2022年浙江省金華市繡湖中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試卷含解析

2022年浙江省金華市繡湖中學(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.（單選）如圖所示，Q1、Q2為兩個(gè)等量同種正點(diǎn)電荷，在Q1、Q2產(chǎn)生的電場(chǎng)中有M、N和O三點(diǎn)，其中M和O在Q1、Q2的連線上（O為連線的中點(diǎn)），N為兩電荷連線中垂線上的一點(diǎn)，則下列說(shuō)法中正確的是（）A．O點(diǎn)電勢(shì)等于N點(diǎn)電勢(shì)B．O點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)一定大于M點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)C．將一個(gè)負(fù)點(diǎn)電荷從M點(diǎn)移到N點(diǎn)，電場(chǎng)力對(duì)其做負(fù)功D．若將一個(gè)正點(diǎn)電荷分別放在M、N和O三點(diǎn)，則該點(diǎn)電荷在O點(diǎn)時(shí)電勢(shì)能最大參考答案：考點(diǎn)：電勢(shì)；電場(chǎng)強(qiáng)度；電場(chǎng)的疊加；電勢(shì)能．專題：電場(chǎng)力與電勢(shì)的性質(zhì)專題．分析：兩等量同種電荷的場(chǎng)強(qiáng)的合成遵循平行四邊形定則；電勢(shì)的高低可以通過(guò)移動(dòng)正的試探電荷，看電場(chǎng)力做功情況；根據(jù)電勢(shì)的高低，判斷電勢(shì)能的大小．解答：解：A、根據(jù)兩個(gè)等量同種正點(diǎn)電荷的電場(chǎng)分布特點(diǎn)，在兩電荷連線的垂直平分線上電場(chǎng)強(qiáng)度方向從O到N，則O點(diǎn)的電勢(shì)高于N點(diǎn)的電勢(shì)，故A錯(cuò)誤；B、在M、N和O三點(diǎn)中O點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度為零，故0點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)一定小于M點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)．故B錯(cuò)誤；C、將負(fù)點(diǎn)電荷從M點(diǎn)移到O點(diǎn)，電場(chǎng)力向左，電場(chǎng)力對(duì)負(fù)電荷做負(fù)功，其電勢(shì)能增加；再將負(fù)的試探電荷從O點(diǎn)移到N點(diǎn)，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加．故C正確；D、在兩個(gè)等量同種正點(diǎn)電荷的連線上，中點(diǎn)O的電勢(shì)最低，根據(jù)兩個(gè)等量同種正點(diǎn)電荷的電場(chǎng)分布特點(diǎn)，在兩電荷連線的垂直平分線上，O點(diǎn)的電勢(shì)最高．故M、N、O三點(diǎn)中，M的電勢(shì)最高，N點(diǎn)的電勢(shì)最低．所以正電荷在M點(diǎn)的電勢(shì)能最大，在N點(diǎn)的電勢(shì)能最?。蔇錯(cuò)誤；故選：C．點(diǎn)評(píng)：對(duì)于等量同種電荷的電場(chǎng)，要明確兩電荷連線和兩電荷連線的中垂線上的電場(chǎng)分布情況；注意電場(chǎng)力做功等于電勢(shì)能的減小量．2.如圖所示，重10N的滑塊輕放在傾角為30°的斜面上，從a點(diǎn)由靜止開(kāi)始下滑，到b點(diǎn)接觸到一個(gè)輕彈簧，滑塊壓縮彈簧到c點(diǎn)開(kāi)始彈回，返回b點(diǎn)離開(kāi)彈簧，最后又回到a點(diǎn)．已知ab=1m，bc=0.2m，則以下結(jié)論錯(cuò)誤的是（）A．整個(gè)過(guò)程中彈簧彈性勢(shì)能的最大值為6JB．整個(gè)過(guò)程中滑塊動(dòng)能的最大值為6JC．從c到b彈簧的彈力對(duì)滑塊做功6JD．整個(gè)過(guò)程中彈簧、滑塊與地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒參考答案：B【考點(diǎn)】功能關(guān)系．【專題】定性思想；推理法；功能關(guān)系能量守恒定律．【分析】了解滑塊的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，滑塊先加速運(yùn)動(dòng)到b，接觸彈簧后滑塊沒(méi)有減速，而是繼續(xù)加速，當(dāng)滑塊的合力為0時(shí)，滑塊速度最大，再向下做減速運(yùn)動(dòng)，速度減到0時(shí)，彈簧壓得最緊，彈性勢(shì)能最大．選擇適當(dāng)?shù)倪^(guò)程運(yùn)用動(dòng)能定理列式求解．【解答】解：A、滑塊從a到c，運(yùn)用動(dòng)能定理得：mghac+W彈′=0﹣0解得：W彈′=﹣6J．彈簧彈力做的功等于彈性勢(shì)能的變化，所以整個(gè)過(guò)程中彈簧彈性勢(shì)能的最大值為6J，故A正確．B、當(dāng)滑塊的合力為0時(shí)，滑塊速度最大，設(shè)滑塊在d點(diǎn)合力為0，d點(diǎn)在b和c之間．滑塊從a到d，運(yùn)用動(dòng)能定理得：mghad+W彈=EKd﹣0mghad＜6J，W彈＜0，所以EKd＜6J．故B錯(cuò)誤．C、從c點(diǎn)到b點(diǎn)彈簧的彈力對(duì)滑塊做功與從b點(diǎn)到c點(diǎn)彈簧的彈力對(duì)滑塊做功大小相等，根據(jù)A選項(xiàng)分析可知C正確．D、整個(gè)過(guò)程中彈簧、滑塊與地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，沒(méi)有與系統(tǒng)外發(fā)生能量轉(zhuǎn)化，故D正確．本題選錯(cuò)誤的，故選：B3.（多選）質(zhì)量為m，帶電量為+q的小球從距離地面高為h處以一定的初速度水平拋出，在距拋出點(diǎn)水平距離L處，有一根管口比小球直徑略大的豎直細(xì)管，管的上口距離地面h/2．為使小球能無(wú)碰撞的通過(guò)管子，可以在管口上方的整個(gè)區(qū)域內(nèi)加上水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，如圖，則下列說(shuō)法中正確的是A.所加電場(chǎng)方向應(yīng)該水平向左B.小球平拋的水平初速度大小為C.所加電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度為

