湖南省岳陽市紅花鄉(xiāng)王嶺中學(xué)2022年高三物理期末試卷含解析一、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(xiàng)符合題意1.如圖，位于水平桌面上的木板P，由跨過定滑輪的輕繩與物塊Q相連，從滑輪傳輸線到P和到Q的兩段繩都水平的。已知Q與P之間動摩擦因數(shù)，P與桌面之間動摩擦因數(shù)為2，木板P與物塊Q的質(zhì)量都是m，滑輪的質(zhì)量、滑輪軸上的摩擦都不計，若用一水平向右的力F拉P使它做勻速運(yùn)動，則F的大小為

（

）

A．3μmg

B．4μmg

C．5μmg

D．6μmg參考答案：答案：A2.關(guān)于力和運(yùn)動的關(guān)系，下列說法中正確的是(

)A.物體速度不斷增大，表示物體必受力的作用B.物體位移不斷增大，表示物體必受力的作用C.物體朝什么方向運(yùn)動，則這個方向上物體必受力的作用D.物體的速度大小不變,則其所受的合力必為零參考答案：A3.下列說法中正確的是

A．全息照片用激光來拍攝，主要是利用了激光的相干性B．在光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，將入射光由紅光改為紫光，則條紋間距變寬C．如果測量到來自遙遠(yuǎn)星系上的元素發(fā)出的光波長變長，這說明星系正在遠(yuǎn)離我們而去D．拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時，在鏡頭前加一個偏振片可以增加透射光的強(qiáng)度參考答案：AC4.（單選）如圖所示，是氫原子四個能級的示意圖．當(dāng)氫原子從n=4的能級躍遷到n=3的能級時，輻射出光子a．當(dāng)氫原子從n=3的能級躍遷到n=2的能級時，輻射出光子b．則以下判斷正確的是（）A．a(chǎn)光和b光由同一種介質(zhì)射入空氣中時a光更容易發(fā)生全反射B．光子a和光子b使同一種金屬發(fā)生光電效應(yīng)，由光子a照射產(chǎn)生的光電子的最大初動能大于光子b照射而產(chǎn)生的C．光子a的波長大于光子b的波長D．在真空中光子a的傳播速度大于光子b的傳播速度參考答案：考點(diǎn)：氫原子的能級公式和躍遷．專題：原子的能級結(jié)構(gòu)專題．分析：能級間躍遷輻射光子的能量等于能級之差，根據(jù)能極差的大小比較光子能量，從而比較出光子的頻率．頻率大，波長小，波長越長，越容易發(fā)生衍射．頻率大，折射率大，根據(jù)v=比較在介質(zhì)中的速度大小．當(dāng)入射光的頻率大于金屬的極限頻率時，發(fā)生光電效應(yīng)．解答：解：A、氫原子從n=4的能級躍遷到n=3的能級的能極差小于從n=3的能級躍遷到n=2的能級時的能極差，根據(jù)Em﹣En=hγ，知，光子a的能量小于光子b的能量．所以a光的頻率小于b光的頻率，則a光和b光由同一種介質(zhì)射入空氣中時b光更容易發(fā)生全反射，故A錯誤．B、光子a和光子b使同一種金屬發(fā)生光電效應(yīng)，光子a的能量小于光子b的能量．由光子a照射產(chǎn)生的光電子的最大初動能小于光子b照射而產(chǎn)生的．故B錯誤；C、光子a的頻率小于光子b的頻率，所以b的頻率大，波長小，故C正確；D、在真空中光子a的傳播速度等于光子b的傳播速度，故D錯誤；故選：C．點(diǎn)評：解決本題的突破口是比較出光子a和光子b的頻率大小，從而得知折射率、在介質(zhì)中速度等大小關(guān)系．5.如圖甲所示，一個質(zhì)量為m的圓環(huán)套在一根固定的水平長直桿上，環(huán)與桿間的動摩擦因數(shù)為μ.現(xiàn)給環(huán)一個向右的初速度v0，同時對環(huán)加一個豎直向上的作用力F，并使F的大小隨v的大小變化，兩者的關(guān)系為F＝kv，其中k為常數(shù)，則環(huán)在運(yùn)動過程中的速度圖象可能是圖乙中的()參考答案：ABD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.P、Q是一列簡諧橫波中的兩質(zhì)點(diǎn)，已知P離振源較近，P、Q兩點(diǎn)的平衡位置相距15m（小于一個波長），各自的振動圖象如圖所示。此列波的波速為

