江西省贛州市嶺北中學2022年度高三物理上學期期末試題含解析

江西省贛州市嶺北中學2022年度高三物理上學期期末試題含解析一、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.“約索夫森結(jié)”由超導(dǎo)體和絕緣體制成。若在結(jié)兩端加恒定電壓U，則它會輻射頻率為n的電磁波，且n與U成正比，即n＝kU。已知比例系數(shù)k僅與元電荷e的2倍和普朗克常量h有關(guān)。你可能不了解此現(xiàn)象的機理，但仍可運用物理學中常用的方法，在下列選項中，推理判斷比例系數(shù)k的值可能為

A．2e/h

B．h/2e

C．2he

D．1/2he參考答案：A2.一物塊沿斜面直線滑行，初速度方向沿斜面向上，其v–t圖象如圖所示，取g=10m/s2。則

A．物塊下滑的加速度大小為8m/s2

B．物塊下滑的加速度大小為2m/s2

C．物塊向上滑行的最大距離為2m

D．斜面的傾斜角為30°參考答案：BD物塊向上滑行時做勻加速直線運動，根據(jù)平均速度公式，有

x1=?0.5=1m，即物塊向上滑行的最大距離為1m．物體上滑時受到重力、支持力和摩擦力，此時的加速度為a1==-8m/s2

根據(jù)牛頓第二定律，有-mgsinθ-f=ma1

物體下滑時受到重力、支持力和摩擦力，此時的加速度為a2==-2m/s2

根據(jù)牛頓第二定律，有-mgsinθ+f=ma2

解得θ=30°

即斜面的傾角為30°．只有選項BD正確。3.如圖所示，一束光從空氣中射向折射率n=2的某種玻璃的表面i表示入射角，則下列說法中不正確的是

A.當i>45°時會發(fā)生全反射現(xiàn)象

B.無論入射角是多大，折射角r都不會超過45°

C.欲使折射角r=30°，應(yīng)以i=45°的角度入射

D.當入射角i=arctan2時，反射光線跟折射光線恰好垂直參考答案：

答案：A4.（單選）科學家關(guān)于物體運動的研究對樹立正確的自然現(xiàn)象具有重要作用。下列說法不符合歷史事實的是()A．亞里士多德認為，必須有力作用在物體上，物體的運動狀態(tài)才會改變B．伽利略通過“理想實驗”得出結(jié)論：運動必具有一定速度，如果它不受力，它將以這一速度永遠運動下去C．笛卡兒指出：如果運動中的物體沒有受到力的作用，它將繼續(xù)以同一速度沿同一直線運動，既不停下來也不偏離原來的方向D．牛頓認為：物體具有保持原來勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)的性質(zhì)參考答案：A5.（單選）如圖甲所示，MN為很大的薄金屬板（可理解為無限大），金屬板原來不帶電．在金屬板的右側(cè)，距金屬板距離為d的位置上放入一個帶正電、電荷量為q的點電荷，由于靜電感應(yīng)產(chǎn)生了如圖甲所示的電場分布．P是點電荷右側(cè)，與點電荷之間的距離也為d的一個點，幾位同學想求出P點的電場強度大小，但發(fā)現(xiàn)問題很難．他們經(jīng)過仔細研究，從圖乙所示的電場得到了一些啟示，經(jīng)過查閱資料他們知道：圖甲所示的電場分布與圖乙中虛線右側(cè)的電場分布是一樣的．圖乙中兩異號點電荷量的大小均為q，它們之間的距離為2d，虛線是兩點電荷連線的中垂線．由此他們分別求出了P點的電場強度大小，一共有以下四個不同的答案（k為靜電力常量），其中正確的是A．

B．

C．

D．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.在光電效應(yīng)實驗中，某金屬的截止頻率相應(yīng)的波長為λ0，該金屬的逸出功為________．若用波長為λ(λ<λ0)的單色光做該實驗，則其遏止電壓為________．(已知電子的電荷量、真空中的光速和普朗克常量分別為e、c和h)參考答案：7.（1）某次研究彈簧所受彈力F與彈簧長度L關(guān)系實驗時得到如圖a所示的F﹣L圖象．由圖象可知：彈簧原長L0=

