廣西壯族自治區(qū)南寧市七十二綜合中學(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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.（單選）牛頓時(shí)代的科學(xué)家們圍繞萬有引力的研究，經(jīng)歷了大量曲折頑強(qiáng)而又閃爍智慧的科學(xué)實(shí)踐。在萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)歷程中，下列敘述不符合史實(shí)的是：DA．開普勒研究了第谷的行星觀測(cè)記錄，提出了開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律B．牛頓將行星與太陽、地球與月球、地球與地面物體之間的引力規(guī)律推廣到宇宙中的一切物體，得出了萬有引力定律C．卡文迪許在實(shí)驗(yàn)室中準(zhǔn)確地得出了引力常量G的數(shù)值D．根據(jù)天王星的觀測(cè)資料，哈雷利用萬有引力定律計(jì)算出了海王星的軌道參考答案：D2.兩個(gè)固定的等量異號(hào)點(diǎn)電荷所產(chǎn)生電場的等勢(shì)面如圖中虛線所示，一帶負(fù)電的粒子以某一速度從圖中A點(diǎn)沿圖示方向進(jìn)入電場在紙面內(nèi)飛行，最后離開電場，粒子只受靜電力作用，則粒子在電場中A．做直線運(yùn)動(dòng)，電勢(shì)能先變小后變大

B．做直線運(yùn)動(dòng)，電勢(shì)能先變大后變小C．做曲線運(yùn)動(dòng)，電勢(shì)能先變小后變大

D．做曲線運(yùn)動(dòng)，電勢(shì)能先變大后變小參考答案：C3.如圖所示，一帶負(fù)電粒子以某速度進(jìn)入水平向右的勻強(qiáng)電場中，在電場力作用下形成圖中所示的運(yùn)動(dòng)軌跡。M和N是軌跡上的兩點(diǎn)，其中M點(diǎn)在軌跡的最右點(diǎn)。不計(jì)重力，下列表述正確的是

A．粒子在M點(diǎn)的速率最大B．粒子所受電場力沿電場方向C．粒子在電場中的加速度不變D．粒子在電場中的電勢(shì)能始終在增加參考答案：C解析：根據(jù)做曲線運(yùn)動(dòng)物體的受力特點(diǎn)合力指向軌跡的凹一側(cè)，再結(jié)合電場力的特點(diǎn)可知粒子帶負(fù)電，即受到的電場力方向與電場線方向相反，B錯(cuò)，從N到M電場力做負(fù)功，減速，電勢(shì)能在增加，當(dāng)達(dá)到M點(diǎn)后電場力做正功加速電勢(shì)能在減小則在M點(diǎn)的速度最小A錯(cuò)，D錯(cuò)，在整個(gè)過程中只受電場力根據(jù)牛頓第二定律加速度不變。4.摩天輪順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，重為G的游客經(jīng)過圖中a、b、c、d四處時(shí)，座椅對(duì)其豎直方向的支持力大小分別為Na、Nb、Nc、Nd，則Ａ．Na＜GＢ．Nb＞GＣ．Nc＞GＤ．Nd＜G參考答案：AC5.（多選）如果把水星和金星繞太陽的運(yùn)動(dòng)視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，從水星與金星在一條直線上開始計(jì)時(shí)，若天文學(xué)家測(cè)得在相同時(shí)間內(nèi)水星轉(zhuǎn)過的角度為θ1；金星轉(zhuǎn)過的角度為θ2（θ1、θ2均為銳角），則由此條件可求得 （

）A．水星和金星繞太陽運(yùn)動(dòng)的周期之比B．水星和金星的密度之比C．水星和金星到太陽的距離之比D．水星和金星繞太陽運(yùn)動(dòng)的向心加速度大小之比參考答案：ACD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.靜止的電了經(jīng)電場加速后，撞擊原了使其由基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，電子的加速電壓至少為_________V；用大量處于n=4能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷釋放的光了，照射某種金屬，有兩種頻率的光子能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則該金屬的逸出功一定小于__________eV。參考答案：

