2022-2023学年河南省商丘市华侨良浩高级中学高三物理下学期期末试卷含解析

2022-2023学年河南省商丘市华侨良浩高级中学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.如图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，图乙为介质中x=2m处的质点P以此时刻为计时起点的振动图象。下列说法正确的是

（

）

A．这列波的传播方向是沿x轴正方向

B．这列波的传播速度是20m/s

C．经过0.15s,质点P沿x轴的正方向传播了3m

D．经过0.1s时,质点Q的运动方向沿y轴正方向

E.经过0.35s时,质点Q距平衡位置的距离小于质点P距平衡位置的距离参考答案：2.（单选）两个电荷量相等但电性相反的带电粒子a、b分别以速度va和vb射入匀强磁场，两粒子的入射方向与磁场边界的夹角分别为30°和60°，磁场宽度为d，两粒子同时由A点出发，同时到达B点，如图所示，则（

）A．a粒子带正电，b粒子带负电

B．两粒子的轨道半径之比Ra∶Rb＝∶1C．两粒子的质量之比ma∶mb＝1∶2D．两粒子的速度之比va∶vb＝1∶2参考答案：C解：A、a粒子是30°入射的，而b粒子是60°入射的，由于从B点射出，则a粒子受到的洛伦兹力方向沿b粒子速度方向，而b粒子受到的洛伦兹力方向沿a粒子速度方向，由磁场方向，得a粒子带负电，而b粒子带正电，故A错误；

B、如图连接AB，AB连线是两粒子的运动圆弧对应的弦，则弦的中垂线（红线）与各自速度方向的垂直线（虚线）的交点即为各自圆心．如图：

结果发现：1．AB的连线必然与磁场的边界垂直；

2．两圆心的连线与两个半径构成一个角为30°，另一个为60°的直角三角形,根据几何关系，则有两半径相比为Ra：Rb=1：．故B错误；

C、AB连线是两粒子的运动圆弧对应的弦，则弦的中垂线与各自速度方向直线的交点即为各自圆心．结果发现：两圆心的连线与两个半径构成一个角为30°，另一个为60°的直角三角形．则a粒子圆弧对应的圆心角为120°，而b粒子圆弧对应的圆心角为60°．由于它们运动时间相等，所以它们的周期之比为Ta：Tb=1：2，则质量之比ma：mb=1：2．故C正确；

D、由半径公式可知：在磁场、电量一定的情况下，速度大小与粒子的质量成反比，与轨迹的半径成正比．所以速度大小之比va：vb=2：，故D错误；故选：C【答案】3.在圆轨道运动的质量为m人造地球卫星,它到地面的距离等于地球半径R，已知地面上的重力加速度为g，则：(

)A.卫星运动的速度为

B．卫星运动的周期为4pC.卫星运动的加速度为g／2

D．卫星的动能为mRg／4

参考答案：BD4.（单选）如下图所示，为A、B、C三个物体从同一地点，同时出发沿同一方向做直线运动的图象，则在0-t0时间内，下列说法正确的是A．A物体平均速度最大，B物体平均速度最小B．三个物体的平均速率相等C．三个物体始终沿着同一方向运动D．t0时C物体的速度比B物体的速度大参考答案：D由图像可知，A、B、C三个物体的位移相同，A运动时出现了反向运动，所以C项错误，且路程是A的最大，B、C的路程也相同，所以三者的平均速度相同，平均速率是A的最大，所以A、B选项错误，位移时间图像的斜率是速度，斜率越大则速度越大，所以D项正确。5.（8分）某同学学过平抛运动后，利用平抛运动知识测量某水平喷水口的流量Q（Q＝Sv，S为出水口的横截面积，v为出水口的水速），方法如下：（1）先用游标卡尺测量喷水口的内径D。如下图11所示，A、B、C、D四个图中，测量方式正确的是______________________。（2）正确测量得到的结果如图11中的游标卡尺所示，由此可得喷水口的内径D＝________cm。（3）打开水阀，让水从喷水口水平喷出，稳定后测得落地点距喷水口水平距离为x，竖直距离为y，则喷出的水的初速度v0＝___________（用x，y、g表示）。（4）根据上述测量值，可得水管内水的流量Q＝__________（用D、x、y、g表示）参考答案：（1）C

