2022年廣東省茂名市高州頓梭中學(xué)高三物理期末試卷含解析

2022年廣東省茂名市高州頓梭中學(xué)高三物理期末試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.如圖所示，固定在豎直平面內(nèi)的光滑圓環(huán)半徑為R，圓環(huán)上套有質(zhì)量分別為m和2m的小球A、B（均可看做質(zhì)點），且小球A、B用一長為2R的輕質(zhì)細(xì)桿相連，在小球B從最高點由靜止開始下滑至最低點的過程中（已知重力加速度為g），下列說法中正確的是：A.A球增加的機(jī)械能等于B球減少的機(jī)械能B.A球增加的重力勢能等于B球減少的重力勢能C.A球的最大速度為

D.細(xì)桿對Ａ球做的功為參考答案：AD2.某物體由靜止開始做直線運(yùn)動，物體所受合力F隨時間t的變化圖象如圖所示，下列關(guān)于該物體運(yùn)動情況的說法正確的是

A．物體在前8s內(nèi)始終向同一方向運(yùn)動B．物體在8s末離出發(fā)點最遠(yuǎn)C．物體在2～4s內(nèi)做勻減速直線運(yùn)動

D．物體在0～4s和在4～8s內(nèi)的運(yùn)動方向相反參考答案：CD3.（單選）如圖示，平行板電容器經(jīng)開關(guān)S與電池連接，a處有一電荷量非常小的點電荷，S是閉合的，φa表示a點的電勢，F(xiàn)表示點電荷受到的電場力.現(xiàn)將電容器的B板向下稍微移動，使兩板間的距離增大，則（

）A.φa變大，F(xiàn)變大 B.φa變大，F(xiàn)變小C.φa不變，F(xiàn)不變 D.φa不變，F(xiàn)變小參考答案：B4.一列簡諧橫波在t=0時刻波形圖如圖所示。介質(zhì)中x=2m處的質(zhì)點P沿y軸方向做簡諧運(yùn)動的表達(dá)式為y=10sin5πtcm。關(guān)于這列簡諧波，下列說法正確的是________。A．振幅為20cmB．傳播方向沿x軸負(fù)向C．P點第一次回到平衡位置的時刻為0.2sD．傳播速度為l0m/s參考答案：CD（3分）由已知條件可知該橫波的振幅為10cm，波長為4m，角速度為5πrad/s，故周期為0.4s，波速為10m/s。P點的起振方向沿y軸正方向，故波沿x軸正方向傳播。P點第一次回到平衡位置的時間為半個周期（0.2s），故選項AB錯誤CD正確。5.下列說法正確的是A．α粒子散射實驗說明原子核內(nèi)部具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)B．天然放射現(xiàn)象說明原子核內(nèi)部具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)C．原子核能發(fā)生β衰變說明原子核內(nèi)存在電子D．氫原子從定態(tài)n=4向基態(tài)躍遷，可以輻射連續(xù)光譜參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.為測定木塊與桌面之間的動摩擦因數(shù)，小亮設(shè)計了如圖所示的裝置進(jìn)行實驗。實驗中，當(dāng)木塊A位于水平桌面上的O點時，重物B剛好接觸地面。將A拉到P點，待B穩(wěn)定后靜止釋放，A最終滑到Q點．分別測量OP、OQ的長度h和s。改變h，重復(fù)上述實驗，分別記錄幾組實驗數(shù)據(jù)。(1)實驗開始時，發(fā)現(xiàn)A釋放后會撞到滑輪。請?zhí)岢鰞蓚€解決方法。(2)請根據(jù)下表的實驗數(shù)據(jù)作出s－h(huán)關(guān)系的圖象。h(cm)20.030.040.050.060.0s(cm)19.528.539.048.056.5(3)實驗測得A、B的質(zhì)量分別為m＝0.40kg、M＝0.50kg.根據(jù)s－h(huán)圖象可計算出A木塊與桌面間的動摩擦因數(shù)μ＝________。(結(jié)果保留一位有效數(shù)字)(4)實驗中，滑輪軸的摩擦?xí)?dǎo)致μ的測量結(jié)果______(選填“偏大”或“偏小”)。參考答案：(1)減小B的質(zhì)量(或增大A的質(zhì)量)增加細(xì)線的長度(或降低B的起始高度)

(2)如圖所示

(3)0.4

(4)偏大7.質(zhì)量為2噸的打樁機(jī)的氣錘，從5m高處白由落下與地面接觸0.2s后完全靜止下來，空氣阻力不計、g取10m/s2，則在此過程中地面受到氣錘的平均打擊力為___________N。參考答案：設(shè)向上為正方向，由沖量定理可得，由機(jī)械能守恒可得，解得=N，由牛頓第三定律可知地面受到氣錘的平均打擊力為N。8.一個靜止的钚核94239Pu自發(fā)衰變成一個鈾核92235U和另一個原了核X，并釋放出一定的能量．其核衰變方程為：94239Pu→92235U＋X。(1)方程中的“X”核符號為______；(2)钚核的質(zhì)量為239.0522u，鈾核的質(zhì)量為235.0439u，X核的質(zhì)量為4.0026u，已知1u相當(dāng)于931MeV，則該衰變過程放出的能量是______MeV；(3)假設(shè)钚核衰變釋放出的能量全部轉(zhuǎn)變?yōu)殁櫤撕蚗核的動能，則X核與鈾核的動能之比是______。參考答案：(1)He

