2022-2023学年广东省江门市怡福中学高三物理知识点试题含解析

2022-2023学年广东省江门市怡福中学高三物理知识点试题含解析一、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）如图所示，用粗细相同的铜丝做成边长分别为L和2L的两只闭合正方形线框a和b，以相同的速度从磁感应强度为B的匀强磁场区域中匀速地拉到磁场外，若外力对环做的功分别为Wa、Wb，则Wa：Wb为（）A．1：4B．1：2C．1：1D．不能确定参考答案：解解：闭合线框a产生的感应电动势Ea=BLv，根据能量守恒知外力对环做的功为：Wa=，Ra=ρ

闭合线框b产生的感应电动势Eb=B2Lv，外力对环做的功为：Wb=，Rb=ρ代入解得：Wa：Wb=1：4故选：A．2.夏天将密闭有空气的矿泉水瓶放进低温的冰箱中会变扁，此过程中瓶内空气（可看成理想气体）

A．内能减小，外界对其做功

B．内能减小，吸收热量

C．内能增加，对外界做功

D．内能增加，放出热量参考答案：A3.（多选）如图所示，在光滑水平地面上叠放着A、B两物体，已知mA=6kg，mB=2kg，A、B间动摩擦因数μ=0.2，在物体A上系一细线，细线所承受的最大拉力是40N，现用力F水平向右拉细线，g取10m/s2，则（）A．当拉力F＜12N时，A静止不动B．当拉力F=16N时，A相对B滑动C．当拉力F=16N时，B受A的摩擦力等于4ND．无论拉力F多大，A相对B始终静止参考答案：考点：牛顿第二定律；力的合成与分解的运用．专题：牛顿运动定律综合专题．分析：隔离对B分析，求出B的最大加速度，再对整体分析，求出发生相对滑动所需的最大拉力．解答：解：A、当A、B发生相对运动时的加速度为：a=．则发生相对运动时最大拉力为：F=（mA+mB）a=8×6N=48N＞40N，知在绳子承受的最大拉力范围内，A、B始终保持静止，故A错误，D正确；C、当F=16N时，整体的加速度为：a′=．则B对A的摩擦力为：f=mBa′=2×2N=4N．故C正确，B错误．故选：CD点评：本题属于动力学的临界问题，关键求出相对运动的临界加速度，判断在绳子拉力范围内是否发生相对运动，注意整体法和隔离法的运用4.（单选）下列说法中正确的是（

）A．电容器所带的电量是指两极板所带的电量绝对值之和B．平行板电容器间的距离增大则电容减小C．日本福岛核电站核泄漏物质是核聚变引起的D．β衰变的电子来自于原子最外层电子参考答案：B5.如图所示，绘出了一辆电动汽车沿平直公路由静止启动后，在某一行驶过程中牵引力F与车速的倒数1/V的关系图象，若电动汽车的质量为1×103kg，额定功率为2×104W，最大速度为v2，运动中汽车所受阻力恒定，则以下说法正确的是A．AB段图象说明汽车做匀速直线运动

B．BC段图象说明汽车做匀加速直线运动

C．v2的大小为20m/s

D．汽车运动过程中的最大加速度为3m/s2参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一电池外电路断开时的路端电压为3V，接上8Ω的负载电阻后路端电压降为2.4V，则可以判定电池的电动势E为

??

V；内电阻r为

??

Ω。参考答案：答案：3，27.雪在外力挤压下可形成冰，表明雪的密度

冰的密度（选填“大于”“等于”或“小于”）。小丽利用冰的密度，使用如下方法来估测积雪的密度：在平整地面的积雪上，脚向下用力踩在雪上，形成一个下凹的脚印，然后测量脚印的深度和

，根据冰的密度就可以估测雪的密度。参考答案：小于

积雪的深度8.如图所示，一弹簧振子在M、N间沿光滑水平杆做简谐运动，坐标原点O为平衡位置，MN＝8cm.从小球经过图中N点时开始计时，到第一次经过O点的时间为0.2s，则小球的振动周期为________s，振动方程的表达式为x＝________cm。参考答案：0.8

（1）从小球经过图中N点时开始计时，到第一次经过O点的时间为0.2s，故有：T=4×0.2s=0.8s（2）简谐运动，从正向最大位移处开始计时，其位移时间关系公式为：x=Acosωt；A=4cm；所以，位移时间关系公式为：9.质量为100kg的小船静止在水面上，船的左、右两端分别有质量40kg和60kg的甲、乙两人，当甲、乙同时以3m/s的速率分别向左、向右跳入水中后，小船的速度大小为_______，方向

