2022年度江西省贛州市沙河中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試卷含解析

2022年度江西省贛州市沙河中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.質(zhì)量為m的小車在水平恒力F推動下，從山坡底部A處由靜止起運(yùn)動至高為h的坡頂B，獲得速度為，AB的水平距離為S。下列說法正確的是（

）A．小車克服重力所做的功是mghB．合力對小車做的功是C．推力對小車做的功是Fs-mghD．阻力對小車做的功是參考答案：答案：ABD2.如圖所示的電路中，當(dāng)滑動變阻器滑片B在圖示位置時(shí)，電壓表和電流表的示數(shù)分別為1.6V、0.4A，當(dāng)滑動變阻器滑片B從圖示位置向右滑到另一位置時(shí)，它們的示數(shù)各改變了0.1V和0.1A，則此時(shí)（）A．電壓表示數(shù)為1.7V，電源電動勢為2VB．電流表示數(shù)為0.3A，電源的效率為65%C．電壓表示數(shù)為1.5V，電源電動勢為3VD．電流表示數(shù)為0.5A，電源的效率為75%參考答案：D【考點(diǎn)】閉合電路的歐姆定律．【分析】由根據(jù)閉合電路歐姆定律分別列出兩種情況下的表達(dá)式，再聯(lián)立即可求得電動勢和內(nèi)電阻【解答】解：向右滑則總電阻變小，電流增加則電壓減小，

由閉合電路歐姆定律得：E=1.6+0.4r

①E=1.5+0.5r

②由①②解得：r=1Ω

E=2V

則電動勢為2V，內(nèi)阻r=1Ω

A、C、電壓表示數(shù)為1.5V，電動勢為2V，則AC錯(cuò)誤B、D電流表示數(shù)為0.5A，電源的效率為：%=75%則B錯(cuò)誤，D正確

故選：D3.（單選）如圖所示，水平橫梁的一端A插在墻壁內(nèi)，另一端裝有一小滑輪B，一輕繩的一端C固定于墻壁上，另一端跨過滑輪后懸掛一質(zhì)量m＝10kg的重物，∠CBA＝30°，則滑輪受到繩子的作用力為(g取10N/kg)()A．50N

B．50

N

C．100N

D．100

N參考答案：C4.（單選）下列說法正確的是(

)A．只知道光在某種介質(zhì)中的折射率，是不能計(jì)算出光在這種介質(zhì)中的傳播速度的B．衍射條紋的寬度與入射光的波長沒有關(guān)系C．頻率為v的光照射某金屬時(shí)，產(chǎn)生光電子的最大初動能為Ekm，則改用頻率為2v的光照射時(shí)，該金屬產(chǎn)生光電子的最大初動能變?yōu)镋km+hvD．光從真空中射入某種介質(zhì)時(shí)，只要入射角足夠大，就一定能發(fā)生全反射參考答案：C5.（多選）圖中虛線為勻強(qiáng)電場中與場強(qiáng)方向垂直的等間距平行直線，兩粒子M、N質(zhì)量相等，所帶電荷的絕對值也相等．現(xiàn)將M、N從虛線上的O點(diǎn)以相同速率射出，兩粒子在電場中運(yùn)動的軌跡分別如圖中兩條實(shí)線所示．點(diǎn)a、b、c為實(shí)線與虛線的交點(diǎn)，已知O點(diǎn)電勢高于c點(diǎn)．若不計(jì)重力，則下面說法正確的是()A．M帶正電荷，N帶負(fù)電荷B．N在a點(diǎn)的速度與M在c點(diǎn)的速度大小相同C．N在從O點(diǎn)運(yùn)動至a點(diǎn)的過程中電場力做負(fù)功D．M在從O點(diǎn)運(yùn)動至b點(diǎn)的過程中，電場力對它做的功等于零參考答案：ABDA、由題，等勢線在水平方向，O點(diǎn)電勢低于c點(diǎn)，根據(jù)電場線與等勢線垂直，而且由高電勢指向低電勢，可知電場方向豎直向下，根據(jù)粒子的軌跡可判斷出N粒子所受的電場力方向豎起向上，M粒子所受的電場力方向豎直向下，故知M粒子帶正電，N帶負(fù)電，故A正確；B、由動能定理可知，N在a點(diǎn)的速度與M在c點(diǎn)的速度大小相等，但方向不同，速度不同，故B正確；C、N從O點(diǎn)運(yùn)動至a點(diǎn)的過程中電場力與速度的夾角為銳角，電場力做正功，故C錯(cuò)誤；D、O、b間電勢差為零，由動能定理可知M從O點(diǎn)運(yùn)動至b點(diǎn)的過程中，電場力對它做功為零，故D正確。故選：ABD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.一內(nèi)壁光滑的環(huán)形細(xì)圓管，位于豎直平面內(nèi)，環(huán)的半徑為R(比細(xì)管的半徑大得多)，圓管中有兩個(gè)直徑與細(xì)管內(nèi)徑相同的小球(可視為質(zhì)點(diǎn)).A球的質(zhì)量為m1，B球的質(zhì)量為m2.它們沿環(huán)形圓管順時(shí)針運(yùn)動，經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)的速度都為v0.設(shè)A球運(yùn)動到最低點(diǎn)時(shí)，B球恰好運(yùn)動到最高點(diǎn)，若要此時(shí)兩球作用于圓管的合力為零，那么m1、m2、R與v0應(yīng)滿足的關(guān)系式是.參考答案：答案：

