2022年湖南省永州市毛里中学高三物理上学期期末试卷含解析

2022年湖南省永州市毛里中学高三物理上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.（单选）下列核反应方程及其表述中错误的是（

）参考答案：A2.以下涉及物理学史上的四个重大发现，其中说法不符合史实的是（

）A．牛顿根据理想斜面实验，提出力不是维持物体运动的原因B．奥斯特通过实验研究，发现了电流周围存在磁场C．法拉第通过实验研究，总结出法拉第电磁感应定律D．卡文迪许通过扭秤实验，测定出了万有引力恒量参考答案：A3.(多选题)关于光电效应，下列说法正确的是()A.极限频率越大的金属材料逸出功越大B.只要光照射的时间足够长，任何金属都能产生光电效应C.从金属表面出来的光电子的最大初动能与入射光的频率成正比D.若发生了光电效应且入射光的频率一定时，光强越强，单位时间内逸出的光电子数就越多参考答案：AD4.（多选）“嫦娥二号”探月卫星沿地月转移轨道到达月球附近，在P点进行第一次“刹车制动”后被月球捕获，进入椭圆轨道绕月飞行，如图所示．已知“嫦娥二号”的质量为m，远月点Q距月球表面的高度为h，运行到Q点时它的角速度为ω，加速度为a，月球的质量为M、半径为R，月球表面的重力加速度为g，万有引力常量为G．则它在远月点时对月球的万有引力大小为（）A．B．maC．D．m（R+h）ω2参考答案：考点：万有引力定律及其应用．专题：万有引力定律的应用专题．分析：根据题目信息可知，此题主要考查卫星公转地的椭圆轨道远月点万有引力即向心力问题．A、使用万有引力定律完全可以解决；B、结合力与运动的关系可解决；C、比较月球表面和远月点的万有引力可解决；D、此公式适用于匀速圆周运动．解答：解：设卫星在月球表面对月球的万有引力即重力为F1，在远月点时对月球的万有引力为F；A、据万有引力公式得在远月点时对月球的万有引力为，故A错误；B、据力与运动的关系得

在远月点时卫星所受合力即万有引力

F=ma；故B正确；C、据万有引力公式得

在月球表面时卫星所受重力即二者万有引力

①

在远月点时卫星对月球的万有引力

=

②

把①代入②可得

故C正确；D、此公式适用于匀速圆周运动，而卫星在绕月椭圆运动时速度变化不均匀，不适用．此题选择正确项，故选BC．点评：题目并不复杂，不过考查面很广，牵涉到万有引力和重力，及匀速圆周运动的公式，注意平时多关注公式的适用范围，并多变换公式，熟悉公式．5.甲、乙、丙三个小球分别位于如图所示的竖直平面内，甲、乙在同一条竖直线上，甲、丙在同一条水平线上，水平面上的P点在丙的正下方，在同一时刻甲、乙、丙开始运动，甲以初速度v0做平抛运动，乙以水平速度v0沿光滑水平面向右做匀速直线运动，丙做自由落体运动.则（

）

A．若甲、乙、丙三球同时相遇，则一定发生在P点

B．若甲、丙两球在空中相遇，此时乙球一定在P点

C．若只有甲、乙两球在水平面上相遇，此时丙球还未着地

D．无论初速度v0大小如何，甲、乙、丙三球一定会在P点相遇参考答案：AB二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图(a)所示为一实验小车自动测速示意图。A为绕在条形磁铁上的线圈，经过放大器与显示器连接，图中虚线部分均固定在车身上。C为小车的车轮，B为与C同轴相连的齿轮，其中心部分使用铝质材料制成，边缘的齿子用磁化性能很好的软铁制成，铁齿经过条形磁铁时即有信号被记录在显示器上。已知齿轮B上共安装30个铁质齿子，齿轮直径为30cm，车轮直径为60cm。改变小车速度，显示器上分别呈现了如图（b）和（c）的两幅图像。设（b）图对应的车速为vb，（c）图对应的车速为vc。（1）分析两幅图像，可以推知：vb_________vc（选填“>”、“<”、“=”）。（2）根据图(c)标出的数据，求得车速vc=__________________km/h。参考答案：⑴<；

⑵18π或56.5。7.）用欧姆表测电阻时，将选择开关置于合适的挡位后，必须先将两表笔短接，调整

▲

旋钮，使指针指在欧姆刻度的“0”处．若选择旋钮在“×100”位置，指针在刻度盘上停留的位置如图所示，所测量电阻的值为

▲

．参考答案：欧姆调零（2分）

3200（2分）欧姆表使用前首先应进行调零，即将两表笔短接，调整欧姆调零旋钮使指针指在欧姆刻度的“0”处。欧姆表读数一定不要忘记乘以倍率。8.如图所示，一半径为R的光滑圆环，竖直放在水平向右的的匀强电场中，匀强电场的电场强度大小为E。环上a、c是竖直直径的两端，b、d是水平直径的两端，质量为m的带电小球套在圆环上，并可沿环无摩擦滑动，已知小球自a点由静止释放，沿abc运动到d点时速度恰好为零，由此可知小球所受重力

