2022年广东省深圳市蛇口科爱赛国际学校高三物理上学期期末试卷含解析

2022年广东省深圳市蛇口科爱赛国际学校高三物理上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，建筑工人用恒力F推运料车在水平地面上匀速前进，F与水平方向成30°角，运料车和材料的总重为G，下列说法正确的是()A．建筑工人受摩擦力方向水平向左B．建筑工人受摩擦力大小为GC．运料车受到地面的摩擦力水平向右D．运料车对地面压力为＋G参考答案：D解析：以人为研究对象，分析人的受力情况，如图1，

由平衡条件得：人受到的摩擦力方向水平向右，大小为f人=Fcos30°=F．

分析运料车和材料的受力情况，作出受力图，如图2，由平衡条件得：运料车受到地面的摩擦力水平向左，地面对运料车的支持力大小为N车=G+Fsin30°=+G，则运料车对地面压力为+G．故D正确，ABC均错误．故选D2.做圆周运动的两个物体M和N，它们所受的向心力F与轨道半径R之间的关系如图所示，其中图线N为双曲线的一个分支．则由图象可知

A．物体M和N的线速度均保持不变

B．在两图线的交点，M和N的动能相同C．在两图线的交点，M和N的向心加速度大小相同

D．随着半径增大，M的线速度增大，N的角速度减小

参考答案：BD由于N为双曲线的一个分支，说明F与r成反比，由向心力的公式F=可知，N物体运动的线速度不变，由于M的图象为直线，说明F与r成正比，由向心力的公式F=mrω2可知，M物体运动的角速度不变，AD错误；在两图线的交点，对应两物体的轨道半径和向心力相等，由F=

=

rω2知，M和N的动能相同，由于两物体的质量关系不确定，所以M和N的向心加速度大小关系不确定，B对C错.3.静电喷漆技术具有效率高、质量好、有益于健康等优点，其装置可简化如图。A、B为有一定间距的两块平行金属板，两板间有方向由B指向A的匀强电场。在A板的中央放置一个安全接地的静电油漆喷枪P，油漆喷枪可向各个方向均匀地喷出初速度大小相同且带负电的油漆微粒，假设油漆微粒的质量、电荷量大小均相等，微粒的重力和所受空气阻力均不计，油漆微粒最后都能落在金属板B上．对油漆微粒，下列说法正确的是

A．落在B板上的微粒所形成的图形是圆形B．所有微粒到达B板前的瞬间速度大小相等C．电场力对每个微粒所做的功相同

D．所有微粒到达B板所需的时间相同参考答案：ABC4.(单选)一个质量为0.18kg的垒球以20m/s的水平速度向右飞向球棒，被球棒打击后反向水平飞回，速度大小变为40m/s，则这一过程动量的变化量为（）A． 大小10.8kgm/s，方向向右 B． 大小10.8kgm/s，方向向左C． 大小3.6kgm/s，方向向右 D． 大小3.6kgm/s，方向向左参考答案：B解：规定水平向右为正方向，则初动量P1=mv1=0.18kg×20m/s=3.6kg?m/s；打击后动量为：P2=mv2=0.18kg×（﹣40m/s）=﹣7.2kg?m/s；故动量变化为：△P=p2﹣p1=﹣10.8kg?m/s，负号表示方向与规定的正方向相反，即向左；故选：B．5.一扇大门宽为4m，高为2m，质量为40kg，重心在门的中心，门在A、B处各用铰链相连。为减轻A处铰链的负担，将钢丝CD系在门上，CD与AC间夹角为300，如图所示。增加CD上的张力，直到铰链A处的水平作用力为零，则在铰链B处作用力的水平分量为[jf16]

（

）（A）400N

（B）303N（C）235N

（D）186N参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.利用α粒子散射实验最早提出原子核式结构模型的科学家是

；他还利用α粒子轰击（氮核）生成和另一种粒子，写出该核反应方程

．参考答案：卢瑟福，7.某同学做“探究加速度与力、质量关系”的实验。如图甲所示是该同学探究小车加速度与力的关系的实验装置，他将光电门固定在水平轨道上的B点，用不同重物通过细线拉同一小车，每次小车都从同一位置A由静止释放．

