重慶西河中學(xué)2022年高三物理下學(xué)期期末試卷含解析

重慶西河中學(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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.靜電除塵器是目前普遍采用的一種高效除塵器。某除塵器模型的收塵板是很長的條形金屬板，圖中直線為該收塵板的橫截面，工作時(shí)收塵板帶正電，其左側(cè)的電場線分布如圖所示；粉塵帶負(fù)電，在電場力作用下向收塵板運(yùn)動(dòng)，最后落在收塵板上。若用粗黑曲線表示原來靜止于點(diǎn)的帶電粉塵顆粒的運(yùn)動(dòng)軌跡，下列4幅圖中可能正確的是(忽略重力和空氣阻力)參考答案：A粉塵受力方向應(yīng)該是電場線的切線方向，從靜止開始運(yùn)動(dòng)時(shí)，只能是A圖那樣，不可能出現(xiàn)BCD圖的情況。2.關(guān)于電場力和電場強(qiáng)度，下列說法正確的是(

)

A．電場強(qiáng)度的方向總是跟電場力的方向一致

B．電場強(qiáng)度的大小總是跟電場力的大小成正比

C．正電荷受到的電場力的方向跟電場強(qiáng)度的方向一致

D．電荷在某點(diǎn)受到的電場力越大，該點(diǎn)的電場強(qiáng)度越大參考答案：

答案:C3.如圖所示，A、B兩條直線是在A、B兩地分別用豎直向上的力F拉質(zhì)量分別為mA、mB的物體得出的兩個(gè)加速度a與力F的關(guān)系圖線，由圖線分析可知A．兩地的重力加速度gA>gB

B．mA<mBC．兩地的重力加速度gA<gB

D．mA>mB參考答案：B根據(jù)F=ma可知，a-F圖象中斜率表示，由圖可知A的斜率大于B的斜率，所以mA＜mB，根據(jù)牛頓第二定律由圖象可知當(dāng)兩個(gè)物體外力F都為0時(shí)加速度都相同，兩物體都只受重力作用a=g，所以gA=gB，故選B．4.（單選）如圖，人沿平直的河岸以速度v行走，且通過不可伸長的繩拖船，船沿繩的方向行進(jìn)，此過程中繩始終與水面平行．當(dāng)繩與河岸的夾角為α，船的速率為（）A．vsinαB．C．vcosαD．參考答案：解：將人的運(yùn)動(dòng)速度v沿著繩子方向和垂直繩子方向正交分解，如圖，由于繩子始終處于繃緊狀態(tài)，因而小船的速度等于人沿著繩子方向的分速度根據(jù)此圖得v船=vcosα故選C．5.因?yàn)闇y量某電源電動(dòng)勢和內(nèi)阻時(shí)得到的U-I圖線。用此電源與三個(gè)阻值均為3的電阻連接成電路，測得路端電壓為4.8V。則該電路可能為

參考答案：B解析：本題考查測電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn).由測量某電源電動(dòng)勢和內(nèi)阻時(shí)得到的U-I圖線可知該電源的電動(dòng)勢為6v,內(nèi)阻為0.5Ω.此電源與三個(gè)均為3的電阻連接成電路時(shí)測的路端電壓為4.8v,A中的路端電壓為4v,B中的路端電壓約為4.8V.正確C中的路端電壓約為5.7v,D中的路端電壓為5.4v。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.(3-4模塊)(3分)一列向右傳播的簡諧橫波在某時(shí)刻的波形圖如圖所示。波速大小為0.6m/s，P質(zhì)點(diǎn)的橫坐標(biāo)x=0.96m。波源O點(diǎn)剛開始振動(dòng)時(shí)的振動(dòng)方向__▲___(填“y軸正方向”或“y軸負(fù)方向”)，波的周期為___▲___s。從圖中狀態(tài)為開始時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)P經(jīng)過__▲__s時(shí)間第二次達(dá)到波峰。

參考答案：答案:y的負(fù)方向(1分)、0.4(1分)、1.9(1分)7.在萬有引力定律研究太陽系中的行星圍繞太陽運(yùn)動(dòng)時(shí)，我們可以根據(jù)地球的公轉(zhuǎn)周期，求出太陽的質(zhì)量。在運(yùn)算過程中，采用理想化方法，把太陽和地球簡化成質(zhì)點(diǎn)，還做了

