廣東省江門市都會(huì)中學(xué)2022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.某實(shí)驗(yàn)小組用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)驗(yàn)證楞次定律。在線圈由圖示位置自上而下穿過(guò)固定的條形磁鐵的過(guò)程中，從上向下看，線圈中感應(yīng)電流方向是A．先順時(shí)針方向，后逆時(shí)針方向B．先逆時(shí)針方向，后順時(shí)針方向C．一直是順時(shí)針方向D．一直是逆時(shí)針方向參考答案：答案：A2.（單選）地球有一個(gè)可能的天然衛(wèi)星被命名為“J002E2”，這個(gè)天體是美國(guó)亞利桑那州的業(yè)余天文愛好者比爾·楊發(fā)現(xiàn)的，他發(fā)現(xiàn)“J002E2”并不是路經(jīng)地球，而是以50天的周期圍繞地球運(yùn)行，其特征很像火箭的殘片或其他形式的太空垃圾．由此可知“J002E2”繞地半徑與月球繞地的半徑之比約為參考答案：A3.(雙選)下列關(guān)于摩擦力的說(shuō)法，正確的是：（A）作用在物體上的滑動(dòng)摩擦力只能使物體減速，不可能使物體加速（B）作用在物體上的靜摩擦力只能使物體減速，不可能使物體加速（C）作用在物體上的滑動(dòng)摩擦力既可能使物體減速，也可能使物體加速

（D）作用在物體上的靜摩擦力既可能使物體減速，也可能使物體加速參考答案：CD4.A、B為某電場(chǎng)中一條直線上的兩個(gè)點(diǎn)，現(xiàn)將正點(diǎn)電荷從A點(diǎn)靜止釋放，僅在電場(chǎng)力作用下運(yùn)動(dòng)一段距離到達(dá)B點(diǎn)，其電勢(shì)能EP隨位移x的變化關(guān)系如圖所示。從A到B過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是A．電場(chǎng)力對(duì)電荷一直做正功

B．電勢(shì)一直升高C．電荷所受電場(chǎng)力先減小后增大

D．電荷所受電場(chǎng)力先增大后減小參考答案：C5.（單選）如圖所示，一條細(xì)繩跨過(guò)定滑輪連接物體A、B，A懸掛起來(lái)，B穿在一根豎直桿上，兩物體均保持靜止，不計(jì)繩與滑輪、B與豎直桿間的摩擦，已知繩與豎直桿間的夾角為θ，則物體A、B質(zhì)量之比mA∶mB等于(

)A．cosθ∶1

B．1∶cosθ

C．tanθ∶1

D．1∶sinθ參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.(4分)從事太空研究的宇航員需要長(zhǎng)時(shí)間在太空的微重力條件下工作、生活，這對(duì)適應(yīng)了地球表面生活的人，將產(chǎn)生很多不良影響。為了解決這個(gè)問題，有人建議在未來(lái)的太空城中建立兩個(gè)一樣的太空艙，它們之間用硬桿相連，可繞O點(diǎn)高速轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖所示。由于做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，處于太空中的宇航員將能體驗(yàn)到與在地面上受重力相似的感覺。太空艙中宇航員感覺到的“重力”方向指向

；假設(shè)O點(diǎn)到太空艙的距離為90m，要想讓太空艙中的宇航員能體驗(yàn)到地面重力相似的感覺，則太空艙轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度大約是

rad/s（g取10m/s2）。參考答案：

答案：沿半徑方向向外；1/37.(1)下列說(shuō)法正確的是________．A.光電效應(yīng)現(xiàn)象說(shuō)明光具有粒子性B.普朗克在研究黑體輻射問題時(shí)提出了能量子假說(shuō)C.玻爾建立了量子理論，成功解釋了各種原子發(fā)光現(xiàn)象D.運(yùn)動(dòng)的宏觀物體也具有波動(dòng)性，其速度越大物質(zhì)波的波長(zhǎng)越大(2)氫原子的能級(jí)圖如圖所示，一群處于n＝4能級(jí)的氫原子向較低能級(jí)躍遷，能產(chǎn)生________種不同頻率的光子，其中頻率最大的光子是從n＝4的能級(jí)向n＝________的能級(jí)躍遷所產(chǎn)生的．(3)如圖所示，質(zhì)量均為m的小車與木箱緊挨著靜止在光滑的水平冰面上，質(zhì)量為2m的小明站在小車上用力向右迅速推出木箱，木箱相對(duì)于冰面的速度為v，接著木箱與右側(cè)豎直墻壁發(fā)生彈性碰撞，反彈后被小明接住，求小明接住木箱后三者共同速度的大?。畢⒖即鸢福?.用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證牛頓第二定律．①完成平衡摩擦力的相關(guān)內(nèi)容：（i）取下砂桶，把木板不帶滑輪的一端墊高，接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，