。参考答案：、向左

10.如图所示，矩形线圈面积为S,匝数为N,电阻为r，线圈接在阻值为R的电阻两端，其余电阻不计，线圈绕OO轴以角速度在磁感应强度为B的匀强磁场中匀速转动，电阻R两端电压的有效值为________，在线圈从图示位置（线圈平面与磁场平行）转过90的过程中，通过电阻R的电荷量为________参考答案：11.如图所示，带电量分别为4q和-q的小球A、B固定在水平放置的光滑绝缘细杆上，相距为d。若杆上套一带电小环C（图上未画），带电体A、B和C均可视为点电荷。则小环C的平衡位置为

；将小环拉离平衡位置一小位移x(x小于d)后静止释放，则小环C

回到平衡位置。(选填“能”“不能”或“不一定”)参考答案：在AB连线的延长线上距离B为d处，不一定12.某同学在探究摩擦力的实验中采用了如图所示的操作，将一个长方体木块放在水平桌面上，然后用一个力传感器对木块施加一个水平拉力F，并用另外一个传感器对木块的运动状态进行监测，表1是其记录的实验数据。木块的重力为10.00N，重力加速度g=9.80m/s2,根据表格中的数据回答下列问题（结果保留3位有效数字）：

表1实验次数运动状态水平拉力F/N1静止3.622静止4.003匀速4.014匀加速5.015匀加速5.49(1）木块与桌面间的滑动摩擦力Ff=

N；(2）木块与桌面间的动摩擦因数

；(3）实验次数5中监测到的加速度

m/s2．参考答案：当物体做匀速运动的时候，拉力等于摩擦力，在根据，就可以求出摩擦因数。在第5次监测中利用牛顿第二定律可以求出加速度的大小。13.某种紫外线波长为300nm，该紫外线光子的能量为6.63×10﹣19J．金属镁的逸出功为5.9×10﹣19J，则让该紫外线照射金属镁时逸出光电子的最大初动能为7.3×10﹣20J（普朗克常量h=6.63×10﹣34J?s，真空中的光速c=3×108m/s）参考答案：：解：光子的能量E=J根据光电效应方程Ekm=E﹣W0

代入数据得，Ekm=6.63×10﹣19J﹣5.9×10﹣19J=7.3×10﹣20J故答案为：6.63×10﹣19，7.3×10﹣20三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图所示,甲为某一列简谐波t=t0时刻的图象,乙是这列波上P点从这一时刻起的振动图象,试讨论:①波的传播方向和传播速度.②求0~2.3s内P质点通过的路程.参考答案：①x轴正方向传播，5.0m/s②2.3m解：(1)根据振动图象可知判断P点在t=t0时刻在平衡位置且向负的最大位移运动，则波沿x轴正方向传播，由甲图可知，波长λ=2m，由乙图可知，周期T=0.4s，则波速(2)由于T=0.4s，则,则路程【点睛】本题中根据质点的振动方向判断波的传播方向，可采用波形的平移法和质点的振动法等等方法，知道波速、波长、周期的关系.15.图所示摩托车做腾跃特技表演，沿曲面冲上高0.8m顶部水平高台，接着以4m/s水平速度离开平台，落至地面时，恰能无碰撞地沿圆弧切线从A点切入光滑竖直圆弧轨道,并沿轨道下滑.A、B为圆弧两端点,其连线水平.已知圆弧半径为2m，人和车的总质量为200kg，特技表演的全过程中，空气阻力不计.(计算中取g=10m/s2.求:(1)从平台飞出到A点，人和车运动的水平距离s.(2)从平台飞出到达A点时速度大小及圆弧对应圆心角θ.(3)若已知人和车运动到圆弧轨道最低点O速度为6m/s,求此时人和车对轨道的压力.参考答案：(1)1.6m

(2)m/s，90°

(3)5600N【详解】(1)车做的是平抛运动，很据平抛运动的规律可得：竖直方向上：水平方向上：可得：.(2)摩托车落至A点时其竖直方向的分速度：到达A点时速度：设摩托车落地时速度方向与水平方向的夹角为，则：即，所以：(3)对摩托车受力分析可以知道，摩托车受到的指向圆心方向的合力作为圆周运动的向心力，所以有：

