2022年度江西省赣州市沙河中学高三物理下学期期末试卷含解析

2022年度江西省赣州市沙河中学高三物理下学期期末试卷含解析一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意1.质量为m的小车在水平恒力F推动下，从山坡底部A处由静止起运动至高为h的坡顶B，获得速度为，AB的水平距离为S。下列说法正确的是（

）A．小车克服重力所做的功是mghB．合力对小车做的功是C．推力对小车做的功是Fs-mghD．阻力对小车做的功是参考答案：答案：ABD2.如图所示的电路中，当滑动变阻器滑片B在图示位置时，电压表和电流表的示数分别为1.6V、0.4A，当滑动变阻器滑片B从图示位置向右滑到另一位置时，它们的示数各改变了0.1V和0.1A，则此时（）A．电压表示数为1.7V，电源电动势为2VB．电流表示数为0.3A，电源的效率为65%C．电压表示数为1.5V，电源电动势为3VD．电流表示数为0.5A，电源的效率为75%参考答案：D【考点】闭合电路的欧姆定律．【分析】由根据闭合电路欧姆定律分别列出两种情况下的表达式，再联立即可求得电动势和内电阻【解答】解：向右滑则总电阻变小，电流增加则电压减小，

由闭合电路欧姆定律得：E=1.6+0.4r

①E=1.5+0.5r

②由①②解得：r=1Ω

E=2V

则电动势为2V，内阻r=1Ω

A、C、电压表示数为1.5V，电动势为2V，则AC错误B、D电流表示数为0.5A，电源的效率为：%=75%则B错误，D正确

故选：D3.（单选）如图所示，水平横梁的一端A插在墙壁内，另一端装有一小滑轮B，一轻绳的一端C固定于墙壁上，另一端跨过滑轮后悬挂一质量m＝10kg的重物，∠CBA＝30°，则滑轮受到绳子的作用力为(g取10N/kg)()A．50N

B．50

N

C．100N

D．100

N参考答案：C4.（单选）下列说法正确的是(

)A．只知道光在某种介质中的折射率，是不能计算出光在这种介质中的传播速度的B．衍射条纹的宽度与入射光的波长没有关系C．频率为v的光照射某金属时，产生光电子的最大初动能为Ekm，则改用频率为2v的光照射时，该金属产生光电子的最大初动能变为Ekm+hvD．光从真空中射入某种介质时，只要入射角足够大，就一定能发生全反射参考答案：C5.（多选）图中虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平行直线，两粒子M、N质量相等，所带电荷的绝对值也相等．现将M、N从虚线上的O点以相同速率射出，两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示．点a、b、c为实线与虚线的交点，已知O点电势高于c点．若不计重力，则下面说法正确的是()A．M带正电荷，N带负电荷B．N在a点的速度与M在c点的速度大小相同C．N在从O点运动至a点的过程中电场力做负功D．M在从O点运动至b点的过程中，电场力对它做的功等于零参考答案：ABDA、由题，等势线在水平方向，O点电势低于c点，根据电场线与等势线垂直，而且由高电势指向低电势，可知电场方向竖直向下，根据粒子的轨迹可判断出N粒子所受的电场力方向竖起向上，M粒子所受的电场力方向竖直向下，故知M粒子带正电，N带负电，故A正确；B、由动能定理可知，N在a点的速度与M在c点的速度大小相等，但方向不同，速度不同，故B正确；C、N从O点运动至a点的过程中电场力与速度的夹角为锐角，电场力做正功，故C错误；D、O、b间电势差为零，由动能定理可知M从O点运动至b点的过程中，电场力对它做功为零，故D正确。故选：ABD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一内壁光滑的环形细圆管，位于竖直平面内，环的半径为R(比细管的半径大得多)，圆管中有两个直径与细管内径相同的小球(可视为质点).A球的质量为m1，B球的质量为m2.它们沿环形圆管顺时针运动，经过最低点时的速度都为v0.设A球运动到最低点时，B球恰好运动到最高点，若要此时两球作用于圆管的合力为零，那么m1、m2、R与v0应满足的关系式是.参考答案：答案：

解析：首先画出小球运动达到最高点和最低点的受力图，如图所示.A球在圆管最低点必受向上的弹力N1，此时两球对圆管的合力为零，m2必受圆管向下的弹力N2，且N1＝N2据牛顿第二定律A球在圆管的最低点有N1－m1g＝m1

①同理B球在最高点有m2g＋N2＝m2

②B球由最高点到最低点机械能守恒2m2gR＋

③又N1＝N2由①②③式解得v0＝7.如图所示，一定质量理想气体经过三个不同的过程a、b、c后又回到初始状态．在过程a中，若系统对外界做功400J，在过程c中，若外界对系统做功200J，则b过程外界对气体做功___▲_____J，全过程中系统▲