(2)5.31(±0.02都可)

(3)58.7(±0.1都可)9.科技館里有一個展品，該展品放在暗處，頂部有一個不斷均勻向下噴射水滴的裝置，在頻閃光源的照射下，可以看到水滴好像靜止在空中固定的位置不動，如圖所示．某同學(xué)為計算該裝置噴射水滴的時間間隔，用最小刻度為毫米的刻度尺測量了空中幾滴水間的距離，由此可計算出該裝置噴射水滴的時間間隔為（g取10m/s2）

s，圖中第2點速度為

m/s.參考答案：第1滴水滴與第2滴水滴的間距為，第2滴與第3滴的間距為，所以相鄰水滴間距之差為根據(jù)公式可知，該裝置噴射水滴的時間間隔為，第二點速度。10.某次光電效應(yīng)實驗中，測得某金屬的入射光的頻率n和反向遏制電壓Uc的值如下表所示。（已知電子的電量為e=1.6×10-19C）

根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)，作出了Uc-n圖像，如圖所示，則根據(jù)圖像求出：

①這種金屬的截止頻率為

Hz；（保留三位有效數(shù)字）

②普朗克常量

Js。（保留兩位有效數(shù)字）參考答案：

①由圖像讀得：；②由圖線斜率，解得：11.如圖所示，一根足夠長輕繩繞在半徑為R的定滑輪上，繩的下端掛一質(zhì)量為m的物體。物體從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動，經(jīng)過時間t定滑輪的角速度為ω，此時物體的速度大小為________，物體對繩的拉力大小為________。參考答案：答案：；12.如圖所示，質(zhì)量為m＝5kg的物體，置于一傾角為30°的粗糙斜面上，用一平行于斜面的大小為40N的力F拉物體，使物體沿斜面M向上做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動，加速度a＝2m/s2，斜面始終保持靜止?fàn)顟B(tài)。則水平地面對斜面的靜摩擦力大小為__________N，2s末該系統(tǒng)克服摩擦力做功的瞬時功率為__________W。參考答案：

答案：15；2013.如圖所示，豎直平面內(nèi)有兩個水平固定的等量同種正點電荷，AOB在兩電荷連線的中垂線上，O為兩電荷連線中點，AO＝OB＝L，一質(zhì)量為m、電荷量為q的負(fù)點電荷若由靜止從A點釋放則向上最遠(yuǎn)運(yùn)動至O點?，F(xiàn)若以某一初速度向上通過A點，則向上最遠(yuǎn)運(yùn)動至B點，重力加速度為g。該負(fù)電荷A點運(yùn)動到B點的過程中電勢能的變化情況是

；經(jīng)過O點時速度大小為

。參考答案：先減小后增大；三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（2014?宿遷三模）學(xué)?？萍脊?jié)上，同學(xué)發(fā)明了一個用彈簧槍擊打目標(biāo)的裝置，原理如圖甲，AC段是水平放置的同一木板；CD段是豎直放置的光滑半圓弧軌道，圓心為O，半徑R=0.2m；MN是與O點處在同一水平面的平臺；彈簧的左端固定，右端放一可視為質(zhì)點、質(zhì)量m=0.05kg的彈珠P，它緊貼在彈簧的原長處B點；對彈珠P施加一水平外力F，緩慢壓縮彈簧，在這一過程中，所用外力F與彈簧壓縮量x的關(guān)系如圖乙所示．已知BC段長L=1.2m，EO間的距離s=0.8m．計算時g取10m/s2，滑動摩擦力等于最大靜摩擦力．壓縮彈簧釋放彈珠P后，求：（1）彈珠P通過D點時的最小速度vD；（2）彈珠P能準(zhǔn)確擊中平臺MN上的目標(biāo)E點，它通過C點時的速度vc；（3）當(dāng)緩慢壓縮彈簧到壓縮量為x0時所用的外力為8.3N，釋放后彈珠P能準(zhǔn)確擊中平臺MN上的目標(biāo)E點，求壓縮量x0．參考答案：（1）彈珠P通過D點時的最小速度為；（2）通過C點時的速度為m/s；（3）壓縮量為0.18m．考點： 動能定理的應(yīng)用；機(jī)械能守恒定律．專題： 動能定理的應(yīng)用專題．分析： （1）根據(jù)D點所受彈力為零，通過牛頓第二定律求出D點的最小速度；（2）根據(jù)平拋運(yùn)動的規(guī)律求出D點的速度，通過機(jī)械能守恒定律求出通過C點的速度．（3）當(dāng)外力為0.1N時，壓縮量為零，知摩擦力大小為0.1N，對B的壓縮位置到C點的過程運(yùn)用動能定理求出彈簧的壓縮量．解答： 解：（1）當(dāng)彈珠做圓周運(yùn)動到D點且只受重力時速度最小，根據(jù)牛頓第二定律有：mg=解得．v==m/s（2）彈珠從D點到E點做平拋運(yùn)動，設(shè)此時它通過D點的速度為v，則s=vtR=gt從C點到D點，彈珠機(jī)械能守恒，有：聯(lián)立解得v=代入數(shù)據(jù)得，V=2m/s（3）由圖乙知彈珠受到的摩擦力f=0.1N，根據(jù)動能定理得，且F1=0.1N，F(xiàn)2=8.3N．得x=代入數(shù)據(jù)解得x0=0.18m．答：（1）彈珠P通過D點時的最小速度為；（2）通過C點時的速度為m/s；（3）壓縮量為0.18m．點評： 本題考查了動能定理、機(jī)械能守恒定律、牛頓第二定律的綜合，涉及到圓周運(yùn)動和平拋運(yùn)動，知道圓周運(yùn)動向心力的來源，以及平拋運(yùn)動在豎直方向和水平方向上的運(yùn)動規(guī)律是解決本題的關(guān)鍵．15.（4分）圖為一簡諧波在t=0時，對的波形圖，介質(zhì)中的質(zhì)點P做簡諧運(yùn)動的表達(dá)式為y=4sin5xl，求該波的速度，并指出t=0.3s時的波形圖(至少畫出一個波長)

