廣東省揭陽市華僑高級中學2021-2022學年高三物理下學期期末試卷含解析

廣東省揭陽市華僑高級中學2021-2022學年高三物理下學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15分．每小題只有一個選項符合題意1.在豎直向下的勻強電場中，有a、b、c、d四個帶電質點，各以水平向左、水平向右、豎直向下和豎直向上的速度做勻速直線運動，不計質點間的相 互作用力，則下面說法不正確是（

）

A．c、d帶異種電荷

B．a、b帶同種電荷且電勢能均不變

C．d的電勢能減小，重力勢能增大

D．c的電勢能增大，機械能減小參考答案：A2.電磁波已廣泛運用于很多領域，下列關于電磁波的說法符實際的是：（

）A．電磁波不能產生衍射現象B．常用的搖控器通過發(fā)出紫外線脈沖信號來搖控電視機C．根據多普勒效應可以判斷遙遠天體相對于地球的運動速度D．光在真空中運動的速度在不同慣性系中測得的數值可能不同參考答案：C3.（單選）如圖，金屬桿ab靜放在水平固定的“U”形金屬框上，處于豎直向上的勻強磁場中．現使ab突然獲得一初速度v向右運動，下列表述正確的是

A．安培力對ab做正功B．安培力對ab不做功C．桿中感應電流逐漸減小D．桿中感應電流保持不變參考答案：答案：C：ab突然獲得一初速度v向右運動時，金屬棒中產生a-b的電流，棒的合力為安培力方向向左，金屬棒的速度減少，安培力做負功，AB錯誤；電動勢減少，電流減少C正確，D錯誤。4.火星探測項目是我國繼載人航天工程、嫦娥工程之后又一個重大太空探索項目，2018年左右我國將進行第一次火星探測．已知地球公轉周期為T，到太陽的距離為R1，運行速率為v1，火星到太陽的距離為R2，運行速率為v2，太陽質量為M，引力常量為G．一個質量為m的探測器被發(fā)射到一圍繞太陽的橢圓軌道上，以地球軌道上的A點為近日點，以火星軌道上的B點為遠日點，如圖所示．不計火星、地球對探測器的影響，則（）A．探測器在A點的加速度大于B．探測器在B點的加速度大小為C．探測器在B點的動能為mv22D．探測器沿橢圓軌道從A到B的飛行時間為參考答案：D【考點】萬有引力定律及其應用．【分析】AB、根據牛頓第二定律，有ma=，在同一位置的不同衛(wèi)星的加速度相同；C、在B點要做近心運動，故速度小于火星的速度；D、根據開普勒第三定律列式分析．【解答】解：A、根據牛頓第二定律，加速度由合力和質量決定，故在A點的加速度等于沿著圖中小虛線圓軌道繞太陽公轉的向心加速度，為：a=；故A錯誤；B、根據牛頓第二定律，加速度由合力和質量決定，故在B點的加速度等于沿著圖中大虛線圓軌道繞太陽公轉的向心加速度，為：a=，故B錯誤；C、探測器在B點的速度小于v2，故動能小于mv22，故C錯誤；D、根據開普勒第三定律，有：聯立解得：T′=（）T故探測器沿橢圓軌道從A到B的飛行時間為（）T，故D正確；故選：D5.（單選）如圖所示，界面MN與水平地面之間有足夠大正交的勻強磁場B和勻強電場E，磁感線和電場線都處在水平方向且互相垂直。在MN上方有一個帶正電的小球由靜止開始下落，經電場和磁場到達水平地面。若不計空氣阻力，小球在通過電場和磁場的過程中，下列說法中正確的是

