安徽省亳州市利辛县江集高级职业中学2021-2022学年高三物理下学期期末试题含解析

安徽省亳州市利辛县江集高级职业中学2021-2022学年高三物理下学期期末试题含解析一、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.（多选题）如图，两根平行长直导线相距2L，通有大小相等、方向相同的恒定电流，a、b、c是导线所在平面内的三点，左侧导线与它们的距离分别为、和3.关于这三点处的磁感应强度，下列判断正确的是A．a处的磁感应强度大小比c处的大B．b、c两处的磁感应强度大小相等C．a、c两处的磁感应强度方向相同D．b处的磁感应强度为零参考答案：AD2.关于洛伦兹力和安培力，下列说法正确的是（

）A．洛伦兹力和安培力是性质完全不同的两种力B．洛伦兹力和安培力，其本质都是磁场对运动电荷的作用C．洛伦兹力和安培力，其本质都是磁场对电流的作用D．安培力就是洛伦兹力，两者是等价的参考答案：B3.如图所示，质量m＝1kg、长L＝0.8m的均匀矩形薄板静止在水平桌面上，其右端与桌子边缘相平．板与桌面间的动摩擦因数为μ=0.4．现用F=5N的水平力向右推薄板，使它翻下桌子，力F的作用时间至少为（取g＝10m/s2）

(

)A．0.8s

B．1.0s

C．

D．参考答案：A4.下列关于运动和力的叙述中，正确的说法是（

）A.物体做圆周运动，所受合力一定指向圆心B.物体运动速率在增加，所受合力方向一定与运动方向相同C.物体所受合力方向与运动方向相反，该物体一定做直线运动D.做曲线运动的物体，其加速度方向一定是变化的参考答案：C5.（单选）如图4甲所示，一固定在地面上的足够长斜面，倾角为37°，物体A放在斜面底端挡板处，通过不可伸长的轻质绳跨过光滑轻质滑轮与物体B相连接，B的质量M＝1kg，绳绷直时B离地面有一定高度。在t＝0时刻，无初速度释放B，由固定在A上的速度传感器得到的数据绘出的A沿斜面向上运动的v－t图象如图4乙所示，若B落地后不反弹，g取10m／s2，sin37°＝0．6，cos37°＝0．8，则下列说法正确的是A．B下落的加速度大小a＝10m／s2B．A沿斜面向上运动的过程中，绳的拉力对A做的功W＝3JC．A的质量M＝0．5Kg，A与斜面间的动摩擦因数μ＝0．5D．0～0．75s内摩擦力对A做的功0．75J参考答案：二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示为研究光电效应规律的实验电路，利用此装置也可以进行普朗克常量的测量。只要将图中电源反接，用已知频率ν1、ν2的两种色光分别照射光电管，调节滑动变阻器……已知电子电量为e，要能求得普朗克常量h，实验中需要测量的物理量是

；计算普朗克常量的关系式h=

(用上面的物理量表示)。参考答案：7.（4分）下图是某绳波形成过程示意图，1、2、3、4……为绳上的一系列等间距的质点，绳处于水平方向。质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，带动2、3、4……各个质点依次上下振动，把振动从绳的左端传到右端。t＝0时质点1开始竖直向上运动，质点振动周期为T。经过四分之一周期，质点5开始运动，此时质点1已发生的位移为6cm, 则当t＝时质点5的运动方向为

；t＝时质点9运动的路程为

。 参考答案：竖直向上

6cm8.如图所示，在电场强度E＝2000V/m的匀强电场中，有三点A、M和B，AM＝4cm，MB＝3cm，AB＝5cm，且AM边平行于电场线，A、B两点间的电势差为________V。把一电荷量q＝2×10-9C的正电荷从B点经M点移到A点，电场力做功为________J参考答案：9.2013年2月12日朝鲜进行了第三次核试验,韩美情报部门通过氙（Xe）和氪（Kr）等放射性气体，判断出朝鲜使用的核原料是铀（U）还是钚（Pu），若核实验的核原料是，则①完成核反应方程式

