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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)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(gè)帶電小球。t=0時(shí)，乙球以6m/s的初速度向靜止的甲球運(yùn)動(dòng)。之后，它們僅在電場力的作用下沿同一直線運(yùn)動(dòng)（整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中沒有接觸）。它們運(yùn)動(dòng)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(shí)刻兩球的電勢能最小C．0～t2時(shí)間內(nèi)，兩球間的電場力先增大后減小D．0～t3時(shí)間內(nèi)，甲球的動(dòng)能一直增大，乙球的動(dòng)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(shí)當(dāng)秋千擺到最低位置時(shí)，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(shí)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(jì)大小類似動(dòng)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(shí)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(diǎn)

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(shí)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(jì)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(yùn)動(dòng)，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(dòng)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(diǎn)距飛出點(diǎn)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(diǎn)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(dòng)）振動(dòng)周期T與物體質(zhì)量m間的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)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(dòng)，當(dāng)力的測量值最大時(shí)重物位于__________．若測得連續(xù)N個(gè)力最大值之間的時(shí)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(shí)驗(yàn)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?jiān)趫D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(diǎn)（1分），（2分）（2）如右圖（2分）（3）振動(dòng)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(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。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(yùn)動(dòng)，與彈簧發(fā)生碰撞，當(dāng)A、B兩球距離最近時(shí)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(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄小車運(yùn)動(dòng)情況的裝置，開始時(shí)小車在水平玻璃板上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，后來在薄布面上做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，所打出的紙帶如圖乙所示(附有刻度尺)，紙帶上相鄰兩點(diǎn)對應(yīng)的時(shí)間間隔為0.02s.圖7從紙帶上記錄的點(diǎn)跡情況可知，A、E兩點(diǎn)跡之間的距離為________cm，小車在玻璃板上做勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度大小為________m/s，小車在布面上運(yùn)動(dòng)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(gè)半徑為R的透明球體放置在水平面上，一束光從A點(diǎn)沿水平方向射入球體后經(jīng)B點(diǎn)射出，最后射到水平面上的C點(diǎn)。已知，該球體對光的折射率為，則它從球面射出時(shí)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(dòng)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(shí)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(jì)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(diǎn)。在P點(diǎn)有一個(gè)粒子源，平行于坐標(biāo)平面，向x軸上方各個(gè)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(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)，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(diǎn)射出電場時(shí)，電場強(qiáng)度最小，粒子進(jìn)入電場做類平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向上豎直方向，聯(lián)立解得最小強(qiáng)度為：；四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.F1是英文FormulaOne的縮寫，即一級(jí)方程式賽車，是僅次于奧運(yùn)會(huì)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(shí)速0加速到100km/h僅需2.3s，此時(shí)加速度仍達(dá)10m/s2，時(shí)速為200km/h時(shí)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(shí)的加速度隨時(shí)間的增大而均勻減小，急停時(shí)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(shí)速為210km/h，則跑完全程用多長時(shí)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(gè)長方體，其中空部分的長、高、寬分別為、、，前后兩個(gè)側(cè)面是絕緣體，上下兩個(gè)側(cè)面是電阻可略的導(dǎo)體電極，這兩個(gè)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(dòng)，運(yùn)動(dòng)的電離氣體受到磁場作用，產(chǎn)生了電動(dòng)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(jì)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(dòng)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(shí)，電路中的電流會(huì)增大；但當(dāng)R減小到R0時(shí)，電流達(dá)到最大值(飽和值)Im；當(dāng)R繼續(xù)減小時(shí)，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(dòng)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(shí)，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