m/s。參考答案：7.如題12B-1圖所示的裝置，彈簧振子的固有頻率是4Hz。現(xiàn)勻速轉(zhuǎn)動把手，給彈簧振子以周期性的驅(qū)動力，測得彈簧振子振動達(dá)到穩(wěn)定時的頻率為1Hz，則把手轉(zhuǎn)動的頻率為___▲____。（A）1Hz（B）3Hz（C）4Hz（D）5Hz參考答案：A)受迫振動的頻率等于驅(qū)動力的頻率，f=1hz，故A對；B、C、D錯。

8.（單選）氣體內(nèi)能是所有氣體分子熱運(yùn)動動能和勢能的總和，其大小與氣體的狀態(tài)有關(guān)，分子熱運(yùn)動的平均動能與分子間勢能分別取決于氣體的()A.溫度與體積

B．體積和壓強(qiáng)

C.溫度和壓強(qiáng)

D．壓強(qiáng)和溫度參考答案：A9.氫原子的能級圖如圖所示，一群處于n=4能級的氫原子向較低能級躍遷,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的能級向n=

▲

的能級躍遷所產(chǎn)生的。參考答案：6110.在白熾燈照射下，從用手指捏緊的兩塊玻璃板的表面能看到彩色條紋，這是光的______現(xiàn)象；通過兩根并在一起的鉛筆狹縫去觀察發(fā)光的白熾燈，也會看到彩色條紋，這是光的______現(xiàn)象。參考答案：干涉，衍射11.設(shè)地球半徑為R，地球表面的重力加速度為g，地球自轉(zhuǎn)角速度為，則沿地球表面運(yùn)行的人造地球衛(wèi)星的周期為________；某地球同步通訊衛(wèi)星離地面的高度H為_________．參考答案：2π，解析：由mg=mR，解得沿地球表面運(yùn)行的人造地球衛(wèi)星的周期為T=2π。地球同步通訊衛(wèi)星，繞地球轉(zhuǎn)動的角速度為ω，由G=mrω，r=R+H，GM/R2=g聯(lián)立解得H=。12.某研究性學(xué)習(xí)小組進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：如圖所示，在一端封閉的光滑細(xì)玻璃管中注滿清水，水中放一個紅蠟塊做成的小圓柱體R。將玻璃管的開口端用膠塞塞緊后豎直倒置且與y軸重合，在R從坐標(biāo)原點(diǎn)以速度υ0=3cm/s勻速上浮的同時，玻璃管沿x軸正方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動。同學(xué)們測出某時刻R的坐標(biāo)為（4，6），此時R的速度大小為

cm/s。R在上升過程中的運(yùn)動軌跡，在如圖所示的坐標(biāo)系中（單位：cm）對應(yīng)的軌跡方程為

。(R視為質(zhì)點(diǎn))參考答案：5cm/s

y2=9χ13.（2）.(6分)某課外活動小組利用力傳感器和位移傳感器進(jìn)一步探究變力作用下的“動能定理”．如圖所示，他們用力傳感器通過定滑輪直接拉固定在小車上的細(xì)繩，測出拉力F；用位移傳感器測出小車的位移s和瞬時速度v.已知小車質(zhì)量為200g.A．某次實(shí)驗(yàn)得出拉力F隨位移s變化規(guī)律如圖甲所示，速度v隨位移s變化規(guī)律如圖乙所示，數(shù)據(jù)如表格．利用所得的F－s圖象，求出s＝0.30m到0.52m過程中變力F做功W＝________J，此過程動能的變化ΔEk＝________J(保留2位有效數(shù)字)．

