2022-2023学年广东省汕头市澄海汇景中学高三物理期末试题含解析

2022-2023学年广东省汕头市澄海汇景中学高三物理期末试题含解析一、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.（单选）如图（甲）所示，OBCD为半圆柱体玻璃砖的横截面，OD为直径，一束复色光沿AO方向从真空射入玻璃，分成两束单色光b、c分别从B、C两点射出。设单色光b由O到B的传播时间为t，则A．单色光c从O到C的传播时间也为tB．用b、c光照射某种金属均能发生光电效应，用b光照射时，发出的光电子最大初动能较大C．在水中同一深度处放有发出b、c光的两个点光源，有人在水面上方同等条件下观测，发出b光的点光源在水下的像较深,发出c光的点光源照亮水面的面积较大D．用干涉法检查某平面的平整程度时，装置如图（乙）所示，用单色光b比用单色光c观察到的干涉条纹间距大参考答案：AB2.如图，足够长的“U”形光滑金属导轨平面与水平面成角(0<<90°)，其中MN与PQ平行且间距为L，导轨平面与磁感应强度大小为B的匀强磁场垂直，导轨电阻不计。金属棒由静止开始沿导轨下滑，并与两导轨始终保持垂直且接触良好，棒接人电路的电阻为R，当流过棒某一横截面的电量为q时，棒的速度大小为v，则金属棒在这一过程中A．a点的电势高于b点的电势B．棒中产生的焦耳热小于棒重力势能的减少量C．下滑位移大小为D．受到的最大安培力大小为参考答案：ABC3.（多选）如图所示，光滑水平面AB=x，其右端BC是一个半径为R的竖直光滑半圆轨道．质量为m的质点静止在A处．若用水平恒力F将质点推到B处后撞去，质点将沿半圆轨道运动到C处并恰好下落到A处．则（）A．可以判断出x=2R时，水平恒力F对质点做功最少B．可以判断出x=R时，水平恒力F对质点做功最少C．要满足上述运动过程，水平恒力F大小至少为mgD．要满足上述运动过程，水平恒力F大小至少为mg参考答案：解：A、当小球恰好到达最高点时，水平距离最小，根据牛顿第二定律得：mg=，解得：．根据2R=gt2，则水平距离的最小值x=vCt=2R．故A正确，B错误．C、对A到C的过程运用动能定理得：Fx﹣mg?2R=﹣0，解得：F=mg，即水平恒力F的最小值为mg．故C错误D正确．故选：AD4.（多选）如图所示，以O为圆心、MN为直径的圆的左半部分内有垂直纸面向里的匀强磁场，三个不计重力、质量相同、带电量相同的带正电粒子a、b和c以相同的速率分别沿aO、bO和cO方向垂直于磁场射入磁场区域，已知bO垂直MN，aO、cO和bO的夹角都为30°，a、b、c三个粒子从射入磁场到射出磁场所用时间分别为ta、tb、tc，则下列给出的时间关系可能正确的是(AD)A．ta<tb<tc

B．ta>tb>tcC．ta＝tb<tc

D．ta＝tb＝tc参考答案：AD

解析：粒子带正电，偏转方向如图所示，粒子在磁场中的运动周期相同，在磁场中运动的时间t=T，故粒子在磁场中运动对应的圆心角越大，运动时间越长．若粒子的运动半径r和圆形区域半径R满足r=R，则如图甲所示，ta＜tb=tc；当r＞R时，粒子a对应的圆心角最小，c对应的圆心角最大，ta>tb>tc；当r≤R，轨迹如图乙所示，ta=tb=tc，同理，R＜r≤R时，ta＜tb=tc，故选AD5.下列说法正确的是A．当作用力做正功时，反作用力一定做负功B．当作用力不做功时，反作用力也不做功C．作用力与反作用力的功，一定大小相等，正负符号相反D．作用力做正功，反作用力也可能做正功参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.用A、B两个弹簧秤拉橡皮条的D端（O端固定），当D端达到E处时，.然后保持A的读数不变，角由图中所示的值逐渐变小时，要使D端仍在E处，则角