和

的簡化處理。參考答案：答案：把地球的運(yùn)動(dòng)簡化為勻速圓周運(yùn)動(dòng)（勻速、軌跡圓周分別填在兩空上得一空分），忽略其他星體對地球的作用，認(rèn)為地球只受太陽引力作用。8.在磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，一個(gè)面積為S的矩形線圈勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的交流電電壓隨時(shí)間變化的波形如圖所示，則該交流電的電壓有效值為________V，圖中t=1.0×10-2s時(shí)，穿過線圈平面的磁通量為________。參考答案：答案：V；BS9.下表是按照密立根的方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)得到的某金屬的UC和v的的幾組數(shù)據(jù)。(UC是遏制電壓)UC/V0.5410.6370.7140.8090.878v/l014Hz5.6445.8886.0986.3036.501請根據(jù)上表的數(shù)據(jù)在答題紙對應(yīng)的坐標(biāo)中作出UC-v圖象；從圖象中可知這種金屬的截止頻率為

；已知e=1.6010-19C，用給出的數(shù)據(jù)結(jié)合圖象算出普朗克常量為

。參考答案：用不同頻率的光照射某金屬均產(chǎn)生光電效應(yīng)，題中測量金屬遏止電壓UC與入射光頻率ν，根據(jù)表格數(shù)據(jù)得到UC-ν圖象，當(dāng)UC=0時(shí)，剛好發(fā)生光電效應(yīng)．eUC=hν-W0，根據(jù)圖象求出該金屬的截止頻率νC=4.27×1014Hz，根據(jù)圖象的斜率k=，得普朗克常量h=6.30×10-34J?s.10.在空中某固定點(diǎn)，懸掛一根均勻繩子，然后讓其做自由落體運(yùn)動(dòng)。若此繩經(jīng)過懸點(diǎn)正下方H=20m處某點(diǎn)A共用時(shí)間1s(從繩下端抵達(dá)A至上端離開A)，則該繩全長為

m。參考答案：1511.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。1953年，萊尼斯和柯文建造了一個(gè)由大水槽和探測器組成的實(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)量對應(yīng)的能量為931.5MeV參考答案：12.M、N兩物體在光滑水平地面上沿同一直線相向而行，M質(zhì)量為5kg，速度大小為10m/s，N質(zhì)量為2kg，速度大小為5m/s，它們的總動(dòng)量大小為40kg?m/s；兩者相碰后，M仍沿原方向運(yùn)動(dòng)，速度大小變?yōu)?m/s，則N的速度大小變?yōu)?0m/s．參考答案：解：規(guī)定M的初速度方向?yàn)檎较?，則總動(dòng)量P=m1v1+m2v2=5×10﹣2×5kgm/s=40kgm/s．根據(jù)動(dòng)量守恒定律得，m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′，代入數(shù)據(jù)有：40=5×4+2v2′，解得v2′=10m/s．故答案為：40，1013.在某一力學(xué)實(shí)驗(yàn)中，打出的紙帶如圖所示，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔是T。測出紙帶各計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離分別為S1、S2、S3、S4，為使由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算的結(jié)果更精確些，加速度的平均值為a=

；打下C點(diǎn)時(shí)的速度vc

。(寫出表達(dá)式)參考答案：（2分）

三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（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說明B恰滑到A板的右端的理由?②A板至少多長?

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板長為L，根據(jù)能量守恒定律

（1分）

L=1m15.“水立方”國家游泳中心是北京為2008年夏季奧運(yùn)會(huì)修建的主游泳館．水立方游泳館共有8條泳道的國際標(biāo)準(zhǔn)比賽用游泳池，游泳池長50m、寬25m、水深3m．設(shè)水的摩爾質(zhì)量為M＝1.8×10-2kg／mol，試估算該游泳池中水分子數(shù)．參考答案：1.3×1032個(gè)解：游泳池中水的質(zhì)量為m，阿伏加德羅常數(shù)為，游泳池中水的總體積為。則游泳池中水的物質(zhì)的量為；所含的水分子數(shù)為個(gè)四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.（14分）如圖16（a）所示，水平桌面的左端固定一個(gè)豎直放置的光滑圓弧軌道，其半徑R＝0．5m，圓弧軌道底端與水平桌面相切C點(diǎn)，桌面CD長L＝1m，高h(yuǎn)2＝0．5m，有質(zhì)量為m（m為末知）的小物塊從圓弧上A點(diǎn)由靜止釋放，A點(diǎn)距桌面的高度h1＝0．2m，小物塊經(jīng)過圓弧軌道底端滑到桌面CD上，在桌面CD上運(yùn)動(dòng)時(shí)始終受到一個(gè)水平向右的恒力F作用，然后從D點(diǎn)飛出做平拋運(yùn)動(dòng)，最后落到水平地面上，設(shè)小物塊從D點(diǎn)飛落到的水平地面上的水平距離為x，如圖16（b）是－F的圖像，取重力加速度g＝10m／s2．