（2）1.044（3）

（4）二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图为某一简谐横波在某时刻的波形图，已知该机械波传播的速度为2m/s，此时质点a振动方向沿y轴正方向。则质点a的振动周期是

s，从此时刻开始质点b第一次到达波谷需要的时间是

s。参考答案：2

1．．7.某同学用如图所示的装置来研究自由落体运动．①下列有关操作的叙述正确的是A．安装打点计时器时要注意让上下限位孔在同一竖直线上B．将打点计时器与直流低压电源连接C．释放纸带时应尽量让重物靠近打点计时器D．应先释放纸带，然后接通电源②实验得到一条纸带，测得各点之间的距离如图所示．已知电源频率为50Hz，则纸带中相邻两点间的时间间隔是________s．从该纸带可知，重物是做_______（选填“匀速”、“匀变速”、“非匀变速”）运动，加速度大小a＝________m/s2（保留三位有效数字）．参考答案：①AC（2分）；②

0.02

匀变速（2分）9.63（8.（1）用电磁打点计时器、水平木板（包括定滑轮）、小车等器材做“研究小车加速度与质量的关系”的实验。下图是某学生做该实验时小车即将释放之前的实验装置图，该图中有4处错误，请写出其中两处：①______

_____________________；②______

_____________________。（2）．利用打点计时器和如图的其他器材可以开展多项实验探究，其主要步骤如下：a、按装置安装好器材并连好电路.b、接通电源，释放纸带，让重锤由静止开始自由下落.c、关闭电源，取出纸带,更换纸带重复步骤b，打出几条纸带.d、选择一条符合实验要求的纸带，数据如图（相邻计数点的时间为T），进行数据处理:若是探究重力做功和物体动能变化的关系.需求出重锤运动到各计数点的瞬时速度，试表示在B点时重锤运动的瞬时速度VB=

.②若是测量重力加速度g.为减少实验的偶然误差，采用逐差法处理数据，则加速度大小可以表示为g=

.③如果求出的加速度值与当地重力加速度公认的值g′有较大差距，说明实验过程存在较大的阻力，若要测出阻力的大小，则还需测量的物理量是

.（g′为已知量）参考答案：（1）（4分）（2）．（6分）①VB

----------------------------（2分）②g

---------（2分）③重锤的质量m；

9.质量为的小球在距地面高为处以某一初速度水平抛出，落地时速度方向与水平方向之间的夹角为。则小球落地时速度大小为

，小球落地时重力的功率为

。（不计空气阻力，重力加速度）

参考答案：①

5

(2分)

4010.如图所示，质量为M，半径为R的均匀圆形薄板可以绕光滑的水平轴A在竖直平面内转动，AB是它的直径，O是它的圆心。现在薄板上挖去一个直径为R的圆，则圆板的重心将从O点向左移动__________R的距离，在B点作用一个垂直于AB的力F使薄板平衡，此时AB恰处于水平位置，则F=_________________。

参考答案：

；

11.某物理兴趣小组采用如图所示的装置深入研究平抛运动。质量分别为mA和mB的A、B小球处于同一高度，M为A球中心初始时在水平地面上的垂直投影。用小锤打击弹性金属片，使A球沿水平方向飞出，同时松开B球，B球自由下落。A球落到地面N点处，B球落到地面P点处。测得mA=0.04kg，mB=0.05kg，B球距地面的高度是1.25m，M、N点间的距离为1.50m，则B球落到P点的时间是____s，A球落地时的动能是____J。（忽略空气阻力）参考答案：(1)0.5（２分）；

0.6812.在光电效应试验中，某金属的截止频率相应的波长为，该金属的逸出功为______。若用波长为（<0）单色光做实验，则其截止电压为______。已知电子的电荷量，真空中的光速和布朗克常量分别为e、c和h。参考答案：13.某探究学习小组的同学欲验证“动能定理”，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙．当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时，释放小桶，滑块处于静止状态．若你是小组中的一位成员，要完成该项实验，则：

