2022年湖北省孝感市大悟縣第二高級中學(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15分．每小題只有一個選項符合題意1.（多選）如圖所示，在光滑絕緣的水平面上方，有兩個方向相反的水平方向的勻強(qiáng)磁場，PQ為兩磁場的邊界，磁場范圍足夠大，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小分別為B1=B，B2=2B，一個豎直放置的邊長為a、質(zhì)量為m、電阻為R的正方形金屬線框，以初速度v垂直磁場方向從圖中實線位置開始向右運(yùn)動，當(dāng)線框運(yùn)動到在每個磁場中各有一半的面積時，線框的速度為，則下列判斷正確的是（）A．此過程中通過線框截面的電量為B．此過程中線框克服安培力做的功為mv2C．此時線框的加速度為D．此時線框中的電功率為參考答案：考點：導(dǎo)體切割磁感線時的感應(yīng)電動勢；閉合電路的歐姆定律；電功、電功率．專題：電磁感應(yīng)與電路結(jié)合．分析：根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律和電量q=I△t相結(jié)合求解電量．此時線框中感應(yīng)電動勢為E=2Ba，感應(yīng)電流為I=，線框所受的安培力的合力為F=2BIa，再由牛頓第二定律求解加速度．根據(jù)能量守恒定律求解產(chǎn)生的電能．由P=I2R求解電功率．解答：解：A、感應(yīng)電動勢為：E=，感應(yīng)電流為：I=，電荷量為：q=I△t，解得：q=，故A正確．B、由能量守恒定律得，此過程中回路產(chǎn)生的電能為：E=mv2﹣m（）2=mv2，故B正確；C、此時感應(yīng)電動勢：E=2Ba+Ba=Bav，線框電流為：I==，由牛頓第二定律得：2BIa+BIa=ma加，解得：a加=，故C正確；D、此時線框的電功率為：P=I2R=，故D錯誤；故選：ABC．點評：本題考查電磁感應(yīng)規(guī)律、閉合電路歐姆定律、安培力公式、能量守恒定律等等，難點是搞清楚磁通量的變化．2.如圖為一列沿軸正方向傳播的簡諧橫波在時刻的波形圖及傳播的距離，已知該波的周期為，、、、為沿波傳播方向上的四個質(zhì)點，下列判斷正確的是：A．在時刻，質(zhì)點的速度達(dá)到最大B．從時刻起，質(zhì)點比質(zhì)點先回到平衡位置C．在時刻，質(zhì)點的速度向上且達(dá)到最大D．從時刻起，在一個周期內(nèi)，、、三個質(zhì)點所通過的路程均為一個波長參考答案：BC在t+時刻，c質(zhì)點到達(dá)波峰，速度為零，故A錯誤．波沿x軸正方向傳播，此時刻b、a的振動方向都向上，所以從t時刻起，質(zhì)點b比質(zhì)點a先回到平衡位置，故B正確．波傳到d質(zhì)點的時間為，d質(zhì)點起振方向向下，則在t++即時刻，d質(zhì)點的速度向上且達(dá)到最大，故C正確．從t時刻起，在一個周期內(nèi)，a、b、c三個質(zhì)點所通過的路程均四個振幅，不是一個波長，故D錯誤．故選BC。3.（單選）如圖所示，輕彈簧兩端分別固定質(zhì)量為、的小球a、b，通過兩根細(xì)線將小球吊在水平天花板上，已知兩球均處于靜止?fàn)顟B(tài)，兩細(xì)線與水平方向的夾角均為a，彈簧軸線沿水平方向，以下說法正確的是