D.小球落地的動(dòng)能為mgh+

參考答案：AC4.（單選）已知地球半徑約為6.4×106m，空氣的摩爾質(zhì)量約為29×10－3kg·mol－1，一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓約為1.0×105Pa。利用以上數(shù)據(jù)可估算出地球表面大氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為_(kāi)_______。（填選項(xiàng)前的字母）A．4×1016m3B．4×1018m3C．4×1020m3D．4×1022m3參考答案：B5.（單選）如圖所示，空間分布著豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)E，現(xiàn)在電場(chǎng)區(qū)域內(nèi)某點(diǎn)O處放置一負(fù)點(diǎn)電荷Q，并在以O(shè)點(diǎn)為球心的球面上選取a、b、c、d四點(diǎn)，其中ac連線為球的水平大圓直徑，bd連線與電場(chǎng)方向平行．不計(jì)空氣阻力，則下列說(shuō)法正確的是()A．b、d兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，電勢(shì)相等B．a(chǎn)、c兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，電勢(shì)不相等C．若從b點(diǎn)拋出一帶負(fù)電小球，小球可能沿b、a所在圓周做曲線運(yùn)動(dòng)D．若從b點(diǎn)拋出一帶正電小球，小球可能沿b、d所在圓周做勻速圓周運(yùn)動(dòng)參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波，在t＝0時(shí)刻波剛好傳播到x＝6m處的質(zhì)點(diǎn)A，如圖所示，已知波的傳播速度為48m/s。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：①?gòu)膱D示時(shí)刻起再經(jīng)過(guò)________s，質(zhì)點(diǎn)B第一次處于波峰；②寫出從圖示時(shí)刻起質(zhì)點(diǎn)A的振動(dòng)方程為_(kāi)_______cm。參考答案：①0.5②①B點(diǎn)離x=0處波峰的距離為△x=24m，當(dāng)圖示時(shí)刻x=0處波峰傳到質(zhì)點(diǎn)B第一次處于波峰，則經(jīng)過(guò)時(shí)間為②波的周期為，圖示時(shí)刻，A點(diǎn)經(jīng)過(guò)平衡向下運(yùn)動(dòng)，則從圖示時(shí)刻起質(zhì)點(diǎn)A的振動(dòng)方程為7.氫原子第n能級(jí)的能量為En=，其中E1為基態(tài)能量．當(dāng)氫原子由第5能級(jí)躍遷到第3能級(jí)時(shí)，發(fā)出光子的頻率為；若氫原子由第3能級(jí)躍遷到基態(tài)，發(fā)出光子的頻率為，則=