解析：首先畫出小球運(yùn)動達(dá)到最高點(diǎn)和最低點(diǎn)的受力圖，如圖所示.A球在圓管最低點(diǎn)必受向上的彈力N1，此時(shí)兩球?qū)A管的合力為零，m2必受圓管向下的彈力N2，且N1＝N2據(jù)牛頓第二定律A球在圓管的最低點(diǎn)有N1－m1g＝m1

①同理B球在最高點(diǎn)有m2g＋N2＝m2

②B球由最高點(diǎn)到最低點(diǎn)機(jī)械能守恒2m2gR＋

③又N1＝N2由①②③式解得v0＝7.如圖所示，一定質(zhì)量理想氣體經(jīng)過三個(gè)不同的過程a、b、c后又回到初始狀態(tài)．在過程a中，若系統(tǒng)對外界做功400J，在過程c中，若外界對系統(tǒng)做功200J，則b過程外界對氣體做功___▲_____J，全過程中系統(tǒng)▲

熱量（填“吸收”或“放出”），其熱量是

▲J．參考答案：8.光照射某金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)時(shí)，實(shí)驗(yàn)測得光電子最大初動能與照射光頻率的圖象如圖所示，其中圖線與橫軸交點(diǎn)坐標(biāo)為ν0，則該金屬的逸出功為

．用一束波長范圍為λ1～λ2，且λ1＜λ2的光照射該金屬時(shí)產(chǎn)生光電效應(yīng)，則光電子的最大初動能為

．已知普朗克常量為h，光在真空中傳播速度為C．參考答案：hν0，．【考點(diǎn)】愛因斯坦光電效應(yīng)方程．【分析】根據(jù)光電效應(yīng)方程Ekm=hv﹣W0和eUC=EKm得出遏止電壓Uc與入射光頻率v的關(guān)系式，從而進(jìn)行判斷．【解答】解：當(dāng)遏止電壓為零時(shí)，最大初動能為零，則入射光的能量等于逸出功，所以W0=hv0．從圖象上可知，逸出功W0=hv0．根據(jù)光電效應(yīng)方程，Ekm=hv﹣W0=hv0．用一束波長范圍為λ1～λ2，且λ1＜λ2的光照射該金屬時(shí)產(chǎn)生光電效應(yīng)，入射光的最小波長為λ1，即頻率最大，那么產(chǎn)生的光電子的最大初動能為Ekm=，故答案為：hν0，．9.質(zhì)量為2kg的物體，在水平推力的作用下沿水平面做直線運(yùn)動，一段時(shí)間后撤去F，其運(yùn)動的v-t圖像如圖所示。g取10m/s2，則物體與水平面間的動摩擦因數(shù)

；水平推力

。參考答案：0.2；6

10.如圖所示，用一根輕彈簧和一根細(xì)繩將質(zhì)量1kg的小球掛在小車的支架上，彈簧處于豎直方向，細(xì)繩伸直且與豎直方向夾角為θ=30°，若此時(shí)小車和小于都靜止，則彈簧的彈力為10N；若小車和小球一起水平向右做加速度3m/s2的勻加速直線時(shí)，彈簧細(xì)繩位置仍然如圖，則彈簧的彈力為4.8N．參考答案：考點(diǎn)：牛頓第二定律；力的合成與分解的運(yùn)用；共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用．專題：牛頓運(yùn)動定律綜合專題．分析：當(dāng)小車處于靜止時(shí)，小球受重力和彈簧彈力平衡，當(dāng)小車和小球向右做勻加速直線運(yùn)動時(shí)，受三個(gè)力作用，豎直方向上的合力為零，水平方向上合力等于ma．解答：解：小車處于靜止時(shí)，彈簧的彈力等于重力，即F=mg=10N．小車和小球向右做勻加速直線運(yùn)動時(shí)，有Tsin30°=ma，解得T=．豎直方向上有F′+Tcos30°=mg解得彈簧彈力為=4.8N．故答案為：10，4.8．點(diǎn)評：解決本題的關(guān)鍵能夠正確地受力分析，結(jié)合牛頓第二定律進(jìn)行求解．11.如圖所示，利用動滑輪來吊起質(zhì)量為20kg的物體，已知拉力F＝140Ｎ，滑輪與繩的質(zhì)量以及摩擦均不計(jì)，則當(dāng)物體由靜止開始升高1ｍ時(shí)，物體的動能為

