江西省吉安市新干第一中学2022年高三物理下学期期末试卷含解析

江西省吉安市新干第一中学2022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.如图是静电喷涂原理的示意图．喷枪喷嘴与被涂工件之间有强电场，喷嘴喷出的带电涂料微粒在强电场的作用下会向工件高速运动，最后被吸附到工件表面．则可知（）A．微粒一定带正电B．微粒可能带正电，也可能带负电C．微粒运动过程中，电势能越来越小D．微粒运动过程中，电势能越来越大参考答案：考点：电势差与电场强度的关系；电势能．专题：电场力与电势的性质专题．分析：工件上的电荷由于静电感应分布在表面，由于库仑引力，负电荷向正电荷运动，根据做功与电势能的关系即可判断解答：解：A、带正电的工件由于静电感应电荷分布在表面，粒子在库仑力的作用下运动，故粒子带负电，故AB错误；C、微粒受电场力的作用，电场力做正功，电势能越来越小，故C正确，D错误．故选：C点评：本题结合生活中的具体应用，考查了静电感应，题目难度不大2.（多选题）一球形行星对其周围物体的万有引力使物体产生的加速度用a表示，物体到球形行星表面的距离用h表示，a随h变化的图象如图所示，图中a1、h1、a2、h2及万有引力常量G均为己知．根据以上数据可以计算出（）A．该行星的半径B．该行星的质量C．该行星的自转周期D．该行星同步卫星离行星表面的高度参考答案：AB【考点】万有引力定律及其应用．【分析】将两组数据代入万有引力定律的方程，然后分析即可．【解答】解：A、球形行星对其周围质量为m的物体的万有引力：所以：，联立可得：R=故A正确；B、将R=代入加速度的表达式即可求出该行星的质量．故B正确；C、由题目以及相关的公式的物理量都与该行星转动的自转周期无关，所以不能求出该行星的自转周期．故C错误；D、由于不能求出该行星的自转周期，所以也不能求出该行星同步卫星离行星表面的高度．故D错误．故选：AB3.两颗行星A和B各有一颗卫星a和b，两颗卫星的轨道均接近行星的表面，已知两颗行星的质量之比，两颗行星的半径之比，则两颗卫星的周期之比为（

）

A．B．

C．D．参考答案：A4.（多选）如图，高为h的平台上覆盖着一层薄冰，现有一质量为50kg的滑雪爱好者，以8m/s的初速度从平台边缘水平滑出，着地点到平台边缘的水平距离是6.4m(g＝10m/s2)。由此可知下列各项正确的是

A．着地时的速度方向与水平地面的夹角为45°

B．滑雪者在空中运动的时间为0.8s

C．平台高度h为6.4m

D．着地时滑雪者重力做功的瞬时功率为4000W参考答案：ABD5.如图所示为某一点电荷Q产生的电场中的一条电场线，A、B为电场线上的两点，当电子以某一速度沿电场线由A运动到B的过程中，动能增加，则可以判断（

）A.场强大小EA>EBB.电势UA>UBC.电场线方向由B指向AD.若Q为负电荷，则Q在B点右侧参考答案：C一电子以某一速度沿电场线由A运动到B的过程中，动能增加，电场力对电子做正功，电场力方向与运动方向相同，所以电场强度方向由B指向A，电场线方向由B指向A，沿电场线方向电势降低，故B错误C正确；不知电场线的疏密，故无法知道电场的强弱．故A错误．Q可以为正电荷，也可以为负电荷，如是负电荷则在A的左侧，故D错误．故选C．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.1,3,5

某探究学习小组的同学欲以右图装置中的滑块为对象验证“动能定理”，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙、垫块。当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时，释放小桶，滑块处于静止状态。若你是小组中的一位成员，要完成该项实验，则：（1）你认为还需要的实验器材有

、

。(两个)（2）实验时为了保证滑块（质量为M）受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等，沙和沙桶的总质量m应满足的实验条件是