（1）实验中可近似认为细线对小车的拉力与重物重力大小相等，则重物的质量m与小车的质量M间应满足的关系为

；（2）若用游标卡尺测出光电门遮光条的宽度d如图乙所示，则d=

cm；实验时将小车从图示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间?t，则小车经过光电门时的速度为

（用字母表示）；（3）测出多组重物的质量m和对应遮光条通过光电门的时间Δt，并算出相应小车经过光电门时的速度v，通过描点作出v2—m线性图象(如图丙所示)，从图线得到的结论是：在小车质量一定时，_________________________________。（4）某同学在作出的v2—m线性图象不通过坐标原点,开始实验前他应采取的做法是(

)A．将不带滑轮的木板一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动B．将不带滑轮的木板一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀加速运动C．将不带滑轮的木板一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动D．将不带滑轮的木板一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀加速运动参考答案：（1）m＜＜M（2）1.050

（3）加速度与合外力成正比（4）C

8.

（4分）如图是用导热性能良好的材料制成的气体实验装置，封闭有一定质量的理想气体，若用力缓慢向下推动活塞，使活塞向下移一段距离，不计活塞与气缸内壁间的摩擦，环境温度保持不变．由此可以判断，被封闭气体的内能-

（填不变或改变），体积减小，外界对气体做功，根据热力学第一定律可知，气体

热（填吸或放）．

参考答案：答案：不变；放．（每空2分）9.如图8所示，两平行金属板间电场是匀强电场，场强大小为1.0×104V／m，A、B两板相距1cm，C点与A相距0.4cm，若B接地，则A、C间电势差UAC＝____,将带电量为－1.0×10-12C的点电荷置于C点，其电势能为____．参考答案：10.一列简谐横波沿x轴传播，某时刻（t=0）波的图像如图所示，此刻A、B两质点的位移相同，此后A和B分别经过最短时间0.1s和0.8s回到图示位置，该波沿x轴

方向传播（填“正”或“负”)，该波在18s内传播的距离为

m。参考答案：负，4011.如图所示为研究光电效应的电路图，对于某金属用紫外线照射时，电流表指针发生偏转。将滑动变阻器滑动片向右移动的过程中，电流表的示数不可能

_（选填“减小”、“增大”）。如果改用频率略低的紫光照射，电流表

_（选填“一定”、“可能”或“一定没”）有示数。参考答案：减小

可能

12.光电门传感器也是一种研究物体运动情况的计时仪器，现利用图甲所示装置设计一个“验证物体产生的加速度与合外力、质量关系”的实验，图中NO是水平桌面，PO是一端带有滑轮的长木板，1、2是固定在木板上的两个光电门。小车上固定着用于挡光的窄片，让小车从木板的顶端滑下，光电门连接数据采集器，并把数据采集器和计算机连接，打开软件。①已知窄片的宽度为d（L远大于d），计算机显示的光电门1、2的挡光时间分别为t1、t2。②用米尺测量光电门间距为L，则小车的加速度表达式a=

(各量均用①②里的字母表示)。

③该实验把砂和砂桶m拉车的力当作小车的合力。由于所用导轨摩擦力较大，必须平衡摩擦力，方法是

。④该实验中，让小车质量M不变时，探究a与F关系，使用的探究方法是______________。有位同学通过测量，作出a—F图线,如图乙中的实线所示。试分析：乙图线不通过坐标原点的原因是

；乙图线上部弯曲的原因是

；参考答案：a=(d2/t22-d2/t12)/2L；调出一个合适的斜面；控制变量法；木板夹角过大；m<<M的条件未能很好满足；13.如图所示，一自行车上连接踏脚板的连杆长R1＝20cm，由踏脚板带动半径为r1的大齿盘，通过链条与半径为r2的后轮齿盘连接，带动半径为R2＝30cm的后轮转动。若踏脚大齿盘与后轮齿盘的齿数分别为48和24。当骑车人以n=2r/s的转速蹬踏脚板时，自行车的前进速度为______________m/s。若车匀速前进，则骑车人蹬踏脚板的平均作用力与车所受平均阻力之比为______________。参考答案：2.4π=7.54，3:1

