2022年广东省江门市东方红中学高三物理期末试卷含解析

2022年广东省江门市东方红中学高三物理期末试卷含解析一、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.回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电极相连接的两个D形金属盒，两盒问的狭缝中形成的周期性变化的电场，使粒子在通过

狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示，要增大带电粒子射出时的动能，则下列说法中正确的是A.增大匀强电场问的加速电压B.增大磁场的磁感应强度C.减小狭缝间的距离D.增大D形金属盒的半径

参考答案：BD2.（04年全国卷Ⅱ）如图，一绝缘细杆的两端各固定着一个小球，两小球带有等量异号的电荷，处于匀强电场中，电场方向如图中箭头所示。开始时，细杆与电场方向垂直，即在图中Ⅰ所示的位置；接着使细杆绕其中心转过90°，到达图中Ⅱ所示的位置；最后，使细杆移到图中Ⅲ所示的位置。以W1表示细杆由位置Ⅰ到位置Ⅱ过程中电场力对两小球所做的功，W2表示细杆由位置Ⅱ到位置Ⅲ过程中电场力对两小球所做的功，则有

A．W1＝0，W2≠0

B．W1＝0，W2＝0

C．W1≠0，W2＝0

D．W1≠0，W2≠0参考答案：答案：C3.质量相同的两个物体，分别在地球表面和月球表面以相同的初速度竖直上抛，不计空气阻力，比较这两种情况，下列说法中正确的是A.物体在地球表面时的惯性比物体在月球表面时的惯性大B.各自落回抛出点时，重力做功的瞬时功率相等C.在各自都上升到最高点的过程中，它们的重力做的功相等D.在空中飞行的过程中，它们的机械能都守恒参考答案：CD4.（双项选择题）如图，带正电的点电荷固定于Q点，电子在库仑力作用下，做以Q为焦点的椭圆运动．M、P、N为椭圆上的三点，P点是轨道上离Q最近的点．电子在从M经P到达N点的过程中A．速率先增大后减小

B．速率先减小后增大C．电势能先减小后增大

D．电势能先增大后减小参考答案：AC5.在地面上观察下列物体的运动，其中物体做曲线运动的是Ａ．向东运动的质点受到一个向西的力的作用Ｂ．正在竖直匀速上升的气球突然遭遇北风的均匀吹割Ｃ．汽艇在江水缓缓流动的长江上匀速驶向对岸Ｄ．一个小球相对缓缓行驶的列车以速度v在空中水平向前抛出参考答案：答案：ABD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.光电计时器是一种研究物体运动情况的常见仪器．当有物体从光电门通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间．现利用如图甲所示装置探究物体的加速度与合外力、质量关系，其NQ是水平桌面，PQ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（与之连接的两个光电计时器没有画出）．小车上固定着用于挡光的窄片K，测得其宽度为d，让小车从木板的顶端滑下，光电门各自连接的计时器显示窄片K的挡光时间分别为t1和t2．⑴该实验中，在改变小车的质量M或沙桶的总质量m时，保持M>>m，这样做的目的是

；⑵为了计算出小车的加速度，除了测量d、t1和t2之外，还需要测量

，若上述测量量用x表示，则用这些物理量计算加速度的表达式为a=

；⑶某位同学经过测量、计算得到如下表数据，请在图乙中作出小车加速度与所受合外力的关系图像．组别1234567M/kg0.580.580.580.580.580.580.58F/N0.100.150.200.250.300.350.40a/m·s-20.130.170.260.340.430.510.59⑷由图象可以看出，该实验存在着较大的误差，产生误差的主要原因是：

．参考答案：⑴小车所受合外力大小等于(或约等于)mg……(1分)⑵两光电门之间的距离（或“小车由光电门1运动至光电门2所用时间”）…(1分)

（或“”）………(2分)⑶如右图…………(2分)⑷木板倾角偏小（或“平衡摩擦力不足”或“末完全平衡摩擦力”）……………(2分)7.原长为16cm的轻质弹簧，当甲、乙两人同时用100N的力由两端反向拉时，弹簧长度变为18cm；若将弹簧一端固定在墙上，另一端由甲一人用200N的拉，这时弹簧长度变为__________cm，此弹簧的劲度系数为___________N/m．参考答案：２0，5000，8.如图所示，阴极射线管(A为其阴极)放在蹄形磁铁的N、S两极间，射线管的B极接在直流高压电源的____极.此时，荧光屏上的电子束运动轨迹________偏转(选填“向上”、“向下”或“不”).参考答案：答案：正、向下9.如图所示是某一电荷在匀强磁场中做匀速圆周运动时的轨迹，若该电荷是负电荷，其绕行的方向是沿____________针方向；如果已知该电荷的荷质比，要求匀强磁场的磁感强度，则还必须已知的一个物理量是_________________．（写出该物理量的名称）参考答案：