A．小球做勻變速曲線運動B．小球的電勢能保持不變C．洛倫茲力對小球做正功D．小球的動能增量等于其電勢能和重力勢能減少量的總和參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.有一半徑為r1，電阻為R，密度為ρ的均勻圓環(huán)落入磁感應強度B的徑向磁場中，圓環(huán)截面的半徑為r2（r2?r1）。如圖所示，當圓環(huán)在加速下落到某一時刻時的速度為v，則此時圓環(huán)的加速度a＝________，如果徑向磁場足夠長，則圓環(huán)的最大速度vm＝a＝g－，vm＝2012學年普陀模擬25_________。參考答案：．a＝g－，vm＝7.氫原子的能級如圖所示．氫原子從n=3能級向n=1能級躍遷所放出的光子，恰能使某種金屬產生光電效應，則該金屬的截止頻率為2.9×1015Hz；用一群處n=4能級的氫原子向低能級躍遷時所發(fā)出的光照射該金屬，產生的光電子最大初動能為0.66eV（普朗克常量h=6.63×10﹣34J?s，結果均保留2位有效數字）．參考答案：考點：氫原子的能級公式和躍遷．專題：原子的能級結構專題．分析：根據玻爾理論和愛因斯坦光電效應方程，研究該金屬的截止頻率和產生光電子最大初動能的最大值．解答：解：根據玻爾理論得到E3﹣E1=hγ，解得：γ=2.9×1015Hz；從n=4向n=1躍遷所放出的光子照射金屬產生光電子最大初動能最大，根據愛因斯坦光電方程有：Ek=（E4﹣E1）﹣hγ得：Ek=0.66eV；故答案為：2.9×1015，0.66．點評：本題是選修部分內容，在高考中，選修部分的試題難度不大，只要立足課本，緊扣考綱，掌握基本知識和基本原理，就能取得高分．8.某學習小組設計了一種粗測小物體質量的方法．使用的器材有細繩、硬紙板、支架、刻度尺、鉛筆、白紙、自制小滑輪、已知質量的小物塊和若干待測小物體等．簡化的實驗裝置如圖所示，在A點固定一根細繩AP，以A為圓心、AP為半徑描出圓弧CD，直線AC水平，AD豎直．在B點固定小滑輪，一根細繩繞過小滑輪，一端懸掛小物塊（質量m0已知），另一端連接繩端P點．在結點P懸掛不同質量的待測小物體m，平衡時結點P處在圓弧CD上不同的位置．利用學過的物理知識，可求出結點P在圓弧CD上不同的位置時對應的待測物體的質量值m，并標在CD弧上．（1）在圓弧CD上從C點至D點標出的質量值應逐漸

（填寫“增大”或“減小”）；（2）如圖所示，BP延長線交豎直線AD于P′點，用刻度尺量出AP′長為l1，PP′長為l2，則在結點P處標出的質量值應為

．參考答案：解：（1）對物體m0分析，受重力和拉力，根據平衡條件，有：T=m0g…①再對結點P受力分析，如圖所示：圖中的力三角形與幾何三角形APP′相似，故：…②解得：聯立①②解得：m==越靠近D點，m增大；故答案為：（1）增大；（2）．9.某同學設計了一個探究加速度a與物體所受合力F及質量m關系的實驗，圖（a）為實驗裝置簡圖。（交流電的頻率為50Hz）

（1）圖（b）為某次實驗得到的紙帶，根據紙帶可求出小車的加速度大小為

m/s2。（保留二位有效數字）

（2）保持砂和砂桶質量不變，改變小車質量m，分別得到小車加速度a與質量m及對應的，數據如下表：實驗次數12345678小車加速度a/m?s―21.901.721.491.251.000.750.500.30小車質量m/kg0.250.290.330.400.500.711.001.674.003.453.032.502.001.411.000.60請在方格坐標紙中畫出圖線，并從圖線求出小車加速度a與質量倒數之間的關系式是

。

（3）保持小車質量不變，改變砂和砂桶質量，該同學根據實驗數據作出了加速度a隨合力F的變化圖線如圖（c）所示。該圖線不通過原點，其主要原因是

。參考答案：（1）a=3.2m/s2（2）如圖所示，（3）實驗前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分10.如圖所示為一電流隨時間變化的圖象。該電流的有效值為___________。參考答案：（4分）11.設地球的質量為M，半徑為R，則環(huán)繞地球飛行的第一宇宙速度v的表達式為______________；某行星的質量約為地球質量的，半徑約為地球半徑的，那么在此行星上的“第一宇宙速度”與地球上的第一宇宙速度之比為______________（已知萬有引力常量為G）。參考答案：v=，/3︰112.人類認識原子結構和開發(fā)利用原子能經歷了十分曲折的過程。請按要求回答下列問題。盧瑟福、玻爾、查德威克等科學家在原子結構或原子核的研究方面做出了卓越的貢獻。請選擇其中的兩位，指出他們的主要成績。

①--------__________________________________________________________

②__________________________________________________________在貝克勒爾發(fā)現天然放射現象后，人們對放射線的性質進行了深入研究，下圖為三種射線在同一磁場中的運動軌跡，請從三種射線中任選一種，寫出它的名稱和一種用途。

________________________________________。

參考答案：--------解析：①--------盧瑟福提出了原子的核式結構模型（或其他成就）；②玻爾把量子理論引入原子模型，并成功解釋了氫光譜（或其他成就）；

或查德威克發(fā)現了中子（或其他成就）。選擇其中兩個。

1為射線，2為射線，3為射線；用途：比如射線可用于金屬探傷、放療、育種等等。只要合理均給分。13.某同學用如圖甲所示的裝置做“物體質量一定時，探究加速度與物體受力的關系”