A.a球所受細(xì)線的拉力大小為gsina

B.a、b兩球所受細(xì)線的拉力大小不一定相等、

C．b球所受彈簧的彈力的大小為gtanaD.a、b球的質(zhì)量大小關(guān)系一定滿足=參考答案：【知識點】

力的合成與分解的運(yùn)用；共點力平衡的條件及其應(yīng)用B3B4【答案解析】

D

解析：對a球分析，運(yùn)用共點力平衡條件得：細(xì)線的拉力為T=彈簧的彈力F=mgcotαα,對b分析，結(jié)論相同，故=，故A、B、C錯誤；D正確；故選D【思路點撥】根據(jù)共點力平衡求解細(xì)線的拉力和彈簧的彈力大?。畬汕蚍謩e受力分析從而得到力和質(zhì)量的關(guān)系。4.如圖所示，物塊M在靜止的傳送帶上以速度v勻速下滑時，傳送帶突然啟動，方向如圖中箭頭所示，若傳送帶的速度大小也為v，則傳送帶啟動后A.M靜止在傳送帶上

B.M受到的摩擦力不變C.M下滑的速度減小

D.M可能沿斜面向上運(yùn)動參考答案：B解：物塊M在靜止的傳送帶上以速度v勻速下滑時，物體受重力、支持力、沿皮帶向上的滑動摩擦力；傳送帶突然啟動，方向如圖中箭頭所示，物體仍然受重力、支持力、沿皮帶向上的滑動摩擦力；據(jù)，物體受到的摩擦力不變，物體仍沿傳送帶以速度v勻速下滑。故B項正確，ACD三項錯誤?！军c睛】滑動摩擦力大小，方向與相對運(yùn)動的方向相反。5.用r表示物體分子間的距離，EP表示分子勢能。當(dāng)r=r0時，分子間的分子力F=0，設(shè)兩分子相距很遠(yuǎn)時，EP=0。用f引和f斥分別表示它們之間的引力和斥力，則下列說法正確的是（

）

A．當(dāng)r由小于r0逐漸增大到10r0的過程中，F(xiàn)先減小后增大

B．當(dāng)r由小于r0逐漸增大到10r0的過程中，EP先減小后增大

C．當(dāng)r=r0時，分子勢能EP具有最小值

D．當(dāng)r=r0時，分子力F=0，f引=f斥=0參考答案：

答案：BC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示是半徑為5cm的玻璃球，某單色細(xì)光束AB通過此玻璃球時的折射率為，光束AB平行于過球心的直線MN，且兩線相距2.5cm，CD為出射光線。則此單色光線AB進(jìn)入玻璃球時的折射角為

，出射光線CD與MN所成的角為

。參考答案：300，300。7.氫原子的能級圖如圖所示，一群氫原子處于量子數(shù)n＝4能量狀態(tài)，則氫原子最多輻射

種頻率的光子。輻射光子的最大能量為

。參考答案：8.

（選修3-3）（6分）蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī)等熱機(jī)以及電冰箱工作時都利用了氣體狀態(tài)變化來實現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化，我們把這些氣體稱為工質(zhì)．某熱機(jī)經(jīng)過一個循環(huán)后，工質(zhì)從高溫?zé)嵩次鼰酫1，對外做功W，又對低溫?zé)嵩捶艧酫2，工質(zhì)完全回復(fù)初始狀態(tài)，內(nèi)能沒有變化．根據(jù)熱力學(xué)第一定律，在工質(zhì)的一個循環(huán)中，Q1、Q2、W三者之間滿足的關(guān)系是

．熱機(jī)的效率不可能達(dá)到100%，從能量轉(zhuǎn)換的角度，說明

能不能完全轉(zhuǎn)化為

能．參考答案：答案：（2分）

內(nèi)（2分）

機(jī)械（2分）9.為了測量某一彈簧的勁度系數(shù)，將該彈簧豎直懸掛起來，在自由端掛上不同質(zhì)量的砝碼．實驗測出了砝碼質(zhì)量m與彈簧長度l的相應(yīng)數(shù)據(jù)，其對應(yīng)點已在圖中標(biāo)出．(g＝9.8m/s2)

