廣東省陽(yáng)江市新圩中學(xué)2022年高三物理下學(xué)期期末試題含解析

廣東省陽(yáng)江市新圩中學(xué)2022年高三物理下學(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.（單選）如圖，在水平地面上內(nèi)壁光滑的車(chē)廂中兩正對(duì)豎直面AB、CD間放有半球P和光滑均勻圓球Q，質(zhì)量分別為m、M，當(dāng)車(chē)向右做加速為a的勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，P、Q車(chē)廂三者相對(duì)靜止，球心連線(xiàn)與水平方向的夾角為θ，則Q受到CD面的彈力FN和P受到AB面的彈力FN′分別是（）A．FN=FN′=MgcotθB．FN=Mgcotθ﹣MaFN′=mgcotθ+MaC．FN=mgcotθ﹣MaFN′=mgcotθ+maD．FN=Mgcotθ﹣MaFN′=Mgcotθ+ma參考答案：解：隔離光滑均勻圓球Q，對(duì)Q受力分析如圖所示，可得Mgcotθ﹣FN=Ma解得：FN=Mgcotθ﹣Ma，對(duì)兩球組成的整體有：F′N(xiāo)﹣FN=（M+m）a聯(lián)立解得：F′N(xiāo)=Mgcotθ+ma故選：D2.（多選）在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，用同一種單色光，先后照射鋅和銀的表面，都能發(fā)生光電效應(yīng)，對(duì)于這兩個(gè)過(guò)程，一定不同的是（）A．逸出功B．光電子的最大初動(dòng)能C．遏止電壓D．飽和光電流參考答案：考點(diǎn)：光電效應(yīng)．專(zhuān)題：光電效應(yīng)專(zhuān)題．分析：同一束光的光子能量相同，不同的金屬，逸出功不同，根據(jù)光電效應(yīng)方程Ekm=hv﹣W0判斷光電子最大初動(dòng)能的大小．解答：解：同一束光照射不同的金屬，一定相同的是入射光的光子能量，不同的金屬，逸出功不同，根據(jù)光電效應(yīng)方程Ekm=hv﹣W0知，最大初動(dòng)能不同，則遏止電壓不同；同一束光照射，光中的光子數(shù)目相等，所以飽和光電流是相同的．故選：ABC．點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵知道不同的金屬逸出功不同，以及掌握光電效應(yīng)方程Ekm=hv﹣W0．3.

一輛汽車(chē)在平直路面上從靜止開(kāi)始啟動(dòng)，其v-t圖象如圖所示，從t1時(shí)刻起汽車(chē)的功率保持不變，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中汽車(chē)所受阻力保持不變.則由圖象可知A0-t1時(shí)間內(nèi)，汽車(chē)的牽引力不變，加速度不變，功率增大B0-t1時(shí)間內(nèi)，汽車(chē)的牽引力增大，加速度增大，功率不變C0-t2時(shí)間內(nèi)，汽車(chē)的牽引力減小，汽車(chē)做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)Dt2時(shí)間以后，汽車(chē)的牽引力、功率都不變參考答案：ACD4.如圖所示，質(zhì)量m=lkg的物塊，以速度v0=4m/s滑上正沿逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的水平傳送帶，傳送帶上A、B兩點(diǎn)間的距離L=6m，已知傳送帶的速度v=2m/s，物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)重力加速度g取10m／S2。關(guān)于物塊在傳送帶上的運(yùn)動(dòng)，下列表述正確的是

（

）

A．物塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為4s

B．物塊滑離傳送帶時(shí)的速率為2m/s

C．皮帶對(duì)物塊做功為6J

D．整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中由于摩擦產(chǎn)生的熱量為18J參考答案：BD5.（單選）太陽(yáng)系八大行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道可粗略地認(rèn)為是圓;各行星的半徑、日星跟離和質(zhì)

量如下表所示:

則根據(jù)所學(xué)的知識(shí)可以判斷以下說(shuō)法中正確的是

A.太陽(yáng)系的八大行星中，海王星做圓周運(yùn)動(dòng)的速率最大

B.太陽(yáng)系的八大行星中，水星做圓周運(yùn)動(dòng)的周期最大

C.如果已知地球的公轉(zhuǎn)周期為1年，萬(wàn)有引力常量G=6.67xN·/，再利用地球和太陽(yáng)間的距離，則可以求出太陽(yáng)的質(zhì)量

D.如果已知萬(wàn)有引力常量G=6.67xN·/，并忽略地球的自轉(zhuǎn)，利用地球的半徑以及地球表面的重力加速度g=10m/,則可以求出太陽(yáng)的質(zhì)量參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.(4分)在一個(gè)邊長(zhǎng)為a的等邊三角形區(qū)域內(nèi)分布著磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁強(qiáng),一質(zhì)量為

m、電荷量為q的帶電粒子從BC邊的中點(diǎn)垂直BC方向射入磁場(chǎng)中,如圖所示,為使該粒子能從AB邊(或AC邊)射出,則帶電粒子的初速度v必須大于

。參考答案：

答案：7.實(shí)驗(yàn)證明：通電長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)周?chē)艌?chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B＝kI/r，式中常量k＞0，I為電流強(qiáng)度，r為距導(dǎo)線(xiàn)的距離。在水平長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)MN正下方，有一矩形線(xiàn)圈abcd通以逆時(shí)針?lè)较虻暮愣娏?，被兩根輕質(zhì)絕緣細(xì)線(xiàn)靜止地懸掛著，如圖所示。開(kāi)始時(shí)MN內(nèi)不通電流，此時(shí)兩細(xì)線(xiàn)內(nèi)的張力均為T(mén)0=3N；當(dāng)MN通以強(qiáng)度為I1=1A電流時(shí)，兩細(xì)線(xiàn)內(nèi)的張力均減小為T(mén)1=2N；當(dāng)MN內(nèi)電流強(qiáng)度大小變?yōu)镮2時(shí)，兩細(xì)線(xiàn)內(nèi)的張力均增大為T(mén)2=4N。則電流I2的大小為

A；當(dāng)MN內(nèi)的電流強(qiáng)度為I3=3A時(shí)兩細(xì)線(xiàn)恰好同時(shí)斷裂，則在此斷裂的瞬間線(xiàn)圈的加速度大小為

g。(g為重力加速度)。參考答案：8.某研究性學(xué)習(xí)小組利用如圖甲所示電路測(cè)量某電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻r。在坐標(biāo)紙中畫(huà)出了如圖乙所示的U－I圖象，若電流表的內(nèi)阻為1Ω,則E＝________V，r＝________Ω參考答案：2.0；

1.4；9.如圖所示是用光照射某種金屬時(shí)逸出的光電子的最大初動(dòng)能隨入射光頻率的變化圖線(xiàn)，（直線(xiàn)與橫軸的交點(diǎn)坐標(biāo)4.27，與縱軸交點(diǎn)坐標(biāo)0.5）。由圖可知普朗克常量為_(kāi)__________Js，金屬的極限頻率為

Hz（均保留兩位有效數(shù)字）參考答案：6.5×10-34

4.3×10-14

10.如圖所示，是自行車(chē)傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的示意圖，其中Ⅰ是半徑為r1的大齒輪，Ⅱ是半徑為r2的小齒輪，Ⅲ是半徑為r3的后輪，假設(shè)腳踏板的轉(zhuǎn)速為n，則大齒輪邊緣的線(xiàn)速度為

，自行車(chē)前進(jìn)的速度為

。參考答案：

，

11.如圖甲是利用激光測(cè)轉(zhuǎn)速的原理示意圖，圖中圓盤(pán)可繞固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，盤(pán)邊緣側(cè)面上有一小段涂有很薄的反光材料．當(dāng)盤(pán)轉(zhuǎn)到某一位置時(shí)，接收器可以接收到反光涂層所反射的激光束，并將所收到的光信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)，在示波器顯示屏上顯示出來(lái)(如圖乙所示)．

(1)若圖乙中示波器顯示屏上橫向的每大格(5小格)對(duì)應(yīng)的時(shí)間為2.50×10－3s，則圓盤(pán)的轉(zhuǎn)速為

r/s.(保留3位有效數(shù)字)(2)若測(cè)得圓盤(pán)直徑為10.20cm，則可求得圓盤(pán)側(cè)面反光涂層的長(zhǎng)度為

cm.(保留3位有效數(shù)字)參考答案：12.