(1).10.2

(2).12.09【分析】由高能級(jí)向低能級(jí)躍遷，輻射的光子能量等于兩能級(jí)間的能級(jí)差，當(dāng)光子的能量大于逸出功，即可發(fā)生光電效應(yīng)；【詳解】使處于的氫原子躍遷到激發(fā)態(tài)，所需要的能量最小，即：則電子的加速電壓至少為：；根據(jù)光電效應(yīng)規(guī)律可知，從躍遷到和從躍遷到時(shí)釋放的兩種頻率的光子能產(chǎn)生光電效應(yīng)，則從躍遷到時(shí)釋放出光子的能量為：，則可知該金屬的逸出功W0一定小于。【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道光子能量與能極差的關(guān)系，即，以及知道光電效應(yīng)產(chǎn)生的條件。7.如圖所示，質(zhì)量為m、總長度為L的等邊三角形ABC導(dǎo)線框，在A處用細(xì)線豎直懸掛于輕桿一端，水平輕桿另一端通過彈簧連接地面，離桿左端1/3處有一固定轉(zhuǎn)軸O．現(xiàn)垂直于ABC施加一個(gè)水平方向廣闊的勻強(qiáng)磁場，磁感強(qiáng)度為B，當(dāng)在三角形ABC導(dǎo)線框中通以逆時(shí)針方向大小為I的電流時(shí)，AB邊受到的安培力大小是

，此時(shí)彈簧對(duì)桿的拉力為____________．參考答案：

答案：BIL/3

mg/28.某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)采用如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證動(dòng)能定理。圖中A為小車，B為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,一端帶有定滑輪的足夠長的木板水平放置，C為彈簧測(cè)力計(jì)，不計(jì)繩與滑輪間的摩擦。靜止釋放小車后在打出的紙帶上取計(jì)數(shù)點(diǎn)，已知相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.1s，并測(cè)量出兩段長度如下圖，若測(cè)出小車質(zhì)量為0.2kg，選擇打2、4兩點(diǎn)時(shí)小車的運(yùn)動(dòng)過程來研究，可得打2點(diǎn)時(shí)小車的動(dòng)能為_____J；打4點(diǎn)時(shí)，小車的動(dòng)能為_____J；動(dòng)能的增加量為_____J，該同學(xué)讀出彈簧秤的讀數(shù)為0.25N，由算出拉力對(duì)小車做功為

J；計(jì)算結(jié)果明顯不等于該過程小車動(dòng)能增加量，超出實(shí)驗(yàn)誤差的正常范圍。你認(rèn)為誤差的主要原因是

參考答案：9.為了“探究動(dòng)能改變與合外力做功”的關(guān)系，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案：A.第一步他把帶有定滑輪的木板有滑輪的一端墊起，把質(zhì)量為的滑塊通過細(xì)繩與質(zhì)量為的帶夾重錘相連，然后跨過定滑輪，重錘夾后連一紙帶，穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定好。調(diào)整木板傾角，直到輕推滑塊后，滑塊沿木板勻速運(yùn)動(dòng)如圖甲所示B.第二步保持長木板的傾角不變，將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器安裝在長木板靠近滑輪處，取下細(xì)繩和重錘，將滑塊與紙帶相連，使其穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，然后接通電源釋放滑塊，使之從靜止開始加速運(yùn)動(dòng)，打出紙帶，如圖乙所示

打出的紙帶如下圖：試回答下列問題：①已知O、A、B、C、D、E、F相鄰計(jì)數(shù)的時(shí)間間隔為，根據(jù)紙帶求滑塊速度，當(dāng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)時(shí)滑塊速度____________，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)時(shí)滑塊速度_____________。②已知重錘質(zhì)量，當(dāng)?shù)氐闹丶铀俣龋獪y(cè)出某一過程合外力對(duì)滑塊做的功還必須測(cè)出這一過程滑塊_________（寫出物理名稱及符號(hào)），合外力對(duì)滑塊做功的表達(dá)式W合=____________。③測(cè)出滑塊運(yùn)OA段、OB段、OC段、OD段、OE段合外力對(duì)滑塊所做的功，VA、VB、VC、VD、VE以為縱軸，以W為橫軸建坐標(biāo)系，描點(diǎn)作出圖象，可知它是一條過坐標(biāo)原點(diǎn)的傾斜直線，若直線斜率為，則滑塊質(zhì)量_____________參考答案：①___