当时，计算得出.由牛顿第三定律可以知道人和车在最低点O时对轨道的压力为5600

N.答：(1)从平台飞出到A点，人和车运动的水平距离.(2)从平台飞出到达A点时速度，圆弧对应圆心角.(3)当最低点O速度为6m/s，人和车对轨道的压力5600

N.四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图是半径为R=0.5m的光滑圆弧形轨道，直径AC水平，直径CD竖直。今有质量为m=1kg的小球a从A处以初速度v0=沿圆弧运动，与静止在圆弧底端B处直径相同的小球b发生碰撞。则（g=10m/s2）（1）小球a在A处对轨道的压力多大？（结果保留两位有效数字）（2）若小球b质量也为m，且a、b发生弹性碰撞，则碰后小球b的速度多大？（3）若小球b质量为km（k>0），且a、b碰后粘在一起，欲使ab不脱离轨道求k的取值范围。参考答案：（1）设小球a在A点受到的支持力为FN，则

┉┉┉（2分）

代入数据解得

┉（1分）由牛顿第三定律可知小球a对轨道的压力等于FN即108N

┉┉┉（1分）（2）小球a由A到B过程中机械能守恒，设小球a到达B点的速度为v，则

┉┉（2分）

代入数据可解得┉┉（1分）碰撞过程a、b组成的系统动量守恒、机械能守恒，设碰后a、b球速度分别为va、vb则

┉┉┉（2分）

┉┉┉（1分）由以上三式可解得（不合舍去）

或故碰后b球速度为

┉┉┉（1分）（3）设碰后ab的速度为vab，到达D点的速度为，则

①┉┉┉（1分）

②┉┉┉（1分）

③

┉（1分）

┉┉┉（1分）④由①②解得┉┉┉（1分）由①③④解得┉┉┉（1分）故欲使ab不脱离轨道须或┉┉（1分）17.惰性气体分子为单原子分子，在自由原子情形下，其电子电荷分布是球对称的。负电荷中心与原子核重合。但如两个原子接近，则彼此能因静电作用产生极化（正负电荷中心不重合），从而导致有相互作用力，这称为范德瓦尔斯相互作用。下面我们采用一种简化模型来研究此问题。当负电中心与原子核不重合时，若以x表示负电中心相对正电荷（原子核）的位移，当x为正时，负电中心在正电荷的右侧，当x为负时，负电中心在正电荷的左侧，如图1所示。这时，原子核的正电荷对荷外负电荷的作用力f相当于一个劲度系数为k的弹簧的弹性力，即f=－kx，力的方向指向原子核，核外负电荷的质量全部集中在负电中心，此原子可用一弹簧振子来模拟。今有两个相同的惰性气体原子，它们的原子核固定，相距为R，原子核正电荷的电荷量为q，核外负电荷的质量为m。因原子间的静电相互作用，负电中心相对各自原子核的位移分别为x1和x2，且|x1|和|x2|都远小于R，如图2所示。此时每个原子的负电荷除受到自己核的正电荷作用外，还受到另一原子的正、负电荷的作用。众所周知，孤立谐振子的能量E=mv2/2+kx2/2是守恒的，式中v为质量m的振子运动的速度，x为振子相对平衡位置的位移。量子力学证明，在绝对零度时，谐振子的能量为hω/2，称为零点振动能，，h为普朗克常量，为振子的固有角频率。试计算在绝对零度时上述两个有范德瓦尔斯相互作用的惰性气体原子构成的体系的能量，与两个相距足够远的（可视为孤立的、没有范德瓦尔斯相互作用的）惰性气体原子的能量差，并从结果判定范德瓦尔斯相互作用是吸引还是排斥。可利用当|x|<<1时的近似式(1+x)1/2≈1+x/2-x2/8，(1+x)-1≈1－x+x2。参考答案：两个相距R的惰性气体原子组成体系的能量包括以下几部分：每个原子的负电中心振动的动能，每个原子的负电中心因受各自原子核“弹性力”作用的弹性势能，一个原子的正、负电荷与另一原子的正、负电荷的静电相互作用能.以和分别表示两个原子的负电中心振动速度，和分别表示两个原子的负电中心相对各自原子核的位移，则体系的能量

，

式中U为静电相互作用能

，

(2)为静电力常量．因，，，利用，可将(2)式化为

，

(3)因此体系总能量可近似表为

.

(4)注意到和，可将(4)式改写为

.

(5)式中，

，

(6)

，

(7)

，

(8)

．

(9)(5)式表明体系的能量相当于两个独立谐振子的能量和，而这两个振子的固有角频率分别为

，

(10)

.

(11)在绝对零度，零点能为