2022年广西壮族自治区南宁市振华学校高三物理上学期期末试卷含解析

2022年广西壮族自治区南宁市振华学校高三物理上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.（多选题）一宇航员到达半径为R、密度均匀的某星球表面，做如下实验：用不可伸长的轻绳拴一质量为m的小球，上端固定在O点，如图甲所示，在最低点给小球某一初速度，使其绕O点的竖直面内做圆周运动，测得绳的拉力F大小随时间t的变化规律如图乙所示．F1=7F2，设R、m、引力常量G以及F1为已知量，忽略各种阻力．以下说法正确的是（

）A．该星球表面的重力加速度为B．卫星绕该星球的第一宇宙速度为C．星球的质量为D．小球在最高点的速度为零参考答案：AC考点：万有引力定律；圆周运动【名师点睛】根据砝码做圆周运动时在最高点和最低点的运动规律，找出向心力的大小，可以求得重力加速度；知道在星球表面时，万有引力和重力近似相等，而贴着星球的表面做圆周运动时，物体的重力就作为做圆周运动的向心力.2.用三根轻绳将质量为m的物块悬挂在空中，如图示。已知绳ac和bc与竖直方向的夹角分别为30o和60o。则ac和bc绳的拉力大小分别为A.mg，mg

B.mg，mgC.mg，mg

D.mg，mg参考答案：A3.如图所示，MPQO为有界的竖直向下的匀强电场，电场强度为E,ACB为光滑固定的半圆形轨道，圆轨道半径为R，AB为圆水平直径的两个端点，AC为圆弧。一个质量为m电荷量为-q的带电小球，从A点正上方高为H处由静止释放，并从A点沿切线进入半圆轨道。不计空气阻力及一切能量损失，关于带电粒子的运动情况，下列说法正确的是

-q,m

A.小球一定能从B点离开轨道B.小球在AC部分可能做匀速圆周运动C.若小球能从B点离开，上升的高度一定小于HD.小球到达C点的速度可能为零参考答案：BC4.下列说法正确的是

A.气体的压强等于器壁单位面积上所受气体分子平均作用力的大小B.当某一密闭容器自由下落时，容器中气体的压强不会变为零C.气体的温度升高时，分子的热运动变得剧烈，分子的平均动能增大，撞击器壁时对器壁的作用力增大，从而气体的压强一定增大D.气体的体积变小时，单位体积的分子数增多，单位时间内打到器壁单位面积上的分子数增多，从而气体的压强一定增大E.在“用油膜法测分子直径”的实验中，能否得到理想的油膜轮廓，滴液体时的高度是一个很重要的因素。高度太高，实验不易成功参考答案：ABE5.一弹簧振子做简谐运动，其振动图像如图所示，那么在（－Dt）和（＋Dt）（Dt是微小的时间）两时刻，振子的：①速度相同；②加速度相同；③相对平衡位置的位移相同；④振动的能量相同。以上选项中正确的是A．①②

B．②③

C．③④

D．①④参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，A、B、C三点都在匀强电场中．已知AC⊥BC，∠ABC＝60°，BC＝20cm.把一个q＝10－5C的正电荷从A移到B，电场力做功为零；从B移到C，电场力做功为－1.73×10－3J，则该匀强电场的场强大小是

