2022年湖南省郴州市菁华园中学高三物理测试题含解析
一、 选择题:本题共5小题,每小题3分,共计15分.每小题只有一个选项符合题意
1. 质量相等的A、B两球在光滑水平面上沿同一直线,同一方向运动,A球动量为7kg·m/s,B球的动量为5kg·m/s,当A球追上B球时发生碰撞,则碰后A、B两球的动量PA、PB可能值是:( )
A.PA=6kg·m/s PB=6kg·m/s B.PA=3kg·m/s PB=9kg·m/s
C.PA=5kg·m/s PB=7kg·m/s D.PA=-4kg·m/s PB=17kg·m/s
参考答案:
答案:A C
2. 开口向上的半球形曲面的截面如图所示,直径AB水平,一小物块在曲面内A点以某一速率开始下滑,曲面内各处动摩擦因数不同,因摩擦作用物块下滑时速率不变,则下列说法正确的是( )
A.物块运动过程中加速度始终为零
B.物块所受合外力大小不变,方向在变
C.在滑到最低点C以前,物块所受重力的瞬时功率越来越大
D.在滑到最低点C以前,物块所受摩擦力大小不变
参考答案:
B
3. 如图,一段导线abcd位于磁感应强度大小为B的匀强磁场中,且与磁场方向(垂直于纸面向里)垂直。线段ab、bc和cd的长度均为L,且。流经导线的电流为I,方向如图中箭头所示。导线段abcd所受到的磁场的作用力的合力
A. 方向沿纸面向上,大小为
B. 方向沿纸面向上,大小为
C. 方向沿纸面向下,大小为
D. 方向沿纸面向下,大小为
参考答案:
A
解析:本题考查安培力的大小与方向的判断.该导线可以用a和d之间的直导线长为来等效代替,根据,可知大小为,方向根据左手定则.A正确。
4. 下列关于力的方向的说法中,错误的是( )
A.重力的方向总是竖直向下的
B.压力的方向总是垂直于支持面
C.静止在水平面上的物体,对水平面的压力就是物体的重力
D.绳拉物体的力总是沿着绳的收缩方向
参考答案:
C
5. (单选)以下有关近代物理内容的若干叙述,正确的是( )
A.紫外线照射到金属锌板表面时能够发生光电效应,则当增大紫外线的照射强度时,从锌板表面逸出的光电子的最大初动能也随之增大
B.质子和中子结合成原子核一定有质量亏损,释放出能量
C.有10个放射性元素的原子核,当有5个原子核发生衰变所需的时间就是该放射性元素的半衰期
D.氢原子的核外电子由较高能级迁到较低能级时,电子的动能减小,电势能增大
参考答案:
B
二、 填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分
6. 某次光电效应实验中,测得某金属的入射光的频率和反向遏制电压Uc的值如表所示.(已知电子的电量为e=1.6×10﹣19C)
Uc/V 0.541 0.637 0.741 0.809 0.878
?/1014Hz 5.664 5.888 6.098 6.303 6.501
根据表格中的数据,作出了Uc﹣ν图象,如图所示,则根据图象求出:
①这种金属的截止频率为 4.27×1014 Hz;(保留三位有效数字)
②普朗克常量 6.3×10﹣34 Js.(保留两位有效数字)
参考答案:
: 解:由爱因斯坦光电效应方程:hγ=W+Ek
得:hγ=hγc+eUc
变形得:Uc=(γ﹣γc);
由题图可知,Uc=0对应的频率即为截止频率γc,
得:γc=4.27×1014Hz
图线的斜率为:==3.93×10﹣15V?s
代入电子电量计算得:h=6.3×10﹣34J?s
故答案为:4.27×1014,6.3×10﹣34.
【解析】
7. 如图所示为氢原子的能级图。用光子能量为13.06 eV的光照射一群处于基态的氢原子,可能观测到氢原子发射的不同波长的光有 种,其中最短波长为 m(已知普朗克常量h=6.63×10-34 J·s)。
参考答案:
10 9.5×10-8
8. 地球第一宇宙速度为 ,是人造地球卫星的 (最大、最小)发射速度,是人造地球卫星的 (最大、最小)环绕速度。
参考答案:
7.9 km/s 、最小、最大
9. (4分)用活塞压缩汽缸里的空气,对空气做了900J的功,同时汽缸向外散热210J,汽缸里空气的内能 (填“增加”或“减少”)了 J。
参考答案:
增加 690J
10. 下表是按照密立根的方法进行实验时得到的某金属的UC和v的的几组数据。(UC是
遏制电压)
UC/V
0.541
0.637
0.714
0.809
0.878
v/l014Hz
5.644
5.888
6.098
6.303
6.501
请根据上表的数据在答题纸对应的坐标中作出UC-v图象;从图象中可知这种金属的截止频率为 ;已知e=1.6010-19C,用给出的数据结合图象算出普朗克常量为 。
参考答案:
11. 如图所示,一列沿+x方向传播的简谐横波在t=0时刻刚好传到x=6m处,已知波速v=10m/s,则图中P点开始振动的方向沿 (选填“+y”或“-y”)方向,在x=21m的点在t= s第二次出现波峰.