B．指出下列情況可減小實(shí)驗(yàn)誤差的操作是________．(填選項(xiàng)前的字母，可能不止一個選項(xiàng))A．使拉力F要遠(yuǎn)小于小車的重力B．實(shí)驗(yàn)時要先平衡摩擦力C．要使細(xì)繩與滑板表面平行參考答案：W＝__0.18__J，ΔEk＝____0.17__J(保留2位有效數(shù)字)．___BC__三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.將下圖中的電磁鐵連入你設(shè)計的電路中（在方框內(nèi)完成），要求：A．電路能改變電磁鐵磁性的強(qiáng)弱；B．使小磁針靜止時如圖所示。參考答案：（圖略）要求畫出電源和滑動變阻器，注意電源的正負(fù)極。15.（6分）小明在有關(guān)媒體上看到了由于出氣孔堵塞，致使高壓鍋爆炸的報道后，給廠家提出了一個增加易熔片（熔點(diǎn)較低的合金材料）的改進(jìn)建議。現(xiàn)在生產(chǎn)的高壓鍋已普遍增加了含有易熔片的出氣孔（如圖所示），試說明小明建議的物理道理。參考答案：高壓鍋一旦安全閥失效，鍋內(nèi)氣壓過大，鍋內(nèi)溫度也隨之升高，當(dāng)溫度達(dá)到易熔片的熔點(diǎn)時，再繼續(xù)加熱易熔片就會熔化，鍋內(nèi)氣體便從放氣孔噴出，使鍋內(nèi)氣壓減小，從而防止爆炸事故發(fā)生。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖（a）所示的xOy平面處于勻強(qiáng)電場中，電場方向與X軸平行，電場強(qiáng)度E隨時間t變化的周期為T，變化圖線如圖（b）所示，E為+E0時電場強(qiáng)度的方向沿x軸正方向．有一帶正電的粒子P，在某一時刻t0以某一速度v沿Y軸正方向自坐標(biāo)原點(diǎn)0射入電場，粒子P經(jīng)過時間T到達(dá)的點(diǎn)記為A（A點(diǎn)在圖中未畫出）．若to=0，則OA連線與Y軸正方向夾角為45°，不計粒子重力：（1）求粒子的比荷；（2）若t0=，求A點(diǎn)的坐標(biāo)；（3）若t0=，求粒子到達(dá)A點(diǎn)時的速度．參考答案：解：（1）粒子在t0=0時刻射入電場，粒子沿y軸方向勻速運(yùn)動，位移大小為：

y=vT

粒子沿x軸方向在0～內(nèi)做初速度為零的勻加速運(yùn)動，位移為x1，末速度為v1，則：

v1=a

粒子沿x軸方向在～T內(nèi)做勻減速運(yùn)動，位移為x2，則：

粒子沿x軸方向的總位移為x，則：

x=x1+x2

粒子只受到電場力作用，由牛頓第二定律得：

qE=ma

由題意OA與y軸正方向夾角為45°，則：y=x

解得：（2）粒子在t0=時刻射入電場，粒子沿y軸方向勻速運(yùn)動，位移大小為：

y=vT

粒子沿x軸方向在～內(nèi)做初速度為零的勻加速運(yùn)動，位移為x3，末速度為v2，則：

v2=a

粒子沿x軸方向在～T內(nèi)做勻變速運(yùn)動，位移為x4，末速度為v3，則：

粒子沿x軸方向在T～內(nèi)做勻變速運(yùn)動，位移為x5，則：

粒子沿x軸的總位移為x′，則：

x′=x3+x4+x5解得：x’=0

則A點(diǎn)的坐標(biāo)為（0，vT）（3）粒子在t0=時刻射入電場，粒子沿y軸方向勻速運(yùn)動，速度不變；沿x軸方向在～內(nèi)做初速度為零的勻加速運(yùn)動，末速度為v4，則：

