2022-2023學(xué)年廣西壯族自治區(qū)南寧市市第三十七中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.（單選）甲、乙兩物體均做直線運動，它們在某段時間內(nèi)的位移x隨時間f變化的圖象如圖所示，則在0～t1時間內(nèi)，下列判斷正確的是（）A．甲物體做加速運動B．甲、乙兩物體運動方向相同C．甲的平均速度比乙的平均速度大D．甲、乙兩物體的平均速度大小相等參考答案：【考點】：勻變速直線運動的圖像．【專題】：運動學(xué)中的圖像專題．【分析】：位移圖象的斜率等于物體的速度，由數(shù)學(xué)知識比較速度的大小，確定物體的運動性質(zhì)．物體的位移大小等于縱坐標(biāo)的變化量．：解：A、位移圖象的斜率等于物體的速度，0～t1的時間內(nèi)甲沿正方向做減速運動，乙沿負(fù)方向做加速運動，運動方向相反．故AB錯誤．C、物體的位移大小等于縱坐標(biāo)的變化量，根據(jù)圖象可知甲、乙兩物體的位移大小相等，時間相等，所以平均速度大小相等，故C錯誤，D正確．故選：D．【點評】：對于位移圖象，抓住圖象的斜率等于速度、坐標(biāo)的變化量等于位移大小是關(guān)鍵．2.（多選）如圖所示，粗糙絕緣的水平面附近存在一個平行于水平面的電場，其中某一區(qū)域的電場線與x軸平行，在x軸上的電勢φ與坐標(biāo)x的關(guān)系用圖中曲線表示，圖中斜線為該曲線過點（0.15，3）的切線．現(xiàn)有一質(zhì)量為0.20kg，電荷量為+2.0×10﹣8C的滑塊P（可視作質(zhì)點），從x=0．l0m處由靜止釋放，其與水平面的動摩擦因數(shù)為0.02．取重力加速度g=10m/s2．則下列說法正確的是（）A．x=0.15m處的場強(qiáng)大小為2.0×l06N/CB．滑塊運動的加速度逐漸減小C．滑塊運動的最大速度約為0.1m/sD．滑塊最終在0.3m處停下參考答案：【考點】：勻強(qiáng)電場中電勢差和電場強(qiáng)度的關(guān)系；勻變速直線運動的圖像．【分析】：電勢Φ與位移x圖線的斜率表示電場強(qiáng)度，根據(jù)斜率判斷電場強(qiáng)度的變化，從而判斷出電場力的變化，根據(jù)牛頓第二定律判斷出加速度的變化，根據(jù)加速度方向與速度方向的關(guān)系，判斷出速度的變化，從而知道何時速度最大．：解：A、B、電勢Φ與位移x圖線的斜率表示電場強(qiáng)度，則x=0.15m處的場強(qiáng)：E===2×106N/C，此時的電場力F=qE=2×10﹣8×2×106N=0.04N，滑動摩擦力大小為：f=μmg=0.02×2N=0.04N，在x=0.15m前，電場力大于摩擦力，做加速運動，加速度逐漸減小，x=0.15m后電場力小于摩擦力，做減速運動，加速度逐漸增大．故A正確，B錯誤．C、在x=0.15m時，電場力等于摩擦力，速度最大，根據(jù)動能定理得：，因為0.10m和0.15m處的電勢差大約為1.5×105V，代入求解，最大速度大約為0.1m/s．故C正確；D、滑塊最終在0.3m處停下則滿足：qU﹣fx=0﹣0…①．因為0.10m和0.30m處的電勢差大約為3.0×105V，代入得：qU=2.0×10﹣8×3.0×105=6.0×10﹣3J…②fs=0.04×（0.30﹣0.10）=8×10﹣3J…③由①②③得：fs＞qU，故滑塊不能夠滑到x=0.30m處．故D錯誤．故選：AC【點評】：解決本題的關(guān)鍵知道電勢?與位移x圖線的斜率表示電場強(qiáng)度，會根據(jù)滑塊的受力判斷出滑塊的運動情況．3.（單選）一行星繞恒星作圓周運動。由天文觀測可得，該行星運動周期為T，速度為秒，引力常量為G，則(

)A.恒星的質(zhì)量為B.行星的質(zhì)量為C.恒星的半徑為D.行星運動的加速度為參考答案：A4.質(zhì)量為2kg的質(zhì)點在x－y平面上做曲線運動，在x方向的速度圖象和y方向的位移圖象如圖5所示，下列說法正確的是(

