廣東省惠州市黃岡中學(xué)2022年高三物理上學(xué)期期末試題含解析

廣東省惠州市黃岡中學(xué)2022年高三物理上學(xué)期期末試題含解析一、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1.2018年10月15日，我國(guó)在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長(zhǎng)征三號(hào)乙運(yùn)載火箭，以“一箭雙星”方式成功發(fā)射第三十九、四十顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星。若其中一顆衛(wèi)星入軌后繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其軌道半徑為r，周期為T(mén)，地球的半徑為R，則地球的第一宇宙速度為A. B. C. D.參考答案：B【詳解】根據(jù)其中一顆衛(wèi)星入軌后繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則有：，當(dāng)某一衛(wèi)星的軌道半徑為地球半徑R時(shí)，其線速度為第一宇宙速度，則有：，聯(lián)立解得：，故選B。2.一質(zhì)點(diǎn)自x軸原點(diǎn)O出發(fā)，沿正方向以加速度a運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)to時(shí)間速度變?yōu)関0，接著以加速度運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度變?yōu)?v0/2時(shí)，加速度又變?yōu)閍，直至速度變?yōu)?v0/4時(shí)，加速度再變?yōu)椋敝了俣茸優(yōu)?v0/8，……，其v-t圖象如圖所示，則下列說(shuō)法中正確的是A．質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方向一直沿x軸正方向ks5uB．質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中離原點(diǎn)的最大距離為C．質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中離原點(diǎn)的最大距離為votoD．質(zhì)點(diǎn)最終靜止時(shí)離開(kāi)原點(diǎn)的距離一定大于voto參考答案：C3.倫敦第三十屆夏季奧運(yùn)會(huì)于北京時(shí)間2012年7月28日開(kāi)幕，關(guān)于各項(xiàng)體育運(yùn)動(dòng)的解釋，下列說(shuō)法正確的是（

）A．蹦床運(yùn)動(dòng)員在空中上升到最高點(diǎn)時(shí)處于超重狀態(tài)B.跳高運(yùn)動(dòng)員在越桿時(shí)處于平衡狀態(tài)C.舉重運(yùn)動(dòng)員在舉鈴過(guò)頭停在最高點(diǎn)時(shí)，鈴處于平衡狀態(tài)D.跳遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)員助跑是為了增加自己的慣性，以便跳得更遠(yuǎn)參考答案：C4.假設(shè)地球可視為質(zhì)量均勻分布的球體，已知地球表面重力加速度在兩極的大小為g0，赤道的大小為g；地球自轉(zhuǎn)的周期為T(mén)，引力常量為G．則地球的密度為（）A．B．C．D．參考答案：

考點(diǎn)：萬(wàn)有引力定律及其應(yīng)用．.專題：萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用專題．分析：根據(jù)萬(wàn)有引力等于重力，則可列出物體在兩極的表達(dá)式，再由引力與支持力的合力提供向心力，列式綜合可求得地球的質(zhì)量，最后由密度公式，即可求解．解答：解：在兩極，引力等于重力，則有：mg0=G，由此可得地球質(zhì)量M=，在赤道處，引力與支持力的合力提供向心力，由牛頓第二定律，則有：G﹣mg=m，而密度公式，ρ==，故B正確，ACD錯(cuò)誤；故選：B．點(diǎn)評(píng)：考查萬(wàn)有引力定律，掌握牛頓第二定律的應(yīng)用，注意地球兩極與赤道的重力的區(qū)別，知道密度表達(dá)式．5.下面哪組中的單位全部都不是國(guó)際單位制中力學(xué)的基本單位A．kg、s

B．N、m

C．km、N

D．N、s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.氫原的能級(jí)如圖所示，一大群處于第一激發(fā)態(tài)的氫原子吸收2.55eV能量后從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷，能發(fā)出