(1)作出m—l的關(guān)系圖線；

(2)彈簧的勁度系數(shù)為________。參考答案：(1)如圖所示

(2)0.259N/m(0.248～0.262)10.如圖為“用DIS（位移傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計算機(jī)）研究加速度和力的關(guān)系”的實驗裝置。（1）在該實驗中必須采用控制變量法，應(yīng)保持___________不變，用鉤碼所受的重力作為___________，用DIS測小車的加速度。（2）改變所掛鉤碼的數(shù)量，多次重復(fù)測量。在某次實驗中根據(jù)測得的多組數(shù)據(jù)可畫出a-F關(guān)系圖線（如圖所示）。

①

分析此圖線的OA段可得出的實驗結(jié)論是_________________________________。②（單選題）此圖線的AB段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是A．小車與軌道之間存在摩擦

B．導(dǎo)軌保持了水平狀態(tài)C．所掛鉤碼的總質(zhì)量太大

D．所用小車的質(zhì)量太大參考答案：（1）小車的總質(zhì)量，小車所受外力，（4分）（2）①在質(zhì)量不變的條件下，加速度與外力成正比，②C，11.如圖所示，半圓形玻璃磚半徑為8cm，使直徑AB垂直于屏幕并接觸于B點，當(dāng)激光束a以i＝30°的入射角射向玻璃磚的圓心O時，在屏幕上M點出現(xiàn)光斑，測得M到B的距離為8cm。則玻璃磚的折射率為________。要使激光束不能從AB面射出，則入射角i至少應(yīng)為___________。參考答案：

(1).

(2).45°【分析】先根據(jù)幾何關(guān)系求解光線的折射角，然后根據(jù)折射定律求解折射率；要使激光束不能從AB面射出，則入射角大于臨界角，根據(jù)求解臨界角.【詳解】因MB=OB=8cm，可知折射角為r=450，根據(jù)光的折射定律可得：；臨界角，可得C=450，即要使激光束不能從AB面射出，則入射角i至少應(yīng)為450.12.參考答案：kQ/r2

--------1分

負(fù)

--------1分

9Q

13.用不同頻率的光照射某金屬均產(chǎn)生光電效應(yīng)，測量金屬遏止電壓Uc與入射光頻率，得到Uc-圖象，根據(jù)圖象求出該金屬的截止頻率c=

Hz，普朗克常量h=

J·s.參考答案：5.0×1014

6.4×10-34三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.21．如圖所示，裝置甲中掛有小桶的細(xì)線繞過定滑輪，固定在小車上；裝置乙中橡皮筋的一端固定在導(dǎo)軌的左端，另一端系在小車上。一同學(xué)用裝置甲和乙分別進(jìn)行實驗，經(jīng)正確操作獲得兩條紙帶①和②，紙帶上的a、b、c……均為打點計時器打出的點。(1)任選一條紙帶讀出b、c兩點間的距離為

；(2)任選一條紙帶求出c、e兩點間的平均速度大小為

，紙帶①和②上c、e兩點間的平均速度①

②(填“大于”“等于”或“小于”)；參考答案：（1）2.10cm或2.40cm

(0.05cm，有效數(shù)字位數(shù)正確)

（2）1.13m/s或1.25m/s

（0.05m/s，有效數(shù)字位數(shù)不作為要求）

15.在利用單擺測定重力加速度的實驗中，由單擺做簡諧運(yùn)動的周期公式得，只要測出多組單擺的擺長L和周期T，作出—L圖象，就可以求出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋碚撋稀狶圖象是一條過坐標(biāo)原點的直線。某同學(xué)在實驗中，用一個直徑為d的帶孔實心鋼球作為擺球，多次改變懸點到擺球頂部的距離，分別測出擺球做簡諧運(yùn)動的周期T后，作出-L圖象，如圖所示。

