2022年广东省茂名市第六高级中学高三物理下学期期末试卷含解析

2022年广东省茂名市第六高级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.（单选）如图所示，在真空中有两个固定的等量异种点电荷+Q和-Q。直线MN是两点电荷连线的中垂线，O是两点电荷连线与直线MN的交点。a、b是两点电荷连线上关于O的对称点，c、d是直线MN上的两个点(cO>dO)。下列说法中正确的是

A．a点的场强等于b点的场强；将一检验电荷沿aOb由a移动到b，所受电场力先增大后减小

B．a点的场强等于b点的场强；将正检验电荷沿aOb由a移动到b，电势能先增大后减小

C．c点的场强小于d点的场强；将一检验电荷沿MN由c移动到d，所受电场力先减小后增大

D．c点的场强小于d点的场强；将正检验电荷沿MN由c移动到d，电势能不变参考答案：D2.有一种高速磁悬浮列车的设计方案是在每节车厢底部安装强磁铁（磁场方向向下），并在两条铁轨之间沿途平放—系列线圈。下列说法中不正确的是（

）A.当列车运动时，通过线圈的磁通量会发生变化B.列车速度越快，通过线圈的磁通量变化越快C.列车运动时，线圈中会产生感应电流D.线圈中的感应电流的大小与列车速度无关参考答案：答案：D3.（多选）如图所示，把一个带电小球A固定在光滑的水平绝缘桌面上，在桌面的另一处有另一带电小球B，现给B一个垂直于AB方向的速度v0，则下列说法中正确的是

A．B球可能做直线运动 B．A球对B球的库仑力可能对B球不做功C．B球的电势能可能增加D．B球可能从电势较高处向电势较低处运动

参考答案：【知识点】库仑定律；功的计算．E1I1【答案解析】BCD

解析：A、由题看出，小球B受到的静电力与速度不在同一直线上，则B球不可能做直线运动．故A错误．B、若小球A、B带异种电荷，而且引力恰好等于时，B球做匀速圆周运动，A球对B球的库仑力不做功．故B正确．C、若小球A、B带异种电荷，而且引力恰好小于时，B球会远离A球，引力做负功，电势能增加．故C正确．D、由于两球电性未知，B球可能受斥力会远离A球，也可能受到引力靠近A球，所以B球可能从电势较高处向电势较低处运动．故D正确．故选BCD【思路点拨】由小球B受到的静电力与速度不在同一直线上可知，B球不可能做直线运动．若小球A、B带异种电荷小球B做匀速圆周运动，库仑力不做功，若小球B所受的引力小于所需要的向心力，小球B做离心运动时，B球的电势能可能增加．B球不一定从电势较高处向电势较低处运动．该题考查力电结合下的曲线运动，属中档题目，往往容易考虑不全，要注意两球电性未知情况下要进行讨论．4.如图所示，木块A质量为lkg，木块B的质量为2kg，叠放在水平地面上，AB问最大静摩擦力，为1N，B与地面问的动摩擦因数为0.1，今用水平力F作用于B，则保持AB相对静止的条件是F不超过(g取10m／s2)A．3N

B．4N

C．5N

D．6N

参考答案：D解析：5.如图所示是质量为1.0kg的物体在水平面上运动的v﹣t图象，以水平向左的方向为正，以下判断正确的是（）A．在0～1s内，质点的平均速度为2m/sB．在0～3s内，物体一直向左运动C．在3s末，合外力的功率为16WD．在0～6s内，合外力做负功参考答案：D【考点】功率、平均功率和瞬时功率；功的计算．【分析】速度时间图线与时间轴所围成的面积表示物体的位移，根据图线的斜率求出加速度，从而根据牛顿第二定律求出合力，得出合力的功率．根据动能的变化判断合外力做功的情况【解答】解：A、在0～1s内，质点的位移为x=×1×（﹣2）m=﹣1m，则质点的平均速度为=﹣1m/s，大小为1m/s，负号表示方向．故A错误．B、物体在1s末，速度方向发生改变．故B错误．C、3s末的速度为4m/s，1﹣3s内加速度为a==2m/s2，根据牛顿第二定律得，F合=ma=2N，根据P=F合v=2×4W=8W．故C错误．D、在0～6s时间内，根据动能定理可知，J=﹣2J，合外力做负功．故D正确．故选：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，实线为电场线，虚线为等势面。且AB＝BC，电场中A、B、C三点的场强分别为EA、EB、EC，AB、BC间的电势差分别为UAB、UBC，则EA、EB、EC大小关系为

