湖南省張家界市慈利縣第二中學(xué)2022年高三物理期末試題含解析一、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.（單選）2014年8月在南京舉辦的第二屆夏季青年奧林匹克運動會上，我國跳水新星吳圣平閃耀賽場，獲得2金3銀。吳圣平(可看作質(zhì)點)參加跳板跳水比賽的速度與時間關(guān)系圖象如圖所示，t＝0是其向上起跳瞬間，下列說法正確的是（

）A．t1時刻開始進入水面

B．t2時刻到達最高點C．t3時刻已浮出水面[

D．0～t2時間內(nèi)，運動員一直處于失重狀態(tài)參考答案：D。依題意讀圖可知：時刻是運動員到達最高點，時刻是運動員接近水面，A、B錯；時刻是運動員到達水中最低位置，C錯；0～t2時間內(nèi)加速度方向是豎直向下，即處于失重狀態(tài)，D正確。從而本題選擇D答案。2.近段時間，朝鮮的“核危機”引起了全世界的矚目，其焦點問題就是朝鮮核電站采用的是輕水堆還是重水堆。因為重水堆核電站在發(fā)電的同時還可以產(chǎn)出供研制核武器的钚239（Pu），這種Pu可由鈾239（U）經(jīng)過衰變而產(chǎn)生。則下列判斷中正確的是A.Pu與U的核內(nèi)具有相同的中子數(shù)B.Pu與U的核內(nèi)具有相同的質(zhì)子數(shù)C.U經(jīng)過1次α衰變產(chǎn)生PuD.U經(jīng)過2次β衰變產(chǎn)生Pu參考答案：D3.（單選題）如右圖所示，運動員“3m跳板跳水”運動的過程可簡化為：運動員走上跳板，將跳板從水平位置B壓到最低點C，跳板又將運動員豎直向上彈到最高點A，然后運動員做自由落體運動，豎直落入水中，跳板自身重力忽略不計，則下列說法正確的是()A．運動員向下運動(B→C)的過程中，先失重后超重，對板的壓力先減小后增大；B．運動員向下運動(B→C)的過程中，先失重后超重，對板的壓力一直增大；C．運動員向上運動(C→B)的過程中，超重，對板的壓力先增大后減??；D．運動員向上運動(C→B)的過程中，超重，對板的壓力一直減小。參考答案：B4.一個物體以足夠大的初速度做豎直上拋運動，在上升過程中最后2S初的瞬時速度的大小和最后1S內(nèi)的平均速度的大小分別為（

）A．20m/s，5m/s

B．20m/s，10m/sC．10m/s，5m/s

D．10m/s，10m/s參考答案：A5.（單選）下列說法正確的是不論用怎樣的人工辦法都無法改變放射性物質(zhì)的半衰期β粒子帶負電，所以β射線有可能是核外電子目前人類和平利用的核能有重核裂變和輕核聚變湯姆生發(fā)現(xiàn)電子并提出原子的核式結(jié)構(gòu)參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.為了探究加速度與力的關(guān)系，某同學(xué)設(shè)計了如圖所示的實驗裝置，帶滑輪的長木板水平放置，板上有兩個光電門相距為d，滑塊通過細線與重物相連，細線的拉力F大小等于力傳感器的示數(shù)．讓滑塊從光電門1由靜止釋放，記下滑到光電門2的時間t，改變重物質(zhì)量來改變細繩拉力大小，重復(fù)以上操作5次，得到下列表格中5組數(shù)據(jù)．（1）若測得兩光電門之間距離為d=0．5m，運動時間t=0．5s，則a=

☆

m/s2；（2）依據(jù)表中數(shù)據(jù)在坐標紙上畫出a-F圖象．（3）由圖象可得滑塊質(zhì)量m=

☆

kg，滑塊和軌道間的動摩擦因數(shù)=☆

．g=10m／s2）參考答案：7.(選修模塊3－5)（4分）氫原子的能級如圖所示，當氫原子從n=4向n=2的能級躍遷時，輻射的光子照射在某金屬上，剛好能發(fā)生光電效應(yīng)，則該金屬的逸出功為

eV?，F(xiàn)有一群處于n=5的能級的氫原子向低能級躍遷，在輻射出的各種頻率的光子中，能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)的頻率共有

