2022-2023学年广东省湛江市第六中学高三物理上学期期末试卷含解析

2022-2023学年广东省湛江市第六中学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.如图所示，直线MN上方有垂直纸面向里的匀强磁场，电子1从磁场边界上的a点垂直MN和磁场方向射入磁场，经t1时间从b点离开磁场．之后电子2也由a点沿图示方向以相同速率垂直磁场方向射入磁场，经t2时间从a、b连线的中点c离开磁场，则t1：t2为（）A．2：3 B．3：1 C．3：2 D．2：1参考答案：B【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动．【分析】电子1和2以相同的速率射进同一个磁场，则运动半径和周期都相同，画出两个粒子在磁场中的运动轨迹，根据几何关系求解即可．【解答】解：粒子在磁场中都做匀速圆周运动，根据题意画出粒子的运动轨迹，如图所示：电子1垂直射进磁场，从b点离开，则运动了半个圆周，ab即为直径，c点为圆心，电子2以相同速率垂直磁场方向射入磁场，经t2时间从a、b连线的中点c离开磁场，根据半径r=可知，粒子1和2的半径相等，根据几何关系可知，△aOc为等边三角形，则粒子2转过的圆心角为60°，所以粒子1运动的时间t1==，粒子2运动的时间t2==，所以=，故B正确，ACD错误．故选：B2.（多选）如图，质量为M、长度为L的小车静止在光滑的水平面上．质量为m的小物块（可视为质点）放在小车的最左端．现用一水平恒力F作用在小物块上，使物块从静止开始做匀加速直线运动．物块和小车之间的摩擦力为Ff．物块滑到小车的最右端时，小车运动的距离为s．在这个过程中，以下结论正确的是（

）Ａ．物块到达小车最右端时具有的动能为F(L+s)Ｂ．物块到达小车最右端时，小车具有的动能为FfsＣ．物块克服摩擦力所做的功为Ff(L+s)Ｄ．物块和小车增加的机械能为Ffs参考答案：BC3.（单选）矩形导线框abcd固定在变化的磁场中，产生了如图所示的电流（电流方向abcda为正方向）。若规定垂直纸面向里的方向为磁场正方向，能够产生如图所示电流的磁场为参考答案：D

解析：由图可知，0-t内，线圈中的电流的大小与方向都不变，根据法拉第电磁感应定律可知，线圈中的磁通量的变化率相同，故0-t内磁场与时间的关系是一条斜线．又由于0-t时间内电流的方向为正，由楞次定律可知，电路中感应电流的磁场的方向向里，与原磁场的分子相同，所以是向里的磁场减小，或向外的磁场增大；同理，在t-2t的时间内，是向里的磁场增大，或向外的磁场减小．只有选项D正确．故选：D4.带电粒子仅受电场力作用．其不可能做的运动是（）A．匀加速直线运动 B．匀速圆周运动C．匀变速曲线运动 D．匀速直线运动参考答案：D【考点】电势差与电场强度的关系．【分析】明确不同电场的电场力性质，同时明确：匀速直线运动中，合力为零；匀变速运动中，合力恒定；匀速圆周运动中，合力指向圆心．【解答】解：A、粒子在匀强电场中，若粒子所受的电场力方向与速度方向相同，粒子做匀加速直线运动，故A正确．B、粒子在点电荷形成的电场中，库仑引力提供向心力，做匀速圆周运动，故B正确．C、粒子在匀强电场中，若粒子的速度方向与电场力方向垂直，粒子做匀变速曲线运动，故C正确．D、粒子做匀速直线运动，合力为零，由于粒子仅受电场力，合力不可能为零，则不可能做匀速直线运动，故D错误．本题选不可能的，故选：D．5.（单选）如图，金属杆ab静放在水平固定的“U”形金属框上，处于竖直向上的匀强磁场中．现使ab突然获得一初速度v向右运动，下列表述正确的是

A．安培力对ab做正功B．安培力对ab不做功C．杆中感应电流逐渐减小D．杆中感应电流保持不变参考答案：答案：C：ab突然获得一初速度v向右运动时，金属棒中产生a-b的电流，棒的合力为安培力方向向左，金属棒的速度减少，安培力做负功，AB错误；电动势减少，电流减少C正确，D错误。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（多选题）图（a）为一列简谐横波在t=0时的波形图，图（b）为介质中平衡位置在x=4m处的质点P的振动图象。下列说法正确的是

