湖南省衡陽市洲市中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理下學(xué)期期末試卷含解析

湖南省衡陽市洲市中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理下學(xué)期期末試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.一單色光照到某金屬表面時(shí)，有光電子從金屬表面逸出，下列說法中正確的是

A．只增大入射光的頻率，金屬逸出功將減小

B．只延長入射光照射時(shí)間，光電子的最大初動(dòng)能將不變

C．只增大入射光的頻率，光電子的最大初動(dòng)能將增大

D．只增大入射光的頻率，光電子逸出所經(jīng)歷的時(shí)間將縮短

E．只增大入射光的強(qiáng)度，單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)目將增多參考答案：BCE由光電效應(yīng)發(fā)生的條件易知此題答案。A項(xiàng)中金屬的逸出功不變；D項(xiàng)中光電子逸出所經(jīng)歷的時(shí)間不變；選項(xiàng)BCE正確。2.“嫦娥三號(hào)”月球探測(cè)器與“嫦娥一號(hào)”和“嫦娥二號(hào)”繞月飛行不同，“嫦娥三號(hào)”實(shí)現(xiàn)了落月目標(biāo)．“嫦娥三號(hào)”發(fā)射升空后，著陸器攜帶巡視器，經(jīng)過奔月、環(huán)月最后著陸于月球表面，由巡視器（月球車）進(jìn)行巡視探測(cè)．假設(shè)月球的半徑為R，月球表面的重力加速度為地球表面重力加速度的，“嫦娥三號(hào)”月球探測(cè)器的總質(zhì)量為m，“環(huán)月”運(yùn)動(dòng)過程可近似為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，那么在“環(huán)月”運(yùn)動(dòng)過程中它的動(dòng)能可能為（）A．mgRB．mgRC．mgRD．mgR參考答案：

考點(diǎn)：萬有引力定律及其應(yīng)用；功能關(guān)系．專題：萬有引力定律的應(yīng)用專題．分析：由萬有引力充當(dāng)向心力，知月球的最大環(huán)繞速度為v，再根據(jù)動(dòng)能Ek=求出最大動(dòng)能，從而得出答案．解答：解：由萬有引力充當(dāng)向心力，知月球的最大環(huán)繞速度為v==，即最大動(dòng)能為=mgR，故環(huán)月動(dòng)能可能為D；故選：D．點(diǎn)評(píng)：本題關(guān)鍵抓住萬有引力提供向心力，列式求解出線速度的最大值，再進(jìn)行討論動(dòng)能的大?。?.如圖所示，汽車以10m/s的速度勻速駛向路口，當(dāng)行駛至距路口停車線20m處時(shí)，綠燈還有3s熄滅，而該汽車在綠燈熄滅時(shí)剛好停在停車線處，則汽車運(yùn)動(dòng)的速度（v）—時(shí)間（t）圖象可能是參考答案：BC4.一宇宙飛船繞地心做半徑為r的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，飛船艙內(nèi)有一質(zhì)量為m的人站在可稱體重的臺(tái)秤上．用R表示地球的半徑，g表示地球表面處的重力加速度，g′表示宇宙飛船所在處的地球引力加速度，F(xiàn)N表示人對(duì)秤的壓力，下面說法中正確的是（

）

A．g′＝0

B．g′＝g

C．FN＝0

D．FN＝mg參考答案：BC5.如圖7所示，甲、乙兩同學(xué)從河中O點(diǎn)出發(fā)，分別沿直線游到A點(diǎn)和B點(diǎn)后，立即沿原路線返回到O點(diǎn)，OA、OB分別與水流方向平行和垂直，且OA＝OB.若水流速度不變，兩人在靜水中游速相等，則他們所用時(shí)間t甲、t乙的大小關(guān)系為A．t甲<t乙

B．t甲＝t乙

C．t甲>t乙

D．無法確定參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.在如圖所示的光電效應(yīng)現(xiàn)象中，光電管陰極K的極限頻率為v0，則陰極材料的逸出功等于__________；現(xiàn)用頻率大于v0的光照射在陰極上，當(dāng)在A、K之間加一數(shù)值為U的反向電壓時(shí)，光電流恰好為零，則光電子的最大初動(dòng)能為_________；若入射光頻率為v(v>v0)，則光電子的最大初動(dòng)能為_________.參考答案：hv0，（2分）

eU，（2分）

（7.一木塊靜止于光滑水平面上，一顆子彈沿水平方向飛來射入木塊中，當(dāng)子彈進(jìn)入木塊深度最大值為2厘米時(shí)，木塊沿水平面恰好移動(dòng)距離1厘米。在上述過程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能與子彈損失的動(dòng)能之比為