cm．求得彈簧的勁度系數(shù)k=

N/m．（2）按如圖b的方式掛上鉤碼（已知每個鉤碼重G=1N），使（1）中研究的彈簧壓縮，穩(wěn)定后指針如圖b，則指針所指刻度尺示數(shù)為

cm．由此可推測圖b中所掛鉤碼的個數(shù)為

個．參考答案：（1）3.0，200；（2）1.50，3．【考點】探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系．【分析】根據(jù)圖線的橫軸截距得出彈簧的原長，結(jié)合圖線的斜率求出他和的勁度系數(shù)．刻度尺的讀數(shù)要讀到最小刻度的下一位，根據(jù)形變量，結(jié)合胡克定律求出彈力的大小，從而得出所掛鉤碼的個數(shù)．【解答】解：（1）當彈力為零時，彈簧的長度等于原長，可知圖線的橫軸截距等于原長，則L0=3.0cm，圖線的斜率表示彈簧的勁度系數(shù)，則有：k==200N/m．（2）刻度尺所指的示數(shù)為1.50cm，則彈簧的形變量為：△x=3.0﹣1.50cm=1.50cm，根據(jù)胡克定律得，彈簧的彈力為：F=k△x=200×0.015N=3N=3G，可知圖b中所掛鉤碼的個數(shù)為3個．故答案為：（1）3.0，200；（2）1.50，3．8.如圖所示，質(zhì)量均為0.1kg的帶等量同種電荷的小球A、B，現(xiàn)被絕緣細線懸掛在O點，懸線長均為10cm．平衡時，OA懸線處于豎直方向，A球倚于絕緣墻上，而B球卻偏離豎直方向60°，此時A球?qū)球的庫侖力為1N．若由于漏電B球逐漸擺下，則懸掛A球的細繩拉力將變大（選填“變大”、“不變”或“變小”）．參考答案：考點：庫侖定律．分析：對B球受力分析，根據(jù)共點力平衡條件列式求解庫侖力和細線的拉力；先對B球受力分析求解拉力；再對AB球整體受力分析，根據(jù)平衡條件列式求解細線對A球拉力的變化情況．解答：解：對B球受力分析，受重力、拉力和庫侖力，如圖所示：結(jié)合幾何關(guān)系可知圖中的力三角形是等邊三角形，故：庫侖力：F=mg=0.1×10=1N；拉力：T=mg=0.1×10=1N漏電后，先對B球分析，如圖所示：根據(jù)平衡條件，有：T=mg再對AB球整體，有：T′=Tcosθ+mg解得：T′=mg+mgcosθθ變小，故T′變大；故答案為：1，變大．點評：本題關(guān)鍵是靈活選擇研究對象，根據(jù)共點力平衡條件并采用相似三角形法和正交分解法列式分析，不難．9.小胡同學在學習了圓周運動的知識后，設(shè)計了一個課題，名稱為：快速測量自行車的騎行速度。他的設(shè)想是：通過計算踏腳板轉(zhuǎn)動的角速度，推算自行車的騎行速度。如上圖所示是自行車的傳動示意圖，其中Ⅰ是大齒輪，Ⅱ是小齒輪，Ⅲ是后輪。當大齒輪Ⅰ（腳踏板）的轉(zhuǎn)速通過測量為n（r/s）時，則大齒輪的角速度是

rad/s。若要知道在這種情況下自行車前進的速度，除需要測量大齒輪Ⅰ的半徑r1，小齒輪Ⅱ的半徑r2外，還需要測量的物理量是

。用上述物理量推導(dǎo)出自行車前進速度的表達式為：

。參考答案：2πn,

車輪半徑r3,2πn10.在空中某固定點，懸掛一根均勻繩子，然后讓其做自由落體運動。若此繩經(jīng)過懸點正下方H=20m處某點A共用時間1s(從繩下端抵達A至上端離開A)，則該繩全長為

m。參考答案：1511.如圖所示，光滑的半圓槽內(nèi)，A球從高h處沿槽自由滑下，與靜止在槽底的B球相碰，若碰撞后A球和B球到達的最大高度均為h／9，A球、B球的質(zhì)量之比為_____________或____________。參考答案：1:4，1:212.用頻率均為ν但強度不同的甲、乙兩種光做光電效應(yīng)實驗，發(fā)現(xiàn)光電流與電壓的關(guān)系如圖所示，由圖可知，

（選填“甲”或“乙”）光的強度大。已知普朗克常量為，被照射金屬的逸出功為W0，則光電子的最大初動能為

。參考答案：甲（2分）

h－W0光電效應(yīng)實驗圖線考查題。O1

（2分）。根據(jù)光的強度與電流成正比，由圖就可知道：甲的光的強度大；由愛因斯坦的光電效應(yīng)方程可得：。本題是物理光學—光電效應(yīng)實驗I—U圖線，在識圖時，要知道光的強度與光的電流成正比（在達到飽和電流之前），然后根據(jù)愛因斯坦光電效應(yīng)方程列式即可得出最大初動能表達式。13.在如右圖所示的邏輯電路中，當A端輸入電信號為“1”，B端輸入電信號為“1”時，在C端和D端輸出的電信號分別為_____和______。參考答案：、0，0