。（填写正确答案标号。选对1个得3分，选对2个得4分，选对3个得6分。每选错1个扣3分，最低得分为0分）A．质点p的振幅为6cmB．横波传播的波速为1m/sC．横波沿x轴负方向传播D．在任意4s内P运动的路程为24cmE．在任意1s内P运动的路程为6cm参考答案：ABD【知识点】波长、频率和波速的关系．解析：A、由图像知，P点的振幅为6cm，故A正确；B、波速v=m/s=1m/s．故B正确；C、根据题意可知，图乙为质点P从此时开始的振动图象，得出质点向下振动，则可确定波的传播方向为x轴正方向传播，故C错误；D、E4s为一个周期，故P点的路程为振幅的4倍，故为24cm，但是质点不是匀速振动，故任意1s的路程不一定为6cm，故D正确、E错误；故选ABD【思路点拨】根据质点P的振动图象可确定质点P在某时刻的振动方向，从而确定波的传播方向．由振动图象与波动图象可求出波的传播速度；根据各时刻可确定质点的加速度、速度与位移的大小与方向关系．考查由波动图象与振动图象来确定波速，掌握质点不随着波迁移，理解在不同时刻时，质点的位置、加速度与速度的如何变化．7.质量为4.0kg的物体A静止在水平桌面上，另一个质量为2.0kg的物体B以5.0m/s的水平速度与物体A相碰。碰后物体B以1.0m/s的速度反向弹回，则系统的总动量为_________kg·m/s，碰后物体A的速度大小为__________m/s。参考答案：10，3

8.某实验小组设计了如图(a)所示的实验装置，通过改变重物的质量，利用计算机可得滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系图像。他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验，得到了两条a-F图线，如图(b)所示。滑块和位移传感器发射部分的总质量m=_____________kg；滑块和轨道间的动摩擦因数μ=_____________。(重力加速度g取，最大静摩擦力等于滑动摩擦力)参考答案：0.5Kg

0.29.已知氢原子的基态能量为（），激发态能量，其中．已知普朗克常量为，真空中光速为，吸收波长为

▲

的光子能使氢原子从基态跃迁到的激发态；此激发态原子中的电子再吸收一个频率为的光子被电离后，电子的动能为

▲

．参考答案：

（2分）10.某同学采用—1/4圆弧轨道做平抛运动实验，其部分实验装置示意图如图甲所示。实验中，通过调整使出口末端B的切线水平后，让小球从圆弧顶端的A点由静止释放。图乙是小球做平抛运动的闪光照片，照片中的每个正方形小格的边长代表的实际长度为4.85cm。已知闪光频率是10Hz。则根据上述的信息可知：小球到达轨道最低点B时的速度大小vB＝

m/s，小球在D点时的竖直速度大小vDy=

m/s，当地的重力加速度g＝

m/s2。参考答案：11.我国舰载飞机在“辽宁舰”上成功着舰后，某课外活动小组以舰载飞机利用阻拦索着舰的力学问题很感兴趣。他们找来了木板、钢球、铁钉、橡皮条以及墨水，制作了如图图所示的装置，准备定量研究钢球在橡皮条阻拦下前进的距离与被阻拦前速率的关系。要达到实验目的，需直接测量的物理量是钢球由静止释放时的