；UAB、UBC大小关系为

(按从大到小的顺序排列)。参考答案：．EC>EB>EA

UABBC7.爱因斯坦为解释光电效应现象提出了_______学说。已知在光电效应实验中分别用波长为λ和的单色光照射同一金属板，发出的光电子的最大初动能之比为1：2，以h表示普朗克常量，c表示真空中的光速，则此金属板的逸出功为______________。参考答案：8.如图，三个电阻R1、R2、R3依次标有“12Ω，3W”、“8Ω，5W”、“6Ω，6W”，则允许接入电路的最大电压为10.8V，此时三个电阻消耗的总功率为10.8W．参考答案：考点：电功、电功率；串联电路和并联电路．专题：恒定电流专题．分析：根据电路结构及已知条件：三个电阻允许消耗的最大功率分别为3W、15W、6W，分析保证电路安全的条件，然后求电路的最大功率．解答：解：由可求得R1的额定电压U1=6V，R2的额定电压U2=2V，R3的额定电压U3=6V，

R1与R2的并联阻值为R′=，则因R3大于其并联值，则当R3达到6V时，并联电压小于6V，

则以R3达到额定电压为安全值计算：

即

求得U1=4.8V

则接入电路的最大的电压为Um=U1+U3=10.8V功率为：P=故答案为：10.8，10.8点评：考查串联并联电路，明确安全的要求是每个电阻都不能超出额定电压．17、光电计时器是一种研究物体运动情况的常用计时仪器，其结构如图实－1－10(a)所示，a、b分别是光电门的激光发射和接收装置，当有物体从a、b间通过时，光电计时器就可以精确地把物体从开始挡光到挡光结束的时间记录下来．图(b)中MN是水平桌面，Q是长木板与桌面的接触点，1和2是固定在长木板上相距L=0.5m的两个光电门，与之连接的两个光电计时器没有画出，长木板顶端P点悬有一铅锤，实验时，让滑块从长木板的顶端滑下，做匀加速直线运动。光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为1.0×10－2s和4.0×10－3s.用精度为0.05mm的游标卡尺测量滑块的宽度为d，其示数如图(c)所示．

(1)滑块的宽度d＝________cm.(2)已知滑块通过光电门1时的速度v1＝

m/s，滑块通过光电门2时的速度v2＝________m/s.(结果保留两位有效数字)(3)滑块做匀加速运动的加速度a=

m/s2(结果保留三位有效数字)参考答案：1、010

1、0

2、5

5、2510.如图所示，导热的气缸开口向下，缸内活塞封闭了一定质量的理想气体，活塞可自由滑动且不漏气，活塞下挂一个砂桶，砂桶装满砂子时，活塞恰好静止，现将砂桶底部钻一个小洞，让细砂慢慢漏出。气缸外部温度恒定不变，则缸内的气体压强

，内能

。（选填“增大”、“减小”、“不变”）参考答案：增大

不变11.“用DIS研究加速度与力的关系”的实验装置如图（a）所示。实验中通过增加钩码的数量，多次测量，可得小车运动的加速度a和所受拉力F的关系图象。他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验，得到了两条a-F图线，如图（b）所示。（1）图线______是在轨道右侧抬高成为斜面情况下得到的；（选填“①”或“②”）（2）在轨道水平时小车运动的阻力f=__________；（3）（单选）图（b）中，拉力F较大时，a-F图线明显弯曲，产生误差。为消除此误差可采取的措施是_________。A．调整轨道的倾角，在未挂钩码时使小车能在轨道上匀速运动。B．在增加钩码数量的同时在小车上增加砝码，使钩码的总质量始终远小于小车的总质量。C．在钩码与细绳之间接入一力传感器，用力传感器读数代替钩码的重力。D．更换实验中使用的钩码规格，采用质量较小的钩码进行上述实验。参考答案：（1）①；