．②本次核试验释放的能量大约相当于7000吨TNT当量，已知铀核的质量为235.0439u，中子质量为1.0087u，锶（Sr）核的质量为89.9077u，氙（Xe）核的质量为135.9072u，1u相当于931.5MeV的能量，求一个原子裂变释放的能量．参考答案：①根据电荷数守恒和质量数守恒可得：②该反应的质量亏损是：Δm=235.0439u+1.0087u—89.9077u—135.9072u—10×1.0087u=0.1507u根据爱因斯坦方程

ΔE=Δmc2=0.1507×931.5MeV=140.4MeV

10.已知氢原子的基态能量为E，激发态能量,其中n=2,3…。用h表示普朗克常量，c表示真空中的光速。能使氢原子从第一激发态电离的光子的最大波长为________参考答案：原子从n=2跃迁到+∞所以故：11.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。12.欧洲天文学家发现了一颗可能适合人类居住的行星。若该行星质量为M，半径为R，万有引力恒量为G，则绕该行星运动的卫星的第一宇宙速度是______________。设其质量是地球的5倍，直径是地球的1.5倍，在该行星表面附近沿圆轨道运行的人造卫星的动能为Ek1，在地球表面附近沿圆轨道运行的相同质量的人造卫星的动能为Ek2，则为______________。参考答案：，10/313.建筑、桥梁工程中所用的金属材料(如钢筋钢梁等)在外力作用下会伸长，其伸长量不仅与和拉力的大小有关，还和金属材料的横截面积有关．人们发现对同一种金属，其所受的拉力与其横截面积的比值跟金属材料的伸长量与原长的比值的比是一个常数，这个常数叫做杨氏模量．用E表示，即:；某同学为探究其是否正确，根据下面提供的器材:不同粗细不同长度的同种金属丝；不同质量的重物；螺旋测微器；游标卡尺；米尺；天平；固定装置等．设计的实验如图所示．该同学取一段金属丝水平固定在固定装置上，将一重物挂在金属丝的中点，其中点发生了一个微小下移h（横截面面积的变化可忽略不计）。用螺旋测微器测得金属丝的直径为D；用游标卡尺测得微小下移量为h；用米尺测得金属丝的原长为2L；用天平测出重物的质量m(不超量程)．用游标卡尺测长度时如下图，右图是左图的放大图（放大快对齐的那一部分），读数是

。用以上测量量的字母表示该金属的杨氏模量的表达式为:E=

．参考答案：（1）8.94mm

(2分)

（2）三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学采用如图所示的装置，利用A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律．图中MN是斜槽，NR为水平槽．实验时先使A球从斜槽上某一固定位置由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹．重复上述操作10次，得到10个落点痕迹平均位置P；再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让A球仍从固定位置由静止开始滚下，与B球碰撞后，A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹．重复这种操作10次得到10个落点痕迹平均位置E、F．（1）若A球质量为m1，半径为r1；B球质量为m2，半径为r2，则（单选）A．m1＞m2