答案：顺

周期(或频率或角速度)10.水平面上，质量为m的滑块A以大小为v的速度碰撞质量为的静止滑块B，碰撞后A、B速度方向相同，它们的总动量为_____；若B获得的初速为v0，碰撞后A的速度为______．参考答案：mv；

11.在探究弹簧振子（如图在一根轻质弹簧下悬挂质量为m的重物，让其在竖直方向上振动）振动周期T与物体质量m间的关系的实验中：(1)如图，某同学尝试用DIS测量周期，把弹簧振子挂在力传感器的挂钩上，图中力传感器的引出端A应接到__________．使重物做竖直方向小幅度振动，当力的测量值最大时重物位于__________．若测得连续N个力最大值之间的时间间隔为t，则重物的周期为__________．(2)为了探究周期T与质量m间的关系，某同学改变重物质量，多次测量，得到了下表中所示的实验数据。为了得到T与m的明确关系，该同学建立了右下图的坐标系，并将横轴用来表示质量m，请在图中标出纵轴表示的物理量，然后在坐标系中画出图线。(3)周期T与质量m间的关系是

参考答案：（1）数据采集器（1分），最低点（1分），（2分）（2）如右图（2分）（3）振动周期T的平方与重物的质量m成正比。（或者：T2∝m，T2=0.20m，T2=km）（2分）12.100年前，卢瑟福用α粒子轰击氮核打出了质子．后来，人们用α粒子轰击核也打出了质子：；该反应中的X是______（选填“电子”“正电子”或“中子”）．此后，对原子核反应的持续研究为核能利用提供了可能．目前人类获得核能的主要方式是_______（选填“核衰变”“核裂变”或“核聚变”）．参考答案：

(1).中子

(2).核裂变【详解】由质量数和电荷数守恒得：X应为：即为中子，由于衰变是自发的，且周期与外界因素无关，核聚变目前还无法控制，所以目前获得核能的主要方式是核裂变；13.某同学利用图甲所示的实验装置，探究物块在水平桌面上的运动规律。物块在重物的牵引下开始运动，重物落地后，物块再运动一段距离停在桌面上（尚未到达滑轮处）。从纸带上便于测量的点开始，每5个点取1个计数点，相邻计数点间的距离如图议所示。打点计时器电源的频率为50Hz。（1）通过分析纸带数据，可判断物块在相邻计数点

和

之间某时刻开始减速。（2）物块减速运动过程中加速度的大小为=

m/s2，若用来计算物块与桌面间的动摩擦因数（g为重力加速度），则计算结果比动摩擦因数的真实值

（填“偏大”或“偏小”）。参考答案：6

和

7

，

2.0

m/s2

。

偏大

三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在验证机械能守恒定律的实验中，使质量m=0.30kg的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点，已知打点计时器每隔T=0.02s打一个点，当地的重力加速度为g=10m/s2．（1）同学甲选取一条纸带如图1所示．在点迹较清晰的部分选取某点O作为起始点，图中A、B、C、D为纸带上选取的四个连续点．根据vc=计算出C点的速度，然后利用mgh=mvc2验证机械能守恒，这样处理存在的错误是O点不是打出来的第一个点，速度不为零，动能不为零．（2）同学乙利用同学甲的纸带测量出：OB=15.55cm，OC=19.20cm，OD=23.23cm．根据测量数据计算重物和纸带下落的加速度a=9.5m/s2，进一步计算重物和纸带下落过程中所受的阻力f=0.09N．（计算结果均保留2位有效数字）（3）同学丙通过实验得到一条纸带，测量出了各计数点到打点计时器打下第一个点的距离h，算出了各计数点对应的速度v，以h为横轴，以为纵轴画出了如图2所示的图线，图线未过原点o．试分析同学丙在实验操作过程中可能出现的问题该同学做实验时先释放了纸带，然后再合上打点计时器的开关．参考答案：考点：验证机械能守恒定律．专题：实验题；机械能守恒定律应用专题．分析：根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，根据牛顿第二定律求出下落过程中所受的阻力f．根据机械能守恒有mv2=mgh，因此在以v2为纵轴，以h为横轴的图线中，斜率表示重力加速度，图线不过原点，说明开始时，物体已经具有了动能．解答：解：（1）O点不是打出来的第一个点，速度不为零，动能不为零，所以验证机械能守恒定律的表达式为：mgh=mvc2﹣m．（2）根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，得：a==9.5m/s2，由牛顿第二定律得mg﹣f=ma解得阻力f=0.09N．（3）图线不过原点，说明开始时，物体已经具有了动能，因此该同学做实验时先释放了纸带，然后再合上打点计时器的开关．故答案为：（1）O点不是打出来的第一个点，速度不为零，动能不为零；（2）9.5；0.09（3）该同学做实验时先释放了纸带，然后再合上打点计时器的开关．点评：明确实验原理，熟记处理纸带问题的思路和方法，注意求瞬时速度的方法，分清理论推导与实验探索的区别，学会求加速度的方法．15.（1）某同学用如图甲所示的装置来探究机械能守恒定律，得到了甲、乙、丙三条实验纸带，如图乙所示，打点计时器的周期T=0.02s，则应选_