（選填“靜止釋放”或“輕推”）小車，讓小車拖著紙帶運(yùn)動(dòng)．（ii）如果打出的紙帶如圖所示，則應(yīng)

（選填“增大”或“減小”）木板的傾角，反復(fù)調(diào)節(jié)，直到紙帶上打出的點(diǎn)跡

，平衡摩擦力才完成．②如圖所示是某次實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶，其中A、B、C、D、E是計(jì)數(shù)點(diǎn)(每打5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn))，其中L1=3.07cm,L2=12.38cm,L3=27.87cm,L4=49.62cm。則打C點(diǎn)時(shí)小車的速度為

m/s，小車的加速度是

m/s2。(計(jì)算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)參考答案：①（i）輕推（ii）減小，間隔均勻（之間的距離大致相等）；②1.24，6.22；9.在β衰變中常伴有一種稱為“中微子”的粒子放出．中微子的性質(zhì)十分特別，因此在實(shí)驗(yàn)中很難探測(cè)。1953年，萊尼斯和柯文建造了一個(gè)由大水槽和探測(cè)器組成的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，利用中微子與水中11H的核反應(yīng)，間接地證實(shí)了中微子的存在．（1）中微子與水中的11H發(fā)生核反應(yīng)，產(chǎn)生中子(01n)和正電子(＋10e)，即中微子＋11H―→01n＋＋10e

可以判定，中微子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)分別是________．（3分）(填寫選項(xiàng)前的字母)A．0和0

B．0和1C．1和0

D．1和1（2）上述核反應(yīng)產(chǎn)生的正電子與水中的電子相遇，與電子形成幾乎靜止的整體后，可以轉(zhuǎn)變?yōu)閮蓚€(gè)光子(γ)，即

＋10e＋－10e―→2γ.

已知正電子和電子的質(zhì)量都為9.1×10－31kg，反應(yīng)中產(chǎn)生的每個(gè)光子的能量約為____

____J．（4分）

普朗克常量為h=6.63×10－34J·s

1u質(zhì)量對(duì)應(yīng)的能量為931.5MeV參考答案：10.（9分）探究能力是物理學(xué)研究的重要能力之一。物體因繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)而具有的動(dòng)能叫轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能，轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能的大小與物體轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度有關(guān)。為了研究某一砂輪的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能Ek與角速度ω的關(guān)系。某同學(xué)采用了下述實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行探索：如圖所示，先讓砂輪由動(dòng)力帶動(dòng)勻速旋轉(zhuǎn)測(cè)得其角速度ω，然后讓砂輪脫離動(dòng)力，由于克服轉(zhuǎn)軸間摩擦力做功，砂輪最后停下，測(cè)出砂輪脫離動(dòng)力到停止轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)n，通過(guò)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出結(jié)論。經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的幾組ω和n如下表所示：

ω/rad·s－10.51234n5.02080180320Ek/J

另外已測(cè)得砂輪轉(zhuǎn)軸的直徑為1cm，轉(zhuǎn)軸間的摩擦力為10/πN。（1）計(jì)算出砂輪每次脫離動(dòng)力的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能，并填入上表中。（2）由上述數(shù)據(jù)推導(dǎo)出該砂輪的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能Ek與角速度ω的關(guān)系式為

。（3）若測(cè)得脫離動(dòng)力后砂輪的角速度為2.5rad/s，則它轉(zhuǎn)過(guò)45圈后的角速度為

rad/s。參考答案：（1）（全對(duì)得3分）Ek/J0.5281832（2）2ω2（3分）；（3）2（3分）11.約里奧·居里夫婦因發(fā)現(xiàn)人工放射性而獲得了1935年的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)，他們發(fā)現(xiàn)的放射性元素衰變成的同時(shí)放出另一種粒子，這種粒子是．是的同位素，被廣泛應(yīng)用于生物示蹤技術(shù)．1mg隨時(shí)間衰變的關(guān)系如圖所示，請(qǐng)估算4mg的經(jīng)天的衰變后還剩0.25mg。參考答案：正電子