三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某实验小组利用拉力传感器和打点计时器“探究加速度与力的关系”。他们将拉力传感器固定在小车上记录小车受到拉力的大小，按照甲图进行实验，释放纸带时，小车处于甲图所示的位置。①指出甲图中的一处错误：__________

②下列说法正确的是（

）A．实验之前，要先平衡摩擦力B．小车的质量要远小于所挂钩码的质量C．应调节滑轮的高度使细线与木板平行D．实验时应先释放纸带，再接通电源③图乙是实验中获得的一条纸带的某部分，选取A、B、C、D、E计数点（每两个计数点间还有4个点未画出），AC间的距离为

。④若打点计时器使用的交流电频率为50Hz，则小车的加速度大小为__________m/s2。（保留两位有效数）参考答案：①打点计时器的电源接了直流电；小车释放时离打点计时器太远；实验前未平衡摩擦阻力。（任意写到一点均给2分）。②AC

（漏选的给1分）③3.10cm（3.09cm、3.11cm均正确，没单位的不给分）④1.015.刘强同学用如图1所示的实验装置验证机械能守恒定律。按照正确的操作选得纸带如图2所示。其中是起始点，、、是打点计时器连续打下的3个点。该同学用毫米刻度尺测量到、、各点的距离，并记录在图2中（单位cm）。

（1）该同学用重锤在段的运动来验证机械能守恒，已知当地的重力加速度m/s2，他用段的平均速度作为跟点对应的物体的瞬时速度，则该段重锤重力势能的减少量为__________J，而动能的增加量为_________J（均保留3位有效数字，重锤质量用表示）。

（2）实验中发现重锤的重力势能减少量与动能增加量不等，且动能的增加量_______重力势能的减少量（填“大于”、“小于”），其原因是__________________________________。参考答案：（1）1.22m

1.20m

（2）小于

重锤要克服摩擦阻力做功

………每空2分四、计算题：本题共3小题，共计47分16.雨过天晴，人们常看到天空中出现彩虹，它是由阳光照射到空中弥漫的水珠上时出现的现象．在说明这个现象时，需要分析光线射入水珠后的光路．一细束光线射入水珠，水珠可视为一个半径为R的球，球心O到入射光线的垂直距离为d，水的折射率为n．

（1）在图上画出该束光线射入水珠内经一次反射后又从水珠中射出的光路图

（2）求这束光线从射向水珠到射出水珠每一次偏转的角度．参考答案：17.（16分）如图甲所示，两个几何形状完全相同的平行板电容器PQ和MN，水平置于水平方向的匀强磁场中（磁场区域足够大），两电容器极板的左端和右端分别在同一竖直线上，已知P、Q之间和M、N之间的距离都是d，极板本身的厚度不计，板间电压都是U，两电容器的极板长相等。今有一电子从极板PQ中轴线左边缘的O点，以速度v0沿其中轴线进入电容器，并做匀速直线运动，此后经过磁场偏转又沿水平方向进入到电容器MN之间，且沿MN的中轴线做匀速直线运动，再经过磁场偏转又通过O点沿水平方向进入电容器PQ之间，如此循环往复。已知电子质量为m，电荷量为e。不计电容之外的电场对电子运动的影响。

（1）试分析极板P、Q、M、N各带什么电荷？

（2）求Q板和M板间的距离x；

（3）若只保留电容器右侧区域的磁场，如图乙所示。电子仍从PQ极板中轴线左边缘的O点，以速度v0沿原方向进入电容器，已知电容器极板长均为。则电子进入电容器MN时距MN中心线的距离？要让电子通过电容器MN后又能回到O点，还需在电容器左侧区域加一个怎样的匀强磁场？参考答案：解析：（1）电子受磁场力向下，则受电场力向上，所以P板带正电，Q板带负电

2分

同理可知，M板带负电，N板带正电

2分

（2）电子在电容器中由平衡条件有：

2分

电子在磁场中做圆周运动的半径为R，则：

1分

Q板和M板间的