。參考答案：

答案：2:38.某小組做測(cè)定玻璃的折射率實(shí)驗(yàn)，所用器材有：玻璃磚，大頭針，刻度尺，圓規(guī)，筆，白紙。①下列哪些措施能夠提高實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確程度______。A.選用兩光學(xué)表面間距大的玻璃磚B.選用兩光學(xué)表面平行的玻璃磚C.選用粗的大頭針完成實(shí)驗(yàn)D.插在玻璃磚同側(cè)的兩枚大頭針間的距離盡量大些②該小組用同一套器材完成了四次實(shí)驗(yàn)，記錄的玻璃磚界線和四個(gè)大頭針扎下的孔洞如下圖所示，其中實(shí)驗(yàn)操作正確的是______。③該小組選取了操作正確的實(shí)驗(yàn)記錄，在白紙上畫出光線的徑跡，以入射點(diǎn)為圓心作圓，與入射光線、折射光線分別交于、點(diǎn)，再過、點(diǎn)作法線的垂線，垂足分別為、點(diǎn)，如圖所示，則玻璃的折射率______。（用圖中線段的字母表示）參考答案：

(1).AD

(2).D

(3).【詳解】采用插針法測(cè)定光的折射率的時(shí)候，應(yīng)選定光學(xué)表面間距大一些的玻璃磚，這樣光路圖會(huì)更加清晰，減小誤差，同時(shí)兩枚大頭針的距離盡量大一些，保證光線的直線度，因此AD正確，光學(xué)表面是否平行不影響該實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確度，因此B錯(cuò)誤，應(yīng)選用細(xì)一點(diǎn)的大頭針因此C錯(cuò)誤。根據(jù)光的折射定律可知當(dāng)選用平行的玻璃磚時(shí)出射光和入射光應(yīng)是平行光，又因發(fā)生了折射因此出射光的出射點(diǎn)應(yīng)相比入射光的延長線向左平移，因此D正確，ABC錯(cuò)誤由折射定律可知折射率，，，聯(lián)立解得

9.如圖所示，將邊長為a、質(zhì)量為m、電阻為R的正方形導(dǎo)線框豎直向上拋出，穿過寬度為b、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的方向垂直紙面向里。線框向上離開磁場(chǎng)時(shí)的速度剛好是進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度的一半，線框離開磁場(chǎng)后繼續(xù)上升一段高度，然后落下并勻速進(jìn)入磁場(chǎng)。整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中始終存在著大小恒定的空氣阻力Ff，且線框不發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，則：線框在上升階段剛離開磁場(chǎng)時(shí)的速度v1=

，線框在上升階段通過磁場(chǎng)過程中產(chǎn)生的焦耳熱Q=

。參考答案：10.如圖所示,A、B兩物體相距S=5m時(shí)，A正以vA=4m/s的速度向右作勻速直線運(yùn)動(dòng)，而物體B此時(shí)速度vB=10m/s，隨即向右作勻減速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小a=2m/s2，由圖示位置開始計(jì)時(shí)，則A追上B需要的時(shí)間是________s，在追上之前，兩者之間的最大距離是________m。參考答案：答案：5

1411.（4分）如圖所示，沿波的傳播方向上有間距均為1m的13個(gè)質(zhì)點(diǎn)a、b、c、d、e、f、g、h、I、j、k、l、m，它們均靜止在各自的平衡位置。一列橫波以1m/s的速度水平向右傳播，在t=0時(shí)刻到達(dá)質(zhì)點(diǎn)a，且a開始由平衡位置向上振動(dòng)，在t=1s時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)a第一次達(dá)到最高點(diǎn)，求：

（1）這列波的波長為_____________，周期為_________。（2）在下圖中畫出g點(diǎn)第一次向下達(dá)到最大位移時(shí)的波形圖象參考答案：（1）由題意知周期T=4S

波長λ=VT=4m

（2）當(dāng)g第一次到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)波形圖如下12.如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置可實(shí)現(xiàn)原子核的人工轉(zhuǎn)變，當(dāng)裝置的容器內(nèi)通入氣體B時(shí)，熒光屏上觀察到閃光。圖中氣體B是__________，使熒光屏出現(xiàn)閃光的粒子是___________。參考答案：氮?dú)?，質(zhì)子13.在光電效應(yīng)試驗(yàn)中，某金屬的截止頻率相應(yīng)的波長為，該金屬的逸出功為______。若用波長為（<0）單色光做實(shí)驗(yàn)，則其截止電壓為______。已知電子的電荷量，真空中的光速和布朗克常量分別為e、c和h.參考答案：

（2）由和得由愛因斯坦質(zhì)能方程和得三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（6分）一定質(zhì)量的理想氣體，在絕熱膨脹過程中

①對(duì)外做功5J，則其內(nèi)能（選填“增加”或“減少”）,

J.

