2022-2023学年广西壮族自治区柳州市南环中学高三物理期末试题含解析

2022-2023学年广西壮族自治区柳州市南环中学高三物理期末试题含解析一、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.（单选题）关于摩擦力对物体做功，以下说法中正确的是()A．滑动摩擦力总是做负功B．滑动摩擦力可能做负功，也可能做正功C．静摩擦力对物体一定不会做功D．静摩擦力对物体总是做正功参考答案：B2.一列简谐横波沿直线ab向右传播，a、b两点之间沿波的传播方向的距离为2m，a、b两点的振动情况如图所示，下列说法中正确的是

A波速可能大于B波速可能等于C波速可能等于D波速可能等于参考答案：3.（单选）如图所示，可视为质点的小物体m被水平传送带匀速传送，A为传送带终端皮带轮，已知皮带轮半径为r，传送带与皮带轮间不打滑，当m可被水平抛出时，A轮的转速至少为（）A．B．C．D．参考答案：考点：线速度、角速度和周期、转速；牛顿第二定律．专题：匀速圆周运动专题．分析：当物块恰好被水平抛出时，在皮带上最高点时由重力提供向心力，根据牛顿第二定律求出临界速度，再根据线速度与转速的关系求出A轮每秒的转数最小值．解答：解：当物块恰好被水平抛出时，在皮带上最高点时由重力提供向心力，则由牛顿第二定律得：mg=m，解得：v=设此时皮带转速为n，则有2πnr=v，得到：n==．故A正确，B、C、D错误．故选：A．点评：本题运用牛顿第二定律和圆周运动规律分析临界速度问题．当一个恰好离开另一个物体时两物体之间的弹力为零，这是经常用到的临界条件4.如图所示，固定斜面倾角为θ，整个斜面分为AB、BC两段，且2AB＝BC。小物块P（可视为质点）与AB、BC两段斜面之间的动摩擦因数分别为μ1、μ2。已知P由静止开始从A点释放，恰好能滑动到C点而停下，那么θ、μ1、μ2间应满足的关系是(

)A．tanθ＝

B．tanθ＝ C．tanθ＝2μ1－μ2

D．tanθ＝2μ2－μ1

参考答案：A5.(单选)在足够长的平直的公路上，一辆汽车以加速度a起动时，有一辆匀速行驶的自行车以速度从旁驶过，则①汽车追不上自行车，因为汽车起动时速度小②以汽车为参考系，自行车是向前做匀减速运动③汽车与自行车之间的距离开始是不断增加的，直到两者速度相等，然后两者距离逐渐减小，直到两车相遇④汽车追上自行车的时间是上述说法中正确的是()A．①②③

B．②③④

C．①③④

D．①②④参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，倾角为θ的斜面上只有AB段粗糙，其余部分都光滑，AB段长为3L。有若干个相同的小方块（每个小方块视为质点）沿斜面靠在一起，但不粘接，总长为L。将它们由静止释放，释放时下端距A为2L。当下端运动到A下面距A为L/2时小方块运动的速度达到最大。则小方块与粗糙斜面的动摩擦因数为____________，小方块停止时下端与A的距离是____________。参考答案：；3L7.如图所示为氢原子的能级示意图，一群氢原子处于n=3的激发态，在向较低能级跃迁的过程中向外发出光子，并用这些光照射逸出功为2.49eV的金属钠．①这群氢原子能发出3种不同频率的光，其中有2种频率的光能使金属钠发生光电效应．②金属钠发出的光电子的最大初动能9.60eV．参考答案：3种

2种

9.60eV8.若元素A的半衰期为3天，元素B的半衰期为2天，则相同质量的A和B，经过6天后，剩下的元素A、B的质量之比mA∶mB为

.

参考答案：2:19.一群氢原子处于量子数n=4能级状态，氢原子的能级图如图所示，氢原子可能发射

种频率的光子；氢原子由量子数n＝4的能级跃迁到n＝2的能级时辐射光子的能量是

eV；用n＝4的能级跃迁到n＝2的能级时辐射的光子照射下表中几种金属，

金属能发生光电效应。几种金属的逸出功金属铯钙镁钛逸出功W/eV4.1参考答案：6

2.55

铯10.如图所示，实线为一列简谐波在t=0时刻的波形，虚线表示经过△t=0.2s后它的波形图像，已知T<△t<2T（T表示周期），则这列波传播速度的可能值v=

；这列波的频率可能值f=

。参考答案：答案：0.25m/s，0.35m/s；6.25Hz，8.75Hz11.某同学在做研究弹簧的形变与外力的关系实验时，将一轻弹簧竖直悬挂让其自然下垂，测出其自然长度；然后在其下部施加外力F，测出弹簧的总长度L，改变外力F的大小，测出几组数据，作出外力F与弹簧总长度L的关系图线如图实－2－10所示。(实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的)由图可知该弹簧的自然长度为________cm；该弹簧的劲度系数为________N/m。图实－2－10参考答案：10

5012.牛顿第一定律表明，力是物体

发生变化的原因;该定律引出的一个重要概念是

。参考答案：运动状态；惯性力的作用效果是改变物体的运动状态或使物体产生形变；牛顿第一定律通过实验总结出了力是改变物体运动状态的原因；从而引出一切物体都有保持原来运动状态的属性，即惯性。【考点】牛顿第一定律

13.

