廣東省汕頭市金湖中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理下學(xué)期期末試卷含解析

廣東省汕頭市金湖中學(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.下列陳述中，請(qǐng)把符合事實(shí)的選出來：A、法拉第發(fā)現(xiàn)的電磁感應(yīng)現(xiàn)象使人類的文明跨進(jìn)了電氣化時(shí)代B、第一個(gè)提到“動(dòng)量守恒定律”的是英國科學(xué)家牛頓

C、氫原子從基態(tài)躍到激發(fā)態(tài)，可放出能量D、核力與萬有引力都是只有引力，沒有斥力參考答案：答案：A2.湯姆駕乘熱氣球進(jìn)行空中探險(xiǎn)，由于熱氣球突發(fā)故障在高空以速度v豎直向下勻速降落，為了阻止繼續(xù)下降，湯姆從熱氣球中釋放了一個(gè)質(zhì)量為m的儀器盒。已知熱氣球原來的總質(zhì)量為M，不計(jì)空氣阻力，當(dāng)熱氣球停止下降時(shí)，儀器盒的速度為（此時(shí)儀器盒尚未著地）A．

B．C．

D．參考答案：．D

儀器盒釋放前，熱氣球勻速運(yùn)動(dòng)，浮力與重力平衡，即F=Mg，儀器盒釋放后，熱氣球勻減速運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)-（M-m）g=（M-m）a，解得：，熱氣球停止下降的時(shí)間。儀器盒在時(shí)間t內(nèi)以初速度v勻加速下降，。D項(xiàng)正確。3.（多選）如圖所示，質(zhì)量為m的物體在與斜面平行向上的拉力F作用下，沿著水平地面上質(zhì)量為M的粗糙斜面勻速上滑，在此過程中斜面保持靜止，則地面對(duì)斜面（）A．無摩擦力B．支持力等于（m+M）gC．支持力為（M+m）g﹣FsinθD．有水平向左的摩擦力，大小為Fcosθ參考答案：考點(diǎn)：共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用；力的合成與分解的運(yùn)用．專題：共點(diǎn)力作用下物體平衡專題．分析：斜面保持靜止，所受的合力為零，物體勻速上滑，其合力也為零，將兩個(gè)物體看成整體，分析受力情況，由平衡條件求解地面對(duì)斜面的支持力和摩擦力大小和方向．解答：解：以物體和斜面組成的整體為研究對(duì)象，分析受力情況：總重力（M+m）g、拉力F、地面的支持力N和摩擦力f，作出力圖，根據(jù)平衡條件得：水平方向：f=Fcosθ，方向水平向左；豎直方向：N+Fsinθ=（M+m）g解得：N=（M+m）g﹣Fsinθ，f=Fcosθ．故選CD點(diǎn)評(píng)：本題兩個(gè)物體的加速度都為零，可以作為整體進(jìn)行研究，簡單方便，也可以采用隔離法研究．4.如圖甲所示，光滑水平面上，木板m1向左勻速運(yùn)動(dòng)．t=0時(shí)刻，木塊從木板的左端向右以與木板相同大小的速度滑上木板，t1時(shí)刻，木塊和木板相對(duì)靜止，共同向左勻速運(yùn)動(dòng)．以v1和a1，表示木板的速度和加速度；以v2和a2表示木塊的速度和加速度，以向左為正方向，則圖乙中正確的是參考答案：BDt=0時(shí)刻，木塊從木板的左端向右以與木板相同大小的速度滑上木板，在摩擦力作用下，二者均做勻減速直線運(yùn)動(dòng)。根據(jù)題述“t1時(shí)刻，木塊和木板相對(duì)靜止，共同向左勻速運(yùn)動(dòng)”木塊加速度大小大于木板，圖象BD正確。5.一行星繞恒星做圓周運(yùn)動(dòng)，由天文觀測可得，其運(yùn)動(dòng)周期為T，速度為v，引力常量為G，則下列說法錯(cuò)誤的是

A．恒星的質(zhì)量為

B．恒星的質(zhì)量為

C．行星運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為

D．行星運(yùn)動(dòng)的加速度為參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.（單選）一列簡諧橫波某時(shí)刻波形如圖所示，此時(shí)質(zhì)點(diǎn)P的速度方向沿y軸正方向，則

A．這列波沿x軸負(fù)方向傳播B．質(zhì)點(diǎn)a此時(shí)動(dòng)能最大，加速度最小C．再經(jīng)過一個(gè)周期，質(zhì)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)到x=6m處D．當(dāng)質(zhì)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，質(zhì)點(diǎn)b恰好運(yùn)動(dòng)到平衡位置參考答案：B7.