種不同頻率的光子，這些光子中能使截止頻率為8.07×1014Hz的鋅板發(fā)生光電效應(yīng)的有

種。已知普朗克常量h=6.63×10-34J·s。參考答案：7.某探究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)欲驗(yàn)證“動(dòng)能定理”，他們?cè)趯?shí)驗(yàn)室組裝了一套如圖所示的裝置，另外他們還找到了打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用的學(xué)生電源、導(dǎo)線、復(fù)寫(xiě)紙、紙帶、小木塊、細(xì)沙．當(dāng)滑塊連接上紙帶，用細(xì)線通過(guò)滑輪掛上空的小沙桶時(shí)，釋放小桶，滑塊處于靜止?fàn)顟B(tài)．若你是小組中的一位成員，要完成該項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，則：（1）你認(rèn)為還需要的實(shí)驗(yàn)器材有

．（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)為了保證滑塊受到的合力與沙和沙桶的總重力大小基本相等，沙和沙桶的總質(zhì)量應(yīng)滿足的實(shí)驗(yàn)條件是

，實(shí)驗(yàn)時(shí)為保證細(xì)線拉力為木塊的合外力首先要做的步驟是

．（3）在（2）的基礎(chǔ)上，某同學(xué)用天平稱量滑塊的質(zhì)量M．往沙桶中裝入適量的細(xì)沙，用天平稱出此時(shí)沙和沙桶的總質(zhì)量m．讓沙桶帶動(dòng)滑塊加速運(yùn)動(dòng)，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄其運(yùn)動(dòng)情況，在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶上取兩點(diǎn)，測(cè)出這兩點(diǎn)的間距L和這兩點(diǎn)的速度大小v1與v2（v1<v2）．則本實(shí)驗(yàn)最終要驗(yàn)證的數(shù)學(xué)表達(dá)式為

（用題中的字母表示實(shí)驗(yàn)中測(cè)量得到的物理量）．參考答案：（1）天平，刻度尺（2分）（2）沙和沙桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量（2分），平衡摩擦力（2分）（3）（4分）（1）實(shí)驗(yàn)要驗(yàn)證動(dòng)能增加量和總功是否相等，故需要求出總功和動(dòng)能，故還要天平和刻度尺；故答案為：刻度尺、天平；

（2）沙和沙桶加速下滑，處于失重狀態(tài)，其對(duì)細(xì)線的拉力小于重力，設(shè)拉力為T(mén)，根據(jù)牛頓第二定律，有

對(duì)沙和沙桶，有mg-T=ma

對(duì)小車，有T=Ma

解得故當(dāng)M＞＞m時(shí)，有T≈mg

小車下滑時(shí)受到重力、細(xì)線的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，則應(yīng)該用重力的下滑分量來(lái)平衡摩擦力，故可以將長(zhǎng)木板的一端墊高；

故答案為：沙和沙桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量，平衡摩擦；

（3）總功為：mgL，動(dòng)能增加量為：故答案為：mgL=8.在2010年上海世博會(huì)上，拉脫維亞館的風(fēng)洞飛行表演，令參觀者大開(kāi)眼界。若風(fēng)洞內(nèi)總的向上的風(fēng)速風(fēng)量保持不變，讓質(zhì)量為m的表演者通過(guò)調(diào)整身姿，可改變所受的向上的風(fēng)力大小。假設(shè)人體受風(fēng)力大小與正對(duì)面積成正比，水平橫躺時(shí)受風(fēng)力面積最大，人體站立時(shí)受風(fēng)力面積為水平橫躺時(shí)的1/8；當(dāng)受風(fēng)力面積是最大值的一半時(shí)，恰好可以靜止或勻速漂移。風(fēng)洞內(nèi)人體可上下移動(dòng)的總高度AC為H。人體原靜止于最高點(diǎn)A，某時(shí)刻開(kāi)始，先以最大加速度勻加速下落，經(jīng)過(guò)某處B后，再以能達(dá)到的另一最大加速度勻減速下落，剛好能在最低點(diǎn)C處減速為零，則：（1）BC的距離為