Ｊ參考答案：8012.右圖為小車做直線運(yùn)動的s－t圖，則小車在BC段做______運(yùn)動，圖中B點(diǎn)對應(yīng)的運(yùn)動狀態(tài)的瞬時(shí)速度大小是______m/s。參考答案：勻速

1.6-2.1

13.客運(yùn)電梯簡化模型如圖甲所示，電梯的加速度a隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖乙所示。已知電梯在t=0時(shí)由靜止開始上升，電梯總質(zhì)最m=2.0×103kg，忽略一切阻力。電梯在上升過程中受到的最大拉力F=

N，電梯在前2s內(nèi)的速度改變量△v=

m/s。參考答案：2.2×104，1.5三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.如圖所示，熒光屏MN與x軸垂直放置，熒光屏所在位置橫坐標(biāo)x0＝40cm，在第一象限y軸和MN之間存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場，在第二象限有半徑R＝10cm的圓形磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B＝0.4T，方向垂直xOy平面向外。磁場的邊界和x軸相切于P點(diǎn)。在P點(diǎn)有一個(gè)粒子源，平行于坐標(biāo)平面，向x軸上方各個(gè)方向發(fā)射比荷為1.0×108C./kg的帶正電的粒子，已知粒子的發(fā)射速率v0＝4.0×106m/s。不考慮粒子的重力粒子間的相互作用。求(1)帶電粒子在磁場中運(yùn)動的軌跡半徑;(2)若所有帶電粒子均打在x軸下方的熒光屏上，求電場強(qiáng)度的最小值參考答案：（1）（2）【詳解】（1）粒子在磁場中做圓周運(yùn)動，其向心力由洛倫茲力提供，即：，則；（2）由于r＝R，所以所有粒子從右半圓中平行x軸方向進(jìn)入電場進(jìn)入電場后，最上面的粒子剛好從Q點(diǎn)射出電場時(shí)，電場強(qiáng)度最小，粒子進(jìn)入電場做類平拋運(yùn)動，水平方向上豎直方向，聯(lián)立解得最小強(qiáng)度為：；15.如圖所示，水平傳送帶兩輪心O1O2相距L1=6.25m，以大小為v0=6m/s不變的速率順時(shí)針運(yùn)動，傳送帶上表面與地面相距h=1.25m．現(xiàn)將一質(zhì)量為m=2kg的小鐵塊輕輕放在O1的正上方，已知小鐵塊與傳送帶間動摩擦因數(shù)μ=0.2，重力加速度g取10m/s2，求：（1）小鐵塊離開傳送帶后落地點(diǎn)P距離O2的水平距離L2；（2）只增加L1、m、v0中的哪一個(gè)物理量的數(shù)值可以使L2變大．參考答案：（1）小鐵塊離開傳送帶后落地點(diǎn)P距離O2的水平距離為2.5m；（2）只增加L1數(shù)值可以使L2變大．解：（1）小鐵塊輕放在傳送帶上后受到摩擦力的作用，由μmg=ma得a=μg=2m/s2，當(dāng)小鐵塊的速度達(dá)到6m/s時(shí)，由vt2=2ax得：x=9m由于9m＞L1=6.25m，說明小鐵塊一直做加速運(yùn)動設(shè)達(dá)到O2上方的速度為v，則v==5m/s小鐵塊離開傳送帶后做平拋運(yùn)動根據(jù)h=gt2得下落時(shí)間：t==0.5s由L2=vt=5×0.5=2.5m（2）欲使L2變大，應(yīng)使v變大由v=可知，L1增大符合要求m、v0增大對a沒有影響，也就對v和L2沒有影響因此，只增加L1、m、v0中的L1的數(shù)值可以使L2變大．答：（1）小鐵塊離開傳送帶后落地點(diǎn)P距離O2的水平距離為2.5m；（2）只增加L1數(shù)值可以使L2變大．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，長度為l的輕繩上端固定在O點(diǎn)，下端系一質(zhì)量為m的小球（小球的大小可以忽略）．（1）在水平拉力F的作用下，輕繩與豎直方向的夾角為α，小球保持靜止．畫出此時(shí)小球的受力圖，并求力F的大??；（2）由圖示位置無初速釋放小球，求當(dāng)小球通過最低點(diǎn)時(shí)的速度大小及輕繩對小球的拉力．不計(jì)空氣阻力．參考答案：考點(diǎn)：共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用；牛頓第二定律；向心力；機(jī)械能守恒定律．分析：（1）為了求出F的大小，我們首先做出小球此時(shí)的受力示意圖，根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件求出F；（2）小球向下擺動的時(shí)候只有重力做功，所以用機(jī)械能守恒定律可以求出最低點(diǎn)的速度，在最低點(diǎn)根據(jù)合力充當(dāng)向心力，由牛頓第二定律列出向心力方程，可以求出繩子對小球的拉力．解答：解：（1）受力圖如圖所示

