2021-2022学年广西壮族自治区南宁市广西大学附属中学高三物理下学期期末试题含解析

1、2021-2022学年广西壮族自治区南宁市广西大学附属中学高三物理下学期期末试题含解析一、 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. （单选）如图所示，在圆柱形区域内存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度的大小B随时间t的变化关系为BB0+kt，其中B0、k为正的常数。在此区域的水平面内固定一个半径为r的圆环形内壁光滑的细玻璃管，将一电荷量为q的带正电小球在管内由静止释放，不考虑带电小球在运动过程中产生的磁场，则下列说法正确的是A从上往下看，小球将在管内沿顺时针方向运动，转动一周的过程中动能增量为2qkrB从上往下看，小球将在管内沿逆时针方向运动，转动一周的过程中

2、动能增量为2qkrC从上往下看，小球将在管内沿顺时针方向运动，转动一周的过程中动能增量为qkr2D从上往下看，小球将在管内沿逆时针方向运动，转动一周的过程中动能增量为qkr2参考答案：C2. 如图所示，固定斜面上除AB段粗糙外，其余部分光滑，物块与AB段间动摩擦因数处处相同。当物块从斜面顶端滑下后，经过A点的速度与经过C点时的速度相等，且ABBC.已知物块通过AB段和BC段所用时间分别为t1和t2，动量变化量分别为p1和p2，则（ ）At1t2, p1p2 Bt1t2, p1p2 Ct1t2, p1p2 Dt1t2, p1p2参考答案：D3. （多选）（2011?椒江区校级模拟）质量为m的物体

3、在竖直向上的恒力F作用下减速上升了H，在这个过程中，下列说法中正确的有（）A物体的重力势能增加了mgHB物体的动能减少了FHC物体的机械能增加了FHD物体重力势能的增加小于动能的减少参考答案：AC解：A、根据重力做功与重力势能变化的关系得：wG=Ep质量为m的物体在竖直向上的恒力F作用下减速上升了H，在这个过程中，wG=mgH，所以重力势能增加了mgH故A正确B、根据动能定理知道：w合=Ek质量为m的物体在竖直向上的恒力F作用下减速上升了H，在这个过程中，物体受重力和竖直向上的恒力F，w合=（mgF）H，所以物体的动能减少了（mgF）H，故B错误C、由除了重力和弹簧弹力之外的力做功量度机械能的

4、变化得出：w外=E质量为m的物体在竖直向上的恒力F作用下减速上升了H，在这个过程中，物体除了重力之外就受竖直向上的恒力F，w外=wF=FH物体的机械能增加了FH，故C正确D、根据A、B选项分析知道：重力势能增加了mgH，动能减少了（mgF）H，所以物体重力势能的增加大于动能的减少故D错误故选AC4. 如图所示，在匀强磁场中，放有一与线圈D相连接的平行导轨，要使放在线圈D中的线圈A（A、D两线圈同心共面）各处受到沿半径方向指向圆心的力，金属棒MN的运动情况可能是A.匀速向右 B.加速向左 C.减速向右 D.减速向左参考答案：B5. 右图是滑道压力测试的示意图，光滑圆弧轨道与光滑斜面相切，滑到底部

5、B处安装一个压力传感器，其示数N表示该处所受压力的大小，某滑块从斜面上不同高度h处由静止下滑，通过B时，下列表述正确的有（ ）A.N小于滑块重力B.N大于滑块重力C.N越大表明h越大D.N越大表明h越小参考答案：BC二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 地球半径为R，卫星A、B均环绕地球做匀速圆周运动，其中卫星A以第一宇宙速度环绕地球运动，卫星B的环绕半径为4R，则卫星A与卫星B的速度大小之比为_；周期之比为_。参考答案：21；187. 在研究弹簧的形变与外力的关系的实验中，将弹簧水平放置测出其自然长度，然后竖直悬挂让其自然下垂在其下端竖直向下施加外力F，实验过程是在弹簧的弹

6、性限度内进行的，用记录的外力F与弹簧的形变量x作出Fx图线如图所示，由图 可知弹簧的劲度系数为k= N/m，图线不过原点 的原因是由于_参考答案：k=200N/m； 弹簧具有重量，应将弹簧悬挂后测量原长8. 如图，活塞将一定质量的理想气体封闭于导热汽缸中，活塞可沿气缸内壁无摩擦滑动。通过加热使气体温度从T1升高到T2，此过程中气体吸热12J，气体膨胀对外做功8J，则气体的内能增加了 J；若将活塞固定，仍使气体温度从T1升高到T2，则气体吸收的热量为 J参考答案：9. 小胡同学在学习了圆周运动的知识后，设计了一个课题，名称为：快速测量自行车的骑行速度。他的设想是：通过计算踏脚板转动的角速度，推算

7、自行车的骑行速度。如上图所示是自行车的传动示意图，其中是大齿轮，是小齿轮，是后轮。当大齿轮（脚踏板）的转速通过测量为n（r/s）时，则大齿轮的角速度是 rad/s。若要知道在这种情况下自行车前进的速度，除需要测量大齿轮的半径r1，小齿轮的半径r2外，还需要测量的物理量是 。用上述物理量推导出自行车前进速度的表达式为： 。参考答案：2n, 车轮半径r3, 2n根据角速度=2n得：大齿轮的角速度=2n。踏脚板与大齿轮共轴，所以角速度相等，小齿轮与大齿轮通过链条链接，所以线速度相等，设小齿轮的角速度为，测量出自行车后轮的半径r3，根据v= r3得：v=2n10. 对“落体运动快慢”、“力与物体运动关