（4分）某脈沖激光器的耗電功率為2×103瓦，每秒鐘輸出10個(gè)光脈沖，每個(gè)脈沖持續(xù)的時(shí)間為10－8秒，攜帶的能量為0.2焦耳，則每個(gè)脈沖的功率為 瓦，該激光器將電能轉(zhuǎn)化為激光能量的效率為

。參考答案：答案：2×103，0.0018.(5分)如圖所示為A．B兩質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的v-t圖像。由圖像可知，B追上A之前，兩質(zhì)點(diǎn)相距的最大距離smax=

m。參考答案：

答案：39.在均勻介質(zhì)中，t=0時(shí)刻振源O沿+y方向開始振動(dòng)，t=0.9s時(shí)x軸上0至14m范圍第一次出現(xiàn)圖示的簡諧橫波波形。由此可以判斷：波的周期為

s，x＝20m處質(zhì)點(diǎn)在0～1.2s內(nèi)通過的路程為

m。參考答案：0.4

410.如圖所示，A、B和C、D為兩對(duì)帶電金屬極板，長度均為l，其中A、B兩板水平放置，間距為d，A、B間電壓為U1；C、D兩板豎直放置，間距也為d，C、D間電壓為U2。有一初速度為0、質(zhì)量為m、電荷量為e的電子經(jīng)電壓U0加速后，平行于金屬板進(jìn)入電場，則電子進(jìn)入該電場時(shí)的速度大小為

；若電子在穿過電場的過程中始終未與極板相碰，電子離開該電場時(shí)的動(dòng)能為_____________。（A、B、C、D四塊金屬板均互不接觸，電場只存在于極板間，且不計(jì)電子的重力）參考答案：；eU0＋（U12＋U22）11.（5分）質(zhì)量為的小鋼球以的水平速度拋出，下落時(shí)撞擊一鋼板，撞后速度恰好反向，則鋼板與水平面的夾角_____________。剛要撞擊鋼板時(shí)小球動(dòng)量的大小為_________________。（取）參考答案：

答案：，

12.放射性同位素C被考古學(xué)家稱為“碳鐘”，它可以用來判定古生物體的年代．宇宙射線中高能量中子碰撞空氣中的氮原子后，就會(huì)形成很不穩(wěn)定的C，它很容易發(fā)生β衰變，變成一個(gè)新核，其半衰期為5730年．該衰變的核反應(yīng)方程式為．C的生成和衰變通常是平衡的，即生物機(jī)體中C的含量是不變的．當(dāng)生物體死亡后，機(jī)體內(nèi)C的含量將會(huì)不斷減少．若測得一具古生物遺骸中C含量只有活體中的25%，則這具遺骸距今約有11460年．參考答案：：解：根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒得，．經(jīng)過一個(gè)半衰期，有半數(shù)發(fā)生衰變，測得一古生物遺骸中的C含量只有活體中的25%，根據(jù)=得，n=2，即經(jīng)過2個(gè)半衰期，所以t=2×5730=11460年．故答案為：；

1146013.在勻強(qiáng)電場中建立空間坐標(biāo)系O﹣xyz，電場線與xOy平面平行，與xOz平面夾角37°，在xOz平面內(nèi)有A、B、C三點(diǎn)，三點(diǎn)連線構(gòu)成等邊三角形，其中一邊與Ox軸重合．已知點(diǎn)電荷q=﹣1.0×10﹣8C在A點(diǎn)所受電場力大小為1.25×10﹣5N；將其從A點(diǎn)移到B點(diǎn)過程中克服電場力做功2.0×10﹣6J，從B點(diǎn)移到C點(diǎn)其電勢能減少4.0×10﹣6J，則A、B、C三點(diǎn)中電勢最高的點(diǎn)是