，

______

②___下滑的位移__（寫出物理名稱及符號(hào)），W合=_______。③__________10.(5分)一把均勻等臂直角尺AOB，質(zhì)量為20kg，頂角O裝在頂板上的水平軸上，直角尺可繞軸在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，在A端下通過細(xì)繩拉著一個(gè)質(zhì)量為10kg的重物P，細(xì)繩豎直方向，臂OB與豎直方向夾角為60O，如圖所示，此時(shí)細(xì)繩的拉力F＝

牛；重物P對(duì)地面的壓力N＝

牛。參考答案：

答案：36.6

63.411.靜電場是___________周圍空間存在的一種物質(zhì)；通常用___________來描述電場的能的性質(zhì)。參考答案：靜止電荷；電勢(shì)12.（6分）為了估算水庫中水的體積，可取一瓶無毒的放射性同位素的水溶液，測(cè)得瓶內(nèi)溶液每分鐘衰變6×107次，已知這種同位素的半衰期為2天，現(xiàn)將這瓶溶液倒入水庫，8天后可以認(rèn)為溶液已均勻分布在水庫里，這時(shí)取1立方米水庫的水樣，測(cè)的水樣每分鐘衰變20次，由此可知水庫中水的體積約為

m3（保留二位有效數(shù)字）。參考答案：

13.某種紫外線波長為300nm，該紫外線光子的能量為

▲

J．金屬鎂的逸出功為5.9×10－19J，則讓該紫外線照射金屬鎂時(shí)逸出光電子的最大初動(dòng)能為

▲

J(普朗克常量h＝6.63×10－34J·s)．參考答案：6.63×10－19，7.3×10－20；三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（11分）簡述光的全反射現(xiàn)象及臨界角的定義，并導(dǎo)出折射率為的玻璃對(duì)真空的臨界角公式。參考答案：解析：光線從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)時(shí)，折射角大于入射角，若入射角增大到某一角度C，使折射角達(dá)到，折射光就消失。入射角大于C時(shí)只有反射光，這種現(xiàn)象稱為全反射，相應(yīng)的入射角C叫做臨界角。

光線由折射率為的玻璃到真空，折射定律為：

①

其中分別為入射角和折射角。當(dāng)入射角等于臨界角C時(shí)，折射角等于，代入①式得

②15.（09年大連24中質(zhì)檢）（選修3—4）（5分）半徑為R的半圓柱形玻璃，橫截面如圖所O為圓心，已知玻璃的折射率為，當(dāng)光由玻璃射向空氣時(shí)，發(fā)生全反射的臨界角為45°．一束與MN平面成45°的平行光束射到玻璃的半圓柱面上，經(jīng)玻璃折射后，有部分光能從MN平面上射出．求①說明光能從MN平面上射出的理由?

②能從MN射出的光束的寬度d為多少?參考答案：解析：①如下圖所示，進(jìn)入玻璃中的光線a垂直半球面，沿半徑方向直達(dá)球心位置O，且入射角等于臨界角，恰好在O點(diǎn)發(fā)生全反射。光線a右側(cè)的光線（如：光線b）經(jīng)球面折射后，射在MN上的入射角一定大于臨界角，在MN上發(fā)生全反射，不能射出。光線a左側(cè)的光線經(jīng)半球面折射后，射到MN面上的入射角均小于臨界角，能從MN面上射出。（1分）最左邊射向半球的光線c與球面相切，入射角i=90°折射角r=45°。故光線c將垂直MN射出（1分）

②由折射定律知（1分）

則r=45°

（1分）

所以在MN面上射出的光束寬度應(yīng)是

（1分）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.（16分）如圖，空間內(nèi)存在水平向右的勻強(qiáng)電場，在虛線MN的右側(cè)有垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，一質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的小顆粒自A點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動(dòng)，剛好沿直線運(yùn)動(dòng)至光滑絕緣的水平面C點(diǎn)，與水平面碰撞的瞬間小顆粒的豎直分速度立即減為零，而水平分速度不變，小顆粒運(yùn)動(dòng)至D處剛好離開水平面，然后沿圖示曲線DP軌跡運(yùn)動(dòng)，AC與水平面夾角α=30°，重力加速度為g，求：⑴勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)E；⑵AD之間的水平距離d；⑶已知小顆粒在軌跡DP上某處的最大速度為vm，該處軌跡的曲率半徑是距水平面高度的k倍，則該處的高度為多大？

