2022年湖南省永州市毛里中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試卷含解析

2022年湖南省永州市毛里中學(xué)高三物理上學(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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.（單選）下列核反應(yīng)方程及其表述中錯(cuò)誤的是（

）參考答案：A2.以下涉及物理學(xué)史上的四個(gè)重大發(fā)現(xiàn)，其中說(shuō)法不符合史實(shí)的是（

）A．牛頓根據(jù)理想斜面實(shí)驗(yàn)，提出力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因B．奧斯特通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究，發(fā)現(xiàn)了電流周圍存在磁場(chǎng)C．法拉第通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究，總結(jié)出法拉第電磁感應(yīng)定律D．卡文迪許通過(guò)扭秤實(shí)驗(yàn)，測(cè)定出了萬(wàn)有引力恒量參考答案：A3.(多選題)關(guān)于光電效應(yīng)，下列說(shuō)法正確的是()A.極限頻率越大的金屬材料逸出功越大B.只要光照射的時(shí)間足夠長(zhǎng)，任何金屬都能產(chǎn)生光電效應(yīng)C.從金屬表面出來(lái)的光電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率成正比D.若發(fā)生了光電效應(yīng)且入射光的頻率一定時(shí)，光強(qiáng)越強(qiáng)，單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)就越多參考答案：AD4.（多選）“嫦娥二號(hào)”探月衛(wèi)星沿地月轉(zhuǎn)移軌道到達(dá)月球附近，在P點(diǎn)進(jìn)行第一次“剎車制動(dòng)”后被月球捕獲，進(jìn)入橢圓軌道繞月飛行，如圖所示．已知“嫦娥二號(hào)”的質(zhì)量為m，遠(yuǎn)月點(diǎn)Q距月球表面的高度為h，運(yùn)行到Q點(diǎn)時(shí)它的角速度為ω，加速度為a，月球的質(zhì)量為M、半徑為R，月球表面的重力加速度為g，萬(wàn)有引力常量為G．則它在遠(yuǎn)月點(diǎn)時(shí)對(duì)月球的萬(wàn)有引力大小為（）A．B．maC．D．m（R+h）ω2參考答案：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)題目信息可知，此題主要考查衛(wèi)星公轉(zhuǎn)地的橢圓軌道遠(yuǎn)月點(diǎn)萬(wàn)有引力即向心力問(wèn)題．A、使用萬(wàn)有引力定律完全可以解決；B、結(jié)合力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系可解決；C、比較月球表面和遠(yuǎn)月點(diǎn)的萬(wàn)有引力可解決；D、此公式適用于勻速圓周運(yùn)動(dòng)．解答：解：設(shè)衛(wèi)星在月球表面對(duì)月球的萬(wàn)有引力即重力為F1，在遠(yuǎn)月點(diǎn)時(shí)對(duì)月球的萬(wàn)有引力為F；A、據(jù)萬(wàn)有引力公式得在遠(yuǎn)月點(diǎn)時(shí)對(duì)月球的萬(wàn)有引力為，故A錯(cuò)誤；B、據(jù)力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系得

在遠(yuǎn)月點(diǎn)時(shí)衛(wèi)星所受合力即萬(wàn)有引力

F=ma；故B正確；C、據(jù)萬(wàn)有引力公式得

在月球表面時(shí)衛(wèi)星所受重力即二者萬(wàn)有引力

①

在遠(yuǎn)月點(diǎn)時(shí)衛(wèi)星對(duì)月球的萬(wàn)有引力

=

②

把①代入②可得

故C正確；D、此公式適用于勻速圓周運(yùn)動(dòng)，而衛(wèi)星在繞月橢圓運(yùn)動(dòng)時(shí)速度變化不均勻，不適用．此題選擇正確項(xiàng)，故選BC．點(diǎn)評(píng)：題目并不復(fù)雜，不過(guò)考查面很廣，牽涉到萬(wàn)有引力和重力，及勻速圓周運(yùn)動(dòng)的公式，注意平時(shí)多關(guān)注公式的適用范圍，并多變換公式，熟悉公式．5.甲、乙、丙三個(gè)小球分別位于如圖所示的豎直平面內(nèi)，甲、乙在同一條豎直線上，甲、丙在同一條水平線上，水平面上的P點(diǎn)在丙的正下方，在同一時(shí)刻甲、乙、丙開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，甲以初速度v0做平拋運(yùn)動(dòng)，乙以水平速度v0沿光滑水平面向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，丙做自由落體運(yùn)動(dòng).則（

