廣東省揭陽市華僑高級中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理下學(xué)期期末試卷含解析

廣東省揭陽市華僑高級中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理下學(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.在豎直向下的勻強(qiáng)電場中，有a、b、c、d四個(gè)帶電質(zhì)點(diǎn)，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(yùn)動，不計(jì)質(zhì)點(diǎn)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(chǎn)、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(jī)械能減小參考答案：A2.電磁波已廣泛運(yùn)用于很多領(lǐng)域，下列關(guān)于電磁波的說法符實(shí)際的是：（

）A．電磁波不能產(chǎn)生衍射現(xiàn)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(jī)C．根據(jù)多普勒效應(yīng)可以判斷遙遠(yuǎn)天體相對于地球的運(yùn)動速度D．光在真空中運(yùn)動的速度在不同慣性系中測得的數(shù)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(qiáng)磁場中．現(xiàn)使ab突然獲得一初速度v向右運(yùn)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(yīng)電流逐漸減小D．桿中感應(yīng)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(yùn)動時(shí)，金屬棒中產(chǎn)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(fù)功，AB錯(cuò)誤；電動勢減少，電流減少C正確，D錯(cuò)誤。4.火星探測項(xiàng)目是我國繼載人航天工程、嫦娥工程之后又一個(gè)重大太空探索項(xiàng)目，2018年左右我國將進(jìn)行第一次火星探測．已知地球公轉(zhuǎn)周期為T，到太陽的距離為R1，運(yùn)行速率為v1，火星到太陽的距離為R2，運(yùn)行速率為v2，太陽質(zhì)量為M，引力常量為G．一個(gè)質(zhì)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(diǎn)為近日點(diǎn)，以火星軌道上的B點(diǎn)為遠(yuǎn)日點(diǎn)，如圖所示．不計(jì)火星、地球?qū)μ綔y器的影響，則（）A．探測器在A點(diǎn)的加速度大于B．探測器在B點(diǎn)的加速度大小為C．探測器在B點(diǎn)的動能為mv22D．探測器沿橢圓軌道從A到B的飛行時(shí)間為參考答案：D【考點(diǎn)】萬有引力定律及其應(yīng)用．【分析】AB、根據(jù)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(diǎn)要做近心運(yùn)動，故速度小于火星的速度；D、根據(jù)開普勒第三定律列式分析．【解答】解：A、根據(jù)牛頓第二定律，加速度由合力和質(zhì)量決定，故在A點(diǎn)的加速度等于沿著圖中小虛線圓軌道繞太陽公轉(zhuǎn)的向心加速度，為：a=；故A錯(cuò)誤；B、根據(jù)牛頓第二定律，加速度由合力和質(zhì)量決定，故在B點(diǎn)的加速度等于沿著圖中大虛線圓軌道繞太陽公轉(zhuǎn)的向心加速度，為：a=，故B錯(cuò)誤；C、探測器在B點(diǎn)的速度小于v2，故動能小于mv22，故C錯(cuò)誤；D、根據(jù)開普勒第三定律，有：聯(lián)立解得：T′=（）T故探測器沿橢圓軌道從A到B的飛行時(shí)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(qiáng)磁場B和勻強(qiáng)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(gè)帶正電的小球由靜止開始下落，經(jīng)電場和磁場到達(dá)水平地面。若不計(jì)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(yùn)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(jì)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(yīng)強(qiáng)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(dāng)圓環(huán)在加速下落到某一時(shí)刻時(shí)的速度為v，則此時(shí)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(xué)年普陀模擬25_________。參考答案：．a(chǎn)＝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(chǎn)生光電效應(yīng)，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(shí)所發(fā)出的光照射該金屬，產(chǎn)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(jié)果均保留2位有效數(shù)字）．參考答案：考點(diǎn)：氫原子的能級公式和躍遷．專題：原子的能級結(jié)構(gòu)專題．分析：根據(jù)玻爾理論和愛因斯坦光電效應(yīng)方程，研究該金屬的截止頻率和產(chǎn)生光電子最大初動能的最大值．解答：解：根據(jù)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(chǎn)生光電子最大初動能最大，根據(jù)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(diǎn)評：本題是選修部分內(nèi)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(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了一種粗測小物體質(zhì)量的方法．使用的器材有細(xì)繩、硬紙板、支架、刻度尺、鉛筆、白紙、自制小滑輪、已知質(zhì)量的小物塊和若干待測小物體等．簡化的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，在A點(diǎn)固定一根細(xì)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(diǎn)固定小滑輪，一根細(xì)繩繞過小滑輪，一端懸掛小物塊（質(zhì)量m0已知），另一端連接繩端P點(diǎn)．在結(jié)點(diǎn)P懸掛不同質(zhì)量的待測小物體m，平衡時(shí)結(jié)點(diǎn)P處在圓弧CD上不同的位置．利用學(xué)過的物理知識，可求出結(jié)點(diǎn)P在圓弧CD上不同的位置時(shí)對應(yīng)的待測物體的質(zhì)量值m，并標(biāo)在CD弧上．（1）在圓弧CD上從C點(diǎn)至D點(diǎn)標(biāo)出的質(zhì)量值應(yīng)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(diǎn)，用刻度尺量出AP′長為l1，PP′長為l2，則在結(jié)點(diǎn)P處標(biāo)出的質(zhì)量值應(yīng)為