（2）0.5N；

（3）C

；12.用如图所示的装置来测量一把质量分布均匀、长度为L的刻度尺的质量。某同学是这样设计的：将一个读数准确的弹簧测力计竖直悬挂，取一段细线做成一环，挂在弹簧测力计的挂钩上，让刻度尺穿过细环中，环与刻度尺的接触点就是尺的悬挂点，它将尺分成长短不等的两段。用细线拴住一个质量未知的木块P挂在尺较短的一段上，细心调节尺的悬挂点及木块P的悬挂点位置，使直尺在水平位置保持平衡。已知重力加速度为g。（1）必须从图中读取哪些物理量：______________________（同时用文字和字母表示）；（2）刻度尺的质量M的表达式：______________________（用第一小问中的字母表示）。参考答案：（1）木块P的悬挂点在直尺上的读数x1、刻度尺的悬挂点在直尺上的读数x2，弹簧测力计的示数F；

（一个物理量1分）（2）M＝13.一个截面是直角三角形的木块放在水平地面上，在斜面上放一个光滑球，球的一侧靠在竖直墙上，木块处于静止，如图所示,

若在光滑球的最高点再施加一个竖直向下的力，木块仍处于静止，则木块对地面的压力FN和摩擦力Ff的变化情况是

(

)

A

FN增大，Ff增大

B

FN增大，Ff不变C

FN不变，Ff增大

D

FN不变，Ff不变参考答案：A三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.(3-5模块)(5分)有两个质量为m的均处于基态的氢原子A、B，A静止，B以速度v0与之发生碰撞．己知：碰撞前后二者的速度均在一条直线上，碰撞过程中部分动能有可能被某一氢原子吸收。从而该原子由基态跃迁到激发态，然后，此原子向低能级态跃迁，并发出光子．如欲碰后发出一个光子，则速度v0至少需要多大？己知氢原子的基态能量为E1(E1<0)。参考答案：解析：，--------------(1分)

，--------------(1分)

，--------------(1分)

--------------(2分)15.（9分）我国登月的“嫦娥计划”已经启动，2007年10月24日，我国自行研制的探月卫星“嫦娥一号”探测器成功发射。相比较美国宇航员已经多次登陆月球。而言，中国航天还有很多艰难的路要走。若一位物理学家通过电视机观看宇航员登月球的情况，他发现在发射到月球上的一个仪器舱旁边悬挂着一个重物在那里摆动,悬挂重物的绳长跟宇航员的身高相仿,这位物理学家看了看自己的手表，测了一下时间，于是他估测出月球表面上的自由落体加速度。请探究一下,他是怎样估测的?参考答案：据宇航员的身高估测出摆长；测出时间，数出摆动次数，算得摆动周期；据公式,求得月球的重力加速度。解析：据单摆周期公式,只要测出单摆摆长和摆动周期,即可测出月球表面上的自由落体加速度．据宇航员的身高估测出摆长；测出时间，数出摆动次数，算得摆动周期；据公式求得月球的重力加速度。(9分)

