2022-2023學(xué)年廣東省江門(mén)市怡福中學(xué)高三物理知識(shí)點(diǎn)試題含解析

2022-2023學(xué)年廣東省江門(mén)市怡福中學(xué)高三物理知識(shí)點(diǎn)試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.（單選）如圖所示，用粗細(xì)相同的銅絲做成邊長(zhǎng)分別為L(zhǎng)和2L的兩只閉合正方形線框a和b，以相同的速度從磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域中勻速地拉到磁場(chǎng)外，若外力對(duì)環(huán)做的功分別為Wa、Wb，則Wa：Wb為（）A．1：4B．1：2C．1：1D．不能確定參考答案：解解：閉合線框a產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)Ea=BLv，根據(jù)能量守恒知外力對(duì)環(huán)做的功為：Wa=，Ra=ρ

閉合線框b產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)Eb=B2Lv，外力對(duì)環(huán)做的功為：Wb=，Rb=ρ代入解得：Wa：Wb=1：4故選：A．2.夏天將密閉有空氣的礦泉水瓶放進(jìn)低溫的冰箱中會(huì)變扁，此過(guò)程中瓶?jī)?nèi)空氣（可看成理想氣體）

A．內(nèi)能減小，外界對(duì)其做功

B．內(nèi)能減小，吸收熱量

C．內(nèi)能增加，對(duì)外界做功

D．內(nèi)能增加，放出熱量參考答案：A3.（多選）如圖所示，在光滑水平地面上疊放著A、B兩物體，已知mA=6kg，mB=2kg，A、B間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，在物體A上系一細(xì)線，細(xì)線所承受的最大拉力是40N，現(xiàn)用力F水平向右拉細(xì)線，g取10m/s2，則（）A．當(dāng)拉力F＜12N時(shí)，A靜止不動(dòng)B．當(dāng)拉力F=16N時(shí)，A相對(duì)B滑動(dòng)C．當(dāng)拉力F=16N時(shí)，B受A的摩擦力等于4ND．無(wú)論拉力F多大，A相對(duì)B始終靜止參考答案：考點(diǎn)：牛頓第二定律；力的合成與分解的運(yùn)用．專(zhuān)題：牛頓運(yùn)動(dòng)定律綜合專(zhuān)題．分析：隔離對(duì)B分析，求出B的最大加速度，再對(duì)整體分析，求出發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)所需的最大拉力．解答：解：A、當(dāng)A、B發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度為：a=．則發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)最大拉力為：F=（mA+mB）a=8×6N=48N＞40N，知在繩子承受的最大拉力范圍內(nèi)，A、B始終保持靜止，故A錯(cuò)誤，D正確；C、當(dāng)F=16N時(shí)，整體的加速度為：a′=．則B對(duì)A的摩擦力為：f=mBa′=2×2N=4N．故C正確，B錯(cuò)誤．故選：CD點(diǎn)評(píng)：本題屬于動(dòng)力學(xué)的臨界問(wèn)題，關(guān)鍵求出相對(duì)運(yùn)動(dòng)的臨界加速度，判斷在繩子拉力范圍內(nèi)是否發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，注意整體法和隔離法的運(yùn)用4.（單選）下列說(shuō)法中正確的是（

）A．電容器所帶的電量是指兩極板所帶的電量絕對(duì)值之和B．平行板電容器間的距離增大則電容減小C．日本福島核電站核泄漏物質(zhì)是核聚變引起的D．β衰變的電子來(lái)自于原子最外層電子參考答案：B5.如圖所示，繪出了一輛電動(dòng)汽車(chē)沿平直公路由靜止啟動(dòng)后，在某一行駛過(guò)程中牽引力F與車(chē)速的倒數(shù)1/V的關(guān)系圖象，若電動(dòng)汽車(chē)的質(zhì)量為1×103kg，額定功率為2×104W，最大速度為v2，運(yùn)動(dòng)中汽車(chē)所受阻力恒定，則以下說(shuō)法正確的是A．AB段圖象說(shuō)明汽車(chē)做勻速直線運(yùn)動(dòng)

B．BC段圖象說(shuō)明汽車(chē)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)

C．v2的大小為20m/s

D．汽車(chē)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最大加速度為3m/s2參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.一電池外電路斷開(kāi)時(shí)的路端電壓為3V，接上8Ω的負(fù)載電阻后路端電壓降為2.4V，則可以判定電池的電動(dòng)勢(shì)E為

??

V；內(nèi)電阻r為

??