．參考答案：解：（1）對物體m0分析，受重力和拉力，根據(jù)平衡條件，有：T=m0g…①再對結(jié)點(diǎn)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(lián)立①②解得：m==越靠近D點(diǎn)，m增大；故答案為：（1）增大；（2）．9.某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)探究加速度a與物體所受合力F及質(zhì)量m關(guān)系的實(shí)驗(yàn)，圖（a）為實(shí)驗(yàn)裝置簡圖。（交流電的頻率為50Hz）

（1）圖（b）為某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為

m/s2。（保留二位有效數(shù)字）

（2）保持砂和砂桶質(zhì)量不變，改變小車質(zhì)量m，分別得到小車加速度a與質(zhì)量m及對應(yīng)的，數(shù)據(jù)如下表：實(shí)驗(yàn)次數(shù)12345678小車加速度a/m?s―21.901.721.491.251.000.750.500.30小車質(zhì)量m/kg0.250.290.330.400.500.711.001.674.003.453.032.502.001.411.000.60請?jiān)诜礁褡鴺?biāo)紙中畫出圖線，并從圖線求出小車加速度a與質(zhì)量倒數(shù)之間的關(guān)系式是

。

（3）保持小車質(zhì)量不變，改變砂和砂桶質(zhì)量，該同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)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(diǎn)，其主要原因是

。參考答案：（1）a=3.2m/s2（2）如圖所示，（3）實(shí)驗(yàn)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(shí)間變化的圖象。該電流的有效值為___________。參考答案：（4分）11.設(shè)地球的質(zhì)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(dá)式為______________；某行星的質(zhì)量約為地球質(zhì)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(rèn)識原子結(jié)構(gòu)和開發(fā)利用原子能經(jīng)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(xué)家在原子結(jié)構(gòu)或原子核的研究方面做出了卓越的貢獻(xiàn)。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(xiàn)天然放射現(xiàn)象后，人們對放射線的性質(zhì)進(jìn)行了深入研究，下圖為三種射線在同一磁場中的運(yùn)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(jié)構(gòu)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(xiàn)了中子（或其他成就）。選擇其中兩個(gè)。

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(xué)用如圖甲所示的裝置做“物體質(zhì)量一定時(shí)，探究加速度與物體受力的關(guān)系”

實(shí)驗(yàn)。

①用游標(biāo)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(fù)移動墊木，使打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶上的點(diǎn)___________時(shí)，摩擦力就平衡好了。然后細(xì)繩繞過滑輪掛上鉤碼，打出紙帶，求出相應(yīng)的加速度。改變鉤碼數(shù)量，重做幾次。最后探究加速度與物體受拉力（鉤碼重力）的關(guān)系。③實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)器材的條件下提出一個(gè)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(shí)，研究對象質(zhì)量不變?nèi)?、?shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.某實(shí)驗(yàn)小組用圖甲所示裝置研究系統(tǒng)在金屬軌道上運(yùn)動過程中機(jī)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(xì)繩水平牽引小車沿軌道運(yùn)動，利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和紙帶記錄小車的運(yùn)動．(1)本實(shí)驗(yàn)中小車質(zhì)量

