广东省广州市文船中学2023年高三物理下学期期末试卷含解析

广东省广州市文船中学2023年高三物理下学期期末试卷含解析一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意1.如图所示是一做简谐运动物体的振动图象，由图象可知物体速度最大的时刻是（）A．t1 B．t2 C．t3 D．t4参考答案：B解：A、D，t1时刻和t4时刻物体的位移为正向最大，物体的速度为零．故AD错误．B、t2时刻物体的位移为零，表示物体经过平衡位置，速度最大．故B正确．C、t3时刻物体的位移为负向最大，物体的速度为零．故C错误．故选B2.如图所示，弧面体M置于光滑水平地面上，其光滑的四分之一圆弧面上有一小物块m从顶端由静止下滑。关于物块下滑过程，下列说法中正确的是

A．物块的重力势能减少等于其动能的增加B．物块经圆弧最低点时受到的支持力大小等于其重力的3倍C．弧面体对物块的支持力做负功D．弧面体对物块的支持力做功与物块对斜面的压力做功的总和为零参考答案：CD3.(单选)如图，两根相同的轻质弹簧，沿足够长的光滑斜面放置，下端固定在斜面底部挡板上，斜面固定不动。质量不同、形状相同的两物块分别置于两弹簧上端。现用外力作用在物块上，使两弹簧具有相同的压缩量，若撤去外力后，两物块由静止沿斜面向上弹出并离开弹簧，则从撤去外力到物块速度第一次减为零的过程，两物块（

）

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.重力势能的变化量不同

参考答案：C4.一定质量的气体温度不变时，体积减小，压强增大，说明A．气体分子的平均动能增大B．气体分子的平均动能减小C．每秒撞击单位面积器壁的分子数增多D．每秒撞击单位面积器壁的分子数减少参考答案：C温度是分子平均动能的量度，温度不变，分子平均动能不变，AB错误；气体质量一定，则气体的分子总数一定，体积减小，单位体积内的分子数增多，每秒撞击单位面积器壁的分子数增多，故气体压强增大，C正确D错误。5.如图所示，A、B、C、D是真空中一正四面体的四个顶点。现在在A、B两点分别固定电量为+q、-q的两个点电荷，则关于C、D两点的场强和电势，下列说法正确的是（

）A．C、D两点的场强、电势均相同B．C、D两点的场强、电势均不同C．C、D两点的场强相同，电势不同D．C、D两点的场强不同，电势相同参考答案：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.2．爱因斯坦在现代物理学领域作出了很多重要贡献，试举出其中两项：

；

．参考答案：相对论；光的量子性7.如图（a）所示，“”型木块放在光滑水平地面上，木块的AB水平表面是粗糙的，与水平方向夹角θ=37°的BC斜面是光滑的．此木块的右侧与竖直墙壁之间连接着一个力传感器，当力传感器受挤压时，其示数为正值；当力传感器被拉伸时，其示数为负值．一个可视为质点的滑块从C点由静止开始下滑，运动过程中力传感器记录到的力﹣时间关系图线F﹣t图如图（b）所示，设滑块通过B点前后速度大小不变．（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2．）则滑块C的质量为2.5kg，它在木块上运动全过程中损失的机械能为40J．参考答案：解：（1）分析滑块在斜面上的受力，可知物体受到重力、支持力的作用，沿斜面方向的力是重力的分力，由牛顿第二定律得：得：a1=gsinθ=10×0.6=6m/s2通过图象可知滑块在斜面上运动时间为：t1=1s由运动学公式得：L=a1t12==3m滑块对斜面的压力为：N1′=mgcosθ木板对传感器的压力为：F1=N1′sinθ由图象可知：F1=12N解得：m=2.5kg（2）滑块滑到B点的速度为：v1=a1t1=6×1=6m/s由图象可知：f1=5N，t2=2sa2==2m/s2s=v1t2﹣a2t22=6×2﹣=8mW=fs=5×8=40J故答案为：2.5，408.（4分）细绳的一端在外力作用下从t=0时刻开始做简谐运动，激发出一列简谐横波。在细绳上选取15个点，图1为t=0时刻各点所处的位置，图2为t=T/4时刻的波形图（T为波的周期）。在图3中画出t=3T/4时刻的波形图。参考答案：答案：传到10号点，7号点在最高点t=3T/4时刻的波形图如下9.15．从高为5m处以某一初速度竖直向下抛出一个小球，小球在与地面相碰后竖直向上弹起，上升到抛出点上方2m高处被接住，这段时间内小球的位移是

m,路程是

m.（初速度方向为正方向）参考答案：-312

10.在地球是重力加速度g=9．8m/s2的地方，用一个竖直向上的大小为20N的拉力提质量为2000g的重物，此重物获得的加速度为

参考答案：11.(5分)平衡下列核反应方程式：（1）______________，_________________。（2）______________参考答案：答案：（1）5，10