點(diǎn)，等邊三角形的邊長為

m．（cos37°=0.8，sin37°=0.6）參考答案：C；0.4．【考點(diǎn)】電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系；勻強(qiáng)電場中電勢差和電場強(qiáng)度的關(guān)系．【分析】根據(jù)電場力做功正負(fù)分析電勢能的變化，結(jié)合推論：負(fù)電荷在電勢高處電勢能小，在電勢低處電勢能大，分析電勢的高低．由電場力做功公式求等邊三角形的邊長．【解答】解：將負(fù)點(diǎn)電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)過程中克服電場力做功2.0×10﹣6J，電勢能增大2.0×10﹣6J，從B點(diǎn)移到C點(diǎn)其電勢能減少4.0×10﹣6J，所以C點(diǎn)的電勢能最小，由推論：負(fù)電荷在電勢高處電勢能小，在電勢低處電勢能大，則C點(diǎn)的電勢最高．由于點(diǎn)電荷從B移動(dòng)到C電勢能變化量最大，由等邊三角形的對(duì)稱性可知，BC邊應(yīng)與x軸重合，設(shè)等邊三角形的邊長為L．從B點(diǎn)移到C點(diǎn)電場力做功W=4.0×10﹣6J已知點(diǎn)電荷q=﹣1.0×10﹣8C在A點(diǎn)所受電場力大小為F=1.25×10﹣5N，由W=FLcos37°得L===0.4m故答案為：C；0.4．三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.如圖所示,甲為某一列簡諧波t=t0時(shí)刻的圖象,乙是這列波上P點(diǎn)從這一時(shí)刻起的振動(dòng)圖象,試討論:①波的傳播方向和傳播速度.②求0~2.3s內(nèi)P質(zhì)點(diǎn)通過的路程.參考答案：①x軸正方向傳播，5.0m/s②2.3m解：(1)根據(jù)振動(dòng)圖象可知判斷P點(diǎn)在t=t0時(shí)刻在平衡位置且向負(fù)的最大位移運(yùn)動(dòng)，則波沿x軸正方向傳播，由甲圖可知，波長λ=2m，由乙圖可知，周期T=0.4s，則波速(2)由于T=0.4s，則,則路程【點(diǎn)睛】本題中根據(jù)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向判斷波的傳播方向，可采用波形的平移法和質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)法等等方法，知道波速、波長、周期的關(guān)系.15.內(nèi)表面只反射而不吸收光的圓筒內(nèi)有一半徑為R的黑球，距球心為2R處有一點(diǎn)光源S，球心O和光源S皆在圓筒軸線上，如圖所示．若使點(diǎn)光源向右半邊發(fā)出的光最后全被黑球吸收，則筒的內(nèi)半徑r最大為多少？參考答案：自S作球的切線S?，并畫出S經(jīng)管壁反射形成的虛像點(diǎn)，及由畫出球面的切線N，如圖1所示，由圖可看出，只要和之間有一夾角，則筒壁對(duì)從S向右的光線的反射光線就有一部分進(jìn)入球的右方，不會(huì)完全落在球上被吸收．由圖可看出，如果r的大小恰能使與重合，如圖2，則r?就是題所要求的筒的內(nèi)半徑的最大值．這時(shí)SM與MN的交點(diǎn)到球心的距離MO就是所要求的筒的半徑r．由圖2可得??????????