三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（選修3-3模塊）（4分）如圖所示，絕熱隔板S把絕熱的氣缸分隔成體積相等的兩部分，S與氣缸壁的接觸是光滑的．兩部分中分別盛有相同質(zhì)量、相同溫度的同種氣體a和b．氣體分子之間相互作用可忽略不計．現(xiàn)通過電熱絲對氣體a緩慢加熱一段時間后，a、b各自達到新的平衡狀態(tài)．試分析a、b兩部分氣體與初狀態(tài)相比，體積、壓強、溫度、內(nèi)能各如何變化？參考答案：

答案:

氣缸和隔板絕熱，電熱絲對氣體a加熱，a溫度升高，體積增大，壓強增大，內(nèi)能增大；（2分）

a對b做功，b的體積減小，溫度升高，壓強增大，內(nèi)能增大。（2分）15.

（選修3-3（含2-2）模塊）(6分)理想氣體狀態(tài)方程如下：。從理論的角度，設(shè)定一定的條件，我們便能得到氣體三大定律：玻意爾定律、查理定律和蓋·呂薩克定律。下面請你通過設(shè)定條件，列舉其中兩條定律的內(nèi)容。（要求條件、內(nèi)容要與定律名稱相對應(yīng)，不必寫數(shù)學表達式）參考答案：

答案：玻意爾定律：一定質(zhì)量的氣體，在溫度不變的情況下，它的壓強跟體積成反比。查理定律：一定質(zhì)量的氣體，在體積不變的情況下，它的壓強跟熱力學溫度成正比。蓋·呂薩克定律：一定質(zhì)量的氣體，在壓強不變的情況下，它的體積跟熱力學溫度成正比。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（16分）在如圖所示的空間直角坐標系中，y軸正方向豎直向上，坐標原點O處固定一個正點電荷，空間存在著豎直向上的磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場，一個質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子恰好能以y軸上的O′點為圓心在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，其角速度為ω，試求（1）帶電粒子帶何種電荷？（2）從下向上看，帶電粒子的環(huán)繞方向。（3）圓心O′的y坐標值。參考答案：解析：（1）由于電場力和重力的合力必須在水平方向上，所以微粒帶正電。（4分）（2）由于洛倫茲力必須水平指向圓心O′，所以從下向上看，帶電微粒逆時針轉(zhuǎn)動。（4分）（3）設(shè)O′點的y坐標為y有：

（6分）

（2分）17.如圖所示，在豎直平面內(nèi)放置的光滑絕緣軌道處于水平向右的勻強電場中，一帶正電荷的小球從高h的A處由靜止開始下滑，沿軌道ABC運動后進入圓環(huán)內(nèi)做圓周運動．已知小球所受的電場力是其重力的，圓環(huán)半徑為R，斜面傾角為θ＝53°，B、C間距離xBC＝2R.若使小球在圓環(huán)內(nèi)能做完整的圓周運動，h至少為多少？參考答案：18.如圖所示，間距為L的兩條足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ與水平面夾角α=30°，下端N、Q間連接一阻值為R的電阻．導(dǎo)軌上有一個正方形區(qū)間abcd，cd以下存在磁感應(yīng)強度大小為B、方向垂直導(dǎo)軌平面向下的勻強磁場．長度為L、電阻為r的金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好且垂直導(dǎo)軌放置，當金屬棒從ab位置由靜止釋放的同時，對金屬棒施加一個平行導(dǎo)軌向下的恒力F，F(xiàn)的大小是金屬棒重力的，金屬棒通過cd時恰好做勻速運動，若此時突然只將力F的方向反向，力F的大小不變，經(jīng)過一段時間后金屬棒靜止，已知重力加速度為g，不計金屬導(dǎo)軌的電阻，求：（1）金屬棒的質(zhì)量；（2）整個過程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱；（3）金屬棒通過cd后向下運動的最大距離．參考答案：解：（1）在磁場外運動過程：，剛進入磁場時：，聯(lián)立可以得到：．（2）從金屬棒進入磁場到最終靜止過程中：，，，聯(lián)立可以得到：．（3）拉力反向后導(dǎo)體棒所受合力等于安培力，則：取極短時間△t內(nèi)，△x=v?△t，代入并化簡得到：設(shè)金