广东省湛江市遂溪县大成中学2022年高三物理下学期期末试卷含解析

广东省湛江市遂溪县大成中学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.（单选）如图所示，两根足够长的平行金属导轨与水平面的夹角为θ，两导轨间距为L，上端接有阻值为R的电阻。一根质量为m的均匀直导体棒ab放在两导轨上，并与导轨垂直。整套装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B，导轨和导体棒的电阻可忽略。让导体棒沿导轨由静止开始下滑，导轨和导体棒接触良好，不计它们之间的摩擦。重力加速度为g。下列选项错误的是参考答案：B2.如图所示，在水平放置的光滑金属板中点的正上方有一带正电的点电荷Q，一表面绝缘带正电的金属小球（可视为质点，且不影响原电场）以速度在金属板上自左端向右端运动，小球做_______运动；受到的电场力做的功为_______.参考答案：匀速直线运动

零金属板在Q的电场中将达到静电平衡，金属板是一个等势体，表面是一个等势面，表面的电场线与表面垂直，小球所受电场力与金属板表面垂直，在金属板上向右运动的过程中，由于电场力与小球的速度方向垂直，电场力对小球不做功．根据动能定理得知，小球的动能不变，速度不变，所以小球做匀速直线运动．3.目前我国已发射北斗导航地球同步卫星十六颗，大大提高了导航服务质量，这些卫星

A．环绕地球运行可以不在同一条轨道上B．运行角速度相同C．运行速度大小相等，且都大于7.9km/s

D．向心加速度大于静止在赤道上物体的向心加速度的大小。参考答案：BD4.（多选）某卫星绕地球做圆周运动的周期约为1.5小时，它与同步卫星相比A．动能一定大

B．向心力一定大C．向心加速度一定大

D．距离地面的高度一定小参考答案：CD5.(多选)如图所示为一列在均匀介质中传播的简谐横波在某时刻的波形图，波速为2m/s，此时P点振动方向沿Y轴负方向，则

A、该波传播的方向沿x轴正方向B、P点的振幅比Q点的小

C、经过△t=4s，质点P将向右移动8m

D、经过△t=4s,质点Q通过的路程是0.4m

E、图示时刻质点Q的加速度最大，方向沿y轴正方向参考答案：ADE二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.氢原子的能级图如图所示，一群处于n=4能级的氢原子向较低能级跃迁,能产生

▲

种不同频率的光子，其中频率最大的光子是从n=4的能级向n=

▲

的能级跃迁所产生的。参考答案：617.质量为m的卫星围绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径是地球半径的2倍．已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，则卫星的速度大小为_______参考答案： 8.如图所示，宽L=0.4m的竖直障碍物上开有间距d=0.6m的矩形孔，其下沿离地高h=1.2m．离地高H=2m的质点与障碍物相距x=1m．将质点水平抛出，为使质点能穿过该孔，质点的初速度v0至少为2.5m/s，最大为3.5m/s．（g取10m/s2）参考答案：考点：平抛运动．专题：平抛运动专题．分析：小球做平抛运动，要从矩形孔飞出，临界情况是恰好进入孔和恰好从空射出，根据平抛运动的分位移公式列式求解即可．解答：解：小球做平抛运动，根据分位移公式，有：x′=v0ty=故：v0=x′恰好到孔左端下边缘时，水平分位移为x′1=x=1m，竖直分位移为y=H﹣h=2﹣1.2=0.8m，故：v01=x1′=1×=2.5m/s恰好到孔右端下边缘时，水平分位移为x′2=x+L=1+0.4=1.4m，竖直分位移为y=H﹣h=2﹣1.2=0.8m，故：v01=x2′=1.4×=3.5m/s故为使质点能穿过该孔，质点的初速度v0至少为2.5m/s，最大为3.5m/s；故答案为：2.5，3.5．点评：本题关键是明确小球的运动性质，然后找到临界状态，根据平抛运动的分位移公式列式求解，不难．9.一个变力F作用在物体上，此力随时间变化的情况如图所示，规定向右方向为F的正方向，则由图线可知，前2s内变力F的冲量为