）

A．若甲、乙、丙三球同時(shí)相遇，則一定發(fā)生在P點(diǎn)

B．若甲、丙兩球在空中相遇，此時(shí)乙球一定在P點(diǎn)

C．若只有甲、乙兩球在水平面上相遇，此時(shí)丙球還未著地

D．無(wú)論初速度v0大小如何，甲、乙、丙三球一定會(huì)在P點(diǎn)相遇參考答案：AB二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖(a)所示為一實(shí)驗(yàn)小車自動(dòng)測(cè)速示意圖。A為繞在條形磁鐵上的線圈，經(jīng)過(guò)放大器與顯示器連接，圖中虛線部分均固定在車身上。C為小車的車輪，B為與C同軸相連的齒輪，其中心部分使用鋁質(zhì)材料制成，邊緣的齒子用磁化性能很好的軟鐵制成，鐵齒經(jīng)過(guò)條形磁鐵時(shí)即有信號(hào)被記錄在顯示器上。已知齒輪B上共安裝30個(gè)鐵質(zhì)齒子，齒輪直徑為30cm，車輪直徑為60cm。改變小車速度，顯示器上分別呈現(xiàn)了如圖（b）和（c）的兩幅圖像。設(shè)（b）圖對(duì)應(yīng)的車速為vb，（c）圖對(duì)應(yīng)的車速為vc。（1）分析兩幅圖像，可以推知：vb_________vc（選填“>”、“<”、“=”）。（2）根據(jù)圖(c)標(biāo)出的數(shù)據(jù)，求得車速vc=__________________km/h。參考答案：⑴<；

⑵18π或56.5。7.）用歐姆表測(cè)電阻時(shí)，將選擇開(kāi)關(guān)置于合適的擋位后，必須先將兩表筆短接，調(diào)整

▲

旋鈕，使指針指在歐姆刻度的“0”處．若選擇旋鈕在“×100”位置，指針在刻度盤上停留的位置如圖所示，所測(cè)量電阻的值為

▲

．參考答案：歐姆調(diào)零（2分）

3200（2分）歐姆表使用前首先應(yīng)進(jìn)行調(diào)零，即將兩表筆短接，調(diào)整歐姆調(diào)零旋鈕使指針指在歐姆刻度的“0”處。歐姆表讀數(shù)一定不要忘記乘以倍率。8.如圖所示，一半徑為R的光滑圓環(huán)，豎直放在水平向右的的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E。環(huán)上a、c是豎直直徑的兩端，b、d是水平直徑的兩端，質(zhì)量為m的帶電小球套在圓環(huán)上，并可沿環(huán)無(wú)摩擦滑動(dòng)，已知小球自a點(diǎn)由靜止釋放，沿abc運(yùn)動(dòng)到d點(diǎn)時(shí)速度恰好為零，由此可知小球所受重力

（選填“大于”、“小于”或“等于”）帶電小球所受的靜電力。小球在

（選填“a”、“b”、“c”或“d”）點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能最小。參考答案：等于

b題意：自a點(diǎn)由靜止釋放，沿abc運(yùn)動(dòng)到d點(diǎn)時(shí)速度恰好為零，說(shuō)明小球帶負(fù)電，并且bc弧形中點(diǎn)是速度最大的位置（等效最低點(diǎn)），畫出受力分析圖，則重力和電場(chǎng)力等大；電場(chǎng)力正功最多時(shí)，電勢(shì)能最小，所有在b點(diǎn)電勢(shì)能最小。9.某同學(xué)利用數(shù)碼相機(jī)研究豎直上拋小球的運(yùn)動(dòng)情況。數(shù)碼相機(jī)每隔0．05s拍照一次，圖7是小球上升過(guò)程的照片，圖中所標(biāo)數(shù)據(jù)為實(shí)際距離，則：

