2022年湖北省十堰市黃柿鄉(xiāng)江灣中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試題含解析

2022年湖北省十堰市黃柿鄉(xiāng)江灣中學(xué)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15分．每小題只有一個選項符合題意1.（多選）如圖：abcd是一正方形區(qū)域，處于勻強電場中，并與電場方向平行。大量電子從正方形的中心O，以相同速率ｖ向各個方向發(fā)射，電子從正方形邊界上的不同點射出，其中到達(dá)c點的電子速度恰好為零，不計電子的重力，下面判斷正確的是（

）A．場強方向一定沿ac且從a指向cB．射向b點與射向d點的電子離開正方形區(qū)域時，有相同的速度C．到達(dá)b、d兩點的電子在正方形區(qū)域運動時，速率一定是先減小后增大D．垂直射向bc的電子可能從ab離開正方形區(qū)域參考答案：AC2.（單選題）如圖所示，質(zhì)量為M的長平板車放在光滑的傾角為α的斜面上，車上站著一質(zhì)量為m的人，若要平板車靜止在斜面上，車上的人可以（

）A.勻速向下奔跑B.以加速度向下加速奔跑C.以加速度向下加速奔跑D.以加速度向上加速奔跑參考答案：C3.關(guān)于光電效應(yīng),下列說法正確的是______。A.某種頻率的光照射金屬發(fā)生光電效應(yīng),若增加人射光的強度,則單位時間內(nèi)發(fā)射的光電子數(shù)增加B.光電子的能量只與人射光的頻率有關(guān)，與入射光的強弱無關(guān)C.當(dāng)入射光的頻率低于截止頻率時不發(fā)生光電效應(yīng)D.一般需要用光照射金屬幾分鐘到幾十分鐘才能產(chǎn)生光電效應(yīng)E.入射光的頻率不同,同一金屬的逸出功也會不同參考答案：4.如圖所示是質(zhì)量為1.0kg的物體在水平面上運動的v﹣t圖象，以水平向左的方向為正，以下判斷正確的是（）A．在0～1s內(nèi)，質(zhì)點的平均速度為2m/sB．在0～3s內(nèi)，物體一直向左運動C．在3s末，合外力的功率為16WD．在0～6s內(nèi)，合外力做負(fù)功參考答案：D【考點】功率、平均功率和瞬時功率；功的計算．【分析】速度時間圖線與時間軸所圍成的面積表示物體的位移，根據(jù)圖線的斜率求出加速度，從而根據(jù)牛頓第二定律求出合力，得出合力的功率．根據(jù)動能的變化判斷合外力做功的情況【解答】解：A、在0～1s內(nèi)，質(zhì)點的位移為x=×1×（﹣2）m=﹣1m，則質(zhì)點的平均速度為=﹣1m/s，大小為1m/s，負(fù)號表示方向．故A錯誤．B、物體在1s末，速度方向發(fā)生改變．故B錯誤．C、3s末的速度為4m/s，1﹣3s內(nèi)加速度為a==2m/s2，根據(jù)牛頓第二定律得，F(xiàn)合=ma=2N，根據(jù)P=F合v=2×4W=8W．故C錯誤．D、在0～6s時間內(nèi)，根據(jù)動能定理可知，J=﹣2J，合外力做負(fù)功．故D正確．故選：D5.（多選）如圖甲所示，兩平行金屬板MN、PQ的板長和板間距離相等，板間存在如圖乙所示的隨時間周期性變化的電場，電場方向與兩板垂直，不計重力的帶電粒子沿板間中線垂直電場方向源源不斷地射入電場，粒子射入電場時的初動能均為Ek0。已知t=0時刻射入電場的粒子剛好沿上板右邊緣垂直電場方向射出電場。則（

）A．所有粒子最終都垂直電場方向射出電場B．t=0之后射入電場的粒子有可能會打到極板上C．所有粒子在經(jīng)過電場過程中最大動能都不可能超過2Ek0D．若入射速度加倍成2v0，則粒子從電場出射時的側(cè)向位移與v0相比必定減半?yún)⒖即鸢福篈C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.某同學(xué)在做測定木板與木塊間的動摩擦因數(shù)的實驗時，設(shè)計了兩種實驗方案．方案A：木板固定，用彈簧測力計拉動木塊．如圖(a)所示．方案B：彈簧固定，用手拉動木板，如圖(b)所示．除了實驗必需的彈簧測力計、木板、木塊、細(xì)線外，該同學(xué)還準(zhǔn)備了質(zhì)量為200g的砝碼若干個．(g＝10m/s2)(1)上述兩種方案中，你認(rèn)為更合理的是方案________(2)該同學(xué)在重2N的木塊上加放了2個砝碼，彈簧測力計穩(wěn)定后的示數(shù)為1．5N,則木板與木塊間的動摩擦因數(shù)μ＝________.參考答案：7.新發(fā)現(xiàn)的雙子星系統(tǒng)“開普勒-47”有一對互相圍繞運行的恒星，運行周期為T，其中一顆大恒星的質(zhì)量為M，另一顆小恒星只有大恒星質(zhì)量的三分之一。已知引力常量為G。大、小兩顆恒星的轉(zhuǎn)動半徑之比為_____________，兩顆恒星相距______________。參考答案：1:3，

