2022年广西壮族自治区柳州市汪洞中学高三物理期末试卷含解析

2022年广西壮族自治区柳州市汪洞中学高三物理期末试卷含解析一、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.如图所示是一个网球沿竖直方向运动的频闪照片，由照片可知

A．网球正处于失重状态B．网球正在下降C．网球正处于超重状态D．网球正在上升参考答案：A2.如图所示，在a点由静止释放一个质量为m、电荷量为q的带电粒子，粒子到达b点时速度恰好为零，设ab所在的电场线竖直向下，a、b间的高度差为h，则（

）A.带电粒子带负电B.a、b两点间的电势差Uab=mgh/qC.b点场强大小为mg/qD.a点场强大于b点场强参考答案：AD带电质点由a点释放后向上运动，可知合力方向向上，而质点所受重力竖直向下，故电场力一定竖直向上，与电场线方向相反，可知该质点一定带负电，故A项正确.带电质点到b点时速度又减为零，可知向上运动过程中，合力先向上再向下，即重力不变，电场力减小，可知a处电场强度大于b处电场强度，故D项正确．a、b两点间的电势差Uab=-mgh/q,由已知无法求出b点场强大小，BC错误。故选AD．3.如图所示，将一劲度系数为的轻弹簧一端固定在内壁光滑、半径为R的半球形容器底部处(O为球心)，弹簧另一端与质量为m的小球相连，小球静止于P点。已知容器与水平面间的动摩擦因数为，OP与水平方向的夹角为0=30o。下列说法正确的是

A．水平面对容器有向右的摩擦力

B．轻弹簧对小球的作用力大小为mg

C．容器对小球的作用力大小为mg

D．弹簧原长为参考答案：CD以容器和小球整体为研究对象，分析受力可知：竖直方向有：总重力、地面的支持力，水平方向上地面对半球形容器没有摩擦力，故A错误．对小球进行受力分析可知，小球受重力、支持力及弹簧的弹力而处于静止，由共点力的平衡条件可求得小球受到的轻弹簧的弹力及小球受到的支持力；对小球的受力分析如图所示，由几何关系可知，T=F=mg，故弹簧原长为，故B错误CD正确。4.关于运动和力的关系，下列说法中正确的是：

(

)A．物体受到的合外力越大，加速度越大B．物体原来做匀变速直线运动，当合外力逐渐增大时，速度也一定逐渐增大C．作用在物体上的合外力不为零，物体的即时速度可能为零D．.物体运动速度的方向总跟合外力的方向一致参考答案：AB5.如图所示，一面积为S,电阻为R的N匝矩形线圈处于一个交变的磁场中，磁感应强度的变化规律为B=B0sinωt.下列说法正确的是（

）A．线框中会产生交变电流B．在t=时刻，线框中感应电流达到最大值C．从t=0到t=这一过程中通过导体横截面积的电荷量为D．若只增大变化磁场的频率，则线框中感应电流的频率也将增加，但电流的有效值不变参考答案：AB二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.质量为10kg的物体，原来静止在水平面上，当受到水平拉力F后，开始沿直线作匀加速运动，设物体经过时间t位移为s，且s、t的关系为s=2t2。则物体所受合外力大小为______N，第4s末的速度是______m／s，参考答案：40

167.质量为0.2kg的小球竖直向下以6m/s的速度落至水平地面，再以4m/s的速度反向弹回，取竖直向上为正方向，则小球与地面碰撞前后的动量变化为________kg·m/s。若小球与地面的作用时间为0.2s，则小球受到地面的平均作用力大小为________N(取g＝10m/s2)。参考答案：2128.电量分别为+q、+q和-q的三个小球，质量均为m，固定在水平放置的边长均为的绝缘轻质三角形框架的三个顶点处，并处于场强为E且方向水平的匀强电场中，如图所示．三角形框架在未知力F作用下绕框架中心O由静止开始沿逆时针转动，当转过120０时角速度为ω．则此过程中，带电小球系统总的电势能的增量为_____；合外力做的功为______．参考答案：2Eql；

9.如图所示是某原子的能级图,a、b、c为原子跃迁所发出的三种波长的光.在下列该原子光谱的各选项中,谱线从左向右的波长依次增大,则正确的是_____________.参考答案：C10.地球表面的重力加速度为g，地球半径为R。某颗中轨道卫星绕地球做匀速圆周运动，轨道离地面的高度是地球半径的3倍。则该卫星做圆周运动的向心加速度大小为__________；线速度大小为___________；周期为____________。参考答案：11.完全相同的三块木块并排的固定在水平面上，一颗子弹以速度v水平射入。若子弹在木块中做匀减速运动，穿透第三块木块的速度恰好为零，则子弹依次射入每块时的速度比为

