广东省阳江市新圩中学2022年高三物理下学期期末试题含解析

广东省阳江市新圩中学2022年高三物理下学期期末试题含解析一、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）如图，在水平地面上内壁光滑的车厢中两正对竖直面AB、CD间放有半球P和光滑均匀圆球Q，质量分别为m、M，当车向右做加速为a的匀速直线运动时，P、Q车厢三者相对静止，球心连线与水平方向的夹角为θ，则Q受到CD面的弹力FN和P受到AB面的弹力FN′分别是（）A．FN=FN′=MgcotθB．FN=Mgcotθ﹣MaFN′=mgcotθ+MaC．FN=mgcotθ﹣MaFN′=mgcotθ+maD．FN=Mgcotθ﹣MaFN′=Mgcotθ+ma参考答案：解：隔离光滑均匀圆球Q，对Q受力分析如图所示，可得Mgcotθ﹣FN=Ma解得：FN=Mgcotθ﹣Ma，对两球组成的整体有：F′N﹣FN=（M+m）a联立解得：F′N=Mgcotθ+ma故选：D2.（多选）在光电效应实验中，用同一种单色光，先后照射锌和银的表面，都能发生光电效应，对于这两个过程，一定不同的是（）A．逸出功B．光电子的最大初动能C．遏止电压D．饱和光电流参考答案：考点：光电效应．专题：光电效应专题．分析：同一束光的光子能量相同，不同的金属，逸出功不同，根据光电效应方程Ekm=hv﹣W0判断光电子最大初动能的大小．解答：解：同一束光照射不同的金属，一定相同的是入射光的光子能量，不同的金属，逸出功不同，根据光电效应方程Ekm=hv﹣W0知，最大初动能不同，则遏止电压不同；同一束光照射，光中的光子数目相等，所以饱和光电流是相同的．故选：ABC．点评：解决本题的关键知道不同的金属逸出功不同，以及掌握光电效应方程Ekm=hv﹣W0．3.

一辆汽车在平直路面上从静止开始启动，其v-t图象如图所示，从t1时刻起汽车的功率保持不变，运动过程中汽车所受阻力保持不变.则由图象可知A0-t1时间内，汽车的牵引力不变，加速度不变，功率增大B0-t1时间内，汽车的牵引力增大，加速度增大，功率不变C0-t2时间内，汽车的牵引力减小，汽车做加速度逐渐减小的加速运动Dt2时间以后，汽车的牵引力、功率都不变参考答案：ACD4.如图所示，质量m=lkg的物块，以速度v0=4m/s滑上正沿逆时针转动的水平传送带，传送带上A、B两点间的距离L=6m，已知传送带的速度v=2m/s，物块与传送带间的动摩擦因数重力加速度g取10m／S2。关于物块在传送带上的运动，下列表述正确的是

（

）

A．物块在传送带上运动的时间为4s

B．物块滑离传送带时的速率为2m/s

C．皮带对物块做功为6J

D．整个运动过程中由于摩擦产生的热量为18J参考答案：BD5.（单选）太阳系八大行星绕太阳运动的轨道可粗略地认为是圆;各行星的半径、日星跟离和质

量如下表所示:

则根据所学的知识可以判断以下说法中正确的是

A.太阳系的八大行星中，海王星做圆周运动的速率最大

B.太阳系的八大行星中，水星做圆周运动的周期最大

C.如果已知地球的公转周期为1年，万有引力常量G=6.67xN·/，再利用地球和太阳间的距离，则可以求出太阳的质量

D.如果已知万有引力常量G=6.67xN·/，并忽略地球的自转，利用地球的半径以及地球表面的重力加速度g=10m/,则可以求出太阳的质量参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.(4分)在一个边长为a的等边三角形区域内分布着磁感应强度为B的匀强磁强,一质量为