（2）12.在共点力合成的实验中，根据实验数据画出力的

图示，如图所示．图上标出了F1、F2、F、F′'四个力，其中

（填上述字母）不是由弹簧秤直接测得的．若F与F′

的

_基本相等，

_基本相同，说明共点

力合成的平行四边行定则得到了验证．参考答案：

大小

方向本实验是通过两个弹簧秤的拉力作出的平行四边形得出合力，只要合力与实际的拉力重合，则实验成功；由图可知F′是由平行四边形定则得出的，故F′不是由弹簧秤直接测得的；F是通过一个弹簧秤测出的，故只要F与F′的大小和方向基本相同即可13.某同学“探究小车的速度随时间变化的规律”的实验装置如图甲所示。小车放在斜面上，车前端拴有不可伸长的细线，跨过固定在斜面边缘的小滑轮与重物相连，小车后面与穿过打点计时器的纸带相连。开始时，小车停在靠近打点计时器的位置，重物到地面的距离小于小车到滑轮的距离。启动打点计时器，释放重物，小车在重物牵引下，由静止开始沿斜面向上运动；重物落地后，小车会继续向上运动一段距离。打点计时器使用的交流电频率为50Hz。某次实验打出的纸带如图乙所示，图中a、b、c是纸带上的三段，纸带运动方向如图中箭头所示。（1）根据所提供的纸带和数据，计算打c段纸带时小车的加速度大小为_______m/s2（结果保留两位有效数字）。（2）判断小车运动的最大速度可能出现在b段纸带中的__________两点之间。参考答案：(1)5.0(2)D4、D5：（1）根据匀变速直线运动的推论得：a==5.0m/s2．

（2）从纸带b上可发现：相邻的点距离先增大后减小，由于打点计时器打点的时间间隔是相等的，所以b段纸带先加速后减速，所以最大速度可能出现在b段纸带中长度为2.98cm的一段.三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（3分）图中给出的是用螺旋测微器测量一金属薄板厚度时的示数，此读数应为

mm。

参考答案：

答案：6.125-6.122mm(3分)15.金属材料(如钢筋钢梁等)在外力F作用下会伸长，其伸长量不仅与拉力F的大小有关，还与金属材料的横截面积S有关．对同一种金属，其所受的拉力F与其横截面积S的比值跟金属材料的伸长量与原长L的比值的比是一个常数，这个常数叫做杨氏模量．用E表示，即:；某同学为探究其是否正确，根据下面提供的器材:不同粗细不同长度的同种金属丝；不同质量的重物；螺旋测微器；游标卡尺；米尺；天平；固定装置等．设计的实验如图所示．该同学取一段金属丝水平固定在固定装置上，将一重物挂在金属丝的中点，其中点发生了一个微小下移h．用螺旋测微器测得金属丝的直径为D；用游标卡尺测得微小下移量为h；用米尺测得金属丝的原长为2L；用天平测出重物的质量m(不超量程)．

（1）在一次测量中:

