2022-2023学年广东省广州市石基中学高三物理期末试卷含解析

2022-2023学年广东省广州市石基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.空间站是科学家进行天文探测和科学实验的特殊而又重要的场所。假设空间站正在地球赤道平面内的圆周轨道上运行，其离地球表面的高度为同步卫星离地球表面高度的十分之一，且运行方向与地球自转方向一致。下列说法正确的是A．空间站运行的加速度等于其所在高度处的重力加速度B．空间站运行的速度等于同步卫星运行速度的倍C．在空间站工作的宇航员因受到平衡力作用而在舱中悬浮或静止D．站在地球赤道上的人观察到空间站向东运动参考答案：AD根据G=mg=ma，知“空间站”运行的加速度等于其所在高度处的重力加速度，故A正确．根据G=m得：v=，离地球表面的高度不是其运动半径，所以线速度之比不是：1，故B错误；在“空间站”工作的宇航员处于完全失重状态，靠万有引力提供向心力，做圆周运动，故C错误；轨道半径越大，角速度越小，同步卫星和地球自转的角速度相同，所以空间站的角速度大于地球自转的角速度，所以站在地球赤道上的人观察到空间站向东运动，故D正确。2.（单选）如图所示，物体B叠放在物体A上，A、B的质量均为m，且上、下表面均与斜面平行，它们以共同速度沿倾角为θ的固定斜面C匀速下滑，则（

） A．A，B间没有静摩擦力 B．A受到B的静摩擦力方向沿斜面向上 C．A受到斜面的滑动摩擦力大小为2mgsinθ D．A与B间的动摩擦因数μ＝tanθ参考答案：C3.炎热的夏天，小明在卧室里整晚使用额定电压为220V、制冷时工作电流为7.4A的空调，空调温度设定在28℃，小圆整晚使用“220V，65W”的电风扇，则空调消耗的电能约是电风扇消耗电能的A．0.04倍

B．2倍

C．20倍

D．30倍参考答案：C4.某车队从同一地点先后从静止开出n辆汽车，在平直的公路上沿一直线行驶，各车均先做加速度为a的匀加速直线运动，达到速度v后做匀速直线运动，汽车都匀速行驶后，相邻两车距离均为s，则相邻两车启动的时间间隔为

参考答案：答案：D5.回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电极相连接的两个D形金属盒，两盒问的狭缝中形成的周期性变化的电场，使粒子在通过

狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示，要增大带电粒子射出时的动能，则下列说法中正确的是A.增大匀强电场问的加速电压B.增大磁场的磁感应强度C.减小狭缝间的距离D.增大D形金属盒的半径

参考答案：BD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（4分）在光滑的水平面内，一质量ｍ＝1kg的质点，以速度＝10m/s沿ｘ轴正方向运动，经过原点后受一沿ｙ轴正方向的恒力Ｆ＝5Ｎ作用，直线ＯＡ与ｘ轴成37°角，如图所示。如果质点的运动轨迹与直线ＯＡ相交于Ｐ点，则质点从Ｏ点到Ｐ点所经历的时间为

s，质点经过Ｐ点时的速率为

____

m/s．（）

参考答案：3；18.037.①图示为探究牛顿第二定律的实验装置，该装置由气垫导轨、两个光电门、滑块和沙桶等组成。光电门可以测出滑块分别通过两个光电门的瞬时速度，导轨标尺可以测出两个光电门间的距离，另用天平测出滑块和沙桶的质量分别为M和m.下面说法正确的是_______（选填字母代号）．A．用该装置可以测出滑块的加速度B．用该装置探究牛顿第二定律时，要保证拉力近似等于沙桶的重力，因此必须满足m<<MC．可以用该装置验证机械能守恒定律，但必须满足m<<MD．可以用该装置探究动能定理，但不必满足m<<M②某同学采用控制变量法探究牛顿第二定律，在实验中他将沙桶所受的重力作为滑块受到的合外力F，通过往滑块上放置砝码改变滑块的质量M。在实验中他测出了多组数据，并画出了如图所示的图像，图像的纵坐标为滑块的加速度a，但图像的横坐标他忘记标注了，则下列说法正确的是