(4分)如圖所示，一勁度系數(shù)為k=800N/m的輕彈簧兩端各焊接著兩個(gè)質(zhì)量均為m=12kg的物體A、B。開(kāi)始時(shí)物體A、B和輕彈簧豎立靜止在水平地面上，現(xiàn)要在上面物體A上加一豎直向上的力F，使物體A開(kāi)始向上做勻加速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)0.4s物體B剛要離開(kāi)地面，設(shè)整個(gè)過(guò)程中彈簧都處于彈性限度內(nèi)，取g=10m/s2，求：此過(guò)程中外力F所做的功為_(kāi)____J。

參考答案：答案：49.5J13.1919年盧瑟福通過(guò)如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，第一次完成了原子核的人工轉(zhuǎn)變，并由此發(fā)現(xiàn)______________。圖中A為放射源發(fā)出的射線(xiàn)，銀箔的作用是吸收______________。參考答案：質(zhì)子，α粒子

三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.一在隧道中行駛的汽車(chē)A以的速度向東做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，發(fā)現(xiàn)前方相距處、以的速度同向運(yùn)動(dòng)的汽車(chē)B正開(kāi)始勻減速剎車(chē)，其剎車(chē)的加速度大小,從此刻開(kāi)始計(jì)時(shí)，若汽車(chē)A不采取剎車(chē)措施，汽車(chē)B剎車(chē)直到靜止后保持不動(dòng)，求：（1）汽車(chē)A追上汽車(chē)B前，A、B兩汽車(chē)間的最遠(yuǎn)距離；（2）汽車(chē)A恰好追上汽車(chē)B需要的時(shí)間．參考答案：（1）16m（2）8s(1)當(dāng)A、B兩汽車(chē)速度相等時(shí)，兩車(chē)間的距離最遠(yuǎn)，即v＝vB－at＝vA

得t＝＝3s此時(shí)汽車(chē)A的位移xA＝vAt＝12m；汽車(chē)B位移xB＝vBt－at2＝21mA、B兩汽車(chē)間的最遠(yuǎn)距離Δxm＝xB＋x0－xA＝16m(2)汽車(chē)B從開(kāi)始減速直到靜止經(jīng)歷的時(shí)間t1＝＝5s

運(yùn)動(dòng)的位移x′B＝＝25m汽車(chē)A在t1時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的位移x′A＝vAt1＝20m

此時(shí)相距Δx＝x′B＋x0－x′A＝12m汽車(chē)A需要再運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t2＝＝3s