r1＞r2

B．m1＞m2

r1＜r2C．m1＞m2

r1=r2

D．m1＜m2

r1=r2（2）以下提供的器材中，本实验必需的是

（单选）A．刻度尺

B．打点计时器

C．天平

D．秒表（3）设A球的质量为m1，B球的质量为m2，则本实验验证动量守恒定律的表达式为（用装置图中的字母表示）

．参考答案：（1）C；（2）AC；（3）m1?OP=m1?OE+m2?OF．【考点】验证动量守恒定律．【分析】（1）为了保证碰撞前后使入射小球的速度方向不变，故必须使入射小球的质量大于被碰小球的质量．（2）先根据平抛运动的特点判断碰撞前后两个小球的落地点，再求出碰撞前后两个小球的速度，根据动量的公式列出表达式，代入数据看碰撞前后的动量是否相等，根据表达式确定需要测量的量，然后确定需要的实验器材．（3）根据动量守恒定律求出需要验证的表达式．【解答】解：（1）小球在碰撞过程中水平方向动量守恒，由动量守恒定律得：m1v0=m1v1+m2v2，在碰撞过程中机械能守，由机械能守恒定律得：m1v02=m1v12+m2v22，解得：v1=v0，要碰后入射小球的速度v1＞0，即m1﹣m2＞0，要使两小球发生对心正碰，两球的半径应相等，r1=r2，故选C．（2）P为碰前入射小球落点的位置，E为碰后入射小球的位置，F为碰后被碰小球的位置，小球离开轨道后做平抛运动，它们抛出点的高度相等，在空中的运动时间t相等，碰撞前入射小球的速度v1=，碰撞后入射小球的速度：v2=，碰撞后被碰小球的速度：v3=，若m1v1=m2v3+m1v2，表明通过该实验验证了两球碰撞过程中动量守恒，带入数据得：m1?OP=m1?OE+m2?OF，实验需要测量小球的质量，物体的水平位移，因此需要的用天平测小球质量，用刻度尺测小球的水平位移，故选AC；（3）由（2）可知，实验需要验证的表达式为：m1?OP=m1?OE+m2?OF．故答案为：（1）C；（2）AC；（3）m1?OP=m1?OE+m2?OF．15.（6分）一艘宇宙飞船飞近某一新发现的行星，并进入靠近行星表面的圆形轨道绕行数圈后，着陆在该行星上，飞船上备有以下实验器材和材料：A．精确秒表一个

B．已知质量为m的物体一个

C．弹簧测力计一个

D．天平一台（附砝码）已知宇航员在绕行时和着陆后各作了一次测量，依据测量数据，可求出该行星的半径R和行星质量M。（已知万有引力恒量为G）（1）两次测量所选用的器材分别为

、

（用序号表示）（2）两次测量的物理量分别是

、

（3）用该数据推出半径R、质量M的表达式：R=

，M=

。参考答案：答案：（1）A；BC；（2）周期T；物体的重力F；（3）FT2/4π2m

；F3T4/16π4m3G四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图，在xoy平面内，MN和x轴之间有平行于y轴的匀强电场和垂直于xoy平面的匀强磁场．y轴上离坐标原点4L的A点处有一电子枪，可以沿+x方向射出速度为v0的电子（质量为m，电量为e）．如果电场和磁场同时存在，电子将做匀速直线运动．如果撤去电场，只保留磁场，电子将从x轴上距坐标原点3L的C点离开磁场．不计重力的影响．求：（1）磁感应强度B和电场强度E的大小和方向；（2）如果撤去磁场，只保留电场，电子将从D点（图中未标出）离开电场．求D点的坐标；（3）电子通过D点时的动能．参考答案：（1）只有磁场时，电子运动轨迹如图1所示

（1分）洛仑兹力提供向心力

（1分）由几何关系R2=(3L)2+(4L－R)2

（2分）

求出垂直纸面向里

（2分）电子做匀速直线运动Ee=Bev0

（1分）

求出沿y轴负方向（2分）（2）只有电场时，电子从MN上的D点离开电场，如图2所示

（1分）设D点横坐标为xx=v0t

（1分）

（1分）

求出D点的横坐标为（1分）纵坐标为

y=6L

（1分）

（3）从A点到D点，由动能定理

（2分）求出（2分）17.如图所示，P是倾角为30°的光滑固定斜面．劲度为k的轻弹簧一端同定在斜面底端的固定挡板C上，另一端与质量为m的物块A相连接．细绳的一端系在物体A上，细绳跨过不计质量和摩擦的定滑轮，另一端有一个不计质量的小挂钩．小挂钩不挂任何物体时，物体A处于静止状态，细绳与斜面平行．在小挂钩上轻轻挂上一个质量也为m的物块B后，物体A沿斜面向上运动．斜面足够长，运动过程中B始终未接触地面．(1)求物块A刚开始运动时的加速度大小a；(2)设物块A沿斜面上升通过Q点位置时速度最大，求Q点到出发点的距离x0及最大