海南省?？谑泻阈歉呒?jí)中學(xué)2022年高三物理期末試題含解析

海南省?？谑泻阈歉呒?jí)中學(xué)2022年高三物理期末試題含解析一、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.如圖所示，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中、、、為矩形的四個(gè)頂點(diǎn)，、分別為邊和的中點(diǎn)且長(zhǎng)為長(zhǎng)的2倍。已知電場(chǎng)線的方向平行于矩形所在平面，、、三點(diǎn)電勢(shì)分別為4V、8V、6V，則：A．點(diǎn)的電勢(shì)為2VB．電場(chǎng)線方向垂直于向下C．電場(chǎng)線方向垂直于向下D．一電子從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)，電勢(shì)能減少參考答案：ACD由于ab與cd平行，故，由于已知、、三點(diǎn)電勢(shì)分別為4V、8V、6V，則點(diǎn)的電勢(shì)為2V，A正確。在勻強(qiáng)電場(chǎng)中將某一線段等分同時(shí)就將該線段兩端的電勢(shì)差等分，故e點(diǎn)電勢(shì)等于c點(diǎn)電勢(shì)，ec是勻強(qiáng)電場(chǎng)的一條等勢(shì)線，又電場(chǎng)線跟等勢(shì)線垂直且沿電場(chǎng)線電勢(shì)降低，故電場(chǎng)線方向垂直于向下，B錯(cuò)誤C正確。一電子從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減少，D正確。本題選ACD。2.2012年8月我國(guó)“蛟龍”號(hào)載人潛水器下潛記錄再創(chuàng)新高，成功實(shí)現(xiàn)下潛7km深度。設(shè)潛水器在下潛或上升過(guò)程中只受重力、海水浮力和海水阻力作用，其中，海水浮力F始終不變，所受海水阻力大小不變。已知當(dāng)潛水器的總質(zhì)量為M時(shí)恰好以加速度a勻加速下降，若使?jié)撍饕酝瑯哟笮〉募铀俣葎蚣铀偕仙瑒t需要從潛水器儲(chǔ)水箱向外排出水的質(zhì)量為（重力加速度為g）ks5uA．

B．

C．

D．參考答案：D解析：設(shè)“蛟龍”號(hào)運(yùn)動(dòng)過(guò)程所受阻力為，下降過(guò)程：；上升過(guò)程：聯(lián)立解得：，D正確。3.質(zhì)量分別為m1和m2的兩個(gè)物體用一個(gè)未發(fā)生形變的彈簧連接，如圖所示，讓它們從高處同時(shí)自由下落，則下落過(guò)程中彈簧發(fā)生的形變是(不計(jì)空氣阻力)(

)A．若m1＞m2，則彈簧將被壓縮

B．若m1＜m2，則彈簧將被拉長(zhǎng)C．只有m1＝m2，彈簧才會(huì)保持原長(zhǎng)

D．無(wú)論m1和m2為何值，彈簧長(zhǎng)度均不變參考答案：D4.（單選）一列沿x正方向傳播的簡(jiǎn)諧波t=0時(shí)刻的波形如圖所示，t=0.2s時(shí)C點(diǎn)開始振動(dòng)，則（

