河南省周口市醒民高級中學(xué)2022年高三物理下學(xué)期期末試卷含解析

河南省周口市醒民高級中學(xué)2022年高三物理下學(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15分．每小題只有一個選項符合題意1.中學(xué)力學(xué)單位制中，基本單位正確的是哪組（用符號表示單位）：A．N、m、Kg

B．m、Kg、s

C．m、g、s

D．Km、s、g參考答案：B2.（多選）如圖所示，xOy坐標平面在豎直面內(nèi)，x軸沿水平方向，y軸正方向豎直向上，在圖示空間內(nèi)有垂直于xOy平面的水平勻強磁場．一帶電小球從O點由靜止釋放，運動軌跡如圖中曲線．關(guān)于帶電小球的運動，下列說法中正確的是A．OAB軌跡為半圓B．小球運動至最低點A時速度最大，且沿水平方向C．小球在整個運動過程中機械能守恒D．小球在A點時受到的洛倫茲力與重力大小相等參考答案：BC3.在xOy平面內(nèi)有一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波，波速為2m/s，M、N是平衡位置相距2m的兩個質(zhì)點。如圖所示，在t＝0時M通過其平衡位置沿y軸正方向運動，N位于其平衡位置上方最大位移處，已知該波的周期大于1s，則A．該波的周期為sB．在t＝s時，N的速度一定為2m/sC．從t＝0到t＝1s，M向右移動了2mD．從t＝s到t＝s，M的動能逐漸增大參考答案：D4.蹦床運動員與床墊接觸的過程可簡化為下述模型：運動員從高處落到處于自然狀態(tài)的床墊（A位置）上，隨床墊一同向下做變速運動到達最低點（B位置），如圖.有關(guān)運動員從A運動至B的過程，說法正確是：A.運動員的機械能守恒

B.運動員的速度一直減小C.合力對運動員做負功

D.運動員先失重后超重參考答案：CD5.（多選）北京時間2005年7月4日下午，美國探測器成功撞擊“坦普爾一號”彗星，并投入彗星的懷抱，實現(xiàn)了人類歷史上第一次對彗星的“大碰撞”，如圖所示．設(shè)“坦普爾一號”彗星繞太陽運行的軌道是一橢圓，其運行周期為5.74年，則下列說法中正確的是（

）A．探測器的最小發(fā)射速度為7.9km/sB．“坦普爾一號”彗星運動至近日點處的加速度大于遠日點處的加速度C．“坦普爾一號”彗星運動至近日點處的線速度小于遠日點處的線速度D．探測器運行的周期小于5.74年參考答案：BD

試題分析：要想脫離太陽控制，發(fā)射速度要達到第二宇宙速度11.2km/s，故選項A錯誤；根據(jù)萬有引力定律和牛頓第二定律，得，可知近日點的加速度大，故選項B正確；根據(jù)開普勒第二定律可知，行星繞日的運動的近日點的線速度大，遠日點的線速度小，故選項C錯誤；探測器的軌道比彗星低，根據(jù)開普勒第三定律可知其周期一定比彗星的小，故選項D正確．考點：萬有引力定律；開普勒定律．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.某天體存在一顆繞其做勻速圓周運動的衛(wèi)星，已知天體半徑為R，衛(wèi)星離天體表面的高度為h，衛(wèi)星的線速度大小為v，則衛(wèi)星的周期為，天體的質(zhì)量為（萬有引力恒量為G）．參考答案：解：衛(wèi)星的周期T=．根據(jù)得，天體的質(zhì)量M=．故答案為：，．7.如圖所示是一列向右傳播的橫波，波速為0.4m/s，M點的橫坐標x=10m，圖示時刻波傳到N點．現(xiàn)從圖示時刻開始計時，經(jīng)過s時間，M點第二次到達波谷；這段時間里，N點經(jīng)過的路程為cm．參考答案：29；145【考點】波長、頻率和波速的關(guān)系．【分析】由圖讀出波長，求出周期．由MN間的距離求出波傳到M的時間，波傳到M時，起振方向向上，經(jīng)過1T，M點第二次到達波谷，即可求出M點第二次到達波谷的總時間；根據(jù)時間與周期的關(guān)系，求解N點經(jīng)過的路程．【解答】解：由圖讀出波長λ=1.6m，周期T==波由圖示位置傳到M的時間為t1==s=22s波傳到M時，起振方向向上，經(jīng)過1T=7s，M點第二次到達波谷，故從圖示時刻開始計時，經(jīng)過29s時間，M點第二次到達波谷；由t=29s=7T，則這段時間里，N點經(jīng)過的路程為S=?4A=29×5cm=145cm．故答案為：29；1458.小楊同學(xué)用如圖所示的實驗裝置“探究小車動能變化與合外力做功的關(guān)系”，圖中A為小車，連接在小車后面的紙帶穿過電火花打點計時器B的限位孔，它們均置于水平放置的一端帶有定滑輪的足夠長的木板上，C為彈簧測力計，假設(shè)繩與滑輪之間的摩擦以及紙帶穿過計時器時受到的摩擦均不計，實驗時，先接通電源再松開小車，計時器在紙帶上留下一系列點。計數(shù)點s/cmΔv2/m2s-2O//A1.600.04B3.600.09C6.000.15D7.000.19E9.200.23