。（2）由B至C過(guò)程中表演者克服風(fēng)力做的功為

。參考答案：9.一物塊靜置于水平面上，現(xiàn)用一與水平方向成37°角的拉力F使物體開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，如圖（a）所示．其后一段時(shí)間內(nèi)拉力F隨時(shí)間變化和物體運(yùn)動(dòng)速度隨時(shí)間變化的圖象如圖（b）所示，已知物塊的質(zhì)量為0.9kg，g=10m/s2．根據(jù)圖象可求得，物體與地面間的動(dòng)摩擦系數(shù)為，0～1s內(nèi)拉力的大小為6.6N．（sin37°=0.6，cos37°=0.8）參考答案：考點(diǎn)：牛頓第二定律；勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系．專題：牛頓運(yùn)動(dòng)定律綜合專題．分析：由速度時(shí)間圖象抓住1～t1時(shí)間內(nèi)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)共點(diǎn)力平衡求出動(dòng)摩擦因數(shù)，從圖象中求出物體運(yùn)動(dòng)的加速度，由牛頓第二定律可求得物體受到的拉力的大小．解答：解：物體在0～1s內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，在1～t1時(shí)間內(nèi)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，最好做勻減速直線運(yùn)動(dòng)．對(duì)于勻速直線運(yùn)動(dòng)階段，有：Fcos37°=f，f=μ（mg﹣Fsin37°）解得：．在0～1s內(nèi)，做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度a=4m/s2．F1cos37°﹣μ（mg﹣F1sin37°）=ma解得F1=6.6N．故答案為：，6.6點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵理清物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，結(jié)合牛頓第二定律進(jìn)行求解．10.某半導(dǎo)體激光器發(fā)射頻率為1014HZ的激光，激光器的功率為5.0×10-3W。普朗克常量h＝6.63×10-34J·s，該激光器每秒發(fā)出的光子數(shù)為_(kāi)__________。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）參考答案：7.54x101611.如題12B-1圖所示的裝置，彈簧振子的固有頻率是4Hz?，F(xiàn)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)把手，給彈簧振子以周期性的驅(qū)動(dòng)力，測(cè)得彈簧振子振動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定時(shí)的頻率為1Hz，則把手轉(zhuǎn)動(dòng)的頻率為_(kāi)__▲____。（A）1Hz（B）3Hz（C）4Hz（D）5Hz參考答案：A)受迫振動(dòng)的頻率等于驅(qū)動(dòng)力的頻率，f=1hz，故A對(duì)；B、C、D錯(cuò)。

12.光電管是應(yīng)用___________的原理制成的光電元件。如圖所示的電路中，如果a端與電源________（選填“正”或“負(fù)”）極相連，那么當(dāng)光照射到光電管的陰極K時(shí)，電路中就會(huì)產(chǎn)生電流。參考答案：光電效應(yīng)、正13.(6分)A、B兩小球同時(shí)從距地面高為h=15m處的同一點(diǎn)拋出，初速度大小均為v0=10m/s，A球豎直向下拋出，B球水平拋出，空氣阻力不計(jì)(g=10m/s2)，則A球經(jīng)

s落地，A球落地時(shí)AB相距

m。參考答案：

1

三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（8分）一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B變?yōu)闋顟B(tài)C，其中AB過(guò)程為等壓變化，BC過(guò)程為等容變化。已知VA=0.3m3，TA=TB=300K、TB=400K。（1）求氣體在狀態(tài)B時(shí)的體積。（2）說(shuō)明BC過(guò)程壓強(qiáng)變化的微觀原因（3）沒(méi)AB過(guò)程氣體吸收熱量為Q，BC過(guò)氣體