參考答案：解析：⑴小球受力分析qE=mgcotα（2分）

E=mg/q（2分）⑵設(shè)小球在D點(diǎn)速度為vD，在水平方向由牛頓第二定律得：qE=max（1分）

（2分）小球在D點(diǎn)離開水平面的條件是：

qvDB=mg（1分）得：d=（2分）⑶當(dāng)速度方向與電場力和重力合力方向垂直時(shí)，速度最大（1分）（2分）R=kh（1分）（2分）17.如圖所示，可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊A、B、C放在傾角為37O、長L=2m的固定斜面上，物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.5。A與B緊靠在一起，C緊靠在固定擋板上。物塊的質(zhì)量分別為mA＝0.8kg、mB＝0.4kg。其中A不帶電，B、C的帶電量分別為qB＝＋4×10-5C、qC＝＋2×10-5C，且保持不變。開始時(shí)三個(gè)物塊均能保持靜止，且與斜面間均無摩擦力作用。現(xiàn)給A施加一平行于斜面向上的力F，使A在斜面上作加速度大小為a＝2.5m/s2的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。經(jīng)過時(shí)間t0物體A、B分離并且力F變?yōu)楹懔Γ?dāng)A運(yùn)動(dòng)到斜面頂端時(shí)撤去力F。（如果選定兩點(diǎn)電荷在相距無窮遠(yuǎn)處的電勢(shì)能為0，則相距為r時(shí)，兩點(diǎn)電荷具有的電勢(shì)能可表示為）。求：（1）未施加力F時(shí)物塊B、C間的距離。（2）t0時(shí)間內(nèi)A上滑的距離。（3）t0時(shí)間內(nèi)庫侖力做的功。參考答案：解：（1）未加F前A、B、C處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，設(shè)B、C間距離為L1，則C對(duì)B的庫侖斥力

以A、B為研究對(duì)象，由平衡條件得

聯(lián)立解得

L1=1.0m

（5分）（2）給A施加力F后，A、B沿斜面向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，C對(duì)B的庫侖斥力逐漸減小，A、B之間的彈力也逐漸減小。經(jīng)過時(shí)間t0，設(shè)B、C間距離變?yōu)長2，A、B兩者間彈力減小到零，兩者分離，力F變?yōu)楹懔Αt此刻C對(duì)B的庫侖斥力為

①

以B為研究對(duì)象，由牛頓第二定律有

②

聯(lián)立①②解得

L2=1.2m

（5分）（3）設(shè)t0時(shí)間內(nèi)庫侖力做的功為W0，由功能關(guān)系有

代入數(shù)據(jù)解得

18.如圖所示，傾角θ=300、長L=2．7m的斜面，底端與一個(gè)光滑的1/4圓弧平滑連接，圓弧底端切線水平。一個(gè)質(zhì)量為m=1kg的質(zhì)點(diǎn)從斜面最高點(diǎn)A沿斜面下滑，經(jīng)過斜面底端B恰好到達(dá)圓弧最高點(diǎn)C，又從圓弧滑回，能上升到斜面上的D點(diǎn)，再由D點(diǎn)由斜面下滑沿圓弧上升，再滑回，這樣往復(fù)運(yùn)動(dòng)，最后停在B點(diǎn)。已知質(zhì)點(diǎn)與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=/6，g=10m/s2，假設(shè)質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過斜面與圓弧平滑連接處速率不變。求：

（1）質(zhì)點(diǎn)第1次經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)對(duì)圓弧軌道的壓力

（2）質(zhì)點(diǎn)從A到D的過程中重力勢(shì)能的變化量

（3）質(zhì)點(diǎn)從開始到第8次經(jīng)過B點(diǎn)的過程中在斜面上通過的路程參考答案：⑴設(shè)圓弧的半徑為R，則質(zhì)點(diǎn)從C到B過程，由

得：N=30N

根據(jù)牛頓第三定律，質(zhì)點(diǎn)第