)A．質(zhì)點的初速度為5m/sB．質(zhì)點初速度的方向與合外力方向垂直C．質(zhì)點所受的合外力為3ND．2s末質(zhì)點速度大小為6m/s參考答案：AC5.（單選）某游樂場開發(fā)了一個名為“翻天滾地”的游樂項目。原理圖如圖所示：一個圓弧形光滑圓管軌道ABC，放置在豎直平面內(nèi)，軌道半徑為R，在A點與水平地面AD相接，B點為圓軌道最低點，地面與圓心O等高，MN是放在水平地面上長為3R、厚度不計的減振墊，左端M正好位于A點。讓游客進(jìn)入一個中空的透明彈性球，人和球的總質(zhì)量為m，球的直徑略小于圓管直徑。將球（內(nèi)裝有參與者）從A處管口正上方某處由靜止釋放后，游客將經(jīng)歷一個“翻天滾地”的刺激過程，不考慮空氣阻力，球視為質(zhì)點。那么以下說法中正確的是A．要使球能從C點射出后能打到墊子上，則球經(jīng)過C點時的速度至少為B．球從A到B的過程中重力的功率先減小后增大C．若球從C點射出后恰好能打到墊子的M端，則球經(jīng)過C點時對管外壁壓力大小為D．要使球能通過C點落到墊子上，球離A點的最大高度是5R

參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.參考答案：7.用M表示地球質(zhì)量，R表示地球半徑，T表示地球自轉(zhuǎn)周期，G表示萬有引力常量，則地面上物體的重力加速度為g=

，地球同步衛(wèi)星的軌道高度為h=

．參考答案：；﹣R．【考點】同步衛(wèi)星．【分析】根據(jù)已知量，地球表面的物體受到的重力等于萬有引力可求出近地軌道處的重力加速度；地球的同步衛(wèi)星的萬有引力提供向心力，可以求出地球同步衛(wèi)星的高度．【解答】解：地球表面的物體受到的重力等于萬有引力，有：=mg

解得：g=，地球的同步衛(wèi)星的萬有引力提供向心力：=m解得：r=那么地球同步衛(wèi)星的軌道高度為：h=﹣R；故答案為：；﹣R．8.如圖所示，在豎直平面內(nèi)存在著若干個無電場區(qū)和有理想邊界的勻強(qiáng)電場區(qū)，兩區(qū)域相互間隔，豎直高度均為h，電場區(qū)域水平方向無限長，每一電場區(qū)域場強(qiáng)的大小均為E，且E=mg/q，場強(qiáng)的方向均豎直向上。一個質(zhì)量為m，帶正電的、電荷量為q的小球（看作質(zhì)點），從第一無電場區(qū)域的上邊緣由靜止下落，不計空氣阻力。則小球從開始運動到剛好離開第n個電場區(qū)域的過程中，在無電場區(qū)域中所經(jīng)歷的時間為__________，在第n個電場區(qū)域中所經(jīng)歷的時間為________。參考答案：，9.一個質(zhì)量為m=70kg的人站在電梯中體重計上稱體重，當(dāng)電梯靜止時，體重計讀數(shù)為N；當(dāng)電梯以a=g的加速度向下做減速運動時，體重計上的讀數(shù)為N。（g=10m/s2）參考答案：700；140010.如圖所示，一輕繩一端懸于墻面上C點，另一端拴一重為N的光滑小球，小球擱置于輕質(zhì)斜面板上，斜面板斜向擱置于光滑豎直墻面上，斜面板長度為AB=L，圖中θ角均為30°．則AD=，墻面受到斜面板的壓力為50N．參考答案：：解：對小球受力分析如圖所示，則由幾何關(guān)系可知：=cos30°解得：F=100N；因斜面板處于平衡狀態(tài)，則A點的支持力、B點的彈力及D點的壓力三力應(yīng)交于一點，由幾何關(guān)系可知，AD長度應(yīng)l=；對斜面板由力矩平衡的條件可知：F′l=NLsin30°解得：N=50N；故答案為：；50．11.某同學(xué)設(shè)計了一個探究加速度a與物體所受合力F及質(zhì)量m關(guān)系的實驗，圖（a）為實驗裝置簡圖。（交流電的頻率為50Hz）①若取小車質(zhì)量M＝0.4kg，改變砂桶和砂的質(zhì)量m的值，進(jìn)行多次實驗，以下m的值不合適的是

.A．m1＝5gB．m2＝1kg

C．m3＝10g

D．m4＝400g②圖（b）為某次實驗得到的紙帶，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為

m/s2。（保留二位有效數(shù)字）③為了用細(xì)線的拉力表示小車受到的合外力，實驗操作時必須首先

.該操作是否成功判斷的依據(jù)是

.四．計算題:（本題有3小題，共40分）參考答案：12.如圖所示的實線和虛線分別表示同一個單擺在A、B兩個星球半徑大小相同的星球表面上的振動圖象，其中實線是A星球上的，虛線是B星球上的，那么兩個星球的平均密度ρA和ρB之比是__________。參考答案：4：113.按照玻爾原子理論，氫原子中的電子離原子核越遠(yuǎn)，氫原子的能量__________(選填“越大”或“越小”)。已知氫原子的基態(tài)能量為E1(E1<0)，電子質(zhì)量為m，基態(tài)氫原子中的電子吸收一頻率為γ的光子被電離后，電子速度大小為___________(普朗克常量為h).參考答案：解析：頻率為ν的光子的能量E=hν．氫原子中的電子離原子核越遠(yuǎn)，則能級越高，氫原子能量越大．基態(tài)中的電子吸收一頻率為γ的光子后，原子的能量增大為E=E1+hν電子發(fā)生電離時其電勢能為0，動能為mv2；故有E=0+mv2；