A．图像的横坐标可能是F，图像AB段偏离直线的原因是没有满足m<<M

B．图像的横坐标可能是M，图像AB段偏离直线的原因是没有满足m<<M

C．图像的横坐标可能是，图像AB段偏离直线的原因是没有满足m<<M

D．若图像的横坐标是，且没有满足m<<M，图像的AB部分应向虚线上方偏离参考答案：8.（4分）放射性元素每秒有一个原子核发生衰变时，其放射性活度即为1贝可勒尔。是核电站中核反应的副产物，它可以衰变成，半衰期为8天。福岛核电站泄漏出的放射性物质中就含有，当地政府在某次检测中发现空气样品的放射性活度为本国安全标准值的4倍。则一个核中有_______个中子、衰变成时放出的粒子为_______粒子。至少经过_______天，该空气样品中的放射性活度才会达到本国安全标准值。参考答案：78、?、169.如题12B-1图所示的装置，弹簧振子的固有频率是4Hz。现匀速转动把手，给弹簧振子以周期性的驱动力，测得弹簧振子振动达到稳定时的频率为1Hz，则把手转动的频率为___▲____。（A）1Hz（B）3Hz（C）4Hz（D）5Hz参考答案：A)受迫振动的频率等于驱动力的频率，f=1hz，故A对；B、C、D错。

10.如图所示，当电键K断开时，用光子能量为2.5eV的一束光照射阴极P，发现电流表读数不为零。合上电键，调节滑动变阻器，发现当电压表读数小于0.60V时，电流表读数仍不为零；当电压表读数大于或等于0.60V时，电流表读数为零。由此可知阴极材料的逸出功为W=

.参考答案：1.9eV11.一个质量为m的氢气球下方通过细绳悬挂一个质量为2m的小球，以速度v匀速上升，它们的总动量为_______；若某一时刻细绳断裂，过了一段时间后小球的速度恰好为零，此时氢气球的动量为_________。（设整个过程中两物体受空气作用力、重力不变）参考答案：3mv，3mv12.做匀变速直线运动的小车带动纸带通过打点计时器,打出的部分计数点如图所示.每相邻两计数点间还有四个点未画出来,打点计时器使用的是50Hz的低压交流电.（结果均保留两位小数）①相邻两计数点间的时间间隔是

ｓ，打点计时器打“2”时,小车的速度v2=

m/s.②小车的加速度大小为________m/s2（要求用逐差法求加速度）③请你依据本实验原理推断第7计数点和第8计数点之间的距离大约是

cm参考答案：①

01

、

0.49

；②

0.88

；③

9.74

13.为了探究物体做功与物体速度变化的关系，现提供如图所示的器材，让小车在橡皮筋的作用下弹出后，沿木板滑行．请思考探究思路并回答下列问题(打点计时器交流电频率为50Hz)．(1)为了消除摩擦力的影响应采取什么措施？答：将木板的一端用木块垫起适当的高度，使小车能下滑即可．(2)当我们分别用相同的橡皮筋1条、2条、3条、……并起来进行第1次、第2次、第3次、……实验时，每次实验中橡皮筋拉伸的长度都应保持一致，我们把第1次实验时橡皮筋对小车做的功记为W.(3)由于橡皮筋对小车做功而使小车获得的速度可以由打点计时器和纸带测出，如下图所示的是其中四次实验打出的部分纸带．

(4)试根据第(2)、(3)项中的信息，填写下表：次数1234橡皮筋对小车做功W

小车速度v(m/s)

v2(m2/s2)

从表中数据可得出结论：____________________________________________________.

参考答案：固定打点计数器(1分)缓慢匀速(1分)次数1234

橡皮筋对小车做功W2W3W4W三行各1分，有错不得分小车速度v(m/s)1.01.4151.732.0v2(m2/s2)1.02.03.04.0结论：橡皮筋对小车做的功与小车速度的平方成正比三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.动画片《光头强》中有一个熊大熊二爱玩的山坡滑草运动，若片中山坡滑草运动中所处山坡可看成倾角θ=30°的斜面，熊大连同滑草装置总质量m=300kg，它从静止开始匀加速下滑，在时间t=5s内沿斜面滑下的位移x=50m．（不计空气阻力，取g=10m/s2）问：（1）熊大连同滑草装置在下滑过程中受到的摩擦力F为多大？（2）滑草装置与草皮之间的动摩擦因数μ为多大（结果保留2位有效数字）？参考答案：（1）熊大连同滑草装置在下滑过程中受到的摩擦力F为300N；（2）滑草装置与草皮之间的动摩擦因数μ为多大为0.12．考点： 牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系．专题： 牛顿运动定律综合专题．分析： （1）根据匀变速直线运动的位移时间公式求出下滑的加速度，对熊大连同滑草装置进行受力分析，根据牛顿第二定律求出下滑过程中的摩擦力．（2）熊大连同滑草装置在垂直于斜面方向合力等于零，求出支持力的大小，根据F=μFN求出滑草装置与草皮之间的动摩擦因数μ．解答： 解：（1）由运动学公式S=，解得：a==4m/s沿斜面方向，由牛顿第二定律得：mgsinθ﹣f=ma