，实验时首先要做的步骤是

。（3）在（2）的基础上，某同学用天平称量滑块的质量M。往沙桶中装入适量的细沙，用天平称出此时沙和沙桶的总质量m。让沙桶带动滑块加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2（v1<v2）。则对滑块，本实验最终要验证的数学表达式为

（用题中的字母表示）

。（4）要探究滑块与沙及沙桶组成的系统机械能是否守恒，如果实验时所用滑块质量为M，沙及沙桶总质量为m，让沙桶带动滑块在水平气垫导轨上加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2（v1<v2）。则最终需验证的数学表达式为

（用题中的字母表示）

。参考答案：（1）____天平______(2分)

______刻度尺____

(2分)

（2）_____m<<M___(2分)

平衡摩擦力_____(2分)（3）(3分)

（4）(3分)7.静止的电了经电场加速后，撞击原了使其由基态跃迁到激发态，电子的加速电压至少为_________V；用大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁释放的光了，照射某种金属，有两种频率的光子能使该金属发生光电效应，则该金属的逸出功一定小于__________eV。参考答案：

(1).10.2

(2).12.09【分析】由高能级向低能级跃迁，辐射的光子能量等于两能级间的能级差，当光子的能量大于逸出功，即可发生光电效应；【详解】使处于的氢原子跃迁到激发态，所需要的能量最小，即：则电子的加速电压至少为：；根据光电效应规律可知，从跃迁到和从跃迁到时释放的两种频率的光子能产生光电效应，则从跃迁到时释放出光子的能量为：，则可知该金属的逸出功W0一定小于。【点睛】解决本题的关键知道光子能量与能极差的关系，即，以及知道光电效应产生的条件。8.在共点力合成的实验中，根据实验数据画出力的

图示，如图所示．图上标出了F1、F2、F、F′'四个力，其中

（填上述字母）不是由弹簧秤直接测得的．若F与F′

的

_基本相等，

_基本相同，说明共点

力合成的平行四边行定则得到了验证．参考答案：9.（6分）如图所示，n个相同的木块（可视为质点），每块的质量都是m，从右向左沿同一直线排列在水平桌面上，相邻木块间的距离均为l，第n个木块到桌边的距离也是l，木块与桌面间的动摩擦因数为μ．开始时，第1个木块以初速度v0向左滑行，其余所有木块都静止，在每次碰撞后，发生碰撞的木块都粘在一起运动。最后第n个木块刚好滑到桌边而没有掉下．则在整个过程中因碰撞而损失的总动能

参考答案：

10.如图所示实验装置可实现原子核的人工转变，当装置的容器内通入气体B时，荧光屏上观察到闪光。图中气体B是__________，使荧光屏出现闪光的粒子是___________。参考答案：氮气，质子11.有关热辐射和光的本性，请完成下列填空题：黑体辐射的规律不能用经典电磁学理论来解释，1900年德国物理学家普朗克认为能量是由一份一份不可分割最小能量值组成，每一份称为_________。1905年爱因斯坦从此得到启发，提出了光子的观点，认为光子是组成光的最小能量单位，光子的能量表达式为_________，并成功解释了__________________现象中有关极限频率、最大初动能等规律，写出了著名的__________________方程，并因此获得诺贝尔物理学奖。参考答案：能量子；；光电效应；光电效应方程（或）12.（4分）下图是两个简单的门电路组成的逻辑电路及对应的真值表，则电路中虚线框内的门电路是

门，真值表中的值为

。

参考答案：或，113.如图所示，竖直墙上挂着一面时钟地面上静止的观察者A观测到钟的面积为S，另一观察者B以0.8倍光速平行y轴正方向运动，观察到钟的面积为S′则S

S′。（填“大于”、“等于”或“小于”）

参考答案：大于三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.(6分)如图所示，己知平行玻璃砖的折射率，厚度为.入射光线以入射角60°射到玻璃砖的上表面，经玻璃砖折射从下表面射出，出射光线与入射光线平行，求两平行光线间距离。（结果可用根式表示）