放出熱量為Q2，比較Q1、Q2的大小說(shuō)明原因。參考答案：解析：（1）設(shè)氣體在B狀態(tài)時(shí)的體積為VB，由蓋--呂薩克定律得，，代入數(shù)據(jù)得。(2)微觀原因：氣體體積不變，分子密集程度不變，溫度變小，氣體分子平均動(dòng)能減小，導(dǎo)致氣體壓強(qiáng)減小。(3)大于；因?yàn)門(mén)A=TB，故AB增加的內(nèi)能與BC減小的內(nèi)能相同，而AB過(guò)程氣體對(duì)外做正功，BC過(guò)程氣體不做功，由熱力學(xué)第一定律可知大于。考點(diǎn)：壓強(qiáng)的微觀意義、理想氣體狀態(tài)方程、熱力學(xué)第一定律15.“水立方”國(guó)家游泳中心是北京為2008年夏季奧運(yùn)會(huì)修建的主游泳館．水立方游泳館共有8條泳道的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)比賽用游泳池，游泳池長(zhǎng)50m、寬25m、水深3m．設(shè)水的摩爾質(zhì)量為M＝1.8×10-2kg／mol，試估算該游泳池中水分子數(shù)．參考答案：1.3×1032個(gè)解：游泳池中水的質(zhì)量為m，阿伏加德羅常數(shù)為，游泳池中水的總體積為。則游泳池中水的物質(zhì)的量為；所含的水分子數(shù)為個(gè)四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.（13分）如圖所示，質(zhì)量分別為3m、2m、m的三個(gè)小球A、B、C用兩根長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕繩相連，置于傾角為30°、高為L(zhǎng)的固定光滑斜面上，A球恰能從斜面頂端外豎直落下，弧形擋板使小球只能豎直向下運(yùn)動(dòng)，碰撞過(guò)程中沒(méi)有動(dòng)能損失，小球落地后均不再反彈，由靜止開(kāi)始釋放它們，不計(jì)所有摩擦，求：（1）A球剛要落地時(shí)的速度大??；（2）C球剛要落地時(shí)的速度大?。唬?）在B球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，兩繩對(duì)B球做的總功為多少？參考答案：解析：（1）在A球未落地前，A、B、C組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，設(shè)A球剛要落地時(shí)系統(tǒng)的速度大小為v1，則，（2分）

又，

代入數(shù)據(jù)并解得，

（2）在A球落地后，B球未落地前，B、C組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，設(shè)B球剛要落地時(shí)系統(tǒng)的速度大小為v2，則，又

代入數(shù)據(jù)并解得，

在B球落地后，C球未落地前，C球在下落過(guò)程中機(jī)械能守恒，設(shè)C球剛要落地時(shí)系統(tǒng)的速度大小為v3，則，又，

代入數(shù)據(jù)得，

（3）在B球下落過(guò)程中，重力和繩的拉力做功，設(shè)兩繩做的總功為W，根據(jù)動(dòng)能定理可得：

代入數(shù)據(jù)解得，17.如圖所示，兩根足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ間距為l＝0.5m，其電阻不計(jì)，兩導(dǎo)軌及其構(gòu)成的平面均與水平面成30°角．完全相同的兩金屬棒ab、cd分別垂直導(dǎo)軌放置，每棒兩端都與導(dǎo)軌始終有良好接觸，已知兩棒質(zhì)量均為m＝0.02kg，電阻均為R＝0.1Ω，整個(gè)裝置處在垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.2T，棒ab在平行于導(dǎo)軌向上的力F作用下，沿導(dǎo)軌向上勻速運(yùn)動(dòng)，而棒cd恰好能夠保持靜止．取g＝10m/s2，問(wèn)：(1)通過(guò)棒cd的電流I是多少，方向如何？(2)棒ab受到的力F多大？(3)棒cd每產(chǎn)生Q＝0.1J的熱量，力F做的功W是多少？參考答案：(1)棒cd受到的安培力

①Fcd＝IlB棒cd在共點(diǎn)力作用下平衡，則Fcd＝mgsin30°

②由①②式，代入數(shù)據(jù)解得I＝1A

③根據(jù)楞次定律可知，棒cd中的電流方向由d至c

④(2)棒ab與棒cd受到的安培力大小相等Fab＝Fcd對(duì)棒ab，由共點(diǎn)力平衡知F＝mgsin30°＋I(xiàn)lB

⑤代入數(shù)據(jù)解得F＝0.2N

⑥(3)設(shè)在時(shí)間t內(nèi)棒cd產(chǎn)生Q＝0.1J熱量，由焦耳定律知Q＝I2Rt

⑦設(shè)棒ab勻速運(yùn)動(dòng)的速度大小為v，其產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E＝Blv

⑧由閉合電路歐姆定律可知I＝

⑨由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式知，在時(shí)間t內(nèi)，棒ab沿導(dǎo)軌的位移x＝vt

⑩力F做的功W＝Fx

?綜合上述各式，代入數(shù)據(jù)解得W＝0.4J

?18.磁聚焦被廣泛的應(yīng)用在電真空器件中，如圖所示，