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，在直角坐标系xOy平面的y轴左侧区域，存在方向沿y轴负向的匀强电场（y轴为其右边界），场强E=1.0×4V/m．在y轴的右侧等腰三角形OMN区域内，存在一磁感应强度B=6.0T、方向垂直xOy平面向里的匀强磁场，其右边界MN与y轴平行，且间距d=5.0m，∠NOM=120°，一质量m=1.0×10﹣8kg，电荷量q=1.6×10﹣6C的粒子，从电场中的P（﹣，0.6）点以初速度v0沿x轴正向抛出，刚好经坐标原点O以与x轴成30°角的方向射入磁场，不计粒子重力．（1）求粒子从P点抛出时的初速度v0的大小．（2）若粒子从第二象限某位置沿x轴正向抛出后，均能经坐标原点O沿与x轴成30°角的方向射入磁场，再从磁场区以内与边界垂直的方向射出，求粒子抛出的所有可能位置．参考答案：考点： 带电粒子在匀强磁场中的运动；带电粒子在匀强电场中的运动．专题： 带电粒子在复合场中的运动专题．分析： （1）粒子在电场中做类平抛运动，设粒子经过O点时速度为v，应有v0=v?cos30°．根据牛顿第二定律和运动学公式结合，可求解v0．（2）粒子在磁场中做匀速圆周运动，根据洛伦兹力提供向心力，qvB=m，可得到y与R的关系式．粒子经坐标原点O时速度偏向角为30°，可得到tan30°===，从而得出粒子抛出位置的坐标必满足的方程．据题粒子磁场边界垂直射出有两种情况：一是从边界OM垂直射出，一是从边界OM垂直射出，由几何关系得到R的值，从而可得到粒子抛出的所有可能位置．解答： 解：（1）设粒子经过O点时速度为v，竖直分速度为vy，由题意可知：v0=v?cos30°…①=2ay…②a=…③v=2vy…⑤由②③④得：v=…⑤所以由①得：v0=?cos30°=?=2.4×103m/s（2）设粒子在电场中的抛出位置为（x、y），射入磁场中做圆周运动的半径为R，根据洛伦兹力提供向心力，得：qvB=m…⑥由⑤⑥可得：y===7.2×10﹣2R2…⑦因粒子经坐标原点O时速度偏向角为30°，则tan30°===，即粒子抛出位置的坐标必满足方程：y=﹣x…⑧于是得抛出位置的横坐标为：x=﹣×10﹣2R2…⑨分两种情况讨论：Ⅰ、当粒子从边界MN垂直射出磁场时：R=2d=10m将R值代入⑨式得抛出位置的横坐标：x=﹣mⅡ、当粒子从边界OM垂直射出磁场，且运动轨迹恰与边界MN相切，由几何知识求得：R==m将R值代入⑨式得抛出位置的横坐标：x=﹣m综上所得，要使粒子从磁场边界垂直射出，粒子抛出的位置必须在直线y=﹣x上，区间范围为：x=﹣m或﹣m≤x＜0．答：（1）粒子从P点抛出时的初速度v0的大小是2.4×103m/s．（2）要使粒子从磁场边界垂直射出，粒子抛出的位置必须在直线y=﹣x上，区间范围为：x=﹣m或﹣m≤x＜0．点评： 粒子在电场中类平抛运动研究的方法是运动的分解法，在磁场中要明确洛伦兹力提供向心力，运用几何知识得到轨迹半径，关键要能运用数学知识得到抛出位置坐标的参数方程．17.如图所示，足够长的传送带与水平面倾角θ=37°，以12米/秒的速率逆时针转动。在传送带底部有一质量m=1.0kg的物体，物体与斜面间动摩擦因数μ=0.25，现用轻细绳将物体由静止沿传送带向上拉动，拉力F=10.0N，方向平行传送带向上。经时间t=4.0s绳子突然断了，（设传送带足够长）求：（1）绳断时物体的速度大小；（2）绳断后物体还能上行多远；（3）从绳断开始到物体再返回到传送带底端时的运动时间。（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，）参考答案：（1）物体开始向上加速运动，受重力mg，摩擦力Ff，拉力F，设加速度为a1，F–mgsinθ－Ff=ma1

Ff=μFN

FN=mgcosθ

得a1=2.0m/s2????????（2分）

t=4.0s时物体速度v1=a1t

=8.0m/s?（1分）

(2)绳断时,物体距传送带底端s1=a1t2/2=16m.

设绳断后

-mgsinθ-μmgcosθ=ma2

a2=-8.0m/s2??（2分）t2=-=1.0s

??（2分）减速运动位移s2=v1t2+a2t22/2=4.0m??（2分）(3)物体加速下滑,mgsinθ＋μmgcosθ=ma2

a3=8.0m/s2

当物体与传送带共速时向下运动距离s3=v2/(2a3)=9m?（2分）用时t3=v/3=1.5s??????（2分）共速后摩擦力反向，由于mgsinθ大于μmgcosθ，物体继续沿传送带匀加速下滑，设此时加速度为a4,由牛顿第二定律得18.(17分)如图16甲所示是某人设计的一种振动发电装置，它的结构是一个套在辐向形永久磁铁槽中的