②試從微觀角度分析其壓強(qiáng)變化情況。參考答案：答案：①減少，5；②氣體體積增大，則單位體積內(nèi)的分子數(shù)減少；內(nèi)能減少，則溫度降低，其分子運(yùn)動(dòng)的平均速率減小,則氣體的壓強(qiáng)減小。（4分要有四個(gè)要點(diǎn)各占1分；單位體積內(nèi)的分子數(shù)減少；溫度降低；分子運(yùn)動(dòng)的平均速率減??；氣體的壓強(qiáng)減小。）15.（4分）試通過分析比較，具有相同動(dòng)能的中子和電子的物質(zhì)波波長的大小。參考答案：粒子的動(dòng)量，物質(zhì)波的波長由，知，則。解析：物質(zhì)波的的波長為，要比較波長需要將中子和電子的動(dòng)量用動(dòng)能表示出來即，因?yàn)椋?，故。四、?jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.在豎直平面內(nèi)建立一平面直角坐標(biāo)系xoy，x軸沿水平方向，如圖甲所示。第二象限內(nèi)有一水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)為E1。坐標(biāo)系的第一、四象限內(nèi)有一正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)交變磁場(chǎng)，電場(chǎng)方向豎直向上，場(chǎng)強(qiáng)E2=1/2E1，勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直紙面。處在第三象限的某種發(fā)射裝置（圖中沒有畫出）豎直向上射出一個(gè)比荷=102C/kg的帶正電的粒子（可視為質(zhì)點(diǎn)），該粒子以v0=4m/s的速度從-x上的A點(diǎn)進(jìn)入第二象限，并以v1=8m/s速度從+y上的C點(diǎn)沿水平方向進(jìn)入第一象限。取粒子剛進(jìn)入第一象限的時(shí)刻為0時(shí)刻，磁感應(yīng)強(qiáng)度按圖乙所示規(guī)律變化（以垂直紙面向外的磁場(chǎng)方向?yàn)檎较颍?，g=10m/s2.試求：（1）帶電粒子運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的縱坐標(biāo)值h及電場(chǎng)強(qiáng)度E1；（2）+x軸上有一點(diǎn)D,OD=OC，若帶電粒子在通過C點(diǎn)后的運(yùn)動(dòng)過程中不再越過y軸，要使其恰能沿x正方向通過D點(diǎn)，求磁感應(yīng)強(qiáng)度B0及其磁場(chǎng)的變化周期T0為多少？（3）要使帶電粒子通過C點(diǎn)后的運(yùn)動(dòng)過程中不再越過y軸，求交變磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B0和變化周期T0的乘積應(yīng)滿足的關(guān)系？參考答案：（1），

………（2分）

…（2分）,,

………（2分）（2）,所以帶電的粒子在第一象限將做勻速圓周運(yùn)動(dòng),設(shè)粒子運(yùn)動(dòng)圓軌道半徑為R，周期為T,則可得

………（2分）使粒子從C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)，則有：，

…………（3分）

…………（2分）

，………（2分）(3)當(dāng)交變磁場(chǎng)周期取最大值而粒子不再越過y軸時(shí)可作如圖運(yùn)動(dòng)情形：由圖可知

………（2分）

………（2分）

………（2分）

17.如圖所示，質(zhì)量m，帶電量q（正電）的小球套在足夠長的水平絕緣直桿上，小球與桿的摩擦因數(shù)為μ，空間有水平的正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和磁場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度為E，磁感強(qiáng)度B，令小球從靜止開始運(yùn)動(dòng)，試求：（1）當(dāng)小球的速度為多大時(shí)，其加速度最大？（2）小球的最大速度vm？參考答案：解：（1）當(dāng)摩擦力為零時(shí)加速度最大，此時(shí)洛倫茲力與重力平衡，彈力為零，故：qvB﹣mg=0，解得：v=；（2）當(dāng)摩擦力與電場(chǎng)力平衡時(shí)，小球的速度最大，根據(jù)平衡條件，有：qE﹣f=0qvmB﹣N﹣mg=0其中：f=μN(yùn)聯(lián)立解得：vm=；答：（1）當(dāng)小球的速度為時(shí)，其加速度最大；（2）小球的最大速度vm為．【考點(diǎn)】帶電粒子在混合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)；牛頓第二定律；洛侖茲力．【分析】（1）小球受重力、電場(chǎng)力、洛倫茲力、支持力和摩擦力，根據(jù)左手定則，洛倫茲力向上，當(dāng)洛倫茲力與重力平衡時(shí)，彈力為零，摩擦力為零，加速度最大；（2）當(dāng)摩擦力與電場(chǎng)力平衡時(shí)，速度最大，根據(jù)平衡條件列式求解．18.如圖所示，木塊A的質(zhì)量mA=1kg，足夠長的木板B質(zhì)量mB=4kg，質(zhì)量mC=4kg的木塊C置于木板B上，水平面光滑，B、C之間有摩擦．現(xiàn)使A以v0=12m/s的初速度向右運(yùn)動(dòng)，與B碰撞后以4m/s的速度彈回．（取g=10m/s2）①求B運(yùn)動(dòng)過程中的最大速度的大??；②碰撞后C在B上滑行了2m，求B、C之間的動(dòng)摩擦因數(shù)．參考答案：考點(diǎn)： 動(dòng)量守恒定律．專題： 動(dòng)量定理應(yīng)用專題．分析： A與B發(fā)生碰撞B獲得速度，開始做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，C開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)BC速度相同時(shí)，兩者相對(duì)靜止，A與B碰后瞬間，B速度最大．B與C速度相同時(shí)，C速度最大，根據(jù)動(dòng)量守恒和能量守恒求解C運(yùn)動(dòng)過程中的最大速度大小和整個(gè)過程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能．解答： 解：（1）A與B碰后瞬間，B速度最大，由A、B系統(tǒng)動(dòng)量守恒，取向右為正方向，由動(dòng)