（1）由幾何關(guān)系可知

（2）由（1）、（2）式得

（3）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，圓心在原點(diǎn)、半徑為R的圓將xOy平面分為兩個(gè)區(qū)域，在圓內(nèi)區(qū)域Ⅰ（r≤R）和圓外區(qū)域Ⅱ（r＞R）的第一、二象限分別存在兩個(gè)勻強(qiáng)磁場，方向均垂直于xOy平面．垂直于xOy平面放置兩塊平面熒光屏，其中熒光屏甲平行于y軸放置在x=2.6R的位置，熒光屏乙平行于x軸放置在y=3.5R的位置．現(xiàn)有一束質(zhì)量為m、電荷量為q（q＞0）的粒子由靜止經(jīng)過加速電壓為U的加速電場后從坐標(biāo)為（0，﹣R）的A點(diǎn)沿y軸正方向射入?yún)^(qū)域Ⅰ，最終打在熒光屏甲上，出現(xiàn)亮點(diǎn)N的坐標(biāo)為（2.6R，0.8R）．若撤去圓外磁場，粒子也打在熒光屏甲上，出現(xiàn)亮點(diǎn)M的坐標(biāo)為（2.6R，0），此時(shí)，若將熒光屏甲沿x軸正方向平移，發(fā)現(xiàn)亮點(diǎn)的y軸坐標(biāo)始終保持不變．不計(jì)粒子重力影響．（1）求在區(qū)域Ⅰ和Ⅱ中粒子運(yùn)動(dòng)速度v1、v2的大小；（2）求在區(qū)域Ⅰ和Ⅱ中磁感應(yīng)強(qiáng)度B1、B2的大小和方向；（3）若加速電壓變?yōu)?U，且上述兩個(gè)磁場方向均反向，熒光屏仍在初速位置，求粒子到達(dá)熒光屏的位置坐標(biāo)．參考答案：解：（1）粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)洛倫茲力不做功，打在M點(diǎn)和N點(diǎn)的粒子動(dòng)能均為不變；速度v1、v2大小相等，設(shè)為v，由Uq=mv2可得v=（2）如圖所示，區(qū)域Ⅱ中無磁場時(shí)，粒子在區(qū)域Ⅰ中運(yùn)動(dòng)四分之一圓周后，從C點(diǎn)沿y軸負(fù)方向打在M點(diǎn)，軌跡圓心是o1點(diǎn)，半徑為r1=R區(qū)域Ⅱ有磁場時(shí)，粒子軌跡圓心是O2點(diǎn)，半徑為r2，由幾何關(guān)系得r22=（1.2R）2+（r2﹣0.4R）2解得r2=2R由qvB=m得B=則入半徑可知，B1=，方向垂直xoy平面向外．B2=，方向垂直xoy平面向里．（3）如圖所示，粒子先在區(qū)域Ⅰ中做圓周運(yùn)動(dòng)．由3qU=mv'2可知，運(yùn)動(dòng)速度為

v'==軌道半徑為r3===R

由圓心O3的坐標(biāo)（R，﹣R）可知，O3A與O3O的夾角為30°．通過分析如圖的幾何關(guān)系，粒子從D點(diǎn)穿出區(qū)域Ⅰ的速度方向與x軸正方向的夾角為θ=60°粒子進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅱ后做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r4==2=2R其圓心O4的坐標(biāo)為（r4sin30°﹣Rsin60°，Rcos60°+r4cos30°），即（，）說明圓心O4恰好在熒光屏乙上．所以，亮點(diǎn)將垂直打在熒光屏乙上的P點(diǎn)，其x軸坐標(biāo)為x=﹣（r4﹣R）=﹣R其y軸坐標(biāo)為x=3.5R．答：（1）在區(qū)域Ⅰ和Ⅱ中粒子運(yùn)動(dòng)速度v1、v2的大小均為；（2）B1為，方向垂直xoy平面向外．B2為，方向垂直xoy平面向里．（3）若加速電壓變?yōu)?U，且上述兩個(gè)磁場方向均反向，熒光屏仍在初速位置，粒子到達(dá)熒光屏的位置坐標(biāo)為3.5R．【考點(diǎn)】帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動(dòng)；帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動(dòng)．【分析】（1）帶電粒子在磁場中受到洛倫茲力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力始終與速度相垂直，因此洛倫茲力不做功，所以動(dòng)能不變，根據(jù)動(dòng)能定理可求得粒子的速度；（2）根據(jù)帶電粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)，由左手定則可判定洛倫茲力方向．從而可根據(jù)運(yùn)動(dòng)軌跡來確定洛倫茲力的方向，最終能得出磁感應(yīng)強(qiáng)度大小與方向．當(dāng)粒子垂直射入勻強(qiáng)電場時(shí)，粒子做類平拋運(yùn)動(dòng)，從而利用平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律來解題．17.如圖甲所示，質(zhì)量M=l.0kg的長木板A靜止在光滑水平面上，在木板的左端放置一個(gè)質(zhì)量m=l.0kg的小鐵塊B，鐵塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，對(duì)鐵塊施加水平向右的拉力F，F(xiàn)大小隨時(shí)間變化如圖乙所示，4s時(shí)撤去拉力.可認(rèn)為A、B間的最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力大小相等，取重力加速度g=10m/s2．求：(1)0~ls內(nèi)，A、B的加速度大小aA、aB;(2)B相對(duì)A滑行的最大距離s;(3)0~4s內(nèi)，拉力做的功W.參考答案：18.（12分）如圖是放置在豎直平面內(nèi)游戲滑軌的模擬裝置，滑軌由四部分粗細(xì)均勻的金屬桿組成:水平直軌AB，半徑分別為R1=1.0m和R2=3.0m的弧形軌道，傾斜直軌CD長為L=6