。參考答案：8.氣墊導(dǎo)軌可以在導(dǎo)軌和滑塊之間形成一薄層空氣膜，使滑塊和導(dǎo)軌間的摩擦幾乎為零，如圖所示，讓滑塊從氣墊導(dǎo)軌是某一高度下滑，滑塊上的遮光片的寬度為s，當(dāng)遮光片通過(guò)電門時(shí)與光電門相連的數(shù)字毫秒器顯示遮光時(shí)間為t，則庶光片通過(guò)光電門的平均速度為v= （1）關(guān)于這個(gè)平均速度，有如下討論： A．這個(gè)平均速度不能作為實(shí)驗(yàn)中遮光片通過(guò)光電門時(shí)滑塊的瞬時(shí)速度 B．理論上，遮光片寬度越窄，遮光片通過(guò)光電門的平均越接近瞬時(shí)速度 C．實(shí)驗(yàn)中所選遮光片并非越窄越好，還應(yīng)考慮測(cè)量時(shí)間的精確度，遮光片太窄，時(shí)間測(cè)量精度就會(huì)降低，所測(cè)瞬時(shí)速度反而不準(zhǔn)確 D．實(shí)驗(yàn)中，所選遮光片越寬越好，這樣時(shí)間的測(cè)量較準(zhǔn)，得到的瞬時(shí)速度將比較準(zhǔn)確，這些討論中，正確的是：

； （2）利用這一裝置可驗(yàn)證機(jī)械能守桓定律?；瑝K和遮光片總質(zhì)量記為M（kg），若測(cè)出氣墊導(dǎo)軌總長(zhǎng)L0、遮光片的寬度s，氣墊導(dǎo)軌兩端到桌面的高度差h、滑塊從由靜止釋放到經(jīng)過(guò)光時(shí)門時(shí)下滑的距離L和遮光時(shí)間t，這一過(guò)程中：滑塊減少的重力勢(shì)能的表達(dá)式為：

，滑塊獲得的動(dòng)能表達(dá)式為：

；參考答案：（1）BC

（2）

知道光電門測(cè)量滑塊瞬時(shí)速度的原理，能根據(jù)已知的運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出速度進(jìn)而計(jì)算物體的動(dòng)能是解決本題的關(guān)鍵。9.設(shè)地球半徑為R，地球表面的重力加速度為g，地球自轉(zhuǎn)角速度為，則沿地球表面運(yùn)行的人造地球衛(wèi)星的周期為_(kāi)_______；某地球同步通訊衛(wèi)星離地面的高度H為_(kāi)________．參考答案：2π，解析：由mg=mR，解得沿地球表面運(yùn)行的人造地球衛(wèi)星的周期為T=2π。地球同步通訊衛(wèi)星，繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為ω，由G=mrω，r=R+H，GM/R2=g聯(lián)立解得H=。10.自行車轉(zhuǎn)彎可近似成自行車?yán)@某個(gè)定點(diǎn)O（圖中未畫出）做圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示為自行車轉(zhuǎn)彎的俯視圖，自行車前后輪接觸地面的位置A、B相距L，虛線表示兩點(diǎn)轉(zhuǎn)彎的軌跡，OB距離。則前輪與車身夾角θ=