實驗。

①用游標卡尺測出正方體墊木a的邊長l，如圖乙所示，則l=____cm；②首先不掛鉤碼，前后反復移動墊木，使打點計時器打出的紙帶上的點___________時，摩擦力就平衡好了。然后細繩繞過滑輪掛上鉤碼，打出紙帶，求出相應的加速度。改變鉤碼數量，重做幾次。最后探究加速度與物體受拉力（鉤碼重力）的關系。③實驗中鉤碼重力大于繩子拉力，鉤碼重力越大，誤差越大。請你在不增減實驗器材的條件下提出一個方法克服上述不足。你的方法是___________________________________________。參考答案：①（2分）②疏密間隔相同（2分）③選鉤碼和小車作一整體為研究對象，使增加（或減少）的懸掛鉤碼取自（或放入）小車上，保證改變拉力時，研究對象質量不變三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.某實驗小組用圖甲所示裝置研究系統(tǒng)在金屬軌道上運動過程中機械能是否守恒：將一端帶有滑輪的長金屬軌道水平放置，重物通過細繩水平牽引小車沿軌道運動，利用打點計時器和紙帶記錄小車的運動．(1)本實驗中小車質量

▲

（填“需要”、“不需要”）遠大于重物質量；(2)將小車靠近打點計時器，將穿好的紙帶拉直，接通電源，釋放小車.圖乙是打出的一條清晰紙帶，O點是打下的第一個點，1、2、3、4、5是連續(xù)的計數點，O點和計數點1之間還有多個點（圖中未畫出），相鄰計數點間的時間間隔為0.02s．在打計數點4時小車的速度v=

▲

m/s（保留三位有效數字）．若已知重物的質量為m，小車的質量為M,則從點O到點4的過程中，系統(tǒng)減少的重力勢能為▲

J，增加的動能為

▲

J（g取9.8m/s2，數字保留兩位小數）.參考答案：（1）不需要；（2）2.30；5.18m；2.65(m+M)試題分析：（1）本實驗中為了驗證機械能守恒定律，兩物體的質量均要考慮，故不需要使小車的質量遠小于重物的質量；（2）打4點時的速度；0到4過程中重力勢能的減小量△EP=mgh=9.8×0.5290m=5.18m；動能的增加量考點：驗證機械能守恒定律【名師點睛】明確實驗原理，根據機械能守恒定律進行分析即可明確是否需要小車的質量遠小于重物的質量；根據平均速度方法可求得打點4時的速度；根據重力勢能的定義可求得0到4時的改變量；根據動能的定義可求得動能的變化。15.用螺旋測微器測量一根金屬絲的直徑，如圖所示的讀數是

mm.參考答案：(1)0.680mm

（2）AC

四、計算題：本題共3小題，共計47分16.(16分)如圖所示，在動摩擦因素μ=0.2的水平面AB上，水平恒力F推動質量為m=1kg的物體從A點由靜止開始作勻加速直線運動，物體到達B點時撤去F，接著又沖上光滑斜面（設經過B點前后速度大小不變），最高能到達C點。用速度傳感器測量物體的瞬時速度，并在表格中記錄了部分測量數據。求：(g取10m/s2)

t/s0.00.20.4…2.22.42.6…v/m?s-10.00.40.8…3.02.01.0…

（1）恒力F的大?。唬?）斜面的傾角；（3）若撤去推力F，在A處給物體一個水平向左的初速度，恰能使物體運動到C點，求此初速度的大小。參考答案：解析：（1）物體從A到B過程中：（１分）

∴F＝ma1+mmg＝4N

（２分）

（2）物體從B到C過程中：（１分）

∴

（２分）

（3）當物體在推力F的作用下在AB間運動時，設AB間的距離為S，通過AB時間的t，通過B點時的速度為vB，根據表中提供的數據，在0～2.6s時間段內：

當物體在水平面上運動時（1分）

當物體在斜面上運動時

（２分）

解得

（２分）

又（２分）

給物體一個初速度時物體恰能運動到C點，由于斜面光滑，則物體通過B點的速度仍為，根據動能定理：（2分）

解得（１分）17.在豎直平面內有一個光滑的圓弧軌道，其半徑R=0.2m，一質量m=0.1kg的小滑塊從軌道的最高點由靜止釋放，到達最低點時以一定的水平速度離開軌道，落地點距軌道最低點的水平距離x=0.8m．空氣阻力不計，g取10m/s2，求：（1）小滑塊離開軌道時的速度大??；（2）小滑塊運動到軌道最低點時，對軌道的壓力大?。唬?）軌道的最低點距地面高度h．參考答案：解：（1）設初速度為v，則根據機械能守恒有：mgR=代入數據解得：v=2m/s（2）小滑塊到達軌道最低點時，受重力和軌道對它的彈力為N，根據牛頓第二定律有：代入數據解得：N=3N

根據牛頓第三定律，對軌道的壓力大小N′=3N

（3）小滑塊離開軌道后做平拋運動，水平方向：x=vt豎直方向：代入數據得：h=0.8m答：（1）小滑塊離開軌道時的速度大小是2m/s；（2）小滑塊運動到