所以有E1+hν=mv2；則v=三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（6分）有一游標(biāo)卡尺，主尺的最小分度是1mm，游標(biāo)上有20個小的等分刻度。用它測量一小球的直徑，如圖1所示的讀數(shù)是 mm。用螺旋測微器測量一根金屬絲的直徑，如圖2所示的讀數(shù)是

mm。

參考答案：

答案：13.55mm；

0.680mm（0.679mm或0.681mm）15.（23分）光電計時器是一種研究物體運動情況的常用計時儀器，其結(jié)構(gòu)如圖1（a）所示，a、b分別是光電門的激光發(fā)射和接受裝置，當(dāng)有物體從a、b間通過時，光電計時器就可以精確地把物體從開始擋光到擋光結(jié)束的時間記錄下來?，F(xiàn)利用圖1（b）所示的裝置測量滑塊和長木板間的動摩擦因數(shù)，圖中MN是水平桌面，Q是長木板與桌面的接觸點，1和2是固定在長木板上適當(dāng)位置的兩個光電門，與之連接的兩個光電計時器沒有畫出，長木板頂端P點懸有一鉛錘，實驗時，讓滑塊從長木板的頂端滑下，光電門1、2各自連接的計時器顯示的擋光時間分別為1.0×10—2s和4.0×10—3s。用精度為0.05mm的游標(biāo)卡尺測量滑塊的寬度d，其示數(shù)如圖2所示。（1）滑塊的寬度d=_____________cm（2）滑塊通過光電門1時的速度v1=___m/s，滑塊通過光電門2時的速度v2=_____m/s。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（3）由此測得的瞬時速度v1和v2只是一個近似值，它們實質(zhì)上是通過光電門1和2時的___________，要使瞬時速度的測量值更接近于真實值，可將_______的寬度減小一些；（4）為了使測量更加準(zhǔn)確，除進(jìn)行多次重復(fù)測量取平均值外，在不更換器材的基礎(chǔ)上，還可采取的辦法有：a．_________________進(jìn)行測量；b．___________________進(jìn)行測量。參考答案：答案：（1）1.010；（2）1.0；2.5；（3）平均速度，滑塊；（4）下移光電門2的位置或增大L；增加木板的傾斜角或增大P點的高度h。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.把一個質(zhì)量為0.5kg的小球，以20m/s的初速度豎直向上拋出，運動過程中小球始終受到水平方向大小恒為F=10N的風(fēng)力的作用，g=10m/s2,求:1)小球上升的最大高度H。2）小球在空中滯留的時間。3）小球落地點與拋出點之間的水平距離（設(shè)地面水平）。參考答案：17.一水平的淺色長傳送帶上放置一煤塊（可視為質(zhì)點），煤塊與傳送帶之間的動摩擦因素為μ，初始時，傳送帶與煤塊都是靜止的，現(xiàn)讓傳送帶以恒定的加速度a開始運動，當(dāng)其速度達(dá)到后，便以此速度做勻速運動，經(jīng)過一段時間，煤塊在傳送帶上留下了一段黑色痕跡后，煤塊相對于傳送帶不再滑動，求此黑色痕跡的長度。參考答案：18.用電阻率為ρ、橫截面積為S的薄金屬條制成邊長為L的閉合正方形框abb′a′。金屬方框水平放在磁極的狹縫間，方框平面與磁場方向平行，如圖1、2所示。設(shè)勻強(qiáng)磁場僅存在于相對磁極之間，其他地方的磁場忽略不計?？烧J(rèn)為方框的aa′邊和bb′邊都處在磁極間，極間磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。當(dāng)t=0時，方框從靜止開始釋放，與底面碰撞后彈起（碰撞時間極短，可忽略不計），其速度隨時間變化的關(guān)系圖線如圖3所示，在下落過程中方框平面保持水平，不計空氣阻力，重力加速度為g。（1）求在0~15t0時間內(nèi)，方框中的最大電流Im；（2）若要提高方框的最大速度，可采取什么措施，寫出必要的文字說明和證明過程（設(shè)磁場區(qū)域足夠長，寫出一種措施即可）；（3）估算在0~15t0時間內(nèi)，安培力做的功。圖3

方框速度隨時間變化的關(guān)系參考答案：見解析（1）

當(dāng)v=vm=8v0時，I有最