（1）圖中t5時(shí)刻小球的速度v5＝________m/s。

（2）小球上升過(guò)程中的加速度a＝________m/s2。

（3）t6時(shí)刻后小球還能上升的高度h=________m。參考答案：10.物體A、B的質(zhì)量之比為mA:mB=4:1，使它們以相同的初速度沿水平地面滑行，若它們受到的阻力相等，那么它們停下來(lái)所用的時(shí)間之比為tA:tB=______，若兩物體與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，那么它們停下來(lái)所用的時(shí)間之比為tA:tB=______參考答案：4:1;1:111.如圖所示是兩列相干波的干涉圖樣，實(shí)線表示波峰，虛線表示波谷，兩列波的振幅都為10cm，波速和波長(zhǎng)分別為1m/s和0.2m，C點(diǎn)為AB連線的中點(diǎn)。則圖示時(shí)刻C點(diǎn)的振動(dòng)方向_______（選填“向上”或“向下”），從圖示時(shí)刻再經(jīng)過(guò)0.25s時(shí)，A點(diǎn)經(jīng)過(guò)的路程為_(kāi)________cm。參考答案：向下，10012.下表是按照密立根的方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)得到的某金屬的UC和v的的幾組數(shù)據(jù)。(UC是遏制電壓)UC/V0.5410.6370.7140.8090.878v/l014Hz5.6445.8886.0986.3036.501請(qǐng)根據(jù)上表的數(shù)據(jù)在答題紙對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)中作出UC-v圖象；從圖象中可知這種金屬的截止頻率為

；已知e=1.6010-19C，用給出的數(shù)據(jù)結(jié)合圖象算出普朗克常量為

。參考答案：13.如圖所示，光滑圓弧軌道ABC在C點(diǎn)與水平面相切，所對(duì)圓心角小于5°，且，兩小球P、Q分別從軌道上的A、B兩點(diǎn)由靜止釋放，P、Q兩球到達(dá)C點(diǎn)所用的時(shí)間分別為、，速率分別為、噸，則，。(填“>”、“<”或“=”)參考答案：三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.某研究性學(xué)習(xí)小組利用氣墊導(dǎo)軌驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示。在氣墊導(dǎo)軌上相隔一定距離的兩處安裝兩個(gè)光電傳感器A、B，滑塊P上固定一寬度為d的遮光條，若光線被遮光條遮擋，光電傳感器會(huì)輸出電壓，兩光電傳感器采集數(shù)據(jù)后與計(jì)算機(jī)相連。滑塊在細(xì)線的牽引下向左加速運(yùn)動(dòng)，遮光條經(jīng)過(guò)光電傳感器A、B時(shí)，通過(guò)計(jì)算機(jī)可以得到如圖乙所示的電壓U隨時(shí)間t變化的圖象。①實(shí)驗(yàn)前，接通氣源，將滑塊（不掛鉤碼）置于氣墊導(dǎo)軌上，輕推滑塊，當(dāng)圖乙中的_______（選填“＞”、“＝”或“＜”）時(shí)，說(shuō)明氣墊導(dǎo)軌已經(jīng)水平。②滑塊P用細(xì)線跨過(guò)定滑輪與質(zhì)量為m的鉤碼Q相連，將滑塊P由圖甲所示位置釋放，通過(guò)計(jì)算機(jī)得到如圖乙所示圖像，若、、d和m已知，要驗(yàn)證滑塊和砝碼組成的系統(tǒng)機(jī)械能是否守恒，還應(yīng)測(cè)出的物理量是_______和_______。參考答案：①