8、系”等问题，亚里士多德和伽利略存在着不同的观点。请完成下表：亚里士多德的观点伽利略的观点落体运动快慢重的物体下落快，轻的物体下落慢力与物体运动关系维持物体运动不需要力参考答案：答案：物体下落快慢与物体轻重无关 维持物体运动需要力11. 图为某同学设计了一个探究小车的加速度a与小车所受拉力F及质量m关系的实验装置简图小车的质量为m1，砂和砂桶质量的为m2。（1）下列说法正确的是 A每次改变小车质量时，应重新平衡摩擦力B实验时应先释放小车后接通电源C在探究加速度与质量关系时，应作a-图象(2)实验中要进行质量m1和m2的选取，以下最合理的一组是 A. m1=200, m2=20、40、60、80、

9、100、120B. m1=400, m2=10、15、20、25、30、40C. m1=200, m2=50、60、70、80、90、100D. m1=20, m2=100、150、200、250、300、400（3）实验时，某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，他测量得到的a- F图像，可能是图中的图线 （选填“甲”、“乙”、“丙”）参考答案：（1）C （2）B （3）丙（1）假设木板倾角为，则有：f=mgsin=mgcos，m约掉了，故不需要重新平衡摩擦力，A错误实验时应先接通电源后释放小车，故B错误F=ma，所以：a= F，当F一定时，a与成正比，故C正确。（2）沙和沙桶加速下滑，处

10、于失重状态，其对细线的拉力小于重力，设拉力为T，根据牛顿第二定律，有对沙和沙桶，有 mg-T=ma对小车，有 T=Ma解得故当Mm时，有Tmg。应该是，即本实验要求小车的质量远远大于小桶（及砝码）的质量。B最合理。（3）遗漏了平衡摩擦力这一步骤，就会出现当有拉力时，物体不动的情况故图线为丙12. 有两颗人造地球卫星，它们的质量之比m1:m2=1:2，它们运行的线速度之比v1:v2=1:2那么它们运行的周期之比为 ，它们所受的向心力大小之比为 参考答案：8:11:3213. 一质子束入射到能静止 靶核上，产生如下核反应: P+ X+n式中P代表质子，n代表中子，X代表核反应产生的新核。由反应式可

11、知，新核X的质子数为 ，中子数为 。参考答案：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=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为多大为0.12考

12、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=FN求出滑草装置与草皮之间的动摩擦因数解答：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：mgsinf=ma 解得：f=300N （2）在垂直斜面方向上：Nmgcos=0 又f=N 联立解得：= 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

13、间的动摩擦因数为多大为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. (3-5模块) (5分) 有两个质量为m的均处于基态的氢原子A、B，A静止，B以速度v0与之发生碰撞己知：碰撞前后二者的速度均在一条直线上，碰撞过程中部分动能有可能被某一氢原子吸收。从而该原子由基态跃迁到激发态，然后，此原子向低能级态跃迁，并发出光子如欲碰后发出一个光子，则速度v0至少需要多大？己知氢原子的基态能量为E1 (E10)。参考答案：解析：，-(1分)，-(1分)，-(1分)-(2分)四、计算题：本题共3小题，共计47分16. 在真空中有一圆柱形

14、玻璃体，其截面如图所示，已知圆柱体的长度为L，端面半径为R有一点光源S，从S发出的光线SP以60入射角从AB端面射入，玻璃的折射率为n（i）当它从侧面AD射出时，求出射光线偏离入射光线SP的偏角；（ii）若使光线不能从侧面AD射出，求玻璃的折射率应满足的条件参考答案：解：（i）光路图如图1所示由折射定律知，光线在AB面上折射时有n=光线在AD面上折射时有 n=由几何关系有 +=90出射光线偏离入射光线SP的偏角=（60）+（）联立解得 =30（ii）光路图如图2所示，光线在AD面上全反射时有C由sinC=解得 n答：（i）当它从侧面AD射出时，出射光线偏离入射光线SP的偏角是30；（ii）若使

15、光线不能从侧面AD射出，求玻璃的折射率应满足的条件是n【考点】光的折射定律【分析】（i）画出光路图，由折射定律求出光线在AB面上的折射角，由几何关系求出光线射到AD面上时的入射角，再折射定律求出折射角，即可由几何关系求出射光线偏离入射光线SP的偏角；（ii）若使光线不能从侧面AD射出，必须在AD面上发生全反射，入射角大于等于临界角C，由临界角公式sinC=求玻璃的折射率应满足的条件17. 如图，在竖直面内有两平行金属导轨AB、CD。导轨间距为L，电阻不计。一根电阻不计的金属棒ab可在导轨上无摩擦地滑动。棒与导轨垂直，并接触良好。导轨之间有水平向外的匀强磁场，磁感强度为B。导轨右边与电路连接。电路中的三个定值电阻阻值分别为2R、R和R。在BD间接有一水平放置的平行板电容器C，板间距离为d。当ab棒以速度v0一直向左匀速运动时，在电容器正中心的质量为m的带电微粒恰好处于静止状态。（1）试判断微粒的带电性质及所带电量的大小。（2）若ab棒突然以2v0的速度一直向左匀速运动，则带电微粒经多长时间运动到电容器的上板？其电势能和动能各增加了多少？参考答案：（1）棒以v0的速度向左匀速运动，感应电流为顺时针方向，电容器上板带正电。由于微粒受力平衡，电场力方向向上，场强方向向下所以微粒带负电 (2分)mg = (2分)Uc=IR (1分) (1分)E = Blv