Ω。參考答案：答案：3，27.雪在外力擠壓下可形成冰，表明雪的密度

冰的密度（選填“大于”“等于”或“小于”）。小麗利用冰的密度，使用如下方法來(lái)估測(cè)積雪的密度：在平整地面的積雪上，腳向下用力踩在雪上，形成一個(gè)下凹的腳印，然后測(cè)量腳印的深度和

，根據(jù)冰的密度就可以估測(cè)雪的密度。參考答案：小于

積雪的深度8.如圖所示，一彈簧振子在M、N間沿光滑水平桿做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，坐標(biāo)原點(diǎn)O為平衡位置，MN＝8cm.從小球經(jīng)過(guò)圖中N點(diǎn)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，到第一次經(jīng)過(guò)O點(diǎn)的時(shí)間為0.2s，則小球的振動(dòng)周期為_(kāi)_______s，振動(dòng)方程的表達(dá)式為x＝________cm。參考答案：0.8

（1）從小球經(jīng)過(guò)圖中N點(diǎn)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，到第一次經(jīng)過(guò)O點(diǎn)的時(shí)間為0.2s，故有：T=4×0.2s=0.8s（2）簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，從正向最大位移處開(kāi)始計(jì)時(shí)，其位移時(shí)間關(guān)系公式為：x=Acosωt；A=4cm；所以，位移時(shí)間關(guān)系公式為：9.質(zhì)量為100kg的小船靜止在水面上，船的左、右兩端分別有質(zhì)量40kg和60kg的甲、乙兩人，當(dāng)甲、乙同時(shí)以3m/s的速率分別向左、向右跳入水中后，小船的速度大小為_(kāi)______，方向

。參考答案：、向左

10.如圖所示，矩形線圈面積為S,匝數(shù)為N,電阻為r，線圈接在阻值為R的電阻兩端，其余電阻不計(jì)，線圈繞OO軸以角速度在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，電阻R兩端電壓的有效值為_(kāi)_______，在線圈從圖示位置（線圈平面與磁場(chǎng)平行）轉(zhuǎn)過(guò)90的過(guò)程中，通過(guò)電阻R的電荷量為_(kāi)_______參考答案：11.如圖所示，帶電量分別為4q和-q的小球A、B固定在水平放置的光滑絕緣細(xì)桿上，相距為d。若桿上套一帶電小環(huán)C（圖上未畫(huà)），帶電體A、B和C均可視為點(diǎn)電荷。則小環(huán)C的平衡位置為

；將小環(huán)拉離平衡位置一小位移x(x小于d)后靜止釋放，則小環(huán)C

回到平衡位置。(選填“能”“不能”或“不一定”)參考答案：在AB連線的延長(zhǎng)線上距離B為d處，不一定12.某同學(xué)在探究摩擦力的實(shí)驗(yàn)中采用了如圖所示的操作，將一個(gè)長(zhǎng)方體木塊放在水平桌面上，然后用一個(gè)力傳感器對(duì)木塊施加一個(gè)水平拉力F，并用另外一個(gè)傳感器對(duì)木塊的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，表1是其記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。木塊的重力為10.00N，重力加速度g=9.80m/s2,根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)回答下列問(wèn)題（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）：

表1實(shí)驗(yàn)次數(shù)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)水平拉力F/N1靜止3.622靜止4.003勻速4.014勻加速5.015勻加速5.49(1）木塊與桌面間的滑動(dòng)摩擦力Ff=

N；(2）木塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)

；(3）實(shí)驗(yàn)次數(shù)5中監(jiān)測(cè)到的加速度

m/s2．參考答案：當(dāng)物體做勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)候，拉力等于摩擦力，在根據(jù)，就可以求出摩擦因數(shù)。在第5次監(jiān)測(cè)中利用牛頓第二定律可以求出加速度的大小。13.某種紫外線波長(zhǎng)為300nm，該紫外線光子的能量為6.63×10﹣19J．金屬鎂的逸出功為5.9×10﹣19J，則讓該紫外線照射金屬鎂時(shí)逸出光電子的最大初動(dòng)能為7.3×10﹣20J（普朗克常量h=6.63×10﹣34J?s，真空中的光速c=3×108m/s）參考答案：：解：光子的能量E=J根據(jù)光電效應(yīng)方程Ekm=E﹣W0