；B點(diǎn)速度大小v1=2m/s。則A點(diǎn)的速度v2=______m/s。參考答案：30o；2.3111.如圖（a）所示，寬為L(zhǎng)=0.3m的矩形線框水平放置，一根金屬棒放在線框上與線框所圍的面積為0.06m2，且良好接觸，線框左邊接一電阻R=2Ω，其余電阻均不計(jì)．現(xiàn)讓勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直穿過(guò)線框，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖（b）所示，最初磁場(chǎng)方向豎直向下．在0.6s時(shí)金屬棒剛要滑動(dòng)，此時(shí)棒受的安培力的大小為_(kāi)___________N；加速度的方向向_______．（填“左”、“右”）

參考答案：

答案：0.3

左12.汽車以15m/s的初速度作勻減速直線運(yùn)動(dòng)，若在第二秒內(nèi)通過(guò)的位移是7.5m，則汽車的加速度大小為_(kāi)_____m/s2，在剎車之后的1s內(nèi)、2s內(nèi)、3s內(nèi)汽車通過(guò)的位移之比為_(kāi)_____。參考答案：5

；

5：8：913.氫原子第n能級(jí)的能量為En=，其中E1為基態(tài)能量．當(dāng)氫原子由第5能級(jí)躍遷到第3能級(jí)時(shí)，發(fā)出光子的頻率為；若氫原子由第3能級(jí)躍遷到基態(tài)，發(fā)出光子的頻率為，則=

。參考答案：三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.如圖甲所示，將一質(zhì)量m=3kg的小球豎直向上拋出，小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示，設(shè)阻力大小恒定不變，g=10m/s2，求（1）小球在上升過(guò)程中受到阻力的大小f．（2）小球在4s末的速度v及此時(shí)離拋出點(diǎn)的高度h．參考答案：（1）小球上升過(guò)程中阻力f為5N；（2）小球在4秒末的速度為16m/s以及此時(shí)離拋出點(diǎn)h為8m考點(diǎn)： 牛頓第二定律；勻變速直線運(yùn)動(dòng)的圖像．專題： 牛頓運(yùn)動(dòng)定律綜合專題．分析： （1）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度時(shí)間公式求出小球上升的加速度，再根據(jù)牛頓第二定律求出小球上升過(guò)程中受到空氣的平均阻力．（2）利用牛頓第二定律求出下落加速度，利用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求的速度和位移．解答： 解：由圖可知，在0～2s內(nèi)，小球做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小為：由牛頓第二定律，有：f+mg=ma1代入數(shù)據(jù)，解得：f=6N．（2）2s～4s內(nèi)，小球做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，其所受阻力方向與重力方向相反，設(shè)加速度的大小為a2，有：mg﹣f=ma2即4s末小球的速度v=a2t=16m/s依據(jù)圖象可知，小球在4s末離拋出點(diǎn)的高度：．答：（1）小球上升過(guò)程中阻力f為5N；（2）小球在4秒末的速度為16m/s以及此時(shí)離拋出點(diǎn)h為8m點(diǎn)評(píng)： 本題主要考查了牛頓第二定律及運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，注意加速度是中間橋梁15.（選修3-4）（6分）如圖所示，己知平行玻璃磚的折射率，厚度為。入射光線以入射角60°射到玻璃磚的上表面，經(jīng)玻璃磚折射從下表面射出，出射光線與入射光線平行，求兩平行光線間距離。（結(jié)果可用根式表示）參考答案：解析：∵n=