8.如圖，質(zhì)量為m的活塞夾在兩塊光滑的水平隔板間，活塞與輕質(zhì)傳動桿之間有大小不計的光滑轉(zhuǎn)軸連接，活塞在水平力作用下緩緩?fù)苿觽鲃訔U，傳動桿帶動曲軸繞固定轉(zhuǎn)軸O轉(zhuǎn)動。在圖示位置時，水平推力大小為F（F<mg），輕桿與水平方向夾角為θ(θ<45°)，曲軸與水平虛線垂直，輕桿與曲軸連接處到轉(zhuǎn)軸O距離為L，此時傳動桿對曲軸的力矩大小為

，隔板對活塞的作用力大小為

。參考答案：FL；mg-Ftanθ

9.一物體從A點由靜止開始作加速度大小為a1的勻加速直線運動，經(jīng)過時間t后，到達(dá)B點，此時物體的加速度大小變?yōu)閍2，方向與a1的方向相反，經(jīng)過時間t后，物體又回到A點。則a1：a2=

；參考答案：1：310.如圖所示是半徑為5cm的玻璃球，某單色細(xì)光束AB通過此玻璃球時的折射率為，光束AB平行于過球心的直線MN，且兩線相距2.5cm，CD為出射光線。則此單色光線AB進(jìn)入玻璃球時的折射角為

，出射光線CD與MN所成的角為

。參考答案：300，300。11.如圖所示為一小球做平拋運動的閃光照相照片的一部分，圖中背景方格的邊長均為5cm。如果取g=10m/s2，那么，（1）閃光頻率是________Hz．（2）小球運動中水平分速度的大小是________m/s．（3）小球經(jīng)過B點時的速度大小是________m/s．參考答案：10、1.5、2.512.電磁打點計時器是一種使用低壓_____（填“交”或“直”）流電源的計時儀器。如圖所示是打點計時器測定勻加速直線運動加速度時得到的一條紙帶，測出AB=1.2cm，AC=3.6cm，AD=7.2cm，計數(shù)點A、B、C、D中，每相鄰的兩個計數(shù)點之間有四個小點未畫出，則運動物體的加速度a=__________m/s2，打B點時運動物體的速度vB=__________m/s。計算題參考答案：13.下圖為接在50Hz低壓交流電源上的打點計時器，在紙帶做勻加速直線運動時打出的一條紙帶，圖中所示的是每打5個點所取的記數(shù)點，但第3個記數(shù)點沒有畫出。由圖數(shù)據(jù)可求得：（1）該物體的加速度為

m/s2，.com（2）第3個記數(shù)點與第2個記數(shù)點的距離約為

cm，（3）打第2個計數(shù)點時該物體的速度為

m/s。參考答案：(1)0.74(2)4.36(3)0.399（1）設(shè)1、2間的位移為x1，2、3間的位移為x2，3、4間的位移為x3，4、5間的位移為x4；因為周期為T=0.02s，且每打5個點取一個記數(shù)點，所以每兩個點之間的時間間隔T=0.1s；由勻變速直線運動的推論xm-xn=(m-n)at2得：

x4-x1=3at2帶入數(shù)據(jù)得：

（5.84-3.62）×10-2=a×0.12

解得：a=0.74m/s2．

（2）第3個記數(shù)點與第2個記數(shù)點的距離即為x2，由勻變速直線運動的推論：x2-x1=at2得：

x2=x1+at2帶入數(shù)據(jù)得：

x2=3.62×10-2+0.74×0.12=0.0436m

即為：4.36cm．

（3）由中間時刻的瞬時速度等于這段時間的平均速度可知=0.399m/s.三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.質(zhì)量分別為m和3m的A、B兩個小球以相同的速率v沿同一直線相向運動，碰后B球停止不動，試求A球碰后的速度，并判斷它們之間發(fā)生的是彈性碰撞還是非彈性碰撞（說明理由）．參考答案：彈性碰撞取B球碰前的速度方向為正方向，設(shè)A球碰后的速度為v′，由動量守恒定律有解得，方向與B球碰前的速度方向相同由于，故碰撞前后的總動能相等，則此碰撞是彈性碰撞15.（選修3-5）（6分）a、b兩個小球在一直線上發(fā)生碰撞，它們在碰撞前后的s～t圖象如圖所示，若a球的質(zhì)量ma=1kg，則b球的質(zhì)量mb等于多少?參考答案：解析：由圖知=4m/s、=—1m/s、=2m/s

