2022-2023學(xué)年河南省商丘市華僑良浩高級中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試卷含解析

2022-2023學(xué)年河南省商丘市華僑良浩高級中學(xué)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15分．每小題只有一個選項符合題意1.如圖甲為一列簡諧橫波在某一時刻的波形圖，圖乙為介質(zhì)中x=2m處的質(zhì)點(diǎn)P以此時刻為計時起點(diǎn)的振動圖象。下列說法正確的是

（

）

A．這列波的傳播方向是沿x軸正方向

B．這列波的傳播速度是20m/s

C．經(jīng)過0.15s,質(zhì)點(diǎn)P沿x軸的正方向傳播了3m

D．經(jīng)過0.1s時,質(zhì)點(diǎn)Q的運(yùn)動方向沿y軸正方向

E.經(jīng)過0.35s時,質(zhì)點(diǎn)Q距平衡位置的距離小于質(zhì)點(diǎn)P距平衡位置的距離參考答案：2.（單選）兩個電荷量相等但電性相反的帶電粒子a、b分別以速度va和vb射入勻強(qiáng)磁場，兩粒子的入射方向與磁場邊界的夾角分別為30°和60°，磁場寬度為d，兩粒子同時由A點(diǎn)出發(fā)，同時到達(dá)B點(diǎn)，如圖所示，則（

）A．a(chǎn)粒子帶正電，b粒子帶負(fù)電

B．兩粒子的軌道半徑之比Ra∶Rb＝∶1C．兩粒子的質(zhì)量之比ma∶mb＝1∶2D．兩粒子的速度之比va∶vb＝1∶2參考答案：C解：A、a粒子是30°入射的，而b粒子是60°入射的，由于從B點(diǎn)射出，則a粒子受到的洛倫茲力方向沿b粒子速度方向，而b粒子受到的洛倫茲力方向沿a粒子速度方向，由磁場方向，得a粒子帶負(fù)電，而b粒子帶正電，故A錯誤；

B、如圖連接AB，AB連線是兩粒子的運(yùn)動圓弧對應(yīng)的弦，則弦的中垂線（紅線）與各自速度方向的垂直線（虛線）的交點(diǎn)即為各自圓心．如圖：

結(jié)果發(fā)現(xiàn)：1．AB的連線必然與磁場的邊界垂直；

2．兩圓心的連線與兩個半徑構(gòu)成一個角為30°，另一個為60°的直角三角形,根據(jù)幾何關(guān)系，則有兩半徑相比為Ra：Rb=1：．故B錯誤；

C、AB連線是兩粒子的運(yùn)動圓弧對應(yīng)的弦，則弦的中垂線與各自速度方向直線的交點(diǎn)即為各自圓心．結(jié)果發(fā)現(xiàn)：兩圓心的連線與兩個半徑構(gòu)成一個角為30°，另一個為60°的直角三角形．則a粒子圓弧對應(yīng)的圓心角為120°，而b粒子圓弧對應(yīng)的圓心角為60°．由于它們運(yùn)動時間相等，所以它們的周期之比為Ta：Tb=1：2，則質(zhì)量之比ma：mb=1：2．故C正確；

D、由半徑公式可知：在磁場、電量一定的情況下，速度大小與粒子的質(zhì)量成反比，與軌跡的半徑成正比．所以速度大小之比va：vb=2：，故D錯誤；故選：C【答案】3.在圓軌道運(yùn)動的質(zhì)量為m人造地球衛(wèi)星,它到地面的距離等于地球半徑R，已知地面上的重力加速度為g，則：(