_________（选填：增大、保持不变或减小），B弹簧秤的拉力大小

。（选填：增大、保持不变或减小）.参考答案：7.在轨道半径是地球半径n倍的圆形轨道上，人造地球卫星运行的向心加速度大小是地表重力加速度的倍，人造地球卫星的运行速度大小是第一宇宙速度大小的倍．参考答案：考点：第一宇宙速度、第二宇宙速度和第三宇宙速度．专题：万有引力定律的应用专题．分析：由万有引力提供向心力可表示人造卫星的加速度，第一宇宙速度是卫星在近地圆轨道上的环绕速度，根据引力等于向心力，列式求解；根据万有引力提供向心力表示出线速度即可求解．解答：解：由万有引力提供向心力可得：G=ma，解得：a=，则人造卫星的加速度与地面重力加速度之比为：a：g=：=第一宇宙速度为v：G=m，解得：v=同理可得人造卫星的速度为：v=故人造卫星的速度与第一宇宙速度之比为：故答案为：；．点评：抓住卫星所受的万有引力等于向心力这个关系即可列式求解！向心力公式根据需要合理选择．8.将一小球从高处水平抛出，最初2s内小球动能EK随时间t变化的图线如图所示，不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2。根据图象信息可知，小球的质量为

▲

kg，小球的初速度为

▲

m/s，最初2s内重力对小球做功的平均功率为

▲

W。参考答案：0.125kg

m/s

12.5W

9.如图11所示，mA=4kg，mB=1kg，A与桌面动摩擦因数μ=0.2，B与地面间的距离s=0.8m，A、B原来静止。则B刚落到地面时的速度为

m/s，B落地后，A在桌面上能继续滑行

米才能静止下来。（g取10m/s2）

图11参考答案：0.8

0.1610.在某一力学实验中，打出的纸带如图所示，相邻计数点的时间间隔是T。测出纸带各计数点之间的距离分别为S1、S2、S3、S4，为使由实验数据计算的结果更精确些，加速度的平均值为a=

；打下C点时的速度vc

。(写出表达式)参考答案：（2分）

11.．2011年11月3日，中国自行研制的神舟八号飞船与天宫一号目标飞行器在距地球343km的轨道实现自动对接。神舟八号飞船远地点处圆轨道速度

（选填“大于”、“小于”或“等于”）近地点处圆轨道速度；假设神舟八号在近圆轨道做匀速圆周运动时，离地高度为H，地球表面重力加速度为g、地球半径为R，则神舟八号的运行速度为

。参考答案：小于

12.磁电式电流表（表头）最基本的组成部分是磁铁和放在磁铁两极之间的线圈，由于线圈的导线很细，允许通过的电流很弱，所以在使用时还要扩大量程．已知某一表头G，内阻Rg=30Ω，满偏电流Ig=5mA，要将它改装为量程为0～3A的电流表，所做的操作是并联（填“串”或者“并”）一个0.05Ω的电阻．参考答案：考点：磁电式电表原理．分析：把电流表改装成大量程电流表，应给电流表并联一个电阻，阻值R并=，I为量程．解答：解：改装成电流表是要扩大电流的量程，使用并联电路的分流原理；要并联的阻值为：R并===0.05Ω；故答案为：并，0.05．点评：改装成电流表要并联电阻分流，电阻值等于满偏电压除以所分最大电流，改装成电压表要串联电阻分压，电阻值等于量程除以满偏电流减去原内阻．13.一物体沿x轴做直线运动，其位置坐标x随时间t变化的规律为x=15+2t2，（采用SI单位制），则该物体在前2秒内的位移为8m，第5秒末的速度为20m/s．参考答案：【考点】：匀变速直线运动的位移与时间的关系．【专题】：运动学中的图像专题．【分析】：由位移公式和所给定表达式对应项相等，求出初速度以及加速度，再由速度公式分别求出5s时的瞬时速度．由速度公式求出第5秒末的速度．：解：由位移公式x=v0tat2，按时间对应项相等，可得：v0=0，a=4m/s2由v5=at5，得第5秒末的速度为：v5=4×5=20m/s物体在前2秒内的位移为：x=x2﹣x0=15+2t2﹣15=2×22=8m故答案为：8，20【点评】：本题就是对匀变速运动的位移公式和速度公式的直接考查，比较简单．三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.(3-5模块)(5分)有两个质量为m的均处于基态的氢原子A、B，A静止，B以速度v0与之发生碰撞．己知：碰撞前后二者的速度均在一条直线上，碰撞过程中部分动能有可能被某一氢原子吸收。从而该原子由基态跃迁到激发态，然后，此原子向低能级态跃迁，并发出光子．如欲碰后发出一个光子，则速度v0至少需要多大？己知氢原子的基态能量为E1(E1<0)。参考答案：解析：，--------------(1分)