m、电荷量为q的带电粒子从BC边的中点垂直BC方向射入磁场中,如图所示,为使该粒子能从AB边(或AC边)射出,则带电粒子的初速度v必须大于

。参考答案：

答案：7.实验证明：通电长直导线周围磁场的磁感应强度大小为B＝kI/r，式中常量k＞0，I为电流强度，r为距导线的距离。在水平长直导线MN正下方，有一矩形线圈abcd通以逆时针方向的恒定电流，被两根轻质绝缘细线静止地悬挂着，如图所示。开始时MN内不通电流，此时两细线内的张力均为T0=3N；当MN通以强度为I1=1A电流时，两细线内的张力均减小为T1=2N；当MN内电流强度大小变为I2时，两细线内的张力均增大为T2=4N。则电流I2的大小为

A；当MN内的电流强度为I3=3A时两细线恰好同时断裂，则在此断裂的瞬间线圈的加速度大小为

g。(g为重力加速度)。参考答案：8.某研究性学习小组利用如图甲所示电路测量某电池的电动势E和内电阻r。在坐标纸中画出了如图乙所示的U－I图象，若电流表的内阻为1Ω,则E＝________V，r＝________Ω参考答案：2.0；

1.4；9.如图所示是用光照射某种金属时逸出的光电子的最大初动能随入射光频率的变化图线，（直线与横轴的交点坐标4.27，与纵轴交点坐标0.5）。由图可知普朗克常量为___________Js，金属的极限频率为

Hz（均保留两位有效数字）参考答案：6.5×10-34

4.3×10-14

10.如图所示，是自行车传动结构的示意图，其中Ⅰ是半径为r1的大齿轮，Ⅱ是半径为r2的小齿轮，Ⅲ是半径为r3的后轮，假设脚踏板的转速为n，则大齿轮边缘的线速度为

，自行车前进的速度为

。参考答案：

，

11.如图甲是利用激光测转速的原理示意图，图中圆盘可绕固定轴转动，盘边缘侧面上有一小段涂有很薄的反光材料．当盘转到某一位置时，接收器可以接收到反光涂层所反射的激光束，并将所收到的光信号转变成电信号，在示波器显示屏上显示出来(如图乙所示)．

(1)若图乙中示波器显示屏上横向的每大格(5小格)对应的时间为2.50×10－3s，则圆盘的转速为

r/s.(保留3位有效数字)(2)若测得圆盘直径为10.20cm，则可求得圆盘侧面反光涂层的长度为

cm.(保留3位有效数字)参考答案：12.

(4分)如图所示，一劲度系数为k=800N/m的轻弹簧两端各焊接着两个质量均为m=12kg的物体A、B。开始时物体A、B和轻弹簧竖立静止在水平地面上，现要在上面物体A上加一竖直向上的力F，使物体A开始向上做匀加速运动，经0.4s物体B刚要离开地面，设整个过程中弹簧都处于弹性限度内，取g=10m/s2，求：此过程中外力F所做的功为_____J。

参考答案：答案：49.5J13.1919年卢瑟福通过如图所示的实验装置，第一次完成了原子核的人工转变，并由此发现______________。图中A为放射源发出的射线，银箔的作用是吸收______________。参考答案：质子，α粒子

三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.一在隧道中行驶的汽车A以的速度向东做匀速直线运动，发现前方相距处、以的速度同向运动的汽车B正开始匀减速刹车，其刹车的加速度大小,从此刻开始计时，若汽车A不采取刹车措施，汽车B刹车直到静止后保持不动，求：（1）汽车A追上汽车B前，A、B两汽车间的最远距离；（2）汽车A恰好追上汽车B需要的时间．参考答案：（1）16m（2）8s(1)当A、B两汽车速度相等时，两车间的距离最远，即v＝vB－at＝vA

得t＝＝3s此时汽车A的位移xA＝vAt＝12m；汽车B位移xB＝vBt－at2＝21mA、B两汽车间的最远距离Δxm＝xB＋x0－xA＝16m(2)汽车B从开始减速直到静止经历的时间t1＝＝5s

