广东省揭阳市华侨高级中学2021-2022学年高三物理下学期期末试卷含解析

广东省揭阳市华侨高级中学2021-2022学年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.在竖直向下的匀强电场中，有a、b、c、d四个带电质点，各以水平向左、水平向右、竖直向下和竖直向上的速度做匀速直线运动，不计质点间的相 互作用力，则下面说法不正确是（

）

A．c、d带异种电荷

B．a、b带同种电荷且电势能均不变

C．d的电势能减小，重力势能增大

D．c的电势能增大，机械能减小参考答案：A2.电磁波已广泛运用于很多领域，下列关于电磁波的说法符实际的是：（

）A．电磁波不能产生衍射现象B．常用的摇控器通过发出紫外线脉冲信号来摇控电视机C．根据多普勒效应可以判断遥远天体相对于地球的运动速度D．光在真空中运动的速度在不同惯性系中测得的数值可能不同参考答案：C3.（单选）如图，金属杆ab静放在水平固定的“U”形金属框上，处于竖直向上的匀强磁场中．现使ab突然获得一初速度v向右运动，下列表述正确的是

A．安培力对ab做正功B．安培力对ab不做功C．杆中感应电流逐渐减小D．杆中感应电流保持不变参考答案：答案：C：ab突然获得一初速度v向右运动时，金属棒中产生a-b的电流，棒的合力为安培力方向向左，金属棒的速度减少，安培力做负功，AB错误；电动势减少，电流减少C正确，D错误。4.火星探测项目是我国继载人航天工程、嫦娥工程之后又一个重大太空探索项目，2018年左右我国将进行第一次火星探测．已知地球公转周期为T，到太阳的距离为R1，运行速率为v1，火星到太阳的距离为R2，运行速率为v2，太阳质量为M，引力常量为G．一个质量为m的探测器被发射到一围绕太阳的椭圆轨道上，以地球轨道上的A点为近日点，以火星轨道上的B点为远日点，如图所示．不计火星、地球对探测器的影响，则（）A．探测器在A点的加速度大于B．探测器在B点的加速度大小为C．探测器在B点的动能为mv22D．探测器沿椭圆轨道从A到B的飞行时间为参考答案：D【考点】万有引力定律及其应用．【分析】AB、根据牛顿第二定律，有ma=，在同一位置的不同卫星的加速度相同；C、在B点要做近心运动，故速度小于火星的速度；D、根据开普勒第三定律列式分析．【解答】解：A、根据牛顿第二定律，加速度由合力和质量决定，故在A点的加速度等于沿着图中小虚线圆轨道绕太阳公转的向心加速度，为：a=；故A错误；B、根据牛顿第二定律，加速度由合力和质量决定，故在B点的加速度等于沿着图中大虚线圆轨道绕太阳公转的向心加速度，为：a=，故B错误；C、探测器在B点的速度小于v2，故动能小于mv22，故C错误；D、根据开普勒第三定律，有：联立解得：T′=（）T故探测器沿椭圆轨道从A到B的飞行时间为（）T，故D正确；故选：D5.（单选）如图所示，界面MN与水平地面之间有足够大正交的匀强磁场B和匀强电场E，磁感线和电场线都处在水平方向且互相垂直。在MN上方有一个带正电的小球由静止开始下落，经电场和磁场到达水平地面。若不计空气阻力，小球在通过电场和磁场的过程中，下列说法中正确的是