N.s；5s内变力F的冲量为

N.s。

参考答案：10，2010.第一代核反应堆以铀235为裂变燃料，而在天然铀中占99%的铀238不能被利用，为了解决这个问题，科学家们研究出快中子增殖反应堆，使铀238变成高效核燃料。在反应堆中，使用的核燃料是钚239，裂变时释放出快中子，周围的铀238吸收快中子后变成铀239，铀239（）很不稳定，经过_____次β衰变后变成钚239（）。参考答案：211.如图所示，A、B和C、D为两对带电金属极板，长度均为l，其中A、B两板水平放置，间距为d，A、B间电压为U1；C、D两板竖直放置，间距也为d，C、D间电压为U2。有一初速度为0、质量为m、电荷量为e的电子经电压U0加速后，平行于金属板进入电场，则电子进入该电场时的速度大小为

；若电子在穿过电场的过程中始终未与极板相碰，电子离开该电场时的动能为_____________。（A、B、C、D四块金属板均互不接触，电场只存在于极板间，且不计电子的重力）参考答案：12.某同学用如图所示的装置验证动能定理．为提高实验精度，该同学多次改变小滑块下落高度胃的值．测出对应的平撼水平位移x，并算出x2如下表，进而画出x2一H图线如图所示：

①原理分析：若滑块在下滑过程中所受阻力很小．则只要测量量满足

，便可验证动能定理．

②实验结果分析：实验中获得的图线未过坐标原点，而交在了大约(0.2h，0)处，原因是

。

参考答案：①x2与H成正比

②滑块需要克服阻力做功若滑块在下滑过程中所受阻力很小．由动能定理，mgH=mv2，根据平抛运动规律，x=vt，h=gt2，显然x2与H成正比，即只要测量量满足x2与H成正比，便可验证动能定理．实验中获得的图线未过坐标原点，而交在了大约(0.2h，0)处，原因是滑块需要克服阻力做功。13.某行星绕太阳运动可近似看作匀速圆周运动，已知行星运动的轨道半径为R，周期为T，万有引力恒量为G，则该行星的线速度大小为

；太阳的质量可表示为

。参考答案：

（2分），

三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学用图α所示装置测量重力加速度g，所用交流电频率为50Hz。在所选纸带上取某点为0号计数点，然后每3个点取一个计数点，所有测量数据及其标记符号如图b所示。该同学用两种方法处理数据(T为相邻两计数点的时间间隔)：方法A：由，取平均值。方法B：由，取平均值从数据处理方法看，在、、、、、中，对实验结果起作用的，方法A中有

；方法B中有

。因此，选择方法

(A或B)更合理，这样可以减少实验的

(系统或偶然)误差。本实验误差的主要来源有

，

(试举出两条)。参考答案：15.某同学要通过实验测量一节干电池的电动势和内阻，可供选择的器材有：电流表（0～0.6A）、电压表（0～3V）、滑动变阻器R1（10Ω，2A）、滑动变阻器R2、定值电阻R0为1.5Ω、电键S及导线若干．（1）为方便实验调节且能较准确地进行测量，滑动变阻器应选用

（填“R1”或“R2”）．（2）本次实验按照如图1所示实物连接线路图连接好后进行测量，测得数据如表所示．次数待测量12345I/A0.150.200.300.400.50U/V1.461.451.431.421.39由上表数据可看出，电压表示数变化不明显，试分析引起上述情况的原因是

．（3）为使电压表的示数变化更明显，请将上述器材的连线略加改动，在图2方框中画出改动后的实验电路图．（4）实验中改变滑动变阻器的阻值，根据测出数据画出的U﹣I图线如图3所示，则此干电池的内阻r=