（1）該同學(xué)在一條比較理想的紙帶上，依次選取O、A、B、C、D、E共6個計數(shù)點，分別測量后5個計數(shù)點與計數(shù)點O之間的距離，并計算了它們與O點之間的速度平方差（注：），填入下表：

請以縱坐標，以s為橫坐標作出圖像；若測出小車質(zhì)量為0.2kg，結(jié)合圖像可求得小車所受合外力的大小為

N。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（2）該同學(xué)通過計算發(fā)現(xiàn)小車所受合外力小于測力計讀數(shù)，明顯超出實驗誤差的正常范圍，你認為主要原因是

。參考答案：（1）如右圖，0.25

（2）長木板對小車存在摩擦力9.在光電效應(yīng)試驗中，某金屬的截止頻率相應(yīng)的波長為，該金屬的逸出功為______。若用波長為（<0）單色光做實驗，則其截止電壓為______。已知電子的電荷量，真空中的光速和布朗克常量分別為e、c和h。參考答案：10.如圖所示，AB為勻質(zhì)桿，其重為8N，它與豎直墻面成37°角；BC為支撐AB的水平輕桿，A、B、C三處均用鉸鏈連接且位于同一豎直平面內(nèi)。則BC桿對B端鉸鏈的作用力的方向為________________，該力的大小為_____________N。（sin37°=0.6，cos37°=0.8）參考答案：水平向右，311.一個圓盤邊緣系一根細繩，繩的下端拴著一個質(zhì)量為m的小球，圓盤的半徑是r，繩長為L，圓盤勻速轉(zhuǎn)動時小球隨著一起轉(zhuǎn)動，并且細繩與豎直方向成θ角，如圖所示，則圓盤的轉(zhuǎn)速是______.參考答案：12.（6分）改變內(nèi)能的兩種方式：_____________和________________。參考答案：做功；熱傳遞13.一衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動的線速度大小為v，若地球質(zhì)量為M，引力常量為G，則該衛(wèi)星的圓周運動的半徑R為

；它在1/6周期內(nèi)的平均速度的大小為

。參考答案：；三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.質(zhì)點做勻減速直線運動，在第1內(nèi)位移為，停止運動前的最后內(nèi)位移為，求：（1）在整個減速運動過程中質(zhì)點的位移大小.（2）整個減速過程共用時間.參考答案：（1）（2）試題分析：（1）設(shè)質(zhì)點做勻減速運動的加速度大小為a，初速度為由于質(zhì)點停止運動前最后1s內(nèi)位移為2m，則：所以質(zhì)點在第1秒內(nèi)有位移為6m，所以在整個減速運動過程中，質(zhì)點的位移大小為：（2）對整個過程逆向考慮，所以考點：牛頓第二定律，勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系．15.(3-5模塊)(5分)有兩個質(zhì)量為m的均處于基態(tài)的氫原子A、B，A靜止，B以速度v0與之發(fā)生碰撞．己知：碰撞前后二者的速度均在一條直線上，碰撞過程中部分動能有可能被某一氫原子吸收。從而該原子由基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，然后，此原子向低能級態(tài)躍遷，并發(fā)出光子．如欲碰后發(fā)出一個光子，則速度v0至少需要多大？己知氫原子的基態(tài)能量為E1(E1<0)。參考答案：解析：，--------------(1分)