A．小球做匀变速曲线运动B．小球的电势能保持不变C．洛伦兹力对小球做正功D．小球的动能增量等于其电势能和重力势能减少量的总和参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.有一半径为r1，电阻为R，密度为ρ的均匀圆环落入磁感应强度B的径向磁场中，圆环截面的半径为r2（r2?r1）。如图所示，当圆环在加速下落到某一时刻时的速度为v，则此时圆环的加速度a＝________，如果径向磁场足够长，则圆环的最大速度vm＝a＝g－，vm＝2012学年普陀模拟25_________。参考答案：．a＝g－，vm＝7.氢原子的能级如图所示．氢原子从n=3能级向n=1能级跃迁所放出的光子，恰能使某种金属产生光电效应，则该金属的截止频率为2.9×1015Hz；用一群处n=4能级的氢原子向低能级跃迁时所发出的光照射该金属，产生的光电子最大初动能为0.66eV（普朗克常量h=6.63×10﹣34J?s，结果均保留2位有效数字）．参考答案：考点：氢原子的能级公式和跃迁．专题：原子的能级结构专题．分析：根据玻尔理论和爱因斯坦光电效应方程，研究该金属的截止频率和产生光电子最大初动能的最大值．解答：解：根据玻尔理论得到E3﹣E1=hγ，解得：γ=2.9×1015Hz；从n=4向n=1跃迁所放出的光子照射金属产生光电子最大初动能最大，根据爱因斯坦光电方程有：Ek=（E4﹣E1）﹣hγ得：Ek=0.66eV；故答案为：2.9×1015，0.66．点评：本题是选修部分内容，在高考中，选修部分的试题难度不大，只要立足课本，紧扣考纲，掌握基本知识和基本原理，就能取得高分．8.某学习小组设计了一种粗测小物体质量的方法．使用的器材有细绳、硬纸板、支架、刻度尺、铅笔、白纸、自制小滑轮、已知质量的小物块和若干待测小物体等．简化的实验装置如图所示，在A点固定一根细绳AP，以A为圆心、AP为半径描出圆弧CD，直线AC水平，AD竖直．在B点固定小滑轮，一根细绳绕过小滑轮，一端悬挂小物块（质量m0已知），另一端连接绳端P点．在结点P悬挂不同质量的待测小物体m，平衡时结点P处在圆弧CD上不同的位置．利用学过的物理知识，可求出结点P在圆弧CD上不同的位置时对应的待测物体的质量值m，并标在CD弧上．（1）在圆弧CD上从C点至D点标出的质量值应逐渐

（填写“增大”或“减小”）；（2）如图所示，BP延长线交竖直线AD于P′点，用刻度尺量出AP′长为l1，PP′长为l2，则在结点P处标出的质量值应为

．参考答案：解：（1）对物体m0分析，受重力和拉力，根据平衡条件，有：T=m0g…①再对结点P受力分析，如图所示：图中的力三角形与几何三角形APP′相似，故：…②解得：联立①②解得：m==越靠近D点，m增大；故答案为：（1）增大；（2）．9.某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验，图（a）为实验装置简图。（交流电的频率为50Hz）

（1）图（b）为某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车的加速度大小为

m/s2。（保留二位有效数字）

（2）保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m及对应的，数据如下表：实验次数12345678小车加速度a/m?s―21.901.721.491.251.000.750.500.30小车质量m/kg0.250.290.330.400.500.711.001.674.003.453.032.502.001.411.000.60请在方格坐标纸中画出图线，并从图线求出小车加速度a与质量倒数之间的关系式是

。

（3）保持小车质量不变，改变砂和砂桶质量，该同学根据实验数据作出了加速度a随合力F的变化图线如图（c）所示。该图线不通过原点，其主要原因是

。参考答案：（1）a=3.2m/s2（2）如图所示，（3）实验前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分10.如图所示为一电流随时间变化的图象。该电流的有效值为___________。参考答案：（4分）11.设地球的质量为M，半径为R，则环绕地球飞行的第一宇宙速度v的表达式为______________；某行星的质量约为地球质量的，半径约为地球半径的，那么在此行星上的“第一宇宙速度”与地球上的第一宇宙速度之比为______________（已知万有引力常量为G）。参考答案：v=，/3︰112.人类认识原子结构和开发利用原子能经历了十分曲折的过程。请按要求回答下列问题。卢瑟福、玻尔、查德威克等科学家在原子结构或原子核的研究方面做出了卓越的贡献。请选择其中的两位，指出他们的主要成绩。

①--------__________________________________________________________

②__________________________________________________________在贝克勒尔发现天然放射现象后，人们对放射线的性质进行了深入研究，下图为三种射线在同一磁场中的运动轨迹，请从三种射线中任选一种，写出它的名称和一种用途。

________________________________________。

参考答案：--------解析：①--------卢瑟福提出了原子的核式结构模型（或其他成就）；②玻尔把量子理论引入原子模型，并成功解释了氢光谱（或其他成就）；

或查德威克发现了中子（或其他成就）。选择其中两个。

1为射线，2为射线，3为射线；用途：比如射线可用于金属探伤、放疗、育种等等。只要合理均给分。13.某同学用如图甲所示的装置做“物体质量一定时，探究加速度与物体受力的关系”