（1）你认为还需要的实验器材有

．

（2）实验时为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等，沙和沙桶的总质量应满足的实验条件是

，实验时首先要做的步骤是

．（3）在（2）的基础上，某同学用天平称量滑块的质量M．往沙桶中装入适量的细沙，用天平称出此时沙和沙桶的总质量m．让沙桶带动滑块加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2（v1<v2）．则本实验最终要验证的数学表达式为

（用题中的字母表示实验中测量得到的物理量）．参考答案：1）天平，刻度尺（1分）（2）沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量（1分），

平衡摩擦力（1分）

（3）（2分）三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.(1)如图甲所示，螺旋测微器读数为

mm.(2)用如图乙所示的装置探究加速度与力、质量的关系.实验中，已通过调节长木板的倾角平衡了摩擦力.①若小车的总质量为M，砝码和砝码盘的总质量为m(m<<M)，重力加速度为g，可认为小车释放后受到的合外力大小为

②实验得到一条点迹清晰的纸带如图丙所示，选择某点为起始点O，隔一定距离后取连续打出的点A、B、C、D…，测出O到上述各点的距离分别为x1、x2、x3、x4…，计算OA、OB、OC、OD…段的平均速度大小分别为、、、…．以平均速度为纵坐标，相应的运动时间t为横坐标，作出-t图象如图丁所示，图线纵轴截距的物理意义是

；如果图线的斜率为k，则小车的加速度大小为

．参考答案：15.进行“验证机械能守恒定律”的实验：（1）现有以下器材：带铁夹的铁架台，打点计时器以及复写纸、纸带，导线，还需要的器材是______________________、______________________、______________________；（2）下列选项中，属于系统误差的是（

）；属于偶然误差的是（

）；A．打点计时器对纸带的阻力ks5uB．测量纸带上的点距时存在的误差C．测量点距时，将6个点误计为7个点D．用秒表测量下落时间，由公式算出重物下落的高度E．重物和纸带下落过程中受到空气阻力（3）选出一条纸带如图所示，其中O点为打点计时器打下的第一个点，A、B、C为三个计数点，打点计时器通以50Hz的交流电。用刻度尺测得OA=12.41cm，OB=19.10cm，OC=27.29cm，在计数点A和B、B和C之间还各有一个点，重物的质量为1.00kg，取g=9.80m/s2

。甲同学根据以上数据算出：当打点计时器打到B点时重物的重力势能比开始下落时减少了__________J；此时重物的动能比开始下落时增加了__________J。（结果均保留三位有效数字）。实验结论是_____________________________________。

（4）乙同学利用他自己实验时打出的纸带，测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离h，算出了各计数点对应的速度v，以h为横轴，以为纵轴画出了如上图的图线。图线的斜率数值上近似等于(填代号)__________A．3.60

B．9.80

C．4.90图线未过原点O的原因是________________________________________________。参考答案：1）刻度尺（1分）；带铁夹的重物（1分）；低压交流电源（1分）；（2）AE（2分）；B（2分）（3）1.87（2分）；1.73（2分）；在误差允许范围内，重物的机械能守恒（2分）

（4）B（2分）；操作中先释放重物，再接通（打点计时器）电源（3分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，两平行金属板E、F之间电压为U，两足够长的平行边界MN、PQ区域内，有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为B.一质量为m、带电量为+q的粒子（不计重力），由E板中央处静止释放，经F板上的小孔射出后，垂直进入磁场，且进入磁场时与边界MN成60°角，最终粒子从边界MN离开磁场.求：（1）粒子离开电场时的速度大小v；（2）粒子在磁场中圆周运动的半径r和运动的时间t.（3）两边界MN、PQ的最小距离d；参考答案：（1）设粒子离开电场时的速度为v，由动能定理有：

(3分)

解得：

(1分)（2）粒子离开电场后，垂直进入磁场，由洛仑兹力提供向心力有：

(3分)联立解得：

(1分)粒子在磁场中做圆周运动的周期

(2分)联立解得：粒子在磁场中运动的时间

(3分)（3）最终粒子从边界MN离开磁场，需满足： (3分)联立④⑤解得：

两边界MN、PQ的最小距离d为(2分)

17.如图所示，光滑水平面AB与竖直面内的半