）A．t=0.3s，波向前傳播了3m，質(zhì)點(diǎn)B將到達(dá)質(zhì)點(diǎn)C的位置B．t=0.05s，質(zhì)點(diǎn)A的速度方向向上C．t=0到t=0.6s時(shí)間內(nèi)，B質(zhì)點(diǎn)的平均速度大小為10m/sD．產(chǎn)生這列波的波源的起振方向是向上的參考答案：BA、由題：時(shí)C點(diǎn)開始振動(dòng)，波傳播了，由波形平移得：，波向前傳播了，但B點(diǎn)只在自己的平衡位置附近上下振動(dòng)，沒(méi)有向前遷移，不會(huì)到達(dá)C點(diǎn)．故A錯(cuò)誤；B、波長(zhǎng)為，波速，故周期，時(shí)，波平移，經(jīng)過(guò)，質(zhì)點(diǎn)A的速度向上，故B正確；C、到時(shí)間內(nèi)，經(jīng)過(guò)，質(zhì)點(diǎn)位移為，故平均速度等于位移除以時(shí)間，為，故C錯(cuò)誤；D、處的質(zhì)點(diǎn)到波源剛好是一個(gè)波長(zhǎng)，則兩者振動(dòng)步調(diào)一致，由題圖可知，時(shí)，處的質(zhì)點(diǎn)向下振動(dòng)，所以產(chǎn)生這列波的波源的起振方向是向下的，故D錯(cuò)誤。故選：B5.（單選）如圖所示，直線MN上方有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電子1從磁場(chǎng)邊界上的a點(diǎn)垂直MN和磁場(chǎng)方向射入磁場(chǎng)，經(jīng)t1時(shí)間從b點(diǎn)離開磁場(chǎng)．之后電子2也由a點(diǎn)沿圖示方向以相同速率垂直磁場(chǎng)方向射入磁場(chǎng)，經(jīng)t2時(shí)間從a、b連線的中點(diǎn)c離開磁場(chǎng)，則為（）A．B．2C．D．3參考答案：【考點(diǎn)】：帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)．【專題】：帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)專題．【分析】：電子1和2以相同的速率射進(jìn)同一個(gè)磁場(chǎng)，則運(yùn)動(dòng)半徑和周期都相同，畫出兩個(gè)粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡，根據(jù)幾何關(guān)系求解即可．：解：粒子在磁場(chǎng)中都做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)題意畫出粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡，如圖所示：電子1垂直射進(jìn)磁場(chǎng)，從b點(diǎn)離開，則運(yùn)動(dòng)了半個(gè)圓周，ab即為直徑，c點(diǎn)為圓心，電子2以相同速率垂直磁場(chǎng)方向射入磁場(chǎng)，經(jīng)t2時(shí)間從a、b連線的中點(diǎn)c離開磁場(chǎng)，根據(jù)半徑r=可知，粒子1和2的半徑相等，根據(jù)幾何關(guān)系可知，△aOc為等邊三角形，則粒子2轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角為60°，所以粒子1運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，粒子2運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，所以故選：D【點(diǎn)評(píng)】：本題的關(guān)鍵要知道電子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，電子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期和半徑都相同，根據(jù)幾何關(guān)系求解時(shí)間比．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.已知O、A、B、C為同一直線上的四點(diǎn)，A、B間的距離為1m，B、C間的距離為2m，一物體自O(shè)點(diǎn)由靜止出發(fā)，沿此直線做勻加速運(yùn)動(dòng)，依次經(jīng)過(guò)A、B、C三點(diǎn)，已知物體通過(guò)AB段與BC段所用的時(shí)間相等，則物體通過(guò)A點(diǎn)和B點(diǎn)時(shí)的速度大小之比為__________，O、A間的距離為___________m。參考答案：7.如圖所示，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形區(qū)域abcd內(nèi)存在著勻強(qiáng)電場(chǎng)，一個(gè)質(zhì)量為m、電量為q、初速度為v0的帶電粒子從a點(diǎn)沿ab方向進(jìn)入電場(chǎng)，不計(jì)重力。若粒子恰好從c點(diǎn)離開電場(chǎng)，則電場(chǎng)強(qiáng)度E＝______________；粒子離開電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能為______________。參考答案：，mv028.如右圖所示，a、b、c是勻強(qiáng)電場(chǎng)中的直角三角形的三個(gè)頂點(diǎn)，已知a、b、c三點(diǎn)的電勢(shì)分別為φa＝8V，φb＝－4V，φc＝2V，已知ab＝10cm，ac＝5cm，ac和ab的夾角為60°，試確定場(chǎng)強(qiáng)的方向___________大小____________參考答案：方向斜向右上與ac成30°

80V/m9.在光電效應(yīng)試驗(yàn)中，某金屬的截止頻率相應(yīng)的波長(zhǎng)為，該金屬的逸出功為______。若用波長(zhǎng)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：（1）

（2）（1）由和得（2）由愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程和得10.場(chǎng)強(qiáng)為E、方向豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)中有兩小球A、B，它們的質(zhì)量分別為m１、m２，電量分別為、．A、B兩球由靜止釋放，重力加速度為g，則小球A和Ｂ組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒應(yīng)滿足的關(guān)系式為．參考答案：由題意，小球A和B組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，必定滿足動(dòng)量守恒的條件：系統(tǒng)的所受合外力為零；兩球受到重力與電場(chǎng)力，則知電場(chǎng)力與重力平衡，則得：。11.如圖所示為氫原子的能級(jí)圖。用光子能量為13.06eV的光照射一群處于基態(tài)的氫原子，可能觀測(cè)到氫原子發(fā)射的不同波長(zhǎng)的光有

種，其中最短波長(zhǎng)為m（已知普朗克常量h=6.63×10－34J·s）。參考答案：10

9.5×10-812.一斜面AB長(zhǎng)為5m，傾角為30°，一質(zhì)量為2kg的小物體（大小不計(jì)）從斜面頂端A點(diǎn)由靜止釋放，如圖所示．斜面與物體間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，則小物體下滑到斜面底端B時(shí)的速度v=

m／s及所用時(shí)間t=

s（g取10m/s2）。參考答案：

5

213.右圖為一道路限速標(biāo)志牌?！兜缆方煌ò踩ā访鞔_規(guī)定，機(jī)動(dòng)車上道路行駛，不得超過(guò)限速標(biāo)志牌標(biāo)明的最高時(shí)速。質(zhì)量為1200kg的某汽車在公路上行駛，輪胎與路面間的最大靜摩擦力為16000N。若該汽車經(jīng)過(guò)半徑為30m的水平彎路時(shí)，汽車行駛的速度不得高于

