2022-2023学年广西壮族自治区桂林市西岭中学高三物理期末试卷含解析

2022-2023学年广西壮族自治区桂林市西岭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，半径为R的竖直光滑圆轨道内侧底部静止着一个光滑小球，现给小球一个冲击使其在瞬间得到一个水平初速v0，若v0大小不同，则小球能够上升到的最大高度（距离底部）也不同。下列说法中不正确的是A．如果，则小球能够上升的最大高度等于R/2B．如果，则小球能够上升的最大高度小于3R/2C．如果，则小球能够上升的最大高度等于2RD．如果，则小球能够上升的最大高度等于2R参考答案：C2.(单选)在斜面上等高处，静止着两个相同的物块A和B.两物块之间连接着一个轻质弹簧，劲度系数为K，斜面的倾角为，两物块和斜面间的摩擦因数均为，则弹簧的最大伸长量是：(

) A. B. C.

D.参考答案：D3.质量为2kg的小木块m与位于水平地面上的质量为4kg的大木块M接触，木块间，大木块与地面之间的动摩擦因数均为0.4，为了使小木块不下落，作用一水平力F于小木块上，如图所示，g取10m/s2,则力F的大小至少为A．39N

B．50N

C．24N

D．63N参考答案：答案：D4.一定质量的气体，气体分子之间相互作用力可忽略不计，现使其温度降低而压强变大，达到新的平衡后（

）A．气体的密度变大

B．气体分子无规则运动的平均动能变大C．每个分子无规则运动的速率都变大

D．每个分子无规则运动的速率都变小参考答案：

A5.如图所示，一个电量为+Q的点电荷甲，固定在绝缘水平面上的O点．另一个电量为﹣q及质量为m的点电荷乙，从A点以初速度v0沿它们的连线向甲运动，到B点速度最小，最小值为v．已知静电力常量为k、点电荷乙与水平面的动摩擦因数为μ及AB间距离为L0，则A．OB间的距离为B．从A到B的过程中，电场力对点电荷乙做的功为C．从A到B的过程中，电场力对点电荷乙做的功为D．在点电荷甲形成的电场中，AB间电势差参考答案：答案：AB二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，两个等大反向的水平力分别作用在物体A和B上，A和B均处于静止状态，若各个接触面均与水平地面平行，则B物体受___个力作用。参考答案：57.有一直角架AOB，AO水平放置，表面粗糙。OB竖直向下，表面光滑。AO上套有一个小环P，OB上套有一个小环Q，两环质量均为m，两环间由一根质量可忽略、不可伸长的细绳相连，并在某一位置平衡（如图13）。现将P环向左移一小段距离，两环再次达到平衡，移动后和移动前比较，AO杆对P环的支持力N；细绳的拉力T

。

参考答案：不变，变大8.（4分）如图所示，质点P以O为圆心、r为半径作匀速圆周运动，周期为T，当质点P经过图中位置A时，另一质量为m、初速度为零的质点Q受到沿OA方向的水平恒定拉力F作用从静止开始在光滑水平面上作直线运动，为使P、Q在某时刻速度相同，拉力F必须满足的条件是______.参考答案：

答案：

9.在《测定匀变速直线运动的加速度》的实验中，打点计时器是用于测量

的仪器，工作电源是（填“交流电”或“直流电”），电源电压是

V。参考答案：10.如图所示是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带。

(1)已知打点计时器电源频率为50Hz，则纸带上打相邻两点的时间间隔为

。(2)A、B、C、D是纸带上四个计数点，每两个相邻计数点间有四个点没有画出，从图中读出A、B两点间距x=

cm；C点对应的速度是

m／s，加速度是

m／s2(速度和加速度的计算结果保留两位有效数字)参考答案：(1)0.02s

(2)0.65（0.63—0.69均给分）0.10（0.098—0.10均给分）

0.30（0.20—0.30均给分）（1）纸带上打相邻两点的时间间隔T==s=0.02s。（2）A、B间的距离x=0.65cm．B、D间的距离是2.05cm，时间间隔T=0.2s，则vc==0.10m/s。由公式知=,代入数据解得a=0.30m／s2。11.（6分）如图所示，电容器C1＝6，C2＝3，电阻R1＝6Ω，R2＝3Ω，电压U=18V，当开关S断开时，A、B两点间的电压UAB＝______________；当S闭合时，电容器C1的电荷量改变了______________库仑。参考答案：UAB=18V，△=3.6×10-5C