运动的位移x′B＝＝25m汽车A在t1时间内运动的位移x′A＝vAt1＝20m

此时相距Δx＝x′B＋x0－x′A＝12m汽车A需要再运动的时间t2＝＝3s

故汽车A追上汽车B所用时间t＝t1＋t2＝8s15.（8分）为确定爱因斯坦的质能方程的正确性，设计了如下实验：用动能为MeV的质子轰击静止的锂核Li，生成两个粒子，测得两个粒子的动能之和为MeV。写出该反应方程，并通过计算说明正确。（已知质子、粒子、锂核的质量分别取、、）参考答案：核反应方程为核反应的质量亏损，由质能方程可得，质量亏损相当的能量MeV而系统增加的能量MeV，这些能量来自核反应中，在误差允许的范围内可认为相等，所以正确。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，在空间坐标系x<0区域中有竖直向上的匀强电场E1，在一、四象限的正方形区域CDEF内有方向如图所示的正交的匀强电场E2和匀强磁场B，已知CD=2L，OC=L，E2=4E1。在负x轴上有一质量为m、电量为+q的金属a球以速度V0沿x轴向右匀速运动，并与静止在坐标原点O处用绝缘细支柱支撑的（支柱与b球不粘连、无摩擦）质量为2m、不带电金属b球发生弹性碰撞。已知a、b球体积大小、材料相同且都可视为点电荷，碰后电荷总量均分，重力加速度为g，不计a、b球间的静电力，不计a、b球产生的场对电场、磁场的影响，求：（1）碰撞后，a、b球的速度大小；（2）a、b碰后，经时a球到某位置P点，求P点的位置坐标；（3）a、b碰后，要使b球不从CD边界射出，求磁感应强度B的取值。参考答案：（1）（2）（3）【分析】（1）a、b碰撞，由动量守恒和能量守恒关系求解碰后a、b的速度；（2）碰后a在电场中向左做类平抛运动，根据平抛运动的规律求解P点的位置坐标；（3）要使b球不从CD边界射出，求解恰能从C点和D点射出的临界条件确定磁感应强度的范围.【详解】（1）a匀速，则：①ab碰撞，动量守恒：②机械能守恒：③由②③得④（2）碰后a、b电量总量平分，则碰后a在电场中向左做类平抛运动，设经时a球到P点的位置坐标为（x，y）⑤

⑥其中⑦,由⑤⑥⑦得，故P点的位置坐标为（-，-）⑧（3）碰撞后对b:⑨故b做匀速圆周运动，则：⑩得b恰好从C射出,则：?由??得：?恰从D射出，则由几何关系：?，得综上，?故要使b不从CD边界射出，则B的取值范围满足：?【点睛】本题考查带电粒子在电磁场中的运动以及动量守恒定律及能量守恒关系，注意在磁场中的运动要注意几何关系的应用，在电场中注意由类平抛运动的规律求解．17.（12分）如下图所示，在y<0的区域内存在匀强磁场，磁场方向垂直于xy平面并指向纸面外，磁感强度为B，一带正电的粒子以速度0从O点射入磁场，入射方向在xy平面内，与x轴正向的夹角为θ。.若粒子射出磁场的位置与O点的距离为l，求该粒子的电量和质量之比。参考答案：解析：带正电粒子射入磁场后，由于受到洛仑兹力的作用，粒子将沿图示的轨迹运动，从A点射出磁场，O、A间的距离为，射出时速度的大小仍为，射出方向与x轴的夹角仍为θ。

由洛仑兹力公式和牛顿定律可得，

式中R为圆轨道的半径，解得

①

圆轨道的圆心位于OA的中垂线上，由几何关系可得

②

联立①、②两式，解得

③18.如图所示，质量为3kg的木箱静止在光滑的水平面上，木箱内粗糙的底板正中央放着一个质量为1kg的小木块，小木块可视为质点．现使木箱和小木块同时获得大小为2m/s的方向相反的水平速度，小木块与木箱每次碰撞过程中机械能损失0.4J，小木块最终停在木箱正中央．已知小木块与