①造成圖象不過坐標(biāo)原點的原因可能是

A．?dāng)[球的振幅過小

B.將計為擺長L

C．將（+d）計為擺長L

D．?dāng)[球質(zhì)量過大

②由圖象求出重力加速度g=__________。

（保留三位有效數(shù)字，取=9.86）參考答案：四、計算題：本題共3小題，共計47分16.有人設(shè)計了一種帶電顆粒的速率分選裝置，其原理如圖所示，兩帶電金屬板間有勻強(qiáng)電場，方向豎直向上，其中PQNM矩形區(qū)域內(nèi)還有方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場。一束比荷(電荷量與質(zhì)量之比)均為的帶正電顆粒，以不同的速率沿著磁場區(qū)域的水平中心線為O′O進(jìn)入兩金屬板之間，其中速率為v0的顆粒剛好從Q點處離開磁場，然后做勻速直線運(yùn)動到達(dá)收集板。重力加速度為g，PQ＝3d，NQ＝2d，收集板與NQ的距離為l，不計顆粒間相互作用。求：(1)電場強(qiáng)度E的大??；(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大??；(3)速率為λv0(λ＞1)的顆粒打在收集板上的位置到O點的距離。參考答案：(1)E=kg(2)B=(3)y=d(5λ-)+17.如圖所示，兩根不計電阻的光滑金屬導(dǎo)軌MN與PQ固定在水平面內(nèi)，MN是直導(dǎo)軌，PQ的PQ1段、Q2Q3段是直導(dǎo)軌、Q1Q2段是曲線導(dǎo)軌，MN、PQ1、Q2Q3相互平行，M、P間接入一個阻值R=0.25Ω的電阻。質(zhì)量m=1.0kg、不計電阻的金屬棒在導(dǎo)軌上滑動時始終垂直于MN。整個裝置處于豎直向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T的勻強(qiáng)磁場中。金屬棒處于位置（I）時，給金屬棒一向右的初速度v1=4m/s，同時加一恒定的水平向右的外力F1，使金屬棒向右做a=1m/s2勻減速運(yùn)動；當(dāng)金屬棒運(yùn)動到位置(Ⅱ)時，外力方向不變，改變大小，使金屬棒向右做勻速直線運(yùn)動2s到達(dá)位置(Ⅲ)。已知金屬棒在位置(I)時，與MN、Q1Q2相接觸于a、b兩點，a、b的間距L1=1m；金屬棒在位置(Ⅱ)時，棒與MN、Q1Q2相接觸于c、d兩點；位置（I）到位置(Ⅱ)的距離為7.5m。求：（1）從位置（I）到位置(Ⅱ)過程中的F1大??；（2）c、d兩點間的距離L2；（3）金屬棒從位置(I)運(yùn)動到位置(Ⅲ)的過程中，電阻R上放出的熱量Q。參考答案：18.如圖所示，直角坐標(biāo)系xOy第Ⅰ象限內(nèi)存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場．半徑為L的圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域在第Ⅱ象限內(nèi)與x、y軸相切與C、D兩點，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直于xOy平面向外．電荷量為+q，質(zhì)量為m的粒子a從C點垂直x軸射入磁場，經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后恰好從D點進(jìn)入電場，最后從M點射出電場，在M點時其速度與x軸成60°角．保持磁場方向不變、改變磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，讓另一質(zhì)量、帶電量與a均相同的粒子b也從C點垂直x軸射入磁場，其射入磁場的速率為a射入磁場速率的倍，射出磁場后進(jìn)入電場，已知粒子b在電場運(yùn)動的過程中，離x軸最遠(yuǎn)時的速率與粒子a在磁場中運(yùn)動的速率相同，不計粒子重力，求：（1）勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E大??；（2）粒子b在磁場中運(yùn)動時磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B′及粒子b在磁場中運(yùn)動的時間t′．參考答案：解：（1）粒子在磁場中做圓周運(yùn)動，由幾何關(guān)系可得其運(yùn)動的半徑為：R=L洛倫茲力提供向心力，有：粒子在電場中做類平拋運(yùn)動，有：qE=may=L解得：（2）粒子b進(jìn)入電場后速度先減小，電場力對其做負(fù)功，故b進(jìn)入電場時速度方向與y軸正向的夾角α的范圍是：0＜α＜90°：b離x軸最遠(yuǎn)時速度與x軸平行，則：，可得α=60°設(shè)b從磁場區(qū)域的P點射出，b在磁場中運(yùn)動軌跡的