種。

參考答案：

答案：2.55（2分）6（2分）8.我們知道被動吸煙比主動吸煙害處更大。試估算一個高約3m、面積約10m2的兩人辦公室，若只有一人吸了一根煙，則被污染的空氣分子間的平均距離為__________m，另一不吸煙者一次呼吸大約吸入________個被污染過的空氣分子（人正常呼吸一次吸入氣體300cm3，一根煙大約吸10次[jf25]

）。參考答案：7.2×10-8，8.1×10179.若神舟九號飛船在地球某高空軌道上做周期為T的勻速圓周運動，已知地球的質(zhì)量為M，萬有引力常量為G。則飛船

運行的線速度大小為______，運行的線速度_______第一宇宙速度。（選填“大于”、“小于”或“等于”）參考答案：

小于

10.（6分）如圖所示，電阻R1、R2、R3及電源內(nèi)阻均相等，則當開關(guān)S接通后，流過R2的電流與接通前的比為___________。參考答案：11.在長為l的絕緣輕桿兩端分別固定帶電量分別為＋q、－q的等量異種點電荷，放入場強為E的勻強電場中，輕桿可繞中點O自由轉(zhuǎn)動，若忽略兩點電荷間的相互作用，在輕桿與電場線夾角為θ時，兩點電荷受到的電場力對O點的合力矩大小為_______________，若設(shè)過O點的等勢面電勢為零，則兩電荷具有的電勢能之和為_____________________。參考答案：

答案：qELsinθ；qELcosθ12.一定質(zhì)量的理想氣體處于標準狀態(tài)下時體積為V0，分別經(jīng)過如下兩個不同的過程使體積都增大到2V0：①等溫膨脹變?yōu)?V0，再等容升壓使其恢復(fù)成一個標準大氣壓，總共吸收的熱量為Q1，內(nèi)能的變化為；②等壓膨脹到2V0，吸收的熱量為Q2，內(nèi)能的變化為．則Q1

Q2，

。（填“大于”、“等于”、“小于”）參考答案：小于

等于

13.

（5分）某測量員是這樣利用回聲測距離的：他站在兩平行峭壁間某一位置鳴槍，經(jīng)過1.00秒鐘第一次聽到回聲，又經(jīng)過0.50秒鐘再次聽到回聲。已知聲速為340m/s，則兩峭壁間的距離為

m。參考答案：答案：425解析：測量員先后聽到兩次回聲分別是前（離他較近的墻）后兩墻對聲波的反射所造成的。設(shè)測量員離較近的前墻壁的距離為x，則他到后墻壁的距離為。所以有解得兩墻壁間的距離s＝425m。三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（4分）如圖所示，光滑水平面軌道上有三個木塊，A、B、C，質(zhì)量分別為mB=mc=2m,mA=m，A、B用細繩連接，中間有一壓縮的彈簧(彈簧與滑塊不栓接)。開始時A、B以共同速度v0運動，C靜止。某時刻細繩突然斷開，A、B被彈開，然后B又與C發(fā)生碰撞并粘在一起，最終三滑塊速度恰好相同。求B與C碰撞前B的速度。參考答案：解析：設(shè)共同速度為v，球A和B分開后，B的速度為,由動量守恒定律有,,聯(lián)立這兩式得B和C碰撞前B的速度為。考點：動量守恒定律15.2004年1月25日，繼“勇氣”號之后，“機遇”號火星探測器再次成功登陸火星．人類為了探測距離地球大約3.0×105km的月球，也發(fā)射了一種類似四輪小車的月球探測器．它能夠在自動導(dǎo)航系統(tǒng)的控制下行走，且每隔10s向地球發(fā)射一次信號，探測器上還裝著兩個相同的減速器(其中一只是備用的)，這種減速器可提供的最大加速度為5m/s2，某次探測器的自動導(dǎo)航系統(tǒng)出現(xiàn)故障，從而使探測器只能勻速前進而不再避開障礙物．此時地球上的科學(xué)家只能對探測器進行人工遙控操作．下表為控制中心的顯示屏上的數(shù)據(jù)：

已知控制中心的信號發(fā)射和接收設(shè)備工作速度極快．科學(xué)家每次分析數(shù)據(jù)并輸入命令至少需要3s.問：(1)經(jīng)過數(shù)據(jù)分析，你認為減速器是否執(zhí)行了命令？(2)假如你是控制中心的工作人員，采取怎樣的措施？加速度滿足什么條件？請計算說明．

