間為：t1=1s由運動學(xué)公式得：L=a1t12==3m滑塊對斜面的壓力為：N1′=mgcosθ木板對傳感器的壓力為：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）細繩的一端在外力作用下從t=0時刻開始做簡諧運動，激發(fā)出一列簡諧橫波。在細繩上選取15個點，圖1為t=0時刻各點所處的位置，圖2為t=T/4時刻的波形圖（T為波的周期）。在圖3中畫出t=3T/4時刻的波形圖。參考答案：答案：傳到10號點，7號點在最高點t=3T/4時刻的波形圖如下9.15．從高為5m處以某一初速度豎直向下拋出一個小球，小球在與地面相碰后豎直向上彈起，上升到拋出點上方2m高處被接住，這段時間內(nèi)小球的位移是

m,路程是

m.（初速度方向為正方向）參考答案：-312

10.在地球是重力加速度g=9．8m/s2的地方，用一個豎直向上的大小為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.在共點力合成的實驗中，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出力的

圖示，如圖所示．圖上標出了F1、F2、F、F′'四個力，其中

（填上述字母）不是由彈簧秤直接測得的．若F與F′

的

_基本相等，

_基本相同，說明共點

力合成的平行四邊行定則得到了驗證．參考答案：

大小

方向本實驗是通過兩個彈簧秤的拉力作出的平行四邊形得出合力，只要合力與實際的拉力重合，則實驗成功；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得的；F是通過一個彈簧秤測出的，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間變化的規(guī)律”的實驗裝置如圖甲所示。小車放在斜面上，車前端拴有不可伸長的細線，跨過固定在斜面邊緣的小滑輪與重物相連，小車后面與穿過打點計時器的紙帶相連。開始時，小車停在靠近打點計時器的位置，重物到地面的距離小于小車到滑輪的距離。啟動打點計時器，釋放重物，小車在重物牽引下，由靜止開始沿斜面向上運動；重物落地后，小車會繼續(xù)向上運動一段距離。打點計時器使用的交流電頻率為50Hz。某次實驗打出的紙帶如圖乙所示，圖中a、b、c是紙帶上的三段，紙帶運動方向如圖中箭頭所示。（1）根據(jù)所提供的紙帶和數(shù)據(jù)，計算打c段紙帶時小車的加速度大小為_______m/s2（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。（2）判斷小車運動的最大速度可能出現(xiàn)在b段紙帶中的__________兩點之間。參考答案：(1)5.0(2)D4、D5：（1）根據(jù)勻變速直線運動的推論得：a==5.0m/s2．

（2）從紙帶b上可發(fā)現(xiàn)：相鄰的點距離先增大后減小，由于打點計時器打點的時間間隔是相等的，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段紙帶中長度為2.98cm的一段.三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（3分）圖中給出的是用螺旋測微器測量一金屬薄板厚度時的示數(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作用下會伸長，其伸長量不僅與拉力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量與原長L的比值的比是一個常數(shù)，這個常數(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:不同粗細不同長度的同種金屬絲；不同質(zhì)量的重物；螺旋測微器；游標卡尺；米尺；天平；固定裝置等．設(shè)計的實驗如圖所示．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，其中點發(fā)生了一個微小下移h．用螺旋測微器測得金屬絲的直徑為D；用游標卡尺測得微小下移量為h；用米尺測得金屬絲的原長為2L；用天平測出重物的質(zhì)量m(不超量程)．

（1）在一次測量中:

a．螺旋測微器如圖甲所示，其示數(shù)為▲mm；

b．游標卡尺如圖乙所示，其示數(shù)為▲mm。

=（2）用以上測量的字母表示該金屬的楊氏模量的表達式為:E=

▲．

參考答案：3.851~3.854，11.14，四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，一質(zhì)量為M的長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摩擦因數(shù)為μ1，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，求：（1）若滑塊在木板上滑動時，木板能保持靜止不動，木板和地面之間的動摩擦因數(shù)μ2須滿足什么條件？（2）若長木板的質(zhì)量M=0.2kg，長木板與水平面間的動摩擦因數(shù)μ2=0.1．滑塊的質(zhì)量也為0.2kg．滑塊以v0=1.2m/s的速度滑上長板的左端，小滑塊與長木板間的動摩擦因數(shù)μ1=0.4，滑塊恰好不滑離長木板，求木板的長度．參考答案：解：（1）長木板受到滑塊向前的摩擦力f1=μ1mg長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f1≤fmax時木板能保持靜止不動，即：μ2≥μ1（2）對m：μ1mg=ma1解得：a1=4m/s2對M：μ1mg﹣μ2（M+m）g=Ma2解得：a2=2m/s2設(shè)經(jīng)歷時間為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兩者相對靜止前，小滑塊的位移：s1=v0t﹣a1t2=0.16m兩者相對靜止前，木板的位移：s1=a2t2==0.04m故相對位移為△s=0.16﹣0.04=0.12m答：（1）若滑塊在木板上滑動時，木板能保持靜止不動，木板和地面之間的動摩擦因數(shù)須滿足μ2≥μ1；（2）木板的長度至少為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電場，場強的大小E=1.5×105N/C，方向如圖，在FG、MN間有垂直于紙面向外的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小B=0.2T，已知電場和磁場沿邊界方向的長度均足夠長，電場在垂直邊界方向的寬度d1=0.20m，在CD邊界上某點O處有一放射源，沿紙面向電場中各個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，粒子可以無阻礙地通過邊界MN進入磁場，不計粒子的重力及相互作用．（1）求粒子在磁場中做圓周運動的半徑；（2）要使所有粒子不從FG邊界射出，求磁場垂直邊界MN方向上的最小寬度d；（3）若磁場垂直邊界MN方向上的寬度為0.2m，求邊界FG上有粒子射出的長度范圍及粒子首次在磁場中運動的最長時間．參考答案：解：（1）帶電粒子從電場進入磁場，由動能定理有：

進入磁場后，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點水平向左或向右方向射出的粒子做類平拋運動，其偏向角與水平方向

夾角為θ，則：

=，

所以θ=60°

當從最左邊射出的粒子進入磁場后是一個優(yōu)弧，當該優(yōu)弧與磁場上邊界相切時，

由幾何關(guān)系有磁場寬度為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，水平位移：

x=v0t=v0===0.23m

從A點與水平方向成60°射出的粒子做勻速圓周運動打在上邊邊界的P點，由對稱

性，可知P點偏離O點的左邊x=0.23m．Ⅲ

顯然從O點豎直向上射出的粒子劃過四分之一圓弧打在Q點，該點是粒子打擊的

最右端．由幾何關(guān)系可知Q點偏離O點的右邊r=0.2m

所以能夠從FG邊緣穿出的長度范圍為x+r=0.43m

顯然豎直向上射出的粒子恰恰在磁場中轉(zhuǎn)過半周，轉(zhuǎn)180再回到MN，此種情況粒子在磁場中運動時間最長．

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