=；②滑塊質(zhì)量，兩光電傳感器間距離.①如果遮光條通過(guò)光電門的時(shí)間相等，則說(shuō)明遮光條做勻速運(yùn)動(dòng)，即說(shuō)明氣墊導(dǎo)軌已經(jīng)水平．②要驗(yàn)證滑塊和鉤碼組成的系統(tǒng)機(jī)械能是否守恒，就應(yīng)該去求出動(dòng)能的增加量和重力勢(shì)能的減小量，光電傳感器測(cè)量瞬時(shí)速度是實(shí)驗(yàn)中常用的方法，由于光電門的寬度很小，所以我們用很短時(shí)間內(nèi)的平均速度代替瞬時(shí)速度，進(jìn)而可得滑塊和砝碼組成的系統(tǒng)動(dòng)能的增加量，滑塊和砝碼組成的系統(tǒng)的重力勢(shì)能的減小量△Ep=mgL，所以還應(yīng)測(cè)出滑塊質(zhì)量M，兩光電傳感器間的距離L．15.在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實(shí)驗(yàn)中，現(xiàn)除了有一個(gè)標(biāo)有“5V，2.5W”的小燈泡，導(dǎo)線和開(kāi)關(guān)外，還有：A．直流電源：電動(dòng)勢(shì)約為6V，內(nèi)阻可不計(jì)

B．直流電流表：量程0～3A，內(nèi)阻為0.1ΩC．直流電流表：量程0～600mA，內(nèi)阻為5Ω

D．直流電壓表：量程0～15V，內(nèi)阻為15kΩE．直流電壓表：量程0～3V，內(nèi)阻為6kΩ

F．滑動(dòng)變阻器：10Ω，2AG．滑動(dòng)變阻器：1kΩ

0.5AH．電阻箱一個(gè)（符號(hào)為）：0~9999.9Ω，最小調(diào)節(jié)量0.1Ω；實(shí)驗(yàn)要求小燈泡兩端的電壓從零開(kāi)始變化至額定電壓5V，且電表讀數(shù)相對(duì)誤差較小。（1）以上器材中應(yīng)電流表選用

(填代號(hào))，電壓表選用

(填代號(hào))，滑動(dòng)變阻器選用

(填代號(hào))；（2）在方框中畫出實(shí)驗(yàn)原理電路圖；（3）某同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)作出小燈泡的伏安特性曲線，如圖甲所示．現(xiàn)把兩個(gè)完全相同的這種小燈泡并聯(lián)接到如圖乙所示的電路中，其中電源電動(dòng)勢(shì)E=3V，內(nèi)阻r=3Ω，則此時(shí)燈泡的實(shí)際功率為

W．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）參考答案：（1）C，E，F(xiàn)（2）（3）（1）、根據(jù)小燈泡規(guī)格“5V，2.5W”可知小燈泡的額定電流為，所以電流表應(yīng)選C；根據(jù)通過(guò)電表的示數(shù)不能小于量程的要求可知，電壓表不能選擇15V量程的D，可考慮將3V量程的電壓表與電阻箱串聯(lián)進(jìn)行改裝，即電壓表應(yīng)選E；滑動(dòng)變阻器1kΩ過(guò)大，應(yīng)采用10Ω。（2）、由于小燈泡的電阻遠(yuǎn)小于改裝后電壓表的內(nèi)阻，電流表應(yīng)用外接法，即電路應(yīng)是外接分壓電路，電路圖如下圖所示：（3）、設(shè)通過(guò)小燈泡的電流為I，根據(jù)閉合電路歐姆定律應(yīng)有，變形為，在小燈泡的U-I圖象中同時(shí)作出表示電源的U-I圖象如上圖所示，其交點(diǎn)坐標(biāo)為U=1.48V，I=0.3A，所以小燈泡消耗的實(shí)際功率為；四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示的直角坐標(biāo)系中，在直線x=－2l0到y(tǒng)軸區(qū)域內(nèi)存在著兩個(gè)大小相等、方向相反的有界勻強(qiáng)電場(chǎng)，其中x軸上方的電場(chǎng)方向沿y軸負(fù)方向，x軸下方的電場(chǎng)方向沿y軸正方向。在電場(chǎng)左邊界上A（－2l0，－l0）到C（－2l0，0）區(qū)域內(nèi)，連續(xù)分布著電量為＋q、質(zhì)量為m的粒子。從某時(shí)刻起由A點(diǎn)到C點(diǎn)間的粒子，依次連續(xù)以相同的速度v0沿x軸正方向射入電場(chǎng)。若從A點(diǎn)射入的粒子，恰好從y軸上的A′（0，l-0）沿x軸正方向射出電場(chǎng)，其軌跡如圖。不計(jì)粒子的重力及它們間的相互作用。⑴求勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E；⑵求在AC間還有哪些位置的粒子，通過(guò)電場(chǎng)后也能沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)？⑶若以直線x=2l0上的某點(diǎn)為圓心的圓形區(qū)域內(nèi)，分布著垂直于xOy平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，使沿x軸正方向射出電場(chǎng)的粒子，經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后，都能通過(guò)直線x=2l0與圓形磁場(chǎng)邊界的一個(gè)交點(diǎn)處，而便于被收集，則磁場(chǎng)區(qū)域的最小半徑是多大？相應(yīng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B是多大？參考答案：⑴從A點(diǎn)射出的粒子，由A到A′的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為T，根據(jù)運(yùn)動(dòng)軌跡和對(duì)稱性可得