V/m，并在图中作出这个电场线。

参考答案：1000V/m,7.某中学的实验小组利用如图所示的装置研究光电效应规律，用理想电压表和理想电流表分别测量光电管的电压以及光电管的电流．当开关打开时，用光子能量为2.5eV的光照射光电管的阴极K，理想电流表有示数，闭合开关，移动滑动变阻器的触头，当电压表的示数小于0.60V时，理想电流表仍有示数，当理想电流表的示数刚好为零时，电压表的示数刚好为0.60V．则阴极K的逸出功为1.9eV，逸出的光电子的最大初动能为0.6eV．参考答案：：解：设用光子能量为2.5eV的光照射时，光电子的最大初动能为Ekm，阴极材料逸出功为W0，当反向电压达到U=0.60V以后，具有最大初动能的光电子也达不到阳极，因此eU=Ekm由光电效应方程：Ekm=hν﹣W0由以上二式：Ekm=0.6eV，W0=1.9eV．所以此时最大初动能为0.6eV，该材料的逸出功为1.9eV；故答案为：1.9eV，0.6eV．8.（6分）某行星绕太阳的运动可近似看作匀速圆周运动，已知行星运动的轨道半径为R，周期为T，万有引力恒量为G，则该行星的线速度大小为___________，太阳的质量可表示为___________。参考答案：，9.氢原子的能级图如图所示，一群处于n=4能级的氢原子向较低能级跃迁,能产生

▲

种不同频率的光子，其中频率最大的光子是从n=4的能级向n=

▲

的能级跃迁所产生的。参考答案：6110.甲、乙两车以相同的速率在水平地面上相向做匀速直线运动，某时刻乙车先以大小为a的加速度做匀减速运动，当速率减小到0时，甲车也以大小为a的加速度做匀减速运动。为了避免碰车，在乙车开始做匀减速运动时，甲、乙两车的距离至少应为_________.参考答案：11.（9分）简易温度计构造如图所示。两内径均匀的竖直玻璃管下端与软管连接，在管中灌入液体后，将左管上端通过橡皮塞插入玻璃泡。在标准大气压下，调节右管的高度，使左右两管的液面相平，在左管液面位置标上相应的温度刻度，多次改变温度，重复上述操作。（1）（单选题）此温度计的特点是A．刻度均匀，刻度值上小下大B．刻度均匀，刻度值上大下小C．刻度不均匀，刻度值上小下大D．刻度不均匀，刻度值上大下小（2）（多选题）影响这个温度计灵敏度的因素有A．液体密度

B．玻璃泡大小

C．左管内径粗细

D．右管内径粗细（3）若管中液体是水银，当大气压变为75cmHg时，用该温度计测得的温度值________（选填“偏大”或“偏小”）。为测得准确的温度，在测量时需__________。参考答案：（1）A

（2）BC

（3）偏大；调整两管液面高度差，使右管液面比左管液面高1cm，然后读数【考点定位】气体的状态方程12.如图所示，匀强电场中某一条电场线上a、b两点相距l，电势Ua＜Ub，一个电量大小为q的粒子只受电场力作用，沿该电场线从a点移动到b点的过程中，动能减少了DEK．则该带电粒子带_______电；该匀强电场的场强大小为_________．

参考答案：

答案：正

DEK/ql13.（4分）图是一个单摆做受迫振动时的共振曲线，由图可知，该单摆的长是

m；若增大该单摆的摆长，则与原图相比较，共振曲线的“峰”将

（填“向左移动”、“保持不变”或“向右移动”）。（运算中）参考答案：1；向左移动三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（选修3-4模块）(6分)如图所示，红光和紫光分别从介质1和介质2中以相同的入射角射到介质和真空的界面，发生折射时的折射角也相同。请你根据红光在介质1与紫光在介质2的传播过程中的情况，提出三个不同的光学物理量，并比较每个光学物理量的大小。参考答案：答案：①介质１对红光的折射率等于介质２对紫光的折射率；②红光在介质１中的传播速度和紫光在介质２中的传播速度相等；③红光在介质１中发生全反射的临界角与紫光在介质２中发生全反射的临界角相等。（其它答法正确也可；答对每１条得２分，共6分）15.质量分别为m和3m的A、B两个小球以相同的速率v沿同一直线相向运动，碰后B球停止不动，试求A球碰后的速度，并判断它们之间发生的是弹性碰撞还是非弹性碰撞（说明理由）．参考答案：弹性碰撞取B球碰前的速度方向为正方向，设A球碰后的速度为v′，由动量守恒定律有解得，方向与B球碰前的速度方向相同由于，故碰撞前后的总动能相等，则此碰撞是弹性碰撞四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示,等边三角形AQC的边长为2L，P、D分别为AQ、AC的中点.水平线QC以下是水平向左的匀强电场,区域Ⅰ(梯形PQCD)内有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B0；区域Ⅱ(三角形APD)内的磁场方向垂直纸面向里,区域Ⅲ(虚线PD之上、三角形APD以外)的磁场与区域Ⅱ大小相等、方向相反.带正电的粒子从Q点正下方，距离Q为L的O点以某一速度射入电场,在电场力作用下以速度v0垂直QC到达该边中点N,经区域Ⅰ再从P点垂直AQ射入区域Ⅲ(粒子重力忽略不计).求：