參考答案：解析：由簡諧運(yùn)動的表達(dá)式可知，t=0時刻指點P向上運(yùn)動，故波沿x軸正方向傳播。由波形圖讀出波長，；由波速公式，聯(lián)立以上兩式代入數(shù)據(jù)可得。t=0.3s時的波形圖如圖所示。

四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，有一塊木板靜止在光滑且足夠長的水平面上，木板質(zhì)量為M=4kg，長為L=1.4m．木板右端放著一小滑塊，小滑塊質(zhì)量為m=1kg，其尺寸遠(yuǎn)小于L．小滑塊與木板之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.4，取g=10m/s2（1）現(xiàn)用恒力F作用在木板M上，為了使得m能從M上面滑落下來，問：F大小的范圍是什么？（2）其它條件不變，若恒力F=22.8N，且始終作用在M上，最終使得m能從M上面滑落下來．問：m在M上面滑動的時間是多大？參考答案：考點：牛頓第二定律；勻變速直線運(yùn)動的位移與時間的關(guān)系．版權(quán)所有專題：牛頓運(yùn)動定律綜合專題．分析：（1）小物塊在木板上滑動時，根據(jù)牛頓第二定律，求出木塊和木板的加速度，當(dāng)木板的加速度大于木木塊的加速度時，m就會從M上滑落下來．（2）恒力F=22.8N，m在M上發(fā)生相對滑動，設(shè)m在M上面滑動的時間為t，求出木塊在t內(nèi)的位移，兩者位移之差等于木板的長度L．解答：解：（1）小滑塊與木板間的滑動摩擦力f=μN(yùn)=μmg

小滑塊在滑動摩擦力f作用下向右勻加速運(yùn)動的加速度a1==μg．木板在拉力F和滑動摩擦力f作用下向右勻加速運(yùn)動的加速度a2=使m能從M上面滑落下來的條件是a2＞a1即

解得

F＞20N

故F的范圍為F＞20N

（本問也可按臨界情況即a1=a2的情況求解，然后再得出拉力范圍）（2）設(shè)m在M上滑動的時間為t，當(dāng)恒力F=22.8N，木板的加速度a2=小滑塊在時間t內(nèi)運(yùn)動位移S1=木板在時間t內(nèi)運(yùn)動位移S2=因

S2﹣S1=L解得

t=2s故m在M上滑動的時間為2s．點評：解決本題的關(guān)鍵知道m(xù)在M上發(fā)生相對滑動時，M的加速度大于m的加速度．以及知道m(xù)在M上滑下時，兩者的位移之差等于滑板的長度．

17.（16分）兩個半徑均為R的圓形平板電極，平等正對放置，相距為d，極板間的電勢差為，板間電場可以認(rèn)為是均勻的。一個粒子從正極邊緣以某一初速度垂直于電場方向射入兩極板之間，到達(dá)負(fù)極板時恰好落在極板中心。已知質(zhì)子電荷為，質(zhì)子和中子的質(zhì)量均視為，忽略重力和空氣阻力的影響，求：（1）極板間的電場強(qiáng)度E；（2）粒子在極板間運(yùn)動的加速度；（3）粒子的初速度。參考答案：答案：（1）；（2）；（3）解析：（1）極板間的場強(qiáng)（2）粒子電荷量為，質(zhì)量為，所受電場力

粒子在極板間運(yùn)動的加速度

（3）由得，

18.如圖所示，平板車長為L=6m，質(zhì)量為M=10kg，上表面距離水平地面高為h=1.25m，在水平面上向右做直線運(yùn)動，A、B是其左右兩個端