x軸方向

(1分)

y軸方向

(1分)

得：

（2分）⑵設(shè)到C點(diǎn)距離為△y處射出的粒子通過(guò)電場(chǎng)后也沿x軸正方向，粒子第一次達(dá)x軸用時(shí)△t，水平位移為△x，則

（1分）若滿足，則從電場(chǎng)射出時(shí)的速度方向也將沿x軸正方向（2分）解之得：

（2分）即AC間y坐標(biāo)為（n=1，2，3，……）（1分）⑶當(dāng)n=1時(shí)，粒子射出的坐標(biāo)為當(dāng)n=2時(shí)，粒子射出的坐標(biāo)為當(dāng)n≥3時(shí)，沿x軸正方向射出的粒子分布在y1到y(tǒng)2之間（如圖）y1到y(tǒng)2之間的距離為L(zhǎng)=y1－y2=則磁場(chǎng)的最小半徑為

（4分）若使粒子經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后匯聚于一點(diǎn)，粒子的運(yùn)動(dòng)半徑與磁場(chǎng)圓的半徑相等（如圖），(軌跡圓與磁場(chǎng)圓相交，四邊形PO1QO2為棱形)由得：

17.美國(guó)物理學(xué)家密立根用精湛的技術(shù)測(cè)量光電效應(yīng)中幾個(gè)重要的物理量，這項(xiàng)工作成了愛(ài)因斯坦方程式在很小誤差范圍內(nèi)的直接實(shí)驗(yàn)證據(jù)．密立根的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖牵簻y(cè)量金屬的遏止電壓Uc.與入射光頻率ν，由此計(jì)算普朗克常量h，并與普朗克根據(jù)黑體輻射得出的h相比較，以檢驗(yàn)愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程式的正確性．如圖所示是根據(jù)某次實(shí)驗(yàn)作出的Uc－ν圖象，電子的電荷量為1.6×10－19C.試根據(jù)圖象求：這種金屬的截止頻率νc和普朗克常量h.參考答案：由愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程hν＝W＋Ek得

hν＝hνc＋eUc變形得Uc＝(ν－νc)

由題圖可知，Uc＝0對(duì)應(yīng)的頻率即為截止頻率νc，得νc＝4.27×1014Hz圖線的斜率＝＝3.93×10－15V·s

代入電子電量計(jì)算得h＝6.30×10－34J·s18.如圖，空間某個(gè)半徑為R的區(qū)域內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，與它相鄰的是一對(duì)間距為d，足夠大的平行金屬板，板間電壓為U。一群質(zhì)量為m，帶電量為q的帶正電的粒子從磁場(chǎng)的左側(cè)以與極板平行的相同速度射入磁場(chǎng)。不計(jì)重力，則（1）離極板AB距離為的粒子能從極板上的小孔P射入電場(chǎng)，求粒子的速度？（2）極板CD上多長(zhǎng)的區(qū)域上可能會(huì)有帶電粒子擊中？（3）如果改變極板的極性而不改變板間電壓，發(fā)現(xiàn)有粒子會(huì)再次進(jìn)入磁場(chǎng)