56天核反應(yīng)方程式為：，由質(zhì)量數(shù)守恒知X的質(zhì)量數(shù)為0，由電荷數(shù)守恒知X的質(zhì)子數(shù)為1，所以X為正電子；由圖象知半衰期大約為14天，由公式，得。12.歷史上第一次利用加速器實(shí)現(xiàn)的核反應(yīng)，經(jīng)過(guò)加速后用動(dòng)能為0.5MeV的質(zhì)子H轟擊靜止的X，生成兩個(gè)動(dòng)能均為8.9MeV的He.（1MeV=1.6×-13J）①上述核反應(yīng)方程為___________。②質(zhì)量虧損為_______________kg。參考答案：①

②13.某人在靜止的湖面上豎直上拋一小鐵球，小鐵球上升到最高點(diǎn)后自由下落，穿過(guò)湖水并陷入湖底的淤泥中某一深度處．若不計(jì)空氣阻力，取豎直向上為正方向，則最能反映小鐵球運(yùn)動(dòng)過(guò)程的速度與時(shí)間關(guān)系的圖象是參考答案：D物體在豎直上升過(guò)程中物體的速度豎直向上，即速度大于0，此時(shí)物體的加速度為a1=g，方向豎直向下；到達(dá)最高點(diǎn)后做自由落體運(yùn)動(dòng)，速度方向豎直向下，即速度小于0，此時(shí)物體的加速度加速度為a2=g，方向豎直向下．故進(jìn)入湖水之前物體的加速度保持不變．故速度圖象的斜率保持不變．鐵球進(jìn)入湖水后受到湖水的阻力作用，但重力大于阻力，加速度向下但加速度a3＜g，速度方向仍然向下即速度小于0．在淤泥中運(yùn)動(dòng)的時(shí)候速度仍向下，即速度小于0，但淤泥對(duì)球的阻力大于鐵球的重力，所以加速度方向豎直向上，故物體做減速運(yùn)動(dòng),直至靜止。比較四圖易得D對(duì)。

三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（選修3-5模塊）（4分）2008年北京奧運(yùn)會(huì)場(chǎng)館周圍80％～90％的路燈將利用太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)來(lái)供電，奧運(yùn)會(huì)90％的洗浴熱水將采用全玻真空太陽(yáng)能集熱技術(shù)．科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)太陽(yáng)發(fā)光是由于其內(nèi)部不斷發(fā)生從氫核到氦核的核聚變反應(yīng)，即在太陽(yáng)內(nèi)部4個(gè)氫核（H）轉(zhuǎn)化成一個(gè)氦核（He）和兩個(gè)正電子（e）并放出能量.已知質(zhì)子質(zhì)量mP=1.0073u，α粒子的質(zhì)量mα=4.0015u，電子的質(zhì)量me=0.0005u．1u的質(zhì)量相當(dāng)于931.MeV的能量．①寫出該熱核反應(yīng)方程；②一次這樣的熱核反應(yīng)過(guò)程中釋放出多少M(fèi)eV的能量?（結(jié)果保留四位有效數(shù)字）參考答案：

答案：①4H→He+2e（2分）②Δm=4mP－mα－2me=4×1.0073u－4.0015u－2×0.0005u=0.0267u（2分）ΔE=Δmc2

=0.0267u×931.5MeV/u＝24.86MeV

（2分）15.（09年大連24中質(zhì)檢）（選修3—5）（5分）如圖在光滑的水平桌面上放一個(gè)長(zhǎng)木板A，其上放有一個(gè)滑塊B，已知木板和滑塊的質(zhì)量均為m=0.8kg，滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4，開始時(shí)A靜止，滑塊B以V=4m／s向右的初速度滑上A板，如圖所示，B恰滑到A板的右端，求：①說(shuō)明B恰滑到A板的右端的理由?②A板至少多長(zhǎng)?