（2分）

根據(jù)動量守恒定律有：ma=ma

+

mb

（2分）

∴mb=2.5kg （2分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖（a）所示，間距為l、電阻不計的光滑導(dǎo)軌固定在傾角為θ的斜面上．在區(qū)域I內(nèi)有方向垂直于斜面的勻強磁場，磁感應(yīng)強度恒為B不變；在區(qū)域Ⅱ內(nèi)有垂直于斜面向下的勻強磁場，其磁感應(yīng)強度Bt的大小隨時間t變化的規(guī)律如圖（b）所示．t=0時刻在軌道上端的金屬細(xì)棒ab從如圖位置由靜止開始沿導(dǎo)軌下滑，同時下端的另一金屬細(xì)棒cd在位于區(qū)域I內(nèi)的導(dǎo)軌上也由靜止釋放．在ab棒運動到區(qū)域Ⅱ的下邊界EF之前，cd棒始終靜止不動，兩棒均與導(dǎo)軌接觸良好．已知cd棒的質(zhì)量為m、電阻為R，ab棒的質(zhì)量、阻值均未知，區(qū)域Ⅱ沿斜面的長度為l，在t=tx時刻（tx未知）ab棒恰好進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅱ，重力加速度為g．求：（1）區(qū)域I內(nèi)磁場的方向；（2）通過cd棒中的電流大小和方向；（3）ab棒開始下滑的位置離區(qū)域Ⅱ上邊界的距離；（4）ab棒開始下滑至EF的過程中，回路中產(chǎn)生總的熱量．（結(jié)果用B、l、θ、m、R、g表示）參考答案：解：（1）由楞次定律可知，流過cd的電流方向為從d到c，cd所受安培力沿導(dǎo)軌向上，故由左手定則可知，I內(nèi)磁場垂直于斜面向上．故區(qū)域I內(nèi)磁場的方向垂直于斜面向上．（2）cd棒平衡，所以有：BIl=mgsinθ故解得：I=，電流方向d→c．故通過cd棒中的電流大小I=，電流方向d→c．（3）前、后回路感應(yīng)電動勢不變，=Blvx，即有：=Blvx，解得：l=vxtxab棒進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅱ之前不受磁場力的作用，做勻加速直線運動，S1=（0+v）tx=0.5l

故ab棒開始下滑的位置離區(qū)域Ⅱ上邊界的距離為0.5l．

（4）ab棒進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅱ后作勻速直線運動，t2=tx，總時間：t總=tx+t2=2tx電動勢：E=Blvx不變總熱量：Q=EIt總=2mgvxtxsinθ=2mglsinθ故回路中產(chǎn)生總的熱量為：Q=2mglsinθ．【考點】導(dǎo)體切割磁感線時的感應(yīng)電動勢；閉合電路的歐姆定律；電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化．【專題】電磁感應(yīng)——功能問題；電磁感應(yīng)中的力學(xué)問題．【分析】（1）II內(nèi)磁場均勻變化因此在回路中形成感應(yīng)電流，根據(jù)楞次定律判斷出流過cd的電流方向，然后根據(jù)平衡求出cd棒所受安培力方向，進(jìn)一步根據(jù)左手定則判斷磁場方向．（2）根據(jù)導(dǎo)體棒處于平衡狀態(tài)可知，安培力等于重力沿導(dǎo)軌向下分力，由此可求出通過cd棒中的電流大小和方向．（3）棒ab進(jìn)入II區(qū)域前后回路中的電動勢不變，即磁場變化產(chǎn)生電動勢與導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生電動勢相等，據(jù)此求出導(dǎo)體棒進(jìn)入II時速度大小，然后根據(jù)導(dǎo)體棒勻加速下滑的特點即可求出結(jié)果．（4）回路中電流恒定，根據(jù)Q=EIt可求出結(jié)果．17.如圖所示，MN、PQ是平行金屬板，板長為L，兩板間距離為d，在PQ板的上方有垂直紙面向里的勻強磁場。一個電荷量為q、質(zhì)量為m的帶負(fù)電粒子以速度v0從MN板邊緣沿平行于板的方向射入兩板間，結(jié)果粒子恰好從PQ板左邊緣飛進(jìn)磁場，然后又恰好從PQ板的右邊緣飛進(jìn)電場。不計粒子重力。試求：（1）兩金屬板間所加電壓U的大?。唬?）勻強磁場的磁感應(yīng)強度B的大??；參考答案：18.我國一些地區(qū)空氣污染嚴(yán)重，出現(xiàn)了持續(xù)的霧霾天氣，有人受桶裝純凈水的啟發(fā)，提出用桶裝的凈化壓縮空氣供氣，設(shè)每人1min內(nèi)呼吸16次，每次吸入1.0×105Pa的凈化空氣500mL，每個