Ω．（保留两位小数）参考答案：解：（1）因电源内阻较小，为了便于调节，选择总阻值较小的R1（2）由表中数据可知，电压表示数不明显，说明路端电压变化不明显；原因是新电池的内阻很小，所以导致内电路的电压降很小；（3）为了减小实验中内阻测量的误差，将定值电阻R0与电源相连，采用等效的方法来增大内阻；故设计电路如图所示；（4）图象的斜率等于等效内阻，故内阻r+R0==1.7Ω；故r=1.70﹣1.5=0.20Ω；故答案为：（1）R1；（2）新电池的内阻很小，所以导致内电路的电压降很小；（3）如图所示；（4）0.20Ω【考点】测定电源的电动势和内阻．【分析】（1）为方便实验操作，应选最大阻值较小的滑动变阻器．（2）分析表中数据，根据闭合电路欧姆定律分析出现该现象的原因；（3）根据分析得出的误差原因，采取增大等效内阻的方法进行实验，则可得出电路图；（4）电源的U﹣I图象与纵轴的交点坐标值是电源电动势，图象斜率的绝对值是电源内阻四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，在平面内，第III象限内的直线OM是电场与磁场的边界，OM与x轴负方向成45°角。在x<0且OM的左侧空间存在着沿x轴负方向的匀强电场E，场强大小为0．32N／C，在y<0且OM的右侧空间存在着垂直纸面向里的匀强磁场B，磁感应强度大小为0.10T，如图所示。一不计重力的带负电的微粒，从坐标原点O沿y轴负方向以v0=2.0×103m/s的初速度进入磁场，已知微粒的带电量为q=5.0×10-18C，质量为m=1.0×10-24kg求： (1)带电微粒第一次经过磁场边界点的位置坐标； (2)带电微粒在磁场区域运动的总时间； (3)带电微粒最终离开电、磁场区域点的位置坐标(结果要求保留两位有效数字)。参考答案：（1）带电微粒从O点射入磁场，运动轨迹如图，第一次经过磁场边界上的A点，由洛伦兹力公式和牛顿第二定律得：

…①（2分）m……②（2分）A点位置坐标（-4×10-3m,-4×10-3m）……③（1分）（2）设带电微粒在磁场中做圆周运动的周期为…………④（2分）t=tOA+tAC=

…………………⑤（2分）代入数据解得t=T=1.256×10-5s…………⑥（2分）（3）微粒从C点沿y轴正方向进入电场，做类平抛运动

………⑦（2分）

…………⑧（2分）

…………⑨（1分）代入数据解得m

…………⑩（1分）m=0.012m……………（2分）离开电、磁场时的位置坐标(0,0.012m)……………（1分）

17.一辆值勤的警车停在公路边，当警员发现从他旁边以v=12m/s的速度匀速行驶的货车有违章行为时，决定前去追赶。经过t0=2s，警车发动起来，以加速度a=2m/s2做匀加速运动，若警车最大速度可达vm=16m/s，问：（1）在警车追上货车之前，两车间的最大距离是多少？（2）警车发动起来以后至少多长时间可以追上货车？参考答案：（1）当警车与货车速度相等时，两者距离最大。由at1=v，得t1=6s此时(2)警车发动到达到最大速度需要t2=vm/a=8s此时货车位移x1=v(t0+t2)=120m

警车位移即警车还未追上货车，此时二者相距Δx’=x1-x2=56m还需要时间

所以警车从发动到追上货车的最短时间为t=t2+t3=22s18.如图所示，在离地面H=5.45m的O处用长L=0.45m的不可伸长的细线挂一质量为0.09kg的爆竹（火药质量忽略不计），把爆竹拉起至D点使细线水平伸直，点燃导火线后将爆竹静止释放，爆竹刚好到达最低点B时炸成质量相等的两块，一块朝相反方向水平抛出，落到地面上的A处，抛出的水平距离s=5m。另一块仍系在细线上继续做圆周运动，空气阻力忽略不计，取g=10m/s2，求：

（1）爆竹爆炸前瞬间的速度大小v0；

（2）继续做圆周运动的那一块在B处对细线的拉力T的大小；

（3）火药爆炸释放的能量E。参考答案：解：（1）设爆竹的总质量为2m，爆竹从D点运动到B点过程中，根据动能定理，得ks5u

（2分）解得

（2分）

（2）设爆炸后抛出的那一块的水平速度为v1，做圆周运动的那一块的水平速度为v2。

对抛出的那一块，有：ks5u

（2分）

（2分）

解得v1=5m/s