(各3分)12.一列简谐横波，沿x轴正向传播，t=0时波形如图甲所示，位于x=0.5m处的A点振动图象如图乙所示．则该波的传播速度是10m/s；则t=0.3s，A点离开平衡位置的位移是﹣8cm．参考答案：①由图甲知波长为λ=2m，由图乙可知波的周期是T=0.2s；则波速为v==10m/s．由乙图知：t=0.3s时，A点到达波谷，其位移为﹣8cm13.（4分）两木块质量分别为m、M，用劲度系数为K的轻弹簧连在一起，放在水平地面上，将木块1压下一段距离后释放，它就上下作简谐振动，在振动过程中木块2刚好始终不离开地面（即它对地面最小压力为零）。则：（1）木块1的最大加速度大小是

。（2）木块2对地面的最大压力大小是

。参考答案：

(M+m)g/m

2(M+m)g三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图所示，将一个斜面放在小车上面固定，斜面倾角θ=37°，紧靠斜面有一质量为5kg的光滑球，取重力加速度g＝10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8，则：试求在下列状态下：(1)小车向右匀速运动时，斜面和小车对小球的弹力大小分别是多少？(2)小车向右以加速度3m/s2做匀加速直线运动，斜面和小车对小球的弹力大小分别是多少？(3)小车至少以多大的加速度运动才能使小球相对于斜面向上运动。参考答案：(1)0，50N(2)25N，30N

(3)7.5m/s2【详解】(1)小车匀速运动时，小球随之一起匀速运动，合力为零，斜面对小球的弹力大小为0，竖直方向上小车对小球的弹力等于小球重力，即：否则小球的合力不为零，不能做匀速运动.(2)小车向右以加速度a1=3m/s2做匀加速直线运动时受力分析如图所示，有：代入数据解得：N1=25N，N2=30N(3)要使小球相对于斜面向上运动，则小车对小球弹力为0，球只受重力和斜面的弹力，受力分析如图，有：代入数据解得：答：(1)小车向右匀速运动时，斜面对小球的弹力为0和小车对小球的弹力为50N(2)小车向右以加速度3m/s2做匀加速直线运动，斜面和小车对小球的弹力大小分别是N1=25N，N2=30N.(3)小车至少以加速度向右运动才能使小球相对于斜面向上运动。15.声波在空气中的传播速度为340m/s，在钢铁中的传播速度为4900m/s。一平直桥由钢铁制成，某同学用锤子敲击一铁桥的一端而发出声音，分别经空气和桥传到另一端的时间之差为1.00s。桥的长度为_______m，若该波在空气中的波长为λ，则它在钢铁中波长为λ的_______倍。参考答案：