∴r=300

（2分）

光路圖如圖所示

∴L1=d/cosr=

（2分）

∴L2=L1sin300=

（2分）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，輕彈簧的一段固定，另一端與一質(zhì)量為M=1.99kg的物塊相連，開(kāi)始時(shí)彈簧處于原長(zhǎng)，現(xiàn)有一質(zhì)量為m=0.01kg的子彈以v0=600m/s的水平速度射向物塊，并留在物塊中一起向左運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)時(shí)間t=0.3s后停下，此時(shí)彈簧的壓縮量x=20cm．已知物塊與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5，重力加速度g取10m/s2，求：Ⅰ．彈簧被壓縮到最短時(shí)具有的彈性勢(shì)能；Ⅱ．在物塊向左運(yùn)動(dòng)0.3s的過(guò)程中彈簧對(duì)物塊的沖量．參考答案：解：Ⅰ、選水平向左為正方向，對(duì)于由子彈和物塊組成的系統(tǒng)，子彈射入物塊前后，由動(dòng)量守恒定律可得

mv0=（M+m）v子彈留在物塊中以后，壓縮彈簧的過(guò)程由能量守恒定律可得（M+m）v2=Ep+μ（M+m）gx解得Ep=7JⅡ、對(duì)于由子彈和物塊組成的系統(tǒng)，在時(shí)間t內(nèi)，由動(dòng)量定理可得

I﹣μ（M+m）gt=0﹣（M+m）v解得I=﹣3N?s，沖量的大小為3N?s，方向水平向右答：Ⅰ、彈簧被壓縮到最短時(shí)具有的彈性勢(shì)能是7J；Ⅱ、在物塊向左運(yùn)動(dòng)0.3s的過(guò)程中彈簧對(duì)物塊的沖量大小為3N?s，方向水平向右．【考點(diǎn)】動(dòng)量守恒定律；功能關(guān)系．【分析】Ⅰ、子彈射入物塊的過(guò)程，子彈和物塊組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，由動(dòng)量守恒定律求子彈擊中物塊后瞬間的速度．再根據(jù)能量守恒定律求彈簧被壓縮到最短時(shí)具有的彈性勢(shì)能；Ⅱ、對(duì)子彈和物塊組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象，由動(dòng)量定理求在物塊向左運(yùn)動(dòng)0.3s的過(guò)程中彈簧對(duì)物塊的沖量．17.在如圖所示的光滑水平面上，小明站在靜止的小車上用力向右推靜止的木箱，木箱最終以速度v向右勻速運(yùn)動(dòng)．已知木箱的質(zhì)量為m，人與車的質(zhì)量為2m，木箱運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后與豎直墻壁發(fā)生彈性碰撞，反彈回來(lái)后被小明接住．求：

①推出木箱后小明和小車一起運(yùn)動(dòng)的速度v1的大?。虎谛∶鹘幼∧鞠浜笕咭黄疬\(yùn)動(dòng)的速度v2的大?。畢⒖即鸢福阂?jiàn)解析（2）解：①取向左為正方向，由動(dòng)量守恒定律有0=2mv1-mv（2分）得（1分）②小明接木箱的過(guò)程中動(dòng)量守恒，有（2分）解得（1分）18.如圖所示，兩根足夠長(zhǎng)的光滑金屬導(dǎo)軌MN、PQ間距為l=0.5m，其電阻不計(jì)，兩導(dǎo)軌及其構(gòu)成的平面均與水平面成30°角。完全相同的兩金屬棒ab、cd分別垂直導(dǎo)軌放置，每棒兩端都與導(dǎo)軌始終有良好接觸，已知兩棒的質(zhì)量均為m=0.02kg，電阻均為R=0.1Ω，整個(gè)裝置處在垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.4T，棒ab在平行于導(dǎo)軌向上的力F1作用下，以速度v＝2m/s沿導(dǎo)軌向上勻速運(yùn)動(dòng)，而棒cd在平行于導(dǎo)軌的力F2的作用下保持靜止。取g=10m/s2，（1）求出F2的大小和方向（2）棒cd每產(chǎn)生Q=1J的熱量，力F1做的功W是多少？（3）若釋放棒cd，保持ab棒速度v＝2m/s不變，棒cd的最終速度是多少？參考答案：解：（1）金屬棒ab的電動(dòng)勢(shì)：

回路的電流強(qiáng)度：

ks5u

棒