m/s；若該汽車駛上圓弧半徑為40m的拱形橋橋頂時(shí)，汽車行駛的速度不得高于

m/s。(取g=10m/s2)參考答案：20，20三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（9分）我國(guó)登月的“嫦娥計(jì)劃”已經(jīng)啟動(dòng)，2007年10月24日，我國(guó)自行研制的探月衛(wèi)星“嫦娥一號(hào)”探測(cè)器成功發(fā)射。相比較美國(guó)宇航員已經(jīng)多次登陸月球。而言，中國(guó)航天還有很多艱難的路要走。若一位物理學(xué)家通過(guò)電視機(jī)觀看宇航員登月球的情況，他發(fā)現(xiàn)在發(fā)射到月球上的一個(gè)儀器艙旁邊懸掛著一個(gè)重物在那里擺動(dòng),懸掛重物的繩長(zhǎng)跟宇航員的身高相仿,這位物理學(xué)家看了看自己的手表，測(cè)了一下時(shí)間，于是他估測(cè)出月球表面上的自由落體加速度。請(qǐng)?zhí)骄恳幌?他是怎樣估測(cè)的?參考答案：據(jù)宇航員的身高估測(cè)出擺長(zhǎng)；測(cè)出時(shí)間，數(shù)出擺動(dòng)次數(shù)，算得擺動(dòng)周期；據(jù)公式,求得月球的重力加速度。解析：據(jù)單擺周期公式,只要測(cè)出單擺擺長(zhǎng)和擺動(dòng)周期,即可測(cè)出月球表面上的自由落體加速度．據(jù)宇航員的身高估測(cè)出擺長(zhǎng)；測(cè)出時(shí)間，數(shù)出擺動(dòng)次數(shù)，算得擺動(dòng)周期；據(jù)公式求得月球的重力加速度。(9分)

15.（09年大連24中質(zhì)檢）（選修3—4）（5分）半徑為R的半圓柱形玻璃，橫截面如圖所O為圓心，已知玻璃的折射率為，當(dāng)光由玻璃射向空氣時(shí)，發(fā)生全反射的臨界角為45°．一束與MN平面成45°的平行光束射到玻璃的半圓柱面上，經(jīng)玻璃折射后，有部分光能從MN平面上射出．求①說(shuō)明光能從MN平面上射出的理由?

②能從MN射出的光束的寬度d為多少?參考答案：解析：①如下圖所示，進(jìn)入玻璃中的光線a垂直半球面，沿半徑方向直達(dá)球心位置O，且入射角等于臨界角，恰好在O點(diǎn)發(fā)生全反射。光線a右側(cè)的光線（如：光線b）經(jīng)球面折射后，射在MN上的入射角一定大于臨界角，在MN上發(fā)生全反射，不能射出。光線a左側(cè)的光線經(jīng)半球面折射后，射到MN面上的入射角均小于臨界角，能從MN面上射出。（1分）最左邊射向半球的光線c與球面相切，入射角i=90°折射角r=45°。故光線c將垂直MN射出（1分）

②由折射定律知（1分）

則r=45°

（1分）

所以在MN面上射出的光束寬度應(yīng)是

（1分）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.（06年全國(guó)卷Ⅱ）（16分）如圖所示，一固定在豎直平面內(nèi)的光滑的半圓形軌道ABC，其半徑R＝5.0m，軌道在C處與水平地面相切。在C處放一小物塊，給它一水平向左的初速度v0＝5m/s，結(jié)果它沿CBA運(yùn)動(dòng)，通過(guò)A點(diǎn)，最后落在水平面上的D點(diǎn)，求C、D間的距離s。取重力加速度g＝10m/s2。參考答案：解析：設(shè)小物塊的質(zhì)量為m，過(guò)A處時(shí)的速度為v，由A到D經(jīng)歷的時(shí)間為t，有

①

2R＝gt2

②

s＝vt

③

由①②③式并代入數(shù)據(jù)得

s＝1m

④17.如圖所示，一截面為直角三角形的玻璃鏡ABC，∠A=30°．一條光線以45°的入射角從AC邊上的D點(diǎn)射入棱鏡，光線最終垂直BC邊射出．①畫出光在玻璃棱鏡中的傳播路線；②求玻璃的折射率；③判斷AB面是否有光線射出．參考答案：解：由題意可作出光由AC面射入，從BC面射出的傳播路線如圖所示．由幾何關(guān)系可知，光線進(jìn)入AC面的折射角為r=30°，AB面的入射角為i′=60°．對(duì)光在AC面的折射，由折射定律可知：n===由sinC=，則得棱鏡對(duì)空氣的臨界角為C=sin﹣1=45°因?yàn)閕′＞C，因此，AB面無(wú)光線射出，所以光在玻璃棱鏡中的傳播路線如圖所示．答：①光在玻璃棱鏡中的傳播路線如圖所示；②玻璃的折射率為；③AB面沒(méi)有光線射出．【分析】光線垂直BC射出，從D入射進(jìn)入玻璃鏡中的光線一定在AB面發(fā)生全反射后，再?gòu)腂C面射出，作出光路圖，由幾何知識(shí)確定出光線從D點(diǎn)入射光的折射角和折射角，