)A.衛(wèi)星運(yùn)動的速度為

B．衛(wèi)星運(yùn)動的周期為4pC.衛(wèi)星運(yùn)動的加速度為g／2

D．衛(wèi)星的動能為mRg／4

參考答案：BD4.（單選）如下圖所示，為A、B、C三個物體從同一地點(diǎn)，同時出發(fā)沿同一方向做直線運(yùn)動的圖象，則在0-t0時間內(nèi)，下列說法正確的是A．A物體平均速度最大，B物體平均速度最小B．三個物體的平均速率相等C．三個物體始終沿著同一方向運(yùn)動D．t0時C物體的速度比B物體的速度大參考答案：D由圖像可知，A、B、C三個物體的位移相同，A運(yùn)動時出現(xiàn)了反向運(yùn)動，所以C項錯誤，且路程是A的最大，B、C的路程也相同，所以三者的平均速度相同，平均速率是A的最大，所以A、B選項錯誤，位移時間圖像的斜率是速度，斜率越大則速度越大，所以D項正確。5.（8分）某同學(xué)學(xué)過平拋運(yùn)動后，利用平拋運(yùn)動知識測量某水平噴水口的流量Q（Q＝Sv，S為出水口的橫截面積，v為出水口的水速），方法如下：（1）先用游標(biāo)卡尺測量噴水口的內(nèi)徑D。如下圖11所示，A、B、C、D四個圖中，測量方式正確的是______________________。（2）正確測量得到的結(jié)果如圖11中的游標(biāo)卡尺所示，由此可得噴水口的內(nèi)徑D＝________cm。（3）打開水閥，讓水從噴水口水平噴出，穩(wěn)定后測得落地點(diǎn)距噴水口水平距離為x，豎直距離為y，則噴出的水的初速度v0＝___________（用x，y、g表示）。（4）根據(jù)上述測量值，可得水管內(nèi)水的流量Q＝__________（用D、x、y、g表示）參考答案：（1）C

（2）1.044（3）

（4）二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖為某一簡諧橫波在某時刻的波形圖，已知該機(jī)械波傳播的速度為2m/s，此時質(zhì)點(diǎn)a振動方向沿y軸正方向。則質(zhì)點(diǎn)a的振動周期是

s，從此時刻開始質(zhì)點(diǎn)b第一次到達(dá)波谷需要的時間是

s。參考答案：2

1．．7.某同學(xué)用如圖所示的裝置來研究自由落體運(yùn)動．①下列有關(guān)操作的敘述正確的是A．安裝打點(diǎn)計時器時要注意讓上下限位孔在同一豎直線上B．將打點(diǎn)計時器與直流低壓電源連接C．釋放紙帶時應(yīng)盡量讓重物靠近打點(diǎn)計時器D．應(yīng)先釋放紙帶，然后接通電源②實(shí)驗得到一條紙帶，測得各點(diǎn)之間的距離如圖所示．已知電源頻率為50Hz，則紙帶中相鄰兩點(diǎn)間的時間間隔是________s．從該紙帶可知，重物是做_______（選填“勻速”、“勻變速”、“非勻變速”）運(yùn)動，加速度大小a＝________m/s2（保留三位有效數(shù)字）．參考答案：①AC（2分）；②

0.02

勻變速（2分）9.63（8.（1）用電磁打點(diǎn)計時器、水平木板（包括定滑輪）、小車等器材做“研究小車加速度與質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗。下圖是某學(xué)生做該實(shí)驗時小車即將釋放之前的實(shí)驗裝置圖，該圖中有4處錯誤，請寫出其中兩處：①______

_____________________；②______

_____________________。（2）．利用打點(diǎn)計時器和如圖的其他器材可以開展多項實(shí)驗探究，其主要步驟如下：a、按裝置安裝好器材并連好電路.b、接通電源，釋放紙帶，讓重錘由靜止開始自由下落.c、關(guān)閉電源，取出紙帶,更換紙帶重復(fù)步驟b，打出幾條紙帶.d、選擇一條符合實(shí)驗要求的紙帶，數(shù)據(jù)如圖（相鄰計數(shù)點(diǎn)的時間為T），進(jìn)行數(shù)據(jù)處理:若是探究重力做功和物體動能變化的關(guān)系.需求出重錘運(yùn)動到各計數(shù)點(diǎn)的瞬時速度，試表示在B點(diǎn)時重錘運(yùn)動的瞬時速度VB=

.②若是測量重力加速度g.為減少實(shí)驗的偶然誤差，采用逐差法處理數(shù)據(jù)，則加速度大小可以表示為g=

.③如果求出的加速度值與當(dāng)?shù)刂亓铀俣裙J(rèn)的值g′有較大差距，說明實(shí)驗過程存在較大的阻力，若要測出阻力的大小，則還需測量的物理量是