热量（填“吸收”或“放出”），其热量是

▲J．参考答案：8.光照射某金属产生光电效应时，实验测得光电子最大初动能与照射光频率的图象如图所示，其中图线与横轴交点坐标为ν0，则该金属的逸出功为

．用一束波长范围为λ1～λ2，且λ1＜λ2的光照射该金属时产生光电效应，则光电子的最大初动能为

．已知普朗克常量为h，光在真空中传播速度为C．参考答案：hν0，．【考点】爱因斯坦光电效应方程．【分析】根据光电效应方程Ekm=hv﹣W0和eUC=EKm得出遏止电压Uc与入射光频率v的关系式，从而进行判断．【解答】解：当遏止电压为零时，最大初动能为零，则入射光的能量等于逸出功，所以W0=hv0．从图象上可知，逸出功W0=hv0．根据光电效应方程，Ekm=hv﹣W0=hv0．用一束波长范围为λ1～λ2，且λ1＜λ2的光照射该金属时产生光电效应，入射光的最小波长为λ1，即频率最大，那么产生的光电子的最大初动能为Ekm=，故答案为：hν0，．9.质量为2kg的物体，在水平推力的作用下沿水平面做直线运动，一段时间后撤去F，其运动的v-t图像如图所示。g取10m/s2，则物体与水平面间的动摩擦因数

；水平推力

。参考答案：0.2；6

10.如图所示，用一根轻弹簧和一根细绳将质量1kg的小球挂在小车的支架上，弹簧处于竖直方向，细绳伸直且与竖直方向夹角为θ=30°，若此时小车和小于都静止，则弹簧的弹力为10N；若小车和小球一起水平向右做加速度3m/s2的匀加速直线时，弹簧细绳位置仍然如图，则弹簧的弹力为4.8N．参考答案：考点：牛顿第二定律；力的合成与分解的运用；共点力平衡的条件及其应用．专题：牛顿运动定律综合专题．分析：当小车处于静止时，小球受重力和弹簧弹力平衡，当小车和小球向右做匀加速直线运动时，受三个力作用，竖直方向上的合力为零，水平方向上合力等于ma．解答：解：小车处于静止时，弹簧的弹力等于重力，即F=mg=10N．小车和小球向右做匀加速直线运动时，有Tsin30°=ma，解得T=．竖直方向上有F′+Tcos30°=mg解得弹簧弹力为=4.8N．故答案为：10，4.8．点评：解决本题的关键能够正确地受力分析，结合牛顿第二定律进行求解．11.如图所示，利用动滑轮来吊起质量为20kg的物体，已知拉力F＝140Ｎ，滑轮与绳的质量以及摩擦均不计，则当物体由静止开始升高1ｍ时，物体的动能为

Ｊ参考答案：8012.右图为小车做直线运动的s－t图，则小车在BC段做______运动，图中B点对应的运动状态的瞬时速度大小是______m/s。参考答案：匀速

1.6-2.1

13.客运电梯简化模型如图甲所示，电梯的加速度a随时间t变化的关系如图乙所示。已知电梯在t=0时由静止开始上升，电梯总质最m=2.0×103kg，忽略一切阻力。电梯在上升过程中受到的最大拉力F=