解得：f=300N

（2）在垂直斜面方向上：N﹣mgcosθ=0

又f=μN

联立解得：μ=答：（1）熊大连同滑草装置在下滑过程中受到的摩擦力F为300N；（2）滑草装置与草皮之间的动摩擦因数μ为多大为0.12．点评： 解决本题的关键知道加速度是联系力学和运动学的桥梁，通过加速度可以根据力求运动，也可以根据运动求力．15.（选修模块3－4）如图所示是一种折射率n=1.5的棱镜用于某种光学仪器中。现有一束光线沿MN的方向射到棱镜的AB界面上，入射角的大小。求光在棱镜中传播的速率及此束光线射出棱镜后的方向（不考虑返回到AB面上的光线）。

参考答案：解析：由得（1分）

由得，（1分）

由＜，可知C＜45°（1分）

而光线在BC面的入射角＞C，故光线在BC面上发生全反射后，垂直AC面射出棱镜。（2分）

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，一束截面为圆形(半径R=1m)的平行紫光垂直射向一半径也为R的玻璃半球的平面，经折射后在屏幕S上形成一个圆形亮区.屏幕S至球心距离为D=(+1)m，不考虑光的干涉和衍射，试问：①若玻璃半球对紫色光的折射率为n=，请你求出圆形亮区的半径.②若将题干中紫光改为白光，在屏幕S上形成的圆形亮区的边缘是什么颜色？参考答案：①1m

②紫色17.蹦床比赛分成预备运动和比赛动作。最初，运动员静止站在蹦床上.。在预备运动阶段，他经过若干次蹦跳，逐渐增加上升高度，最终达到完成比赛动作所需的高度；此后，进入比赛动作阶段。把蹦床简化为一个竖直放置的轻弹簧，弹力大小F=kx(x为床面下沉的距离，k为常量)。质量m=50kg的运动员静止站在蹦床上，床面下沉x0=0.10m；在预备运动中，假设运动员所做的总功W全部用于其机械能；在比赛动作中，把该运动员视作质点，其每次离开床面做竖直上抛运动的腾空时间均为△t=2.0s，设运动员每次落下使床面压缩的最大深度均为xl。取重力加速度g=I0m/s2，忽略空气阻力的影响。求常量k，并画出弹力F随x变化的图象；求在比赛动作中，运动员离开床面后上升的最大高度hm;借助F-x图像可以确定弹力做功的规律，在此基础上，求x1和W的值参考答案：（1）床面下沉x0=0.10m时，运动员受力平衡，mg=kx0，解得：k=mg/x0=5.0×103N/m。弹力F随x变化的示意图如图所示。（2）运动员从x=0处离开床面，开始腾空，其上升、下落时间相等，hm=g()2.=5.0m。（3）参考由速度——时间图象求位移的方法，F——x图象下的面积等于弹力做功，从x处到x=0，弹力做功WT，WT=x·kx=kx2。运动员从x1处上升到最大高度hm的过程，根据动能定理，有：kx12-mg(hm+x1)=0.解得：x1=x0+=1.1m。k3s5u对整个预备过程，由题述条件以及功能关系，有：W+kx02=mg(hm+x0)，解得：W=2525J=2.5×103J。18.如图所示，在平面坐标系xoy内，第Ⅱ、Ⅲ象限内存在沿y轴正方向的匀强电场，第Ⅰ、Ⅳ象限内存在半径为L的圆形匀强磁场，磁场圆心在M（L，0）点，磁场方向垂直于坐标平面向外，一带正电粒子从第Ⅲ象限中的Q（－2L，－L）点以速度v0沿x轴正方向射出，恰好从坐标原点O进入磁场，从P（2L，0）