（1）試寫出小物塊經(jīng)D點(diǎn)時(shí)的速度vD與x的關(guān)系表達(dá)式；（2）小物體與水平桌面CD間動(dòng)摩擦因數(shù)μ是多大?（3）若小物體與水平桌面CD間動(dòng)摩擦因數(shù)μ是從第（2）問中的值開始由C到D均勻減少，且在D點(diǎn)恰好減少為0，再將小物塊從A由靜止釋放，經(jīng)過D點(diǎn)滑出后的水平位移大小為1m，求此情況下的恒力F的大小?參考答案：解：⑴物體從D滑出后做平拋運(yùn)動(dòng),則

1分

1分

代入化簡可得或

1分⑵由A→D全程動(dòng)能定理得2分

代入整理得

2分

由圖可知b=-0.3代入計(jì)算可得μ=0.35

1分⑶由第（2）可知

1分

由乙圖可知k=0.5代入計(jì)算得m=0.4kg

1分由A→D全程動(dòng)能定理得

2分

由題可知：x=1m

1分由第（1）問知

則代入計(jì)算得F=1.9N

1分17.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(diǎn)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(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小始終相等，方向分別垂直于紙面向外和向里的勻強(qiáng)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(gè)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(diǎn)，豎直向下為正方向，建立y軸?，F(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(jìn)入磁場。(不考慮電子重力和阻力)(1)電子進(jìn)人磁場時(shí)的速度v；(2)改變磁感應(yīng)強(qiáng)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(qiáng)度口大小的范圍；②電子打到熒光屏上位置坐標(biāo)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(qiáng)度的臨界值，此時(shí)電子在磁場中作圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R--------------------（2分）又有--------------------（2分）由⑦⑧解得：--------（1分）磁感應(yīng)強(qiáng)度越大，電子越不能穿出磁場，所以取磁感應(yīng)強(qiáng)度時(shí)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(qiáng)度為時(shí)，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(shí)速度方向與進(jìn)入磁場的方向相同，即。

-------------------------（1分）出射點(diǎn)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(yùn)動(dòng)，則電子打在熒光屏的位置坐標(biāo)

--------------------（1分）解得-------------------（1分）當(dāng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零時(shí)，電子離開電場后做直線運(yùn)動(dòng)，打在熒光屏的最低點(diǎn)，其坐標(biāo)為------------（1分）電子穿出磁場后打在熒光民屏上的位置坐標(biāo)范圍為：到------------------------（2分）18.（15分）如圖所示，在以O(shè)為圓心，半徑為R=10cm的圓形區(qū)域內(nèi)，有一個(gè)水平方向的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=0.1T，方向垂直紙面向外。豎直平行放置的兩金屬板A、K相距為d=20mm，連在如圖所示的電路中，電源電動(dòng)勢E=91V，內(nèi)阻r=1Ω定值電阻R-1=10Ω，滑動(dòng)變阻器R2的最大阻值為80Ω，S1、S2為A、K板上的兩上小孔，且S1、S2跟O點(diǎn)在垂直極板的同一直線上，OS2=2R，另有一水平放置的足夠長的熒光屏D，O點(diǎn)跟熒光屏D之間的距離為H=2R。比荷為2×105C/kg的正離子流由S1進(jìn)入電場后，通過S2向磁場中心射去，通過磁場后落到熒光屏D上。離子進(jìn)入電場的初速度、重力、離子之間的作用力均可忽略不計(jì)。問：（1）請分段描述正離子自S1到熒光屏D的運(yùn)動(dòng)情況。（2）如果正離子垂直打在熒光屏上，電壓表的示數(shù)多大？（3）調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片P的位置，正離子到達(dá)熒光屏的最大范圍多大？參考答案：解析：（1）正離子在兩金屬板間做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，離開電場后做勻速直線運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入磁場后做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，離開磁場后，離子又做勻速直線運(yùn)動(dòng)，直到打在熒光屏上。（2分）（2）設(shè)離子由電場射出后進(jìn)入磁場時(shí)的速度為v。因離子是沿圓心O的方向射入磁場，由對稱性可知，離子射出磁場時(shí)的速度方向的反向延長線也必過圓心O。離開磁場后，離子垂直打在熒光屏上（圖中的O′點(diǎn)），則離子在磁場中速度方向偏轉(zhuǎn)了90°，離子在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)的徑跡如圖答1所示。由幾何知識可知，離子在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)的圓半徑cm

①

設(shè)離子的電荷量為q、質(zhì)量為m，進(jìn)入磁場時(shí)的速度為v有

由，得

②

設(shè)兩金屬板間的電壓為U，離子在電場中加速，由動(dòng)能定理有：

③

而

④

由②③兩式可得

⑤

代入有關(guān)數(shù)值可得U=30V，也就是電壓表示數(shù)為30V。（6分）

（3）因兩金屬板間的電壓越小，離子經(jīng)電場后獲得的速度也越小，離子在磁場中作圓周運(yùn)動(dòng)的半徑越小，射出電場時(shí)的偏轉(zhuǎn)角越大，也就越可能射向熒