根據(jù)平衡條件小球受到的拉力大小F=mgtanα（2）運(yùn)動中只有重力做功，系統(tǒng)機(jī)械能守恒則通過最低點(diǎn)時(shí)，小球的速度大小根據(jù)牛頓第二定律

解得輕繩對小球的拉力，方向豎直向上答：（1）小球受到的拉力為mgtanα

（2）通過最低點(diǎn)時(shí)，小球的速度大為

輕繩對小球的拉力為mg（3﹣2cosα），方向豎直向上．點(diǎn)評：本題的關(guān)鍵是首先根據(jù)受力分析做出力的示意圖；根據(jù)機(jī)械能守恒求出最低點(diǎn)的速度，正確列出向心力方程．是一道綜合性較好的中檔題目．17.（10分）某游樂場中有一種叫“空中飛椅”的游樂設(shè)施，其基本裝置是將繩子上端固定在轉(zhuǎn)盤上，繩子下端連接座椅，人坐在飛椅上隨轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)而在空中飛旋。若將人與座椅看成質(zhì)點(diǎn)，則可簡化為如圖所示的物理模型。其中P為處于水平面內(nèi)的轉(zhuǎn)盤，可繞豎直轉(zhuǎn)軸OO′轉(zhuǎn)動，設(shè)輕繩長L=10m，人與座椅的總質(zhì)量m=60kg，轉(zhuǎn)盤靜止時(shí)人與轉(zhuǎn)軸之間的距離d=4m,此時(shí)座椅離地面H=3m。轉(zhuǎn)盤慢慢加速運(yùn)動，經(jīng)過一段時(shí)間后轉(zhuǎn)速保持穩(wěn)定，此時(shí)人與轉(zhuǎn)軸之間的距離變?yōu)镈=10m且保持不變。不計(jì)空氣阻力，繩子不可伸長，取g=10m/s2。問：

（1）轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，人距地面的高度？（2）最后轉(zhuǎn)盤勻速轉(zhuǎn)動時(shí)的角速度大約為多少？（3）若轉(zhuǎn)盤穩(wěn)定轉(zhuǎn)動后，一位游客隨身帶的手機(jī)突然滑下來。手機(jī)著地后，正在轉(zhuǎn)軸中心處的管理員發(fā)現(xiàn)這一情況后，跑過來撿手機(jī)。問他至少應(yīng)該跑多遠(yuǎn)才行？參考答案：解析：（1）設(shè)轉(zhuǎn)盤勻速轉(zhuǎn)動時(shí)繩子與豎直方向間的夾角為θ，質(zhì)點(diǎn)所處的位置和受力情況如圖所示，可得

（2分）質(zhì)點(diǎn)上升的高度h=L（1－cosθ）=2m

H‘=（H+h）=5m（2分）（2）人與座椅所受合力提供向心力F合=mgtanθ=mω2D

②（2分）代入數(shù)據(jù)解得ω=rad/s

③（1分）（3）手機(jī)滑下來后沿圓周的切線方向平拋運(yùn)動，設(shè)手機(jī)從拋出至落地的水平距離為x，則

x=vt=ωDt（1分）手機(jī)下落時(shí)間為t，有H‘=gt2（1分）管理員跑動的距離為（2分）聯(lián)立解得s=5m.

（1分）18.（21分）如下圖，在區(qū)域內(nèi)存在與xy平面垂直的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B.在t=0時(shí)刻，一位于坐標(biāo)原點(diǎn)的粒子源在xy平面內(nèi)發(fā)射出大量同種帶電粒子，所有粒子的初速度大小相同，方向與y軸正