N，电梯在前2s内的速度改变量△v=

m/s。参考答案：2.2×104，1.5三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图所示，荧光屏MN与x轴垂直放置，荧光屏所在位置横坐标x0＝40cm，在第一象限y轴和MN之间存在沿y轴负方向的匀强电场，在第二象限有半径R＝10cm的圆形磁场，磁感应强度大小B＝0.4T，方向垂直xOy平面向外。磁场的边界和x轴相切于P点。在P点有一个粒子源，平行于坐标平面，向x轴上方各个方向发射比荷为1.0×108C./kg的带正电的粒子，已知粒子的发射速率v0＝4.0×106m/s。不考虑粒子的重力粒子间的相互作用。求(1)带电粒子在磁场中运动的轨迹半径;(2)若所有带电粒子均打在x轴下方的荧光屏上，求电场强度的最小值参考答案：（1）（2）【详解】（1）粒子在磁场中做圆周运动，其向心力由洛伦兹力提供，即：，则；（2）由于r＝R，所以所有粒子从右半圆中平行x轴方向进入电场进入电场后，最上面的粒子刚好从Q点射出电场时，电场强度最小，粒子进入电场做类平抛运动，水平方向上竖直方向，联立解得最小强度为：；15.如图所示，水平传送带两轮心O1O2相距L1=6.25m，以大小为v0=6m/s不变的速率顺时针运动，传送带上表面与地面相距h=1.25m．现将一质量为m=2kg的小铁块轻轻放在O1的正上方，已知小铁块与传送带间动摩擦因数μ=0.2，重力加速度g取10m/s2，求：（1）小铁块离开传送带后落地点P距离O2的水平距离L2；（2）只增加L1、m、v0中的哪一个物理量的数值可以使L2变大．参考答案：（1）小铁块离开传送带后落地点P距离O2的水平距离为2.5m；（2）只增加L1数值可以使L2变大．解：（1）小铁块轻放在传送带上后受到摩擦力的作用，由μmg=ma得a=μg=2m/s2，当小铁块的速度达到6m/s时，由vt2=2ax得：x=9m由于9m＞L1=6.25m，说明小铁块一直做加速运动设达到O2上方的速度为v，则v==5m/s小铁块离开传送带后做平抛运动根据h=gt2得下落时间：t==0.5s由L2=vt=5×0.5=2.5m（2）欲使L2变大，应使v变大由v=可知，L1增大符合要求m、v0增大对a没有影响，也就对v和L2没有影响因此，只增加L1、m、v0中的L1的数值可以使L2变大．答：（1）小铁块离开传送带后落地点P距离O2的水平距离为2.5m；（2）只增加L1数值可以使L2变大．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，长度为l的轻绳上端固定在O点，下端系一质量为m的小球（小球的大小可以忽略）．（1）在水平拉力F的作用下，轻绳与竖直方向的夹角为α，小球保持静止．画出此时小球的受力图，并求力F的大小；（2）由图示位置无初速释放小球，求当小球通过最低点时的速度大小及轻绳对小球的拉力．不计空气阻力．参考答案：考点：共点力平衡的条件及其应用；牛顿第二定律；向心力；机械能守恒定律．分析：（1）为了求出F的大小，我们首先做出小球此时的受力示意图，根据共点力平衡条件求出F；（2）小球向下摆动的时候只有重力做功，所以用机械能守恒定律可以求出最低点的速度，在最低点根据合力充当向心力，由牛顿第二定律列出向心力方程，可以求出绳子对小球的拉力．解答：解：（1）受力图如图所示

根据平衡条件小球受到的拉力大小F=mgtanα（2）运动中只有重力做功，系统机械能守恒则通过最低点时，小球的速度大小根据牛顿第二定律

解得轻绳对小球的拉力，方向竖直向上答：（1）小球受到的拉力为mgtanα

（2）通过最低点时，小球的速度大为

轻绳对小球的拉力为mg（3﹣2cosα），方向竖直向上．点评：本题的关键是首先根据受力分析做出力的示意图；根据机械能守恒求出最低点的速度，正确列出向心力方程．是一道综合性较好的中档题目．17.（10分）某游乐场中有一种叫“空中飞椅”的游乐设施，其基本装置是将绳子上端固定在转盘上，绳子下端连接座椅，人坐在飞椅上随转盘旋转而在空中飞旋。若将人与座椅看成质点，则可简化为如图所示的物理模型。其中P为处于水平面内的转盘，可绕竖直转轴OO′转动，设轻绳长L=10m，人与座椅的总质量m=60kg，转盘静止时人与转轴之间的距离d=4m,此时座椅离地面H=3m。转盘慢慢加速运动，经过一段时间后转速保持稳定，此时人与转轴之间的距离变为D=10m且保持不变。不计空气阻力，绳子不可伸长，取g=10m/s2。问：

（1）转盘转动到稳定状态时，人距地面的高度？（2）最后转盘匀速转动时的角速度大约为多少？（3）若转盘稳定转动后，一位游客随身带的手机突然滑下来。手机着地后，正在转轴中心处的管理员发现这一情况后，跑过来捡手机。问他至少应该跑多远才行？参考答案：解析：（1）设转盘匀速转动时绳子与竖直方向间的夹角为θ，质点所处的位置和受力情况如图所示，可得

（2分）质点上升的高度h=L（1－cosθ）=2m

H‘=（H+h）=5m（2分）（2）人与座椅所受合力提供向心力F合=mgtanθ=mω2D

②（2分）代入数据解得ω=rad/s

③（1分）（3）手机滑下来后沿圆周的切线方向平抛运动，设手机从抛出至落地的水平距离为x，则

x=vt=ωDt（1分）手机下落时间为t，有H‘=gt2（1分）管理员跑动的距离为（2分）联立解得s=5m.

（1分）18.（21分）如下图，在区域内存在与xy平面垂直的匀强磁场，磁感应强度的大小为B.在t=0时刻，一位于坐标原点的粒子源在xy平面内发射出大量同种带电粒子，所有粒子的初速度大小相同，方向与y轴正