，--------------(1分)

，--------------(1分)

--------------(2分)15.（09年大连24中质检）（选修3—3）（5分）在图所示的气缸中封闭着温度为100℃的理想气体．一重物用绳索经滑轮与缸中活塞相连接．重物和活塞均处于平衡状态，这时活塞离缸底的高度为20cm．如果缸内气体变为0℃，问：

①重物是上升还是下降？说明理由。②这时重物将从原处移动多少厘米？（设活塞与气缸壁问无摩擦）（结果保留一位小数）参考答案：

解析：

①缸内气体温度降低，压强减小，故活塞下移，重物上升。（2分）

②分析可知缸内气体作等压变化，设活塞截面积为S㎝2，气体初态体积V1=20S㎝3，温度T1=373K，末态温度T2=273K，体积设为V2=hS㎝3（h为活塞到缸底的距离）

据

（1分）

可得h=14.6㎝

则重物上升高度

（1分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.一客运列车匀速行驶，其车轮在铁轨间的接缝处会产生周期性撞击。坐在该客车中的某旅客测得从第1次到第15次撞击声之间的时间间隔为10.0s。在相邻的平行车道上有一列货车，当该旅客经过货车车尾时，货车恰好从静止开始以恒定加速度沿客车行进方向运动。该旅客在此后的20.0s内，看到恰好有30节货车车厢被他连续超过。已知每根铁轨的长度为25.0m，每节货车车厢的长度为15.0m，货车车厢间距忽略不计。求：客车运行速度的大小；货车运行加速度的大小。参考答案：解析：(1)设连续两次撞击铁轨的时间间隔为，每根铁轨的长度为l，则客车的速度为其中l=25.0m，，得v=35m/s（2）设从货车开始运动后t=20.0内客车行驶了米，货车行驶了米，货车的加速度为a，30节货车车厢的总长L=30×15.0=450m，由公式解得a=1.25m/s217.（2015?湖北模拟）如图所示，一辆质量为M=3kg的平板小车A停靠在竖直光滑墙壁处，地面水平且光滑，一质量为m=1kg的小铁块B（可视为质点）放在平板小车A最右端，平板小车A上表面水平且与小铁块B之间的动摩擦因数μ=0.5，平板小车A的长度L=0.9m．现给小铁块B一个v0=5m/s的初速度使之向左运动，与竖直墙壁发生弹性碰撞后向右运动，求小铁块B在平板小车A上运动的整个过程中系统损失的机械能（g=10m/s2）．参考答案：小铁块在平板上运动过程中系统损失的机械能是9J．：【考点】：动量守恒定律；动能定理．【专题】：动量定理应用专题．【分析】：根据动能定理研究铁块向右运动到达竖直墙壁的过程求出到达竖直墙壁时的速度，铁块在小车上滑动，根据动量守恒定律求出共同速度，再根据功能关系求出小铁块相对小车运动距离进行判断求解．解：设铁块向右运动到达竖直墙壁时的速度为v1，根据动能定理得：﹣μmgL=mv12﹣mv02，代入数据解得：v1=4m/s，铁块与竖直墙发生弹性碰撞后向右运动，假设小铁块最终和平板车达到共速v2，规定向右为正方向，根据动量守恒定律得：mv1=（M+m）v2，代入数据解得：v2=1m/s，设小铁块相对小车运动距离x与平板车达到共速，由能量守恒定律得：﹣μmgx=（M+m）v22﹣mv12，代入数据解得：x=1.2m由于x＞L说明铁块在没有与平板车达到共速时就滑出平板车．所以小铁块在平板上运动过程中系统损失的机械能为△E=2μmgL，解得：△E=9J．答：小铁块在平板上运动过程中系统损失的机械能是9J．18.一质量为50kg的男孩在距离河流40m高的桥上做“蹦极跳”，原长长度为14m的弹性绳AB一端系着他的双脚，另一端则固定在桥上的A点，如图(a)所示，然后男孩从桥面下坠直至贴近水面的最低点D.男孩的速率v跟下坠的距离h的变化关系如图(b)所示，假定绳在整个运动过程中遵守胡克定律(不考虑空气阻力、男孩的大小和绳的质量，g取10m/s2)．求：(1)当男孩在D点时，绳所储存的弹性势能；(2)绳的劲度系数