參考答案：解析：①因?yàn)锽做勻減速運(yùn)動(dòng)，A做勻加速運(yùn)動(dòng)，A，B達(dá)到共同速度V1時(shí)，B恰滑到A板的右端（2分）

②根據(jù)動(dòng)量守恒

mv=2mv1（1分）

v1=2m/s

……

設(shè)A板長(zhǎng)為L(zhǎng)，根據(jù)能量守恒定律

（1分）

L=1m四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.(20分)如圖所示，滑塊A的質(zhì)量m＝0.01kg，與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，用細(xì)線懸掛的小球質(zhì)量均為m=0.01kg，沿x軸排列，A與第1只小球及相鄰兩小球間距離均為s=2m，線長(zhǎng)分別為L(zhǎng)1、L2、L3…（圖中只畫出三只小球，且小球可視為質(zhì)點(diǎn)），開始時(shí)，滑塊以速度v0＝10m/s沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)，設(shè)滑塊與小球碰撞時(shí)不損失機(jī)械能，碰撞后小球均恰能在豎直平面內(nèi)完成完整的圓周運(yùn)動(dòng)并再次與滑塊正碰，g取10m/s2，求：（1）滑塊能與幾個(gè)小球碰撞？（2）求出碰撞中第n個(gè)小球懸線長(zhǎng)Ln的表達(dá)式。參考答案：解析：（1）因滑塊與小球質(zhì)量相等且碰撞中機(jī)械能守恒，系統(tǒng)動(dòng)量守恒，滑塊與小球相碰撞會(huì)互換速度

(4分)小球在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，機(jī)械能守恒，設(shè)滑塊滑行總距離為s0，有

(4分)得s0＝25m

(2分)（2）滑塊與第n個(gè)球碰撞，設(shè)小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)速度為vn′對(duì)小球,有:

①

(2分)

②

(2分)對(duì)滑塊，有：

③

(4分)解①②③三式:

(2分)17.如圖所示，兩平行光滑的金屬導(dǎo)軌MN、PQ固定在水平面上，相距為L(zhǎng)，處于豎直向下的磁場(chǎng)中，整個(gè)磁場(chǎng)由n個(gè)寬度皆為x0的條形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域1、2…n組成，從左向右依次排列，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小分別為B、2B、3B…nB，兩導(dǎo)軌左端MP間接入電阻R，一質(zhì)量為m的金屬棒ab垂直于MN、PQ放在水平導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌電接觸良好，不計(jì)導(dǎo)軌和金屬棒的電阻。（1）對(duì)金屬棒ab施加水平向右的力，使其從圖示位置開始運(yùn)動(dòng)并穿過(guò)n個(gè)磁場(chǎng)區(qū)，求棒穿越磁場(chǎng)區(qū)1的過(guò)程中通過(guò)電阻R的電量q。（2）對(duì)金屬棒ab施加水平向右的拉力，讓它從圖示位置由靜止開始做勻加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)棒進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)1時(shí)開始做勻速運(yùn)動(dòng)，速度的大小為v。此后在不同的磁場(chǎng)區(qū)施加不同的拉力，使棒保持做勻速運(yùn)動(dòng)穿過(guò)整個(gè)磁場(chǎng)區(qū)。取棒在磁場(chǎng)1區(qū)左邊界為x=0，作出棒ab所受拉力F隨位移x變化的圖像。（3）求第（2）中棒通過(guò)第i（1≤i≤n）磁場(chǎng)區(qū)時(shí)的水平拉力Fi和棒在穿過(guò)整個(gè)磁場(chǎng)區(qū)過(guò)程中回路產(chǎn)生的電熱Q。（用x0、B、L、m、R、n表示）參考答案：解：（1）電路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：通過(guò)電阻R的電量為：導(dǎo)體棒通過(guò)I區(qū)過(guò)程：解得：

（4分）（2）作圖：

（4分）（3）設(shè)進(jìn)入I區(qū)時(shí)拉力為F1，速度v，則有：

①

②聯(lián)立①②解得

，所以

（6分）18.如圖所示，由于街道上的圓形污水井蓋破損，臨時(shí)更換了—個(gè)稍大于井口的紅色圓形平板塑料蓋．為了測(cè)試因塑料蓋意外移動(dòng)致使