(1).365

(2).试题分析：可以假设桥的长度，分别算出运动时间，结合题中的1s求桥长，在不同介质中传播时波的频率不会变化。点睛：本题考查了波的传播的问题，知道不同介质中波的传播速度不同，当传播是的频率不会发生变化。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，细绳OA长30cm，O端与质量m=1kg的重物相连，A端与轻质圆环（重力不计）相连，圆环套在水平棒上可以滑动；定滑轮固定在距离圆环50cm的B处，跨过定滑轮的细绳，两端分别与重物m、重物G相连．若两条细绳间的夹角φ=90°，圆环恰好没有滑动，不计滑轮大小，整个系统处于静止状态，滑动摩擦力等于最大静摩擦力．求：（1）圆环与棒间的动摩擦因数μ；（2）重物G的质量M．参考答案：解：（1）因为圆环将要开始滑动，所受的静摩擦力刚好达到最大值，有f=μN．对环进行受力分析，则有：μN﹣FTcosθ=0N﹣FTsinθ=0代入数据解得：．（2）对重物m：Mg=mgcosθ所以：M=mcosθ=kg答：（1）圆环与棒间的动摩擦因数是0.75；（2）重物G的质量为0.6kg．【考点】共点力平衡的条件及其应用；摩擦力的判断与计算．【分析】（1）圆环恰好没有滑动，将要开始滑动时，所受的静摩擦力刚好达到最大值．根据共点力平衡条件对环进行研究，求出tanθ，得到θ．（2）物体m处于平衡状态，根据共点力平衡条件求解细绳的张力．（2）圆环将要滑动时，对重物进行受力分析，求解重物G的质量．17.（10分）如图所示，小灯泡的规格为“2V、4W”，连接在光滑水平导轨上，两导轨相距0.1m，电阻不计，金属棒ab垂直搁置在导轨上，电阻1Ω，整个装置处于磁感强度B=1T的匀强磁场中，为使小灯正常发光，求：

（1）ab的滑行速度多大？（2）拉动金属棒ab的外力的功率多大？参考答案：解析：（1）灯泡正常发光时路端电压U=2V，干路上电流=2A由闭合电路欧姆定律E=U+Ir=4V而E=Bdv得v=40m/s（2）金属棒所受安培力的大小为F安=BId=0.2N故外力的功率P=Fv=F安v=8W18.如图甲，单匝圆形线圈c与电路连接，电阻R2两端与平行光滑金属直导轨p1e1f1、p2e2f2连接．垂直于导轨平面向下、向上有矩形匀强磁场区域Ⅰ、Ⅱ，它们的边界为e1e2，区域Ⅰ中垂直导轨并紧靠e1e2平放一导体棒ab．两直导轨分别与同一竖直平面内的圆形光滑绝缘导轨o1、o2相切连接，o1、o2在切点f1、f2处开有小口可让ab进入，ab进入后小口立即闭合．已知：o1、o2的直径和直导轨间距均为d，c的直径为2d；电阻R1、R2的阻值均为R，其余电阻不计；直导轨足够长且其平面与水平面夹角为60°，区域Ⅰ的磁感强度为B0．重力加速度为g．在c中边长为d的正方形区域内存在垂直线圈平面向外的匀强磁场，磁感强度B随时间t变化如图乙所示，ab在t=0～内保持静止．（1）求ab静止时通过它的电流大小和方向；（2）求ab的质量m；（3）设ab进入圆轨道后能达到离f1f2的最大高度为h，要使ab不脱离圆形轨道运动，求区域Ⅱ的磁感强度B2的取值范围并讨论h与B2的关系式．参考答案：（1）ab静止时通过它的电流大小为，ab中电流方向为a→b；（2）ab的质量m为；（3）（ⅰ）当B2≥时，h为．（ⅱ）当B2≤时，ab能滑到圆轨道最高点，h为．：解：（1）由法拉第电磁感应定律得c内感生电动势E=S=d2?①由全电路欧姆定律有E=IR

②（R2被ab短路）联立①②解得：I==③根据楞次定律和右手螺旋定则（或者平衡条件和左手定则）判断知ab中电流方向为a→b④（2）由题意可知导轨平面与水平面夹角为θ=60°，对在t=0～内静止的ab受力分析有mgsinθ=B0Id⑤联立③⑤解得：m==

⑥（3）由题意知t=后，c内的磁感强度减为零，ab滑入区域Ⅱ，由直导轨足够长可知ab进入圆形轨道时已达匀速直线运动，设此时ab为v，其电动势为E2，电流为I2，由平衡条件得mgsinθ=B2I2d

⑦由法拉第电磁感应定律得动生电动势E2=B2dv⑧由全电路欧姆定律有

E2=

⑨（R1、R2并