(1)求该粒子的比荷；(2)求该粒子从O点运动到N点的时间t1和匀强电场E；(3)若区域Ⅱ和区域Ⅲ内磁场的磁感应强度为3B0，则粒子经过一系列运动后会返回至O点，求粒子从N点出发再回到N点的运动过程所需的时间t．参考答案：【知识点】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．I3K3【答案解析】（1）

（2），

（3）解析：：（1）由题意可知，粒子在区域Ⅰ内做匀速圆周运动，轨道半径为：r1=L；

由牛顿第二定律和洛伦兹力表达式得到：

qvB=m解得：；

（2）粒子从O点到N点过程中，竖直向上做速度为v0的匀速直线运动，则：

t1=水平向右做末速度为零的匀减速直线运动，则：

L=，由牛顿第二定律得：QE=ma，解得：E=2B0v0；

（3）带电粒子在区域Ⅱ和区域Ⅲ内做匀速圆周运动，同理由牛顿第二定律和洛伦兹力表达式可得：

r2=粒子从N点出发再回到N点的运动轨迹如图所示：

在区域Ⅰ中匀速圆周运动周期：T1=；

在区域Ⅰ中运动的时间：t2=；

在区域Ⅱ和区域Ⅲ中匀速圆周运动周期：T2=；

在区域Ⅱ和区域Ⅲ中运动时间：t2=T2+T2+T2=；

所以t=t2+t3=【思路点拨】（1）粒子在区域Ⅰ内做匀速圆周运动，圆心为Q点，故半径等于QN，洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律列式求解即可；

（2）粒子从O到N与从N到O是逆过程，N到O做类平抛运动；故O到N的竖直分运动是匀速直线运动，水平分运动是匀加速直线运动，根据分位移公式列式求解即可；

（3）画出粒子在磁场中运动轨迹，找出半径与三角形边长的关系，定出时间与周期的关系，求出时间．17.

如图所示，在高出水平地面的光滑平台上放置一质量、由两种不同材料连接成一体的薄板A，其右段长度且表面光滑，左段表面粗糙。在A最右端放有可视为质点的物块B，其质量。B与A左段间动摩擦因数。开始时二者均静止，现对A施加水平向右的恒力，待B脱离A（A尚未露出平台）后，将A取走。B离开平台后的落地点与平台右边缘的水平距离。（取）求：（1）B离开平台时的速度。（2）B从开始运动到刚脱离A时，B运动的时间tB和位移xB（3）A左端的长度l2参考答案：1）设物块平抛运动的时间为t，由运动学知识可得

①

②

联立①②式，代入数据得

③

（2）设B的加速度为a2，由牛顿第二定律和运动学的知识得

④

⑤

⑥联立③④⑤⑥式，代入数据得

⑦

⑧（3）设B刚开始运动时A的速度为，由动能定理得

⑨设B运动后A的加速度为，由牛顿，第二定律和运动学知识得

⑩

11联立⑦⑧⑨⑩11式，代入数据得

12

18.两块平行金属板A、B彼此平行放置，板间距离为d，两板分别带有等量异种电荷，且A板带正电，B板接地.两板正中间有一带负电的油滴P,油滴质量为m，带电量为-q,当两板水平放置时，油滴恰好平衡.当两板倾斜60°，并保持A板所带电量