▲

（填“需要”、“不需要”）遠(yuǎn)大于重物質(zhì)量；(2)將小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)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(diǎn)是打下的第一個(gè)點(diǎn)，1、2、3、4、5是連續(xù)的計(jì)數(shù)點(diǎn)，O點(diǎn)和計(jì)數(shù)點(diǎn)1之間還有多個(gè)點(diǎn)（圖中未畫出），相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.02s．在打計(jì)數(shù)點(diǎn)4時(shí)小車的速度v=

▲

m/s（保留三位有效數(shù)字）．若已知重物的質(zhì)量為m，小車的質(zhì)量為M,則從點(diǎn)O到點(diǎn)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(shù)字保留兩位小數(shù)）.參考答案：（1）不需要；（2）2.30；5.18m；2.65(m+M)試題分析：（1）本實(shí)驗(yàn)中為了驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，兩物體的質(zhì)量均要考慮，故不需要使小車的質(zhì)量遠(yuǎn)小于重物的質(zhì)量；（2）打4點(diǎn)時(shí)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(diǎn)：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律【名師點(diǎn)睛】明確實(shí)驗(yàn)原理，根據(jù)機(jī)械能守恒定律進(jìn)行分析即可明確是否需要小車的質(zhì)量遠(yuǎn)小于重物的質(zhì)量；根據(jù)平均速度方法可求得打點(diǎn)4時(shí)的速度；根據(jù)重力勢能的定義可求得0到4時(shí)的改變量；根據(jù)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(shù)是

mm.參考答案：(1)0.680mm

（2）AC

四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)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(zhì)量為m=1kg的物體從A點(diǎn)由靜止開始作勻加速直線運(yùn)動，物體到達(dá)B點(diǎn)時(shí)撤去F，接著又沖上光滑斜面（設(shè)經(jīng)過B點(diǎn)前后速度大小不變），最高能到達(dá)C點(diǎn)。用速度傳感器測量物體的瞬時(shí)速度，并在表格中記錄了部分測量數(shù)據(jù)。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??；（2）斜面的傾角；（3）若撤去推力F，在A處給物體一個(gè)水平向左的初速度，恰能使物體運(yùn)動到C點(diǎn)，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(dāng)物體在推力F的作用下在AB間運(yùn)動時(shí)，設(shè)AB間的距離為S，通過AB時(shí)間的t，通過B點(diǎn)時(shí)的速度為vB，根據(jù)表中提供的數(shù)據(jù)，在0～2.6s時(shí)間段內(nèi)：

當(dāng)物體在水平面上運(yùn)動時(shí)（1分）

當(dāng)物體在斜面上運(yùn)動時(shí)

（２分）

解得

（２分）

又（２分）

給物體一個(gè)初速度時(shí)物體恰能運(yùn)動到C點(diǎn)，由于斜面光滑，則物體通過B點(diǎn)的速度仍為，根據(jù)動能定理：（2分）

解得（１分）17.在豎直平面內(nèi)有一個(gè)光滑的圓弧軌道，其半徑R=0.2m，一質(zhì)量m=0.1kg的小滑塊從軌道的最高點(diǎn)由靜止釋放，到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)以一定的水平速度離開軌道，落地點(diǎn)距軌道最低點(diǎn)的水平距離x=0.8m．空氣阻力不計(jì)，g取10m/s2，求：（1）小滑塊離開軌道時(shí)的速度大??；（2）小滑塊運(yùn)動到軌道最低點(diǎn)時(shí)，對軌道的壓力大?。唬?）軌道的最低點(diǎn)距地面高度h．參考答案：解：（1）設(shè)初速度為v，則根據(jù)機(jī)械能守恒有：mgR=代入數(shù)據(jù)解得：v=2m/s（2）小滑塊到達(dá)軌道最低點(diǎn)時(shí)，受重力和軌道對它的彈力為N，根據(jù)牛頓第二定律有：代入數(shù)據(jù)解得：N=3N

根據(jù)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(yùn)動，水平方向：x=vt豎直方向：代入數(shù)據(jù)得：h=0.8m答：（1）小滑塊離開軌道時(shí)的速度大小是2m/s；（2）小滑塊運(yùn)動到