__纸带好。在实验中若所用重物的质量为1.00kg，当地的重力加速度为g=9.80m/s2，在某次实验中得到一条点迹清晰的纸带，如图丙所示，把第一个点记作O，另选取连续的4个点A、B、C、D作为测量的点，经测量知道A、B、C、D各点到O点的距离分别为62.99cm，70.18cm，77.76cm、85.73cm。（2）根据以上数据，可知重物由O点运动到C点，重力势能的减少量等于_

___J，动能的增加量等于____J（取三位有效数字）。（3）由以上的计算结果看出，重物由O点运动到C点，重力势能的减少量

（填大、小或等）于动能的增加量，造成这一结果的主要理由是

（说出一条即可）。参考答案：（1）甲（2）7.62

7.57（3）大由于空气的阻力或纸带与打点计时器之间有摩擦（1）打点计时器每隔0.02s打一个点，因此开始两点之间的距离接近于：h=gt2=2mm，据此可知选择纸带甲最好．故答案为：甲．

（2）重力势能的减小量为：mghOC=7.62J

C点的速度为：vC==3.8875m/s,C点时的动能为：EK=7.56J

故答案为：7.62，7.56．

(3)由于重物下落过程中存在空气阻力，重物克服阻力做功消耗能量，故△Ep

略大于△Ek．

故答案为：大，由于空气的阻力，纸带与打点计时器之间有摩擦．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，直角玻璃三棱镜置于空气中，已知，；一束极细的光于ＡＣ边的中点垂直ＡＣ面入射，，棱镜的折射率为，求：①光在棱镜内经一次全反射后第一次射入空气时的折射角②光从进入棱镜到第一次射入空气时所经历的时间（设光在真空中传播速度为ｃ）。参考答案：①如图所示，因为光线在D点发生全反射，由反射定律和几何知识得，，则，第一次射入空气的折射角为②设光线由O点到E点所需时间为t，则，，由数学知识得，由以上各式得17.如图17所示，荧光屏的中心点为O,电量为e质量为m的热电子由阴极飞出时的初速忽略不计，电子发射装置的加速电压为U0。电容器的板长和板间距离均为L，下极板接地。电容器右端到荧光屏的距离也是L，在电容器两极板间接一交变电压，上极板的电势随时间变化的图象如图。（每个电子穿过平行板的时间极短，可以认为电压是不变的）求：（1）电子刚进入电容器时的速度.（2）若题干中的L均为10cm，在t=0.06s时刻，电子打在荧光屏上距O点的位置多远？（3）电子打到荧光屏上的最大动能为多少？参考答案：解析：(1)由eU0=mV02/2

(2分)

得V0=

(1分)（2）0.06S时刻进入偏转电场后电子的加速度a=eU/mL

（1分）U=1.8U0

（1分）水平方向做匀速运动L=V0t

（1分）侧向偏转的距离y=at2/2

（1分）代入数据得y=4.5cm

（1分）速度偏转角tanθ=Vy/V0=0.9

（1分）所以Y=y+Ltanθ

(1分)代入数据得Y=13.5cm

（1分）（3）设电压为Ux时刚好从极板边缘打出，a=eUx/mLL=V0t所以由L/2=at2/2

（1分）代入解得Ux=2U0

（1分）由动能定理得eU0+eU0=EKt-0

（1分）得EKt=2eU0

18.（