参考答案：解析：作出光路如图

由折射定律得（2分）

所以r=30°（2分）

由图知

则AB—AC=d·tan30°=d

出射光线与入射光线间的距离是d（2分）15.（选修3-4模块）（4分）如图所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图，已知波的传播速度v=2m/s．试回答下列问题：①写出x=1.0m处质点的振动函数表达式；②求出x=2.5m处质点在0～4.5s内通过的路程及t=4.5s时的位移．参考答案：

解析：①波长λ=2.0m，周期T=λ/v=1.0s，振幅A=5cm，则y=5sin(2πt)

cm（2分）

②n=t/T=4.5，则4.5s内路程s=4nA=90cm；x=2.5m质点在t=0时位移为y=5cm，则经过4个周期后与初始时刻相同，经4.5个周期后该质点位移y=

—5cm．（2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.(10分)人们经常使用高压锅煮水或食物，高压锅有很好的密封性。使用高压锅时要在锅盖的排气孔上套一个专用限压阀，加热高压锅，锅内气体的压强增大到一定程度，气体就能把限压阀顶起来，部分气体即从排气孔排出。加热时水沸腾的温度会超过100oC，容易煮熟食物．在使用高压锅时规定：装入锅内的水及食品不能超过总容量的4／5，最好在2／3以下．不计气体体积的变化，请你运用已有的物理知识对下述问题作出说明和计算．（1）说明上述规定所依据的物理原理是什么？（2）如果限压阀的质量为m=100g，排气孔的截面积为8（mm）２，加热时锅内气体的最大压强可达多少？锅内沸水的最高温度是多少？已知液面上方气体压强每增加3.5×103Pa，水的沸点相应升高1oC。外界大气压强为1.0×105Pa．参考答案：解析：（1）上述规定主要是要求水或食物离锅盖的距离不能太近，否则液体沸腾时，由于锅内压强较大导致液体食物从排气孔喷出，并容易堵塞排气孔。（2分）由于一定质量的气体，体积不变时，压强随温度的升高不断增大，可能引起不安全事故。（2分）

（2）Pm=P0+=2.25×105Pa

（3分）

tm=100+

（3分）17.中央电视台曾经推出过一个游戏节目——推矿泉水瓶．选手们从起点开始用力推瓶一段时间后，放手让瓶向前滑动，若瓶最后停在桌上有效区域内视为成功，若瓶最后不停在有效区域内或在滑行过程中倒下均视为失败．其简化模型如图所示，AC是长度为L1=5m的水平桌面，选手们可将瓶子放在A点，从A点开始用一恒定不变的水平推力推瓶，BC为有效区域．已知BC长度为L2=1m，瓶子质量为m=0.5kg，瓶子与桌面间的动摩擦因数μ=0.4.某选手作用在瓶子上的水平推力F=20N，瓶子沿AC做直线运动，（g取10m/s2）假设瓶子可视为质点，那么该选手要想游戏获得成功，试问:⑴推力作用在瓶子上的时间最长不得超过多少?⑵推力作用在瓶子上的距离最小为多少？参考答案：（1）要想获得游戏成功，瓶滑到C点速度正好为0，力作用时间最长，设最长作用时间为t1，有力作用时瓶的加速度为a1，t1时刻瓶的速度为v，力停止后加速度为a2，由牛顿第二定律得：

①

（2分）

②

（1分）加速运动过程中的位移③（1分）减速运动过程中的位移④（1分）

位移关系满足:

⑤（2分）又:

⑥

（1分）

由以上各式解得:（1分）(2)要想游戏获得成功,瓶滑到B点速度正好为零,力作用距离最小,设最小距离为d,则:

⑦

（2分）

⑧

（2分）

联立解得:d=0.4m

18.如图所示一辆箱式货车的后视图。该箱式货车在水平路面上做弯道训练。圆弧形弯道的半径为R=8m，车轮与路面间的动摩擦因数为μ=0.8，滑动摩擦力等于