.（g′為已知量）參考答案：（1）（4分）（2）．（6分）①VB

----------------------------（2分）②g

---------（2分）③重錘的質(zhì)量m；

9.質(zhì)量為的小球在距地面高為處以某一初速度水平拋出，落地時速度方向與水平方向之間的夾角為。則小球落地時速度大小為

，小球落地時重力的功率為

。（不計空氣阻力，重力加速度）

參考答案：①

5

(2分)

4010.如圖所示，質(zhì)量為M，半徑為R的均勻圓形薄板可以繞光滑的水平軸A在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，AB是它的直徑，O是它的圓心。現(xiàn)在薄板上挖去一個直徑為R的圓，則圓板的重心將從O點(diǎn)向左移動__________R的距離，在B點(diǎn)作用一個垂直于AB的力F使薄板平衡，此時AB恰處于水平位置，則F=_________________。

參考答案：

；

11.某物理興趣小組采用如圖所示的裝置深入研究平拋運(yùn)動。質(zhì)量分別為mA和mB的A、B小球處于同一高度，M為A球中心初始時在水平地面上的垂直投影。用小錘打擊彈性金屬片，使A球沿水平方向飛出，同時松開B球，B球自由下落。A球落到地面N點(diǎn)處，B球落到地面P點(diǎn)處。測得mA=0.04kg，mB=0.05kg，B球距地面的高度是1.25m，M、N點(diǎn)間的距離為1.50m，則B球落到P點(diǎn)的時間是____s，A球落地時的動能是____J。（忽略空氣阻力）參考答案：(1)0.5（２分）；

0.6812.在光電效應(yīng)試驗中，某金屬的截止頻率相應(yīng)的波長為，該金屬的逸出功為______。若用波長為（<0）單色光做實(shí)驗，則其截止電壓為______。已知電子的電荷量，真空中的光速和布朗克常量分別為e、c和h。參考答案：13.某探究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)欲驗證“動能定理”，他們在實(shí)驗室組裝了一套如圖所示的裝置，另外他們還找到了打點(diǎn)計時器所用的學(xué)生電源、導(dǎo)線、復(fù)寫紙、紙帶、小木塊、細(xì)沙．當(dāng)滑塊連接上紙帶，用細(xì)線通過滑輪掛上空的小沙桶時，釋放小桶，滑塊處于靜止?fàn)顟B(tài)．若你是小組中的一位成員，要完成該項實(shí)驗，則：

（1）你認(rèn)為還需要的實(shí)驗器材有

．

（2）實(shí)驗時為了保證滑塊受到的合力與沙和沙桶的總重力大小基本相等，沙和沙桶的總質(zhì)量應(yīng)滿足的實(shí)驗條件是

，實(shí)驗時首先要做的步驟是

．（3）在（2）的基礎(chǔ)上，某同學(xué)用天平稱量滑塊的質(zhì)量M．往沙桶中裝入適量的細(xì)沙，用天平稱出此時沙和沙桶的總質(zhì)量m．讓沙桶帶動滑塊加速運(yùn)動，用打點(diǎn)計時器記錄其運(yùn)動情況，在打點(diǎn)計時器打出的紙帶上取兩點(diǎn)，測出這兩點(diǎn)的間距L和這兩點(diǎn)的速度大小v1與v2（v1<v2）．則本實(shí)驗最終要驗證的數(shù)學(xué)表達(dá)式為

（用題中的字母表示實(shí)驗中測量得到的物理量）．參考答案：1）天平，刻度尺（1分）（2）沙和沙桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量（1分），

平衡摩擦力（1分）

（3）（2分）三、實(shí)驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.(1)如圖甲所示，螺旋測微器讀數(shù)為

mm.(2)用如圖乙所示的裝置探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系.實(shí)驗中，已通過調(diào)節(jié)長木板的傾角平衡了摩擦力.①若小車的總質(zhì)量為M，砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量為m(m<<M)，重力加速度為g，可認(rèn)為小車釋放后受到的合外力大小為