参考答案:
12. 氢原子第n能级的能量为En=,其中E1为基态能量。当氢原子由第4能级跃迁到第2能级时,发出光子的频率为ν1;若氢原子由第2能级跃迁到基态,发出光子的频率为ν2,则=________。
参考答案:
=。
13. 某同学在描绘平抛运动轨迹时,得到的部分轨迹曲线如图所示。在曲线上取A、B、C三个点,测量得到A、B、C三点间竖直距离=10.20cm,=20.20cm,A、B、C三点间水平距离=12.40cm,g取10m/s2,则物体平抛运动的初速度大小为______m/s,轨迹上B点的瞬时速度大小为________m/s。(计算结果保留三位有效数字)
参考答案:
1.24m/s 1.96m/s
据题意,由于物体做平抛运动,则有h2-h1=gt2,可以求出物体在AB、BC段的运动时间为t=0.1s,则物体做平抛运动的初速度为v0=x/t=1.24m/s;轨迹上B点的速度为vB=,vx=1.24m/s,vy=(h1+h2)/2t=1.52m/s,则B点的速度为:vB=1.96m/s。
三、 实验题:本题共2小题,每小题11分,共计22分
14. (6分)利用螺旋测微器测量铜丝的直径(图甲)和用游标卡尺测量圆管的内径(图乙),由图可知铜丝直径是_________mm;圆管内径是_________cm。
参考答案:
答案:0.500 5.385
15. 某探究学习小组在“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置如图9所示。
(1)除桌面上的实验器材外,还准备了打点计时器所用的 学生电源、导线、复写纸片和纸带,若你是小组中的一位成员.。
要完成该实验,你认为还需要的实验器材有 和 。
(2)实验时保持盘及盘中的砝码质量m一定,探究加速度与小车(包括车中砝码)质量M的关系,以下做法正确的是
A.平衡摩擦力时,应将长木板带有滑轮的一端适当垫高
图9
B.平衡摩擦力时,应将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上
C.每次改变小车的质量时,不需要重新平衡摩擦力
D.实验时,先放开小车,再接通打点计时器电源
(3)某小组在实验中得到的两条曲线如图10所示.左图的直线不过原点是由于
;
右图的直线发生弯曲是由于 造成的.
参考答案:
四、计算题:本题共3小题,共计47分
16. 如图所示,一不可伸长的轻质细绳,绳长为L,一端固定于O点,另一端系一质量为m的小球,小球绕O点在竖直平面内做圆周运动(不计空气阻力).
(1)若小球通过最高点A时的速度为v,求v的最小值和此时绳对小球拉力F的大小;
(2)若小球恰好通过最高点A且悬点距地面的高度h=2L,小球经过B点或D点时绳突然断开,求两种情况下小球从抛出到落地所用时间之差△t;
(3)若小球通过最高点A时的速度为v,小球运动到最低点C或最高点A时,绳突然断开,两种情况下小球从抛出到落地水平位移大小相等,试证明O点距离地面高度h与绳长L之间应满足h≥.
参考答案:
(1)球通过最高点时的速度为v, (2分)
(1分)
速度v的最小值为 (1分)
(2)若小球恰好通过最高点,
(2分)
(1分)
从B点、D点小球分别竖直上抛和竖直下抛,则 (2分)
(3)小球运动到最高点绳断开后平抛运动时间为,则
, (1分)
小球运动到最低点',绳突然断开后小球做平抛运动时间为,则
, (1分)
由机械能守恒定律得 (1分)
又
联立上述各式解得 (2分)
小球运动到最高点时
由机械能守恒定律
小球运动到最低点时速度有 (1分)
故,得
17. 有一个电量q=-3×10-6C的负点电荷,从某电场中的A点移动到B点,电荷克服电场力做了6×10-4J的功,该电荷从B点移至C点,电场力对电荷做了9×10-4J的功,设B点电势为零,求:
(1)A、C两点的电势和各为多少?
(2)A、C两点的电势差为多少?
参考答案:
=200V =300V
18. 如图所示为一列简谐横波沿﹣x方向传播在t=0时刻的波形图,M、N两点的坐标分别为(﹣2,0)和(﹣7,0),已知t=0.5s时,M点第二次出现波峰.
①这列波的传播速度多大?
②从t=0时刻起,经过多长时间N点第一次出现波峰?
③当N点第一次出现波峰时,M点通过的路程为多少?
参考答案:
解:①根据图象可知,该波波长 λ=4m
M点与最近波峰的水平距离为6m,距离下一个波峰的水平距离为10m,所以波速为:v===20m/s
②N点与最近波峰的水平距离为 s=11m
当最近的波峰传到N点时N点第一次形成波峰,历时为:t1==s=0.55s
③该波中各质点振动的周期为:T==0.2s
N点第一出现波峰时质点M振动了 t2=0.4s
则 t2=2T
质点M每振动经过的路程为5