（选填“大于”、“小于”或“等于”）带电小球所受的静电力。小球在

（选填“a”、“b”、“c”或“d”）点时的电势能最小。参考答案：等于

b题意：自a点由静止释放，沿abc运动到d点时速度恰好为零，说明小球带负电，并且bc弧形中点是速度最大的位置（等效最低点），画出受力分析图，则重力和电场力等大；电场力正功最多时，电势能最小，所有在b点电势能最小。9.某同学利用数码相机研究竖直上抛小球的运动情况。数码相机每隔0．05s拍照一次，图7是小球上升过程的照片，图中所标数据为实际距离，则：

（1）图中t5时刻小球的速度v5＝________m/s。

（2）小球上升过程中的加速度a＝________m/s2。

（3）t6时刻后小球还能上升的高度h=________m。参考答案：10.物体A、B的质量之比为mA:mB=4:1，使它们以相同的初速度沿水平地面滑行，若它们受到的阻力相等，那么它们停下来所用的时间之比为tA:tB=______，若两物体与地面的动摩擦因数相同，那么它们停下来所用的时间之比为tA:tB=______参考答案：4:1;1:111.如图所示是两列相干波的干涉图样，实线表示波峰，虚线表示波谷，两列波的振幅都为10cm，波速和波长分别为1m/s和0.2m，C点为AB连线的中点。则图示时刻C点的振动方向_______（选填“向上”或“向下”），从图示时刻再经过0.25s时，A点经过的路程为_________cm。参考答案：向下，10012.下表是按照密立根的方法进行实验时得到的某金属的UC和v的的几组数据。(UC是遏制电压)UC/V0.5410.6370.7140.8090.878v/l014Hz5.6445.8886.0986.3036.501请根据上表的数据在答题纸对应的坐标中作出UC-v图象；从图象中可知这种金属的截止频率为

；已知e=1.6010-19C，用给出的数据结合图象算出普朗克常量为

。参考答案：13.如图所示，光滑圆弧轨道ABC在C点与水平面相切，所对圆心角小于5°，且，两小球P、Q分别从轨道上的A、B两点由静止释放，P、Q两球到达C点所用的时间分别为、，速率分别为、吨，则，。(填“>”、“<”或“=”)参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某研究性学习小组利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图甲所示。在气垫导轨上相隔一定距离的两处安装两个光电传感器A、B，滑块P上固定一宽度为d的遮光条，若光线被遮光条遮挡，光电传感器会输出电压，两光电传感器采集数据后与计算机相连。滑块在细线的牵引下向左加速运动，遮光条经过光电传感器A、B时，通过计算机可以得到如图乙所示的电压U随时间t变化的图象。①实验前，接通气源，将滑块（不挂钩码）置于气垫导轨上，轻推滑块，当图乙中的_______（选填“＞”、“＝”或“＜”）时，说明气垫导轨已经水平。②滑块P用细线跨过定滑轮与质量为m的钩码Q相连，将滑块P由图甲所示位置释放，通过计算机得到如图乙所示图像，若、、d和m已知，要验证滑块和砝码组成的系统机械能是否守恒，还应测出的物理量是_______和_______。参考答案：①

=；②滑块质量，两光电传感器间距离.①如果遮光条通过光电门的时间相等，则说明遮光条做匀速运动，即说明气垫导轨已经水平．②要验证滑块和钩码组成的系统机械能是否守恒，就应该去求出动能的增加量和重力势能的减小量，光电传感器测量瞬时速度是实验中常用的方法，由于光电门的宽度很小，所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度，进而可得滑块和砝码组成的系统动能的增加量，滑块和砝码组成的系统的重力势能的减小量△Ep=mgL，所以还应测出滑块质量M，两光电传感器间的距离L．15.在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，现除了有一个标有“5V，2.5W”的小灯泡，导线和开关外，还有：A．直流电源：电动势约为6V，内阻可不计

B．直流电流表：量程0～3A，内阻为0.1ΩC．直流电流表：量程0～600mA，内阻为5Ω

D．直流电压表：量程0～15V，内阻为15kΩE．直流电压表：量程0～3V，内阻为6kΩ

F．滑动变阻器：10Ω，2AG．滑动变阻器：1kΩ

0.5AH．电阻箱一个（符号为）：0~9999.9Ω，最小调节量0.1Ω；实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化至额定电压5V，且电表读数相对误差较小。（1）以上器材中应电流表选用