代入數(shù)據(jù)得，Ekm=6.63×10﹣19J﹣5.9×10﹣19J=7.3×10﹣20J故答案為：6.63×10﹣19，7.3×10﹣20三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.如圖所示,甲為某一列簡(jiǎn)諧波t=t0時(shí)刻的圖象,乙是這列波上P點(diǎn)從這一時(shí)刻起的振動(dòng)圖象,試討論:①波的傳播方向和傳播速度.②求0~2.3s內(nèi)P質(zhì)點(diǎn)通過(guò)的路程.參考答案：①x軸正方向傳播，5.0m/s②2.3m解：(1)根據(jù)振動(dòng)圖象可知判斷P點(diǎn)在t=t0時(shí)刻在平衡位置且向負(fù)的最大位移運(yùn)動(dòng)，則波沿x軸正方向傳播，由甲圖可知，波長(zhǎng)λ=2m，由乙圖可知，周期T=0.4s，則波速(2)由于T=0.4s，則,則路程【點(diǎn)睛】本題中根據(jù)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向判斷波的傳播方向，可采用波形的平移法和質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)法等等方法，知道波速、波長(zhǎng)、周期的關(guān)系.15.圖所示摩托車(chē)做騰躍特技表演，沿曲面沖上高0.8m頂部水平高臺(tái)，接著以4m/s水平速度離開(kāi)平臺(tái)，落至地面時(shí)，恰能無(wú)碰撞地沿圓弧切線從A點(diǎn)切入光滑豎直圓弧軌道,并沿軌道下滑.A、B為圓弧兩端點(diǎn),其連線水平.已知圓弧半徑為2m，人和車(chē)的總質(zhì)量為200kg，特技表演的全過(guò)程中，空氣阻力不計(jì).(計(jì)算中取g=10m/s2.求:(1)從平臺(tái)飛出到A點(diǎn)，人和車(chē)運(yùn)動(dòng)的水平距離s.(2)從平臺(tái)飛出到達(dá)A點(diǎn)時(shí)速度大小及圓弧對(duì)應(yīng)圓心角θ.(3)若已知人和車(chē)運(yùn)動(dòng)到圓弧軌道最低點(diǎn)O速度為6m/s,求此時(shí)人和車(chē)對(duì)軌道的壓力.參考答案：(1)1.6m

(2)m/s，90°

(3)5600N【詳解】(1)車(chē)做的是平拋運(yùn)動(dòng)，很據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可得：豎直方向上：水平方向上：可得：.(2)摩托車(chē)落至A點(diǎn)時(shí)其豎直方向的分速度：到達(dá)A點(diǎn)時(shí)速度：設(shè)摩托車(chē)落地時(shí)速度方向與水平方向的夾角為，則：即，所以：(3)對(duì)摩托車(chē)受力分析可以知道，摩托車(chē)受到的指向圓心方向的合力作為圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，所以有：

當(dāng)時(shí)，計(jì)算得出.由牛頓第三定律可以知道人和車(chē)在最低點(diǎn)O時(shí)對(duì)軌道的壓力為5600

N.答：(1)從平臺(tái)飛出到A點(diǎn)，人和車(chē)運(yùn)動(dòng)的水平距離.(2)從平臺(tái)飛出到達(dá)A點(diǎn)時(shí)速度，圓弧對(duì)應(yīng)圓心角.(3)當(dāng)最低點(diǎn)O速度為6m/s，人和車(chē)對(duì)軌道的壓力5600

N.四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖是半徑為R=0.5m的光滑圓弧形軌道，直徑AC水平，直徑CD豎直。今有質(zhì)量為m=1kg的小球a從A處以初速度v0=沿圓弧運(yùn)動(dòng)，與靜止在圓弧底端B處直徑相同的小球b發(fā)生碰撞。則（g=10m/s2）（1）小球a在A處對(duì)軌道的壓力多大？（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（2）若小球b質(zhì)量也為m，且a、b發(fā)生彈性碰撞，則碰后小球b的速度多大？（3）若小球b質(zhì)量為km（k>0），且a、b碰后粘在一起，欲使ab不脫離軌道求k的取值范圍。參考答案：（1）設(shè)小球a在A點(diǎn)受到的支持力為FN，則

┉┉┉（2分）

代入數(shù)據(jù)解得

┉（1分）由牛頓第三定律可知小球a對(duì)軌道的壓力等于FN即108N

┉┉┉（1分）（2）小球a由A到B過(guò)程中機(jī)械能守恒，設(shè)小球a到達(dá)B點(diǎn)的速度為v，則

┉┉（2分）

代入數(shù)據(jù)可解得┉┉（1分）碰撞過(guò)程a、b組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒、機(jī)械能守恒，設(shè)碰后a、b球速度分別為va、vb則