v4=a

粒子沿x軸方向在～T內(nèi)做勻變速運(yùn)動，末速度為v5，則：

粒子沿x軸方向在T～內(nèi)做勻變速運(yùn)動，末速度為v6，則：

解得：v6=0

則：粒子通過A點(diǎn)的速度為v．答：（1）求粒子的比荷為．（2）若t0=，A點(diǎn)的坐標(biāo)為（0，vT）．（3）若t0=，粒子到達(dá)A點(diǎn)時的速度為v．【考點(diǎn)】帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動；勻變速直線運(yùn)動規(guī)律的綜合運(yùn)用．【分析】（1）由于帶電粒子在x軸上受到的是方向交替變化的力，而y軸方向不受力，所以帶電粒子的運(yùn)動情況比較雜．y軸方向一直做勻速直線運(yùn)動，而x軸上從t0=0出發(fā)的粒子先做勻加速運(yùn)動，后做勻減速，則經(jīng)過Tvx=0，把xy方向的分位移分別求出來，根據(jù)合位移與y軸夾角為45°，聯(lián)立求得粒子的比荷．（2）從時刻出發(fā)的粒子，按同樣的道理分段分別求出x、y方向上的位移，從而就能知道A點(diǎn)的坐標(biāo)．（3）從時刻出發(fā)的粒子，在x軸方向上先經(jīng)時刻勻加速，在經(jīng)過時間的勻減速至零．再反方向勻加速至某一值，再正方向減速至零．則粒子的速度只有y軸方向的速度了，即合速度為v．17.如圖所示的xOy坐標(biāo)系中，y軸右側(cè)空間存在范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場，方向垂直于xOy平面向里．P點(diǎn)的坐標(biāo)為（﹣L，0），M1、M2兩點(diǎn)的坐標(biāo)分別為（0，L）、（0，﹣L）．質(zhì)量為m，電荷量為q的帶負(fù)電粒子A1，靠近極板經(jīng)過加速電壓為U的電場靜止加速后，沿PM1方向運(yùn)動．有一質(zhì)量也為m、不帶電的粒子A2靜止在M1點(diǎn)，粒子A1經(jīng)過M1點(diǎn)時與A2發(fā)生碰撞，碰后粘在一起成為一個新粒子A3進(jìn)入磁場（碰撞前后質(zhì)量守恒、電荷量守恒），通過磁場后直接到達(dá)M2，在坐標(biāo)為（﹣L，0）處的C點(diǎn)固定一平行于y軸放置絕緣彈性擋板，C為擋板中點(diǎn)．假設(shè)帶電粒子與彈性絕緣擋板碰撞前后，沿y方向分速度不變，沿x方向分速度大小不變、方向相反．不計所有粒子的重力及粒子間的相互作用力．（1）粒子A1與A2碰后瞬間的速度大小．（2）磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小．（3）若粒子A2帶負(fù)電，且電荷量為q'，發(fā)現(xiàn)粒子A3與擋板碰撞兩次，能返回到P點(diǎn)，求粒子A2的電荷量q'．參考答案：解：（1）粒子A1經(jīng)電壓U加速：與靜止的A2發(fā)生碰撞，由動量守恒定律：mv=2mv3聯(lián)立可得：v3=（2）粒子A3在磁場中做勻速圓周運(yùn)動，畫出運(yùn)動軌跡如圖所示

由幾何關(guān)系可知粒子A3做勻速圓周運(yùn)動的半徑r3=O3M1=對粒子A3，洛侖茲力提供向心力：從而求得：B=（3）若讓A2帶上負(fù)電q′，由于總的電荷量變大，則A3粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動的半徑減小設(shè)為r4，由題設(shè)畫出粒子的運(yùn)動軌跡如圖所示，進(jìn)入磁場的方向與PM1平行，每次在磁場中偏轉(zhuǎn)一次，沿y軸的負(fù)方向下移距離：離開磁場的方向與M2P平行．從磁場出來與C板碰撞再進(jìn)入磁場時，粒子沿y軸正方向上移的距離：由題意經(jīng)過兩次與C板碰撞后回到P點(diǎn)，則有：

3△y1﹣2△y2=2L聯(lián)立以上兩式可得：而對粒子A3做勻速圓周運(yùn)動時有：聯(lián)立以上可得：q′=4q答：（1）粒子A1與A2碰后瞬間的速度大小為．（2）磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為．（3）若粒子A2帶負(fù)電，且電荷量為q'，發(fā)現(xiàn)粒子A3與擋板碰撞兩次，能返回到P點(diǎn)，則粒子A2的電荷量q'為4q．【考點(diǎn)】帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動．【分析】（1）粒子A1經(jīng)電場加速，由動能定理可以求出碰前的速度v，碰撞前后動量守恒，就能求出粒子A1與A2碰后瞬間的速度大小．（2）粒子A3在磁場中做勻速圓周運(yùn)動直接到達(dá)M2點(diǎn)，由幾何關(guān)系求出A3做勻速圓周運(yùn)動的半徑，由洛侖茲力提供向心力就能求出磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小．（3）碰后由于總電量增大，則粒子A3在磁場中做勻速圓周運(yùn)動的半徑r4減小，但離開磁場后恰能與C板碰撞兩次又回到P點(diǎn)．由粒子做勻速圓周運(yùn)動和碰撞的對稱性，畫出粒子的軌跡，由幾何關(guān)系求出粒子做勻速圓周運(yùn)動的半徑r4，由洛侖茲力提供向心力就能求出A3的總電量，也就求出了A2的電量．18.(12分)