实验。

①用游标卡尺测出正方体垫木a的边长l，如图乙所示，则l=____cm；②首先不挂钩码，前后反复移动垫木，使打点计时器打出的纸带上的点___________时，摩擦力就平衡好了。然后细绳绕过滑轮挂上钩码，打出纸带，求出相应的加速度。改变钩码数量，重做几次。最后探究加速度与物体受拉力（钩码重力）的关系。③实验中钩码重力大于绳子拉力，钩码重力越大，误差越大。请你在不增减实验器材的条件下提出一个方法克服上述不足。你的方法是___________________________________________。参考答案：①（2分）②疏密间隔相同（2分）③选钩码和小车作一整体为研究对象，使增加（或减少）的悬挂钩码取自（或放入）小车上，保证改变拉力时，研究对象质量不变三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某实验小组用图甲所示装置研究系统在金属轨道上运动过程中机械能是否守恒：将一端带有滑轮的长金属轨道水平放置，重物通过细绳水平牵引小车沿轨道运动，利用打点计时器和纸带记录小车的运动．(1)本实验中小车质量

▲

（填“需要”、“不需要”）远大于重物质量；(2)将小车靠近打点计时器，将穿好的纸带拉直，接通电源，释放小车.图乙是打出的一条清晰纸带，O点是打下的第一个点，1、2、3、4、5是连续的计数点，O点和计数点1之间还有多个点（图中未画出），相邻计数点间的时间间隔为0.02s．在打计数点4时小车的速度v=

▲

m/s（保留三位有效数字）．若已知重物的质量为m，小车的质量为M,则从点O到点4的过程中，系统减少的重力势能为▲

J，增加的动能为

▲

J（g取9.8m/s2，数字保留两位小数）.参考答案：（1）不需要；（2）2.30；5.18m；2.65(m+M)试题分析：（1）本实验中为了验证机械能守恒定律，两物体的质量均要考虑，故不需要使小车的质量远小于重物的质量；（2）打4点时的速度；0到4过程中重力势能的减小量△EP=mgh=9.8×0.5290m=5.18m；动能的增加量考点：验证机械能守恒定律【名师点睛】明确实验原理，根据机械能守恒定律进行分析即可明确是否需要小车的质量远小于重物的质量；根据平均速度方法可求得打点4时的速度；根据重力势能的定义可求得0到4时的改变量；根据动能的定义可求得动能的变化。15.用螺旋测微器测量一根金属丝的直径，如图所示的读数是

mm.参考答案：(1)0.680mm

（2）AC

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.(16分)如图所示，在动摩擦因素μ=0.2的水平面AB上，水平恒力F推动质量为m=1kg的物体从A点由静止开始作匀加速直线运动，物体到达B点时撤去F，接着又冲上光滑斜面（设经过B点前后速度大小不变），最高能到达C点。用速度传感器测量物体的瞬时速度，并在表格中记录了部分测量数据。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的大小；（2）斜面的倾角；（3）若撤去推力F，在A处给物体一个水平向左的初速度，恰能使物体运动到C点，求此初速度的大小。参考答案：解析：（1）物体从A到B过程中：（１分）

∴F＝ma1+mmg＝4N

（２分）

（2）物体从B到C过程中：（１分）

∴

（２分）

（3）当物体在推力F的作用下在AB间运动时，设AB间的距离为S，通过AB时间的t，通过B点时的速度为vB，根据表中提供的数据，在0～2.6s时间段内：

当物体在水平面上运动时（1分）

当物体在斜面上运动时

（２分）

解得

（２分）

又（２分）

给物体一个初速度时物体恰能运动到C点，由于斜面光滑，则物体通过B点的速度仍为，根据动能定理：（2分）

解得（１分）17.在竖直平面内有一个光滑的圆弧轨道，其半径R=0.2m，一质量m=0.1kg的小滑块从轨道的最高点由静止释放，到达最低点时以一定的水平速度离开轨道，落地点距轨道最低点的水平距离x=0.8m．空气阻力不计，g取10m/s2，求：（1）小滑块离开轨道时的速度大小；（2）小滑块运动到轨道最低点时，对轨道的压力大小；（3）轨道的最低点距地面高度h．参考答案：解：（1）设初速度为v，则根据机械能守恒有：mgR=代入数据解得：v=2m/s（2）小滑块到达轨道最低点时，受重力和轨道对它的弹力为N，根据牛顿第二定律有：代入数据解得：N=3N

根据牛顿第三定律，对轨道的压力大小N′=3N

（3）小滑块离开轨道后做平抛运动，水平方向：x=vt竖直方向：代入数据得：h=0.8m答：（1）小滑块离开轨道时的速度大小是2m/s；（2）小滑块运动到