a．螺旋测微器如图甲所示，其示数为▲mm；

b．游标卡尺如图乙所示，其示数为▲mm。

=（2）用以上测量的字母表示该金属的杨氏模量的表达式为:E=

▲．

参考答案：3.851~3.854，11.14，四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，一质量为M的长木板静止在水平面上，有一质量为m的小滑块以一定的水平速度冲上木板，已知滑块和木板之间的动摩擦因数为μ1，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求：（1）若滑块在木板上滑动时，木板能保持静止不动，木板和地面之间的动摩擦因数μ2须满足什么条件？（2）若长木板的质量M=0.2kg，长木板与水平面间的动摩擦因数μ2=0.1．滑块的质量也为0.2kg．滑块以v0=1.2m/s的速度滑上长板的左端，小滑块与长木板间的动摩擦因数μ1=0.4，滑块恰好不滑离长木板，求木板的长度．参考答案：解：（1）长木板受到滑块向前的摩擦力f1=μ1mg长木板受到地面的最大静摩擦力大小fmax=μ2（M+m）g由题意得：当f1≤fmax时木板能保持静止不动，即：μ2≥μ1（2）对m：μ1mg=ma1解得：a1=4m/s2对M：μ1mg﹣μ2（M+m）g=Ma2解得：a2=2m/s2设经历时间为t两者速度相同，则：v0﹣a1t=a2t解得：t=0.2s两者共同速度为：v=a2t=0.4m/s两者相对静止前，小滑块的位移：s1=v0t﹣a1t2=0.16m两者相对静止前，木板的位移：s1=a2t2==0.04m故相对位移为△s=0.16﹣0.04=0.12m答：（1）若滑块在木板上滑动时，木板能保持静止不动，木板和地面之间的动摩擦因数须满足μ2≥μ1；（2）木板的长度至少为0.12m．17.如图所示，虚线FG、MN、CD为在同一平面内的水平直线边界，在MN、CD间有垂直边界的匀强电场，场强的大小E=1.5×105N/C，方向如图，在FG、MN间有垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小B=0.2T，已知电场和磁场沿边界方向的长度均足够长，电场在垂直边界方向的宽度d1=0.20m，在CD边界上某点O处有一放射源，沿纸面向电场中各个方向均匀地辐射出速率均为v0=1.0×106m/s的某种带正电粒子，粒子质量m=6.4×10﹣27kg，电荷量q=3.2×10﹣19C，粒子可以无阻碍地通过边界MN进入磁场，不计粒子的重力及相互作用．（1）求粒子在磁场中做圆周运动的半径；（2）要使所有粒子不从FG边界射出，求磁场垂直边界MN方向上的最小宽度d；（3）若磁场垂直边界MN方向上的宽度为0.2m，求边界FG上有粒子射出的长度范围及粒子首次在磁场中运动的最长时间．参考答案：解：（1）带电粒子从电场进入磁场，由动能定理有：

进入磁场后，洛仑兹力提供向心力：

联立两式得：v=2×106m/s，r=0.2m

（2）在O点水平向左或向右方向射出的粒子做类平抛运动，其偏向角与水平方向

夹角为θ，则：

=，

所以θ=60°

当从最左边射出的粒子进入磁场后是一个优弧，当该优弧与磁场上边界相切时，

由几何关系有磁场宽度为d=Lmin=r+rcos60°=0.2m+02．×0.5m=0.3m（3）水平向左射出的粒子打在A点，水平位移：

x=v0t=v0===0.23m

从A点与水平方向成60°射出的粒子做匀速圆周运动打在上边边界的P点，由对称

性，可知P点偏离O点的左边x=0.23m．Ⅲ

显然从O点竖直向上射出的粒子划过四分之一圆弧打在Q点，该点是粒子打击的

最右端．由几何关系可知Q点偏离O点的右边r=0.2m

所以能够从FG边缘穿出的长度范围为x+r=0.43m

显然竖直向上射出的粒子恰恰在磁场中转过半周，转180再回到MN，此种情况粒子在磁场中运动时间最长．

=3.14×10﹣7s答：（1）粒子在磁场中做圆周运动的半径为0.2m．（2）要使所有粒子不从FG边界射出，磁场垂直边界MN方向上的最小宽度d为0.3m．（3）若磁场垂直边界MN方向上的宽度为0.2m，边界FG上有粒子射出的长度范围为0.43m、粒子首次在磁场中运动的最长时间为3.14×10﹣7s．【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动；带电粒子在匀强电场中的运动．【分析】（1）只要进入磁场的粒子电场力做功是一定的，由动能定理可以求出进入磁场的速率，由洛仑兹力提供向心力就能求出粒子在磁场做匀速圆周运动的半径．（2）先由左手定则判断出粒子做顺时针匀速圆周运动，当从边界线最左边射入磁场的轨迹与上边界相切时，此种情况下磁场区域最宽，由此画出轨迹，由几何关系就能求出磁场区域的最