(填代号)，电压表选用

(填代号)，滑动变阻器选用

(填代号)；（2）在方框中画出实验原理电路图；（3）某同学通过实验作出小灯泡的伏安特性曲线，如图甲所示．现把两个完全相同的这种小灯泡并联接到如图乙所示的电路中，其中电源电动势E=3V，内阻r=3Ω，则此时灯泡的实际功率为

W．（结果保留两位有效数字）参考答案：（1）C，E，F（2）（3）（1）、根据小灯泡规格“5V，2.5W”可知小灯泡的额定电流为，所以电流表应选C；根据通过电表的示数不能小于量程的要求可知，电压表不能选择15V量程的D，可考虑将3V量程的电压表与电阻箱串联进行改装，即电压表应选E；滑动变阻器1kΩ过大，应采用10Ω。（2）、由于小灯泡的电阻远小于改装后电压表的内阻，电流表应用外接法，即电路应是外接分压电路，电路图如下图所示：（3）、设通过小灯泡的电流为I，根据闭合电路欧姆定律应有，变形为，在小灯泡的U-I图象中同时作出表示电源的U-I图象如上图所示，其交点坐标为U=1.48V，I=0.3A，所以小灯泡消耗的实际功率为；四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示的直角坐标系中，在直线x=－2l0到y轴区域内存在着两个大小相等、方向相反的有界匀强电场，其中x轴上方的电场方向沿y轴负方向，x轴下方的电场方向沿y轴正方向。在电场左边界上A（－2l0，－l0）到C（－2l0，0）区域内，连续分布着电量为＋q、质量为m的粒子。从某时刻起由A点到C点间的粒子，依次连续以相同的速度v0沿x轴正方向射入电场。若从A点射入的粒子，恰好从y轴上的A′（0，l-0）沿x轴正方向射出电场，其轨迹如图。不计粒子的重力及它们间的相互作用。⑴求匀强电场的电场强度E；⑵求在AC间还有哪些位置的粒子，通过电场后也能沿x轴正方向运动？⑶若以直线x=2l0上的某点为圆心的圆形区域内，分布着垂直于xOy平面向里的匀强磁场，使沿x轴正方向射出电场的粒子，经磁场偏转后，都能通过直线x=2l0与圆形磁场边界的一个交点处，而便于被收集，则磁场区域的最小半径是多大？相应的磁感应强度B是多大？参考答案：⑴从A点射出的粒子，由A到A′的运动时间为T，根据运动轨迹和对称性可得

x轴方向

(1分)

y轴方向

(1分)

得：

（2分）⑵设到C点距离为△y处射出的粒子通过电场后也沿x轴正方向，粒子第一次达x轴用时△t，水平位移为△x，则

（1分）若满足，则从电场射出时的速度方向也将沿x轴正方向（2分）解之得：

（2分）即AC间y坐标为（n=1，2，3，……）（1分）⑶当n=1时，粒子射出的坐标为当n=2时，粒子射出的坐标为当n≥3时，沿x轴正方向射出的粒子分布在y1到y2之间（如图）y1到y2之间的距离为L=y1－y2=则磁场的最小半径为

（4分）若使粒子经磁场偏转后汇聚于一点，粒子的运动半径与磁场圆的半径相等（如图），(轨迹圆与磁场圆相交，四边形PO1QO2为棱形)由得：

17.美国物理学家密立根用精湛的技术测量光电效应中几个重要的物理量，这项工作成了爱因斯坦方程式在很小误差范围内的直接实验证据．密立根的实验目的是：测量金属的遏止电压Uc.与入射光频率ν，由此计算普朗克常量h，并与普朗克根据黑体辐射得出的h相比较，以检验爱因斯坦光电效应方程式的正确性．如图所示是根据某次实验作出的Uc－ν图象，电子的电荷量为1.6×10－19C.试根据图象求：这种金属的截止频率νc和普朗克常量h.参考答案：由爱因斯坦光电效应方程hν＝W＋Ek得

hν＝hνc＋eUc变形得Uc＝(ν－νc)

由题图可知，Uc＝0对应的频率即为截止频率νc，得νc＝4.27×1014Hz图线的斜率＝＝3.93×10－15V·s

代入电子电量计算得h＝6.30×10－34J·s18.如图，空间某个半径为R的区域内存在磁感应强度为B的匀强磁场，与它相邻的是一对间距为d，足够大的平行金属板，板间电压为U。一群质量为m，带电量为q的带正电的粒子从磁场的左侧以与极板平行的相同速度射入磁场。不计重力，则（1）离极板AB距离为的粒子能从极板上的小孔P射入电场，求粒子的速度？（2）极板CD上多长的区域上可能会有带电粒子击中？（3）如果改变极板的极性而不改变板间电压，发现有粒子会再次进入磁场