②實(shí)驗得到一條點(diǎn)跡清晰的紙帶如圖丙所示，選擇某點(diǎn)為起始點(diǎn)O，隔一定距離后取連續(xù)打出的點(diǎn)A、B、C、D…，測出O到上述各點(diǎn)的距離分別為x1、x2、x3、x4…，計算OA、OB、OC、OD…段的平均速度大小分別為、、、…．以平均速度為縱坐標(biāo)，相應(yīng)的運(yùn)動時間t為橫坐標(biāo)，作出-t圖象如圖丁所示，圖線縱軸截距的物理意義是

；如果圖線的斜率為k，則小車的加速度大小為

．參考答案：15.進(jìn)行“驗證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗：（1）現(xiàn)有以下器材：帶鐵夾的鐵架臺，打點(diǎn)計時器以及復(fù)寫紙、紙帶，導(dǎo)線，還需要的器材是______________________、______________________、______________________；（2）下列選項中，屬于系統(tǒng)誤差的是（

）；屬于偶然誤差的是（

）；A．打點(diǎn)計時器對紙帶的阻力ks5uB．測量紙帶上的點(diǎn)距時存在的誤差C．測量點(diǎn)距時，將6個點(diǎn)誤計為7個點(diǎn)D．用秒表測量下落時間，由公式算出重物下落的高度E．重物和紙帶下落過程中受到空氣阻力（3）選出一條紙帶如圖所示，其中O點(diǎn)為打點(diǎn)計時器打下的第一個點(diǎn)，A、B、C為三個計數(shù)點(diǎn)，打點(diǎn)計時器通以50Hz的交流電。用刻度尺測得OA=12.41cm，OB=19.10cm，OC=27.29cm，在計數(shù)點(diǎn)A和B、B和C之間還各有一個點(diǎn)，重物的質(zhì)量為1.00kg，取g=9.80m/s2

。甲同學(xué)根據(jù)以上數(shù)據(jù)算出：當(dāng)打點(diǎn)計時器打到B點(diǎn)時重物的重力勢能比開始下落時減少了__________J；此時重物的動能比開始下落時增加了__________J。（結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）。實(shí)驗結(jié)論是_____________________________________。

（4）乙同學(xué)利用他自己實(shí)驗時打出的紙帶，測量出了各計數(shù)點(diǎn)到打點(diǎn)計時器打下的第一個點(diǎn)的距離h，算出了各計數(shù)點(diǎn)對應(yīng)的速度v，以h為橫軸，以為縱軸畫出了如上圖的圖線。圖線的斜率數(shù)值上近似等于(填代號)__________A．3.60

B．9.80

C．4.90圖線未過原點(diǎn)O的原因是________________________________________________。參考答案：1）刻度尺（1分）；帶鐵夾的重物（1分）；低壓交流電源（1分）；（2）AE（2分）；B（2分）（3）1.87（2分）；1.73（2分）；在誤差允許范圍內(nèi)，重物的機(jī)械能守恒（2分）

（4）B（2分）；操作中先釋放重物，再接通（打點(diǎn)計時器）電源（3分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，兩平行金屬板E、F之間電壓為U，兩足夠長的平行邊界MN、PQ區(qū)域內(nèi)，有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.一質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子（不計重力），由E板中央處靜止釋放，經(jīng)F板上的小孔射出后，垂直進(jìn)入磁場，且進(jìn)入磁場時與邊界MN成60°角，最終粒子從邊界MN離開磁場.求：（1）粒子離開電場時的速度大小v；（2）粒子在磁場中圓周運(yùn)動的半徑r和運(yùn)動的時間t.（3）兩邊界MN、PQ的最小距離d；參考答案：（1）設(shè)粒子離開電場時的速度為v，由動能定理有：

(3分)

解得：

(1分)（2）粒子離開電場后，垂直進(jìn)入磁場，由洛侖茲力提供向心力有：

(3分)聯(lián)立解得：

(1分)粒子在磁場中做圓周運(yùn)動的周期

(2分)聯(lián)立解得：粒子在磁場中運(yùn)動的時間

(3分)（3）最終粒子從邊界MN離開磁場，需滿足： (3分)聯(lián)立④⑤解得：

兩邊界MN、PQ的最小距離d為(2分)

17.如圖所示，光滑水平面AB與豎直面內(nèi)的半