(4分)激光的应用非常广泛，其中全息照片的拍摄就利用了光的

原理，这就要求参考光和物光有很高的 。参考答案：

答案：干涉

相干性(各2分)三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（7分）一定质量的理想气体，在保持温度不变的的情况下，如果增大气体体积，气体压强将如何变化？请你从分子动理论的观点加以解释．如果在此过程中气体对外界做了900J的功，则此过程中气体是放出热量还是吸收热量？放出或吸收多少热量？（简要说明理由）参考答案：气体压强减小（1分）一定质量的气体，温度不变时，分子的平均动能一定，气体体积增大，分子的密集程度减小，所以气体压强减小．（3分）一定质量的理想气体，温度不变时，内能不变，根据热力学第一定律可知，当气体对外做功时，气体一定吸收热量，吸收的热量等于气体对外做的功量即900J．（3分）15.如图甲所示，斜面倾角为θ=37°，一宽为d=0.65m的有界匀强磁场垂直于斜面向上，磁场边界与斜面底边平行。在斜面上由静止释放一矩形金属线框，线框沿斜面下滑，下边与磁场边界保持平行。取斜面底部为重力势能零势能面，从线框开始运动到恰好完全进入磁场的过程中，线框的机械能E和位移x之间的关系如图乙所示，图中①、②均为直线段。已知线框的质量为M=0.1kg，电阻为R=0.06Ω．（取g=l0m·s-2,sin37°=0.6,

cos37°=0.8)求：(1)线框与斜面间的动摩擦因数μ；(2)线框刚进入磁场到恰好完全进入磁场所用的时间t：(3)线框穿越磁场的过程中，线框中的最大电功率Pm。参考答案：0.5；1/6s；0.54W【详解】（1）由能量守恒定律，线框减小的机械能等于克服摩擦力做功，则其中x1=0.36m；解得μ=0.5（2）金属线框进入磁场的过程中，减小的机械能等于克服摩擦力和安培力做的功，机械能均匀减小，因此安培力也是恒力，线框做匀速运动，速度为v1v12=2ax1解得a=2m/s2v1=1.2m/s其中

x2为线框的侧边长，即线框进入磁场过程中运动的距离，可求出x2=0.2m，则（3）线框刚出磁场时速度最大，线框内电功率最大由可求得v2=1.8m/s根据线框匀速进入磁场时：可得FA=0.2N又因为可得将v2、B2L2带入可得：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（12分）风洞实验室中可以产生水平方向的、大小可调节的风力，现将一套有小球的细直杆放入风洞实验室，小球孔径略大于细杆直径。（1）当杆在水平方向上固定时，调节风力的大小，使小球在杆上作匀速运动，这时小球所受的风力为小球所受重力的0.5倍，求小球与杆间的滑动摩擦因数。（2）保持小球所受风力不变，使杆与水平方向间夹角为37°并固定，则小球从静止出发在细杆上滑下距离S所需时间为多少？（sin37°=0.6，cos37°=0.8）参考答案：解析：（1）设小球所受的风力为F，小球质量为

（2）设杆对小球的支持力为N，摩擦力为

沿杆方向

垂直于杆方向

可解得

17.如图是计算机模拟出的一种宇宙空间的情境，在此宇宙空间存在这样一个远离其他空间的区域，以MN为界，上部分匀强磁场的磁感强度为B1，下部分的匀强磁场的磁感强度为B2，B1=2B2=2B0，方向相同，且磁场区域足够大。在距离界线为h的P点有一宇航员处于静止状态，宇航员以平行于界线的速度抛出一质量为m、带电量-q的小球，发现球在界线处速度方向与界线成600角，进入下部分磁场。然后当宇航员沿与界线平行的直线匀速到达目标Q点时，刚好又接住球而静止，求：（1）电荷在磁感应强度为B1、B2的磁场中的半径分别为多少，并求出粒子在磁场中速度大小？

（2）PQ间距离是多大？（3）宇航员以多大速度匀速运动时才能刚好接到小球？参考答案：（1）画出小球在磁场B1中运动的轨迹如图所示，可知R1-h=R1cos60°，

R1=2h（2分）由和B1=2B2，可知R2=2R1=4h（2分）由（2分）得（2分）（2）根据运动的对称性，PQ的距离为l=2(R2sin60°-R1sin60°)=2h（5分）

（也可以分分步骤得分）（3）粒子由P运动到Q的时间（4分）又∵l==2h∴宇航员匀速运动时速度应为

v=l/t=

（2分）18.如下图所示，AC、BC两绳长度不等，一质量为m＝0.1kg的小球被两绳拴住在水平面内做匀速圆周运动．已知AC绳长l＝2m，两绳都拉直时，两绳与竖直方向的夹角分别为30°和45°.（g取10m/s2，答案可保留根号）（1）小球的角速度等于多少时，AC绳刚好拉直但没有力（2）小球的角速度等于多少时，BC绳刚好拉直但没有力（3）当ω＝3rad/s时，上下两绳拉力分别为多少？参考答案：（1）ωmax＝3.16rad/s（2）ωmin＝2.4rad/s（3）FT1＝0.27NFT2＝1.09N（1）当AC绳拉直但没有力时，即FT1＝0时，由重力和绳BC的拉力FT2的合力提供向心力mgtan45°＝mr

（2分）r＝l·sin30°（1分）ωmax＝3