參考答案：(1)未執(zhí)行命令(2)立即輸入命令，啟動另一個備用減速器，加速度a>1m/s2，便可使探測器不與障礙物相碰．

四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，M、N為水平放置的平行金屬板，板長和板間距均為2d。在金屬板左側(cè)板間中點處有電子源S，能水平發(fā)射初速為V0的電子，電子的質(zhì)量為m，電荷量為e。金屬板右側(cè)有兩個磁感應(yīng)強度大小始終相等，方向分別垂直于紙面向外和向里的勻強磁場區(qū)域，兩磁場的寬

度均為d。磁場邊界與水平金屬板垂直，左邊界緊靠金屬板右側(cè)，距磁場右邊界d處有一個熒光屏。過電子源S作熒光屏的垂線，垂足為O。以O(shè)為原點，豎直向下為正方向，建立y軸。現(xiàn)在M、N兩板間加上圖示電壓，使電子沿SO方向射入板間后，恰好能夠從金屬板右側(cè)邊緣射出．進入磁場。(不考慮電子重力和阻力)(1)電子進人磁場時的速度v；(2)改變磁感應(yīng)強度B的大小，使電子能打到熒光屏上，求①磁場的磁感應(yīng)強度口大小的范圍；②電子打到熒光屏上位置坐標的范圍。

參考答案：解：（1）電子在MN間只受電場力作用，從金屬板的右側(cè)下邊沿射出，有--------------------（1分）---------------------（1分）----------------------（1分）----------------（1分）解得-----------------（1分）速度偏向角-----------（1分）

-------------------------（1分）（2）電子恰能（或恰不能）打在熒光屏上，有磁感應(yīng)強度的臨界值，此時電子在磁場中作圓周運動的半徑為R--------------------（2分）又有--------------------（2分）由⑦⑧解得：--------（1分）磁感應(yīng)強度越大，電子越不能穿出磁場，所以取磁感應(yīng)強度時電子能打在熒光屏上（得不扣分）。--（1分）如圖所示，電子在磁感應(yīng)強度為時，打在熒光屏的最高處，由對稱性可知，電子在磁場右側(cè)的出射時速度方向與進入磁場的方向相同，即。

-------------------------（1分）出射點位置到SO連線的垂直距離---------------------（1分）電子移開磁場后做勻速直線運動，則電子打在熒光屏的位置坐標

--------------------（1分）解得-------------------（1分）當磁場的磁感應(yīng)強度為零時，電子離開電場后做直線運動，打在熒光屏的最低點，其坐標為------------（1分）電子穿出磁場后打在熒光民屏上的位置坐標范圍為：到------------------------（2分）17.如圖，質(zhì)量均為1kg的小球A、B（均可視為質(zhì)點）靜置于水平面上的C點，D點處有一固定的豎直光滑半圓軌道，軌道半徑R＝8cm，CD間距離x0=4m?，F(xiàn)用F＝9N的水平向右的力推A，在到達D點前某時刻撤去F，此后B恰能通過半圓軌道的最高點。已知A、B與水平面動摩擦因數(shù)分別為μ1＝0.2，μ2＝0.1。求：①力F作用的時間。②最終A、B兩球間的距離（B落地后即靜止）。參考答案：(1)t=1s

(2)x=0.09m解：①B恰能通過半圓軌道的最高點，則，解得v=由最低點到最高點：，解得B在D點的速度vD=2m/s；AB在力F作用下的加速度撤去F后B的加速度為aB=-μ2g=-1m/s；設(shè)F作用的時間為t，則帶入數(shù)據(jù)解得：t=1s則力F作用的時間為1s.②撤去F時AB距離D點的距離為：，此時AB的速度v1=a1t=3m/s；撤去F后A的加速度為aA=-μ1g=-2m/s；則A停止運動的位移即A停止的位置距離D點0.25m；B做平拋運動的水平位移，則最終A、B兩球間的距離0.25m-0.16m=0.09m.【點睛】此題涉及到的物理過程比較復(fù)雜，關(guān)鍵是認真搞清物體運動的物理過程，根據(jù)不同的過程選擇合適的規(guī)律列方程；知道小球恰能經(jīng)過圓軌道最高點的條件.18.（12分）如圖所示，直線MN下方無磁場，上方空間存在兩個勻強磁場I和II，其分界線是半徑為R的半圓弧，I和II的磁場方向相反且垂直于紙面，磁感應(yīng)強度大小都為B?，F(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負電微粒從P點沿PM方向向左側(cè)射出，不計微粒的重力。（1）若微粒在磁場I中，做完整的圓周運動，其周期多大？（2）若微粒從P點沿PM方向向左射出后直接從分界線的A點沿AO方向進入磁