故汽車(chē)A追上汽車(chē)B所用時(shí)間t＝t1＋t2＝8s15.（8分）為確定愛(ài)因斯坦的質(zhì)能方程的正確性，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：用動(dòng)能為MeV的質(zhì)子轟擊靜止的鋰核Li，生成兩個(gè)粒子，測(cè)得兩個(gè)粒子的動(dòng)能之和為MeV。寫(xiě)出該反應(yīng)方程，并通過(guò)計(jì)算說(shuō)明正確。（已知質(zhì)子、粒子、鋰核的質(zhì)量分別取、、）參考答案：核反應(yīng)方程為核反應(yīng)的質(zhì)量虧損，由質(zhì)能方程可得，質(zhì)量虧損相當(dāng)?shù)哪芰縈eV而系統(tǒng)增加的能量MeV，這些能量來(lái)自核反應(yīng)中，在誤差允許的范圍內(nèi)可認(rèn)為相等，所以正確。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，在空間坐標(biāo)系x<0區(qū)域中有豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)E1，在一、四象限的正方形區(qū)域CDEF內(nèi)有方向如圖所示的正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)E2和勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，已知CD=2L，OC=L，E2=4E1。在負(fù)x軸上有一質(zhì)量為m、電量為+q的金屬a球以速度V0沿x軸向右勻速運(yùn)動(dòng)，并與靜止在坐標(biāo)原點(diǎn)O處用絕緣細(xì)支柱支撐的（支柱與b球不粘連、無(wú)摩擦）質(zhì)量為2m、不帶電金屬b球發(fā)生彈性碰撞。已知a、b球體積大小、材料相同且都可視為點(diǎn)電荷，碰后電荷總量均分，重力加速度為g，不計(jì)a、b球間的靜電力，不計(jì)a、b球產(chǎn)生的場(chǎng)對(duì)電場(chǎng)、磁場(chǎng)的影響，求：（1）碰撞后，a、b球的速度大?。唬?）a、b碰后，經(jīng)時(shí)a球到某位置P點(diǎn)，求P點(diǎn)的位置坐標(biāo)；（3）a、b碰后，要使b球不從CD邊界射出，求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的取值。參考答案：（1）（2）（3）【分析】（1）a、b碰撞，由動(dòng)量守恒和能量守恒關(guān)系求解碰后a、b的速度；（2）碰后a在電場(chǎng)中向左做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律求解P點(diǎn)的位置坐標(biāo)；（3）要使b球不從CD邊界射出，求解恰能從C點(diǎn)和D點(diǎn)射出的臨界條件確定磁感應(yīng)強(qiáng)度的范圍.【詳解】（1）a勻速，則：①ab碰撞，動(dòng)量守恒：②機(jī)械能守恒：③由②③得④（2）碰后a、b電量總量平分，則碰后a在電場(chǎng)中向左做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)經(jīng)時(shí)a球到P點(diǎn)的位置坐標(biāo)為（x，y）⑤

⑥其中⑦,由⑤⑥⑦得，故P點(diǎn)的位置坐標(biāo)為（-，-）⑧（3）碰撞后對(duì)b:⑨故b做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則：⑩得b恰好從C射出,則：?由??得：?恰從D射出，則由幾何關(guān)系：?，得綜上，?故要使b不從CD邊界射出，則B的取值范圍滿(mǎn)足：?【點(diǎn)睛】本題考查帶電粒子在電磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)以及動(dòng)量守恒定律及能量守恒關(guān)系，注意在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)要注意幾何關(guān)系的應(yīng)用，在電場(chǎng)中注意由類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律求解．17.（12分）如下圖所示，在y<0的區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于xy平面并指向紙面外，磁感強(qiáng)度為B，一帶正電的粒子以速度0從O點(diǎn)射入磁場(chǎng)，入射方向在xy平面內(nèi)，與x軸正向的夾角為θ。.若粒子射出磁場(chǎng)的位置與O點(diǎn)的距離為l，求該粒子的電量和質(zhì)量之比。參考答案：解析：帶正電粒子射入磁場(chǎng)后，由于受到洛侖茲力的作用，粒子將沿圖示的軌跡運(yùn)動(dòng)，從A點(diǎn)射出磁場(chǎng)，O、A間的距離為，射出時(shí)速度的大小仍為，射出方向與x軸的夾角仍為θ。

由洛侖茲力公式和牛頓定律可得，

式中R為圓軌道的半徑，解得

①

圓軌道的圓心位于OA的中垂線(xiàn)上，由幾何關(guān)系可得

②

聯(lián)立①、②兩式，解得

③18.如圖所示，質(zhì)量為3kg的木箱靜止在光滑的水平面上，木箱內(nèi)粗糙的底板正中央放著一個(gè)質(zhì)量為1kg的小木塊，小木塊可視為質(zhì)點(diǎn)．現(xiàn)使木箱和小木塊同時(shí)獲得大小為2m/s的方向相反的水平速度，小木塊與木箱每次碰撞過(guò)程中機(jī)械能損失0.4J，小木塊最終停在木箱正中央．已知小木塊與