┉┉┉（2分）

┉┉┉（1分）由以上三式可解得（不合舍去）

或故碰后b球速度為

┉┉┉（1分）（3）設(shè)碰后ab的速度為vab，到達(dá)D點(diǎn)的速度為，則

①┉┉┉（1分）

②┉┉┉（1分）

③

┉（1分）

┉┉┉（1分）④由①②解得┉┉┉（1分）由①③④解得┉┉┉（1分）故欲使ab不脫離軌道須或┉┉（1分）17.惰性氣體分子為單原子分子，在自由原子情形下，其電子電荷分布是球?qū)ΨQ的。負(fù)電荷中心與原子核重合。但如兩個(gè)原子接近，則彼此能因靜電作用產(chǎn)生極化（正負(fù)電荷中心不重合），從而導(dǎo)致有相互作用力，這稱為范德瓦爾斯相互作用。下面我們采用一種簡(jiǎn)化模型來(lái)研究此問(wèn)題。當(dāng)負(fù)電中心與原子核不重合時(shí)，若以x表示負(fù)電中心相對(duì)正電荷（原子核）的位移，當(dāng)x為正時(shí)，負(fù)電中心在正電荷的右側(cè)，當(dāng)x為負(fù)時(shí)，負(fù)電中心在正電荷的左側(cè)，如圖1所示。這時(shí)，原子核的正電荷對(duì)荷外負(fù)電荷的作用力f相當(dāng)于一個(gè)勁度系數(shù)為k的彈簧的彈性力，即f=－kx，力的方向指向原子核，核外負(fù)電荷的質(zhì)量全部集中在負(fù)電中心，此原子可用一彈簧振子來(lái)模擬。今有兩個(gè)相同的惰性氣體原子，它們的原子核固定，相距為R，原子核正電荷的電荷量為q，核外負(fù)電荷的質(zhì)量為m。因原子間的靜電相互作用，負(fù)電中心相對(duì)各自原子核的位移分別為x1和x2，且|x1|和|x2|都遠(yuǎn)小于R，如圖2所示。此時(shí)每個(gè)原子的負(fù)電荷除受到自己核的正電荷作用外，還受到另一原子的正、負(fù)電荷的作用。眾所周知，孤立諧振子的能量E=mv2/2+kx2/2是守恒的，式中v為質(zhì)量m的振子運(yùn)動(dòng)的速度，x為振子相對(duì)平衡位置的位移。量子力學(xué)證明，在絕對(duì)零度時(shí)，諧振子的能量為hω/2，稱為零點(diǎn)振動(dòng)能，，h為普朗克常量，為振子的固有角頻率。試計(jì)算在絕對(duì)零度時(shí)上述兩個(gè)有范德瓦爾斯相互作用的惰性氣體原子構(gòu)成的體系的能量，與兩個(gè)相距足夠遠(yuǎn)的（可視為孤立的、沒(méi)有范德瓦爾斯相互作用的）惰性氣體原子的能量差，并從結(jié)果判定范德瓦爾斯相互作用是吸引還是排斥?？衫卯?dāng)|x|<<1時(shí)的近似式(1+x)1/2≈1+x/2-x2/8，(1+x)-1≈1－x+x2。參考答案：兩個(gè)相距R的惰性氣體原子組成體系的能量包括以下幾部分：每個(gè)原子的負(fù)電中心振動(dòng)的動(dòng)能，每個(gè)原子的負(fù)電中心因受各自原子核“彈性力”作用的彈性勢(shì)能，一個(gè)原子的正、負(fù)電荷與另一原子的正、負(fù)電荷的靜電相互作用能.以和分別表示兩個(gè)原子的負(fù)電中心振動(dòng)速度，和分別表示兩個(gè)原子的負(fù)電中心相對(duì)各自原子核的位移，則體系的能量

，

式中U為靜電相互作用能

，

(2)為靜電力常量．因，，，利用，可將(2)式化為

，

(3)因此體系總能量可近似表為

.

(4)注意到和，可將(4)式改寫(xiě)為

.

(5)式中，

，

(6)

，

(7)

，

(8)

．

(9)(5)式表明體系的能量相當(dāng)于兩個(gè)獨(dú)立諧振子的能量和，而這兩個(gè)振子的固有角頻率分別為

，

(10)

.

(11)在絕對(duì)零度，零點(diǎn)能為