，--------------(1分)

，--------------(1分)

--------------(2分)四、計算題：本題共3小題，共計47分16.電子擴束裝置由電子加速器、偏轉(zhuǎn)電場和偏轉(zhuǎn)磁場組成；偏轉(zhuǎn)電場的極板由相距為d的兩塊水平平行放置的導(dǎo)體板組成，如圖甲所示；大量電子由靜止開始，經(jīng)加速電場加速后，連續(xù)不斷地沿水平方向從兩板正中間OO′射入偏轉(zhuǎn)電場．當(dāng)兩板不帶電時，這些電子通過兩板之間的時間為2t0；當(dāng)在兩板上加如圖乙所示的電壓時（U0為已知），所有電子均能從兩板間通過，然后進入垂直紙面向里、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，最后都垂直打在豎直放置的熒光屏上．已知電子的質(zhì)量為m、電荷量為e，其重力不計．求：（1）電子離開偏轉(zhuǎn)電場時的位置到OO′的最小距離和最大距離；（2）偏轉(zhuǎn)磁場區(qū)域的水平寬度L；（3）偏轉(zhuǎn)磁場區(qū)域的最小面積S．參考答案：（1），（2）（3）試題分析：（1）由題意可知，從t0、3t0、……等時刻進入偏轉(zhuǎn)電場的電子離開偏轉(zhuǎn)電場時的位置到OO＇的距離最小，有：得電子的最小距離從0、2t0、4t0、……等時刻進入偏轉(zhuǎn)電場的電子離開偏轉(zhuǎn)電場時的位置到OO＇的距離最大，有：電子的最大距離為：（2）設(shè)電子從偏轉(zhuǎn)電場中射出時的偏向角為q，由于電子要垂直打在熒光屏上，所以電子在磁場中運動半徑應(yīng)為：設(shè)電子離開偏轉(zhuǎn)電場時的速度為vt，垂直偏轉(zhuǎn)極板的速度為vy，則電子離開偏轉(zhuǎn)電場時的偏向角為：，式中又：解得：考點：帶電粒子在電場及在磁場中的運動.17.如圖所示，M、N為中心開有小孔的平行板電容器的兩極板，相距為D，其右側(cè)有一邊長為2a的正三角形區(qū)域，區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強磁場，在極板M、N之間加上電壓U后，M板電勢高于N板電勢．現(xiàn)有一帶正電的粒子，質(zhì)量為m、電荷量為q，其重力和初速度均忽略不計，粒子從極板M的中央小孔S1處射入電容器，穿過小孔S2后從距三角形A點a的P處垂直AB方向進入磁場，試求：（1）粒子到達小孔S2時的速度；（2）若粒子從P點進入磁場后經(jīng)時間t從AP間離開磁場，求粒子的運動半徑和磁感應(yīng)強度的大?。唬?）若粒子能從AC間離開磁場，磁感應(yīng)強度應(yīng)滿足什么條件？參考答案：解：（1）帶電粒子在電場中運動時，由動能定理得，qU=，解得粒子進入磁場時的速度大小為v=．（2）粒子的軌跡圖如圖所示，粒子從進入磁場到AP間離開，由牛頓第二定律可得，，粒子在磁場中運動的時間為t=，由以上兩式可得軌道半徑R=，磁感應(yīng)強度B=．（3）粒子從進入磁場到從AC間離開，若粒子恰能到達BC邊界，如圖所示，設(shè)此時的磁感應(yīng)強度為B1，根據(jù)幾何關(guān)系有此時粒子的軌道半徑為，由牛頓第二定律可得，，由以上兩式可得，粒子從進入磁場到從AC間離開，若粒子恰能到達AC邊界，如圖所示，設(shè)此時的磁感應(yīng)強度為B2，由牛頓第二定律可得，，由以上兩式解得．綜上所述要使粒子能從AC間離開磁場，磁感應(yīng)強度應(yīng)滿足：．答：（1）粒子到達小孔S2時的速度為．（2）粒子的運動半徑為，磁感應(yīng)強度的大小為．（3）磁感應(yīng)強度應(yīng)滿足．【考點】帶電粒子在勻強磁場中的運動；帶電粒子在勻強電場中的運動．【分析】（1）粒子在加速電場中，電場