，穿过每块木块所用的时间之比为

。参考答案：12.参考答案：（1）小车与滑轮之间的细线与小车平面平行（或与轨道平行）(2分)（2）远小于(3分)（3）根据知，与成正比(3分)13.如图，手用力握住一个竖直的瓶子，瓶子的重为250N，当瓶子静止时，瓶子受到

摩擦力的作用（选填“静”或“滑动”）。摩擦力的大小为

N，摩擦力的方向

（选填“竖直向上”、“竖直向上”、“水平向右”、“水平向左”）。如果在手和瓶子间抹了洗洁精，需要增大手握瓶子的力才能握住瓶子，此时瓶子受到摩擦力大小

（选填“变大”、“变小”或“不变”）。参考答案：静

250

竖直向上

不变三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.内表面只反射而不吸收光的圆筒内有一半径为R的黑球，距球心为2R处有一点光源S，球心O和光源S皆在圆筒轴线上，如图所示．若使点光源向右半边发出的光最后全被黑球吸收，则筒的内半径r最大为多少？参考答案：自S作球的切线S?，并画出S经管壁反射形成的虚像点，及由画出球面的切线N，如图1所示，由图可看出，只要和之间有一夹角，则筒壁对从S向右的光线的反射光线就有一部分进入球的右方，不会完全落在球上被吸收．由图可看出，如果r的大小恰能使与重合，如图2，则r?就是题所要求的筒的内半径的最大值．这时SM与MN的交点到球心的距离MO就是所要求的筒的半径r．由图2可得??????????

（1）由几何关系可知

（2）由（1）、（2）式得

（3）15.（选修3-4模块）（4分）如图所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图，已知波的传播速度v=2m/s．试回答下列问题：①写出x=1.0m处质点的振动函数表达式；②求出x=2.5m处质点在0～4.5s内通过的路程及t=4.5s时的位移．参考答案：

解析：①波长λ=2.0m，周期T=λ/v=1.0s，振幅A=5cm，则y=5sin(2πt)

cm（2分）

②n=t/T=4.5，则4.5s内路程s=4nA=90cm；x=2.5m质点在t=0时位移为y=5cm，则经过4个周期后与初始时刻相同，经4.5个周期后该质点位移y=

—5cm．（2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.雨过天晴，人们常看到天空中出现彩虹，它是阳光照射到空气中弥漫的水珠上时出现的现象，在说明这个现象时，需要分析光线射入水珠后的光路。一细束光线射入水珠，水珠可视为一个半径为R的球，球心O到入射光线的垂直距离为d，水的折射率为n。在图上画出该束光线射入水珠内经一次反射后又从水珠中射出的光路图，并求这束光线从射向水珠到射出水珠一次偏转的角度（用反三角函数表示）。参考答案：解析：光线经二次折射和一次反射角度之间关系如图所示：

由几何关系得sini＝d/R

（1分）第一次折射应用折射定律得：sini＝nsinr

（1分）解得sinr＝d/nR从图中可以看出，第一次折射光线偏转第二次折射光线偏转反射偏转

所以从光线射入到射出共偏转角度为＝17.在一条狭窄的公路上，乙车以=10m/s匀速行驶，甲车在后面以=30m/s速度匀速行驶。由于甲车司机疏忽，当两车相距=50米时，甲才发现乙，=0.2s后，甲以=3m/s2的加速度匀减速，并鸣笛警告。又经过=0.5s，乙车以=2m/s2的加速度加速。问两车是否会相撞？若相撞，求相撞时刻；若不相撞，求两车最小间距。参考答案：18.一光滑金属导轨如图13所示，水平平行导轨MN、ST相距l＝0.5m，竖直半圆轨道NP、TQ直径均为D＝0.8m．轨道左端用阻值R＝0.4Ω的电阻相连．水平导轨的某处有一竖直向上、磁感应强度B＝0.06T的匀强磁场．光滑金属杆ab质量m＝0.2kg、电阻r＝0.1Ω，当它以5m/s的初速度沿水平导轨从左端冲入磁场后恰好能到达竖直半圆轨道的最高点P、Q.设金属杆ab与轨道接触良好，并始终与导轨垂直，导轨电阻忽略不计．取g＝10m/s2，求金属杆：(1)刚进入磁场时，通过金属杆的电流大小和方向；(2)到达P、Q时的速度