和在橡皮条阻拦下前进的距离，还必须增加的一种实验器材是

。忽略钢球所受的摩擦力和空气阻力，重力加速度已知，根据

定律（定理），可得到钢球被阻拦前的速率。参考答案：高度

，

刻度尺

。

动能定理或机械能守恒定律

12.完全相同的三块木块并排的固定在水平面上，一颗子弹以速度v水平射入。若子弹在木块中做匀减速运动，穿透第三块木块的速度恰好为零，则子弹依次射入每块时的速度比为

，穿过每块木块所用的时间之比为

。参考答案：13.如图所示，在A点固定一点电荷，电荷量为+Q，已知点电荷Q周围各点的电势φ=（r是各点离Q的距离）。在A点正上方离A高度为h的B点由静止释放某带电的液珠（可以看作点电荷），液珠开始运动瞬间的加速度大小为（g为重力加速度）。静电常量为k，若液珠只能沿竖直方向运动，不计空气阻力，则液珠的电量与质量的比值为___________；若液珠向下运动，到离A上方h/2处速度恰好为零，则液珠的最大速度为___________。参考答案：，三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.研究小车匀变速直线运动的实验装置如图16(a)所示，其中斜面倾角可调。打点计时器的工作频率为50Hz。纸带上计数点的间距如图16(b)所示，其中每相邻两点之间还有4个记录点未画出。①部分实验步骤如下： A.测量完毕，关闭电源，取出纸带。 B.接通电源，待打点计时器工作稳定后放开小车。 C.将小车停靠在打点计时器附近，小车尾部与纸带相连。 D.把打点计时器固定在夹板上，让纸带穿过限位孔。上述实验步骤的正确顺序是：_________________________(用字母填写)。②图16(b)中标出的相信两计数点的时间间隔T=_________s。③计数点5对应的瞬时速度大小计算式为v5=_________。④为了充分利用记录数据，减小误差，小车加速度大小的计算式应为a=_________.参考答案：①DCBA.②0.1S，③，④15.某实验小组采用如图所示盼装置探究功与速度变化的关系，小车在橡皮筋的作用下弹出后，沿木板滑行。打点计时器工作频率为50Hz。①实验中木板略微倾斜，这样做_________，

A．是为了释放小车后，小车能匀加速下滑

B．是为了增大小车下滑的加速度

C.可使得橡皮筋做的功等于合力对小车做的功

D．可使得橡皮筋松弛后小车做匀速运动②实验中先后用同样的橡皮筋l条、2条、3条……并起来挂在小车的前端进行多次实验，每次都要把小车拉到同一位置再释放小车。把第1次只挂l条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功记为W1，第二次挂2条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功记为2W2……橡皮筋对小车做功后而使小车获得的速度可由打点计时器打出的纸带测出。根据某次的纸带（如图所示）求得小车获得的速度为_________m/s。③如果的猜想是正确的，则画出的图象应是：___________________;参考答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，两根间距为L的金属导轨MN和PQ，电阻不计，左端弯曲部分光滑，水平部分导轨与导体棒间的滑动摩擦因数为μ，水平导轨左端有宽度为d、方向竖直向上的匀强磁场Ⅰ，右端有另一磁场Ⅱ，其宽度也为d，但方向竖直向下，两磁场的磁感强度大小均为B0，相隔的距离也为d。有两根质量为m、电阻均为R的金属棒a和b与导轨垂直放置，b棒置于磁场Ⅱ中点C、D处．现将a棒从弯曲导轨上某一高处由静止释放并沿导轨运动下去。（重力加速度为g）（1）当a棒在磁场Ⅰ中运动时，若要使b棒在导轨上保持静止，则a棒刚释放时的高度应小于某一值h0，求h0的大小；（2）若将a棒从弯曲导轨上高度为h（h＜h0）处由静止释放，a棒恰好能运动到磁场Ⅱ的左边界处停止，求a棒克服安培力所做的功；参考答案：（1）．（2）mgh-μmg2d．解析：(1)因为a棒进入磁场I后做减速运动，所以只要a刚进入I区域，感应电流从最大时b棒不动，b就可以静止不动对a棒：由机械能守恒：

对回路：，

对b棒：

联立解得：

（2）由全过程能量守恒和转化规律：

解得：

17.如图所示，一条轻质弹簧左端固定在水平桌面上，右端放一个可视为质点的小物块，小物块的质量为m＝1.0kg，当弹簧处于原长时，小物块静止于O点，现对小物块施加一个外力，使它缓慢移动，压缩弹簧（压缩量为x=0.1m）至A点，在这一过程中，所用外力与压缩量的关系如图所示。然后释放小物块，让小物块沿桌面运动，已知O点至桌边B点的距离为L＝2x。水平桌面的高为h＝5.0m，计算时，可用滑动摩擦力近似等于最大静摩擦力。(g取10m/s2)。求：（1）在压缩弹簧过程中，弹簧存贮的最大弹性势能；（2）小物块到达桌边B点时，速度的大小；（3）小物块落地点与桌边B的水平距离。参考答案：（1）从F--X图中看出，小物块与桌面的动摩擦力大小为f＝1.0N，在压缩过程中，摩擦力做功为Wf＝f·x＝－0.1J由图线与x轴所夹面积，可得外力做功为WF＝（1+47）×0.1÷