山西省呂梁市曹家山中學2022年高三物理下學期期末試卷含解析

山西省呂梁市曹家山中學2022年高三物理下學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15分．每小題只有一個選項符合題意1.一只“220V，40W”的白熾燈泡，在常溫下燈絲的電阻約120Ω，正常發(fā)光時電阻約為1200Ω?，F(xiàn)用一多用電表（中值電阻為15Ω）測量，則（

）A．可測量正常發(fā)光時的電阻，選擇旋鈕置于×10檔B．可測量正常發(fā)光時的電阻，選擇旋鈕置于×100檔C．可測量常溫下的電阻，選擇旋鈕置于×10檔D．可測量常溫下的電阻，選擇旋鈕置于×100檔參考答案：C2.（單選）如右圖為氫原子能級的示意圖，現(xiàn)有大量的氫原子處于n＝4的激發(fā)態(tài)，當向低能級躍遷時輻射出若干不同頻率的光．關(guān)于這些光，下列說法正確的是A．最容易表現(xiàn)出衍射現(xiàn)象的光是由n＝4能級躍遷到n＝1能級產(chǎn)生的B．頻率最小的光是由n＝2能級躍遷到n＝1能級產(chǎn)生的C．這些氫原子總共可輻射出3種不同頻率的光D．用n＝2能級躍遷到n＝1能級輻射出的光照射逸出功為6.34eV的金屬鉑能發(fā)生光電效應參考答案：D3.做直線運動的物體，運動了時間t，以下說法正確的是A．物體的加速度越大，通過的路程一定越長B．物體的初速度越大，通過的路程一定越長C．物體的末速度越大，通過的路程一定越長D．物體的平均速度越大，通過的路程一定越長參考答案：D4.下列四個圖中，F(xiàn)1、F2、F3都恰好構(gòu)成封閉的直角三角形（頂角為直角），這三個力的合力最大的是（

）參考答案：C5.如圖所示，物體A、B、C疊放在水平桌面上，水平力F作用于C物體，使A、B、C以共同速度向右勻速運動，且三者相對靜止，那么關(guān)于摩擦力的說法，正確的是：(

)A．C不受摩擦力作用

B．B受到水平向右的摩擦力作用C．A受摩擦力的合力為零

D．以A、B、C為整體，整體受到的摩擦力為零參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示為一個豎直放置、半徑為R的半圓形軌道ABC，B是最低點，AC與圓心O在同一水平高度，AB段弧面是光滑的，BC段弧面是粗糙的?，F(xiàn)有一根長為R、質(zhì)量不計的細桿，上端連接質(zhì)量為m的小球甲，下端連接質(zhì)量為2m的小球乙。開始時甲球在A點，由靜止釋放后，兩球一起沿軌道下滑，當甲球到達最低點B時速度剛好為零，則在此過程中，兩球克服摩擦力做功的大小為

；在下滑過程中，乙球經(jīng)過B點時的瞬時速度大小為

。參考答案：答案：(2-)mgR，

7.如圖所示，測定氣體分子速率的部分裝置放在高真空容器中，A、B是兩個圓盤，繞一根共同軸以相同的轉(zhuǎn)速n＝25r/s勻速轉(zhuǎn)動．兩盤相距L＝20cm，盤上各開一很窄的細縫，兩盤細縫之間成6°的夾角，圓盤轉(zhuǎn)一周的時間為_________s；如果某氣體分子恰能垂直通過兩個圓盤的細縫，則氣體分子的最大速率為________m/s．參考答案：0.04；

3008.（4分）有一束射線進入勻強磁場中，a、b、c分別表示組成射線的三種粒子流在磁場里的軌跡，如圖所示．已知磁場方向與速度方向垂直并指向紙內(nèi)，從這些粒子流的偏轉(zhuǎn)情況可知，可能是粒子的軌跡是_______；可能是光子的軌跡是______。參考答案：

a；b9.參考答案：200遠距離輸電電壓，輸電線上損失的電壓，10.如右圖所示，AB為豎直固定金屬棒，金屬桿BC重為G。長為L，并可繞過B點垂直紙面的水平軸無摩擦轉(zhuǎn)動，AC為輕質(zhì)金屬線，DABC＝37°，DACB＝90°，在圖示范圍內(nèi)有一勻強磁場，其磁感應強度與時間成正比：B＝kt，整個回路總電阻為R，則回路中感應電流I＝

，當t=

時金屬線AC中拉力恰為零。（已知，）參考答案：；

11.一氫原子從能量為E2的能級躍遷至能量為E1的較低能級時釋放的光子的波長為______（真空中光速c，普朗克常數(shù)h）參考答案：12.在均勻介質(zhì)中，t=0時刻振源O沿+y方向開始振動，t=0.9s時x軸上0至14m范圍第一次出現(xiàn)圖示的簡諧橫波波形。由此可以判斷：波的周期為

s，x＝20m處質(zhì)點在0～1.2s內(nèi)通過的路程為

m。參考答案：0.4

413.（3分）如圖所示是光從介質(zhì)1進入介質(zhì)2的折射情況，根據(jù)光路圖可知：兩種介質(zhì)相比較，介質(zhì)1是

介質(zhì)，介質(zhì)2是

介質(zhì)；光在介質(zhì)中的波長1

2（選填“>”、“=”或“<”)．頻率1

2（選填“>”、“=”或“<”）。參考答案：光密，光疏，＜，=三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（10分）在其他能源中，核能具有能量密度大，地區(qū)適應性強的優(yōu)勢，在核電站中，核反應堆釋放的核能被轉(zhuǎn)化為電能。核反應堆的工作原理是利用中子轟擊重核發(fā)生裂變反應，釋放出大量核能。(1)核反應方程式，是反應堆中發(fā)生的許多核反應中的一種，n為中子，X為待求粒子，為X的個數(shù)，則X為________，=__________，以、分別表示、、核的質(zhì)量，，分別表示中子、質(zhì)子的質(zhì)量，c為光的真空中傳播的速度，則在上述核反應過程中放出的核能（2）有一座發(fā)電能力為的核電站，核能轉(zhuǎn)化為電能的效率為。假定反應堆中發(fā)生的裂變反應全是本題(1)中的核反應，已知每次核反應過程中放出的核能，核的質(zhì)量，求每年(1年=3.15×107s)消耗的的質(zhì)量。參考答案：解析：(1)

(2)反應堆每年提供的核能

①其中T表示1年的時間以M表示每年消耗的的質(zhì)量，得：

②解得:代入數(shù)據(jù)得：M=1.10×103（kg）

③15.直角三角形的玻璃磚ABC放置于真空中，∠B＝30°，CA的延長線上S點有一點光源，發(fā)出的一條光線由D點射入玻璃磚，如圖所示．光線經(jīng)玻璃磚折射后垂直BC邊射出，且此光束經(jīng)過SD用時和在玻璃磚內(nèi)的傳播時間相等．已知光在真空中的傳播速度為c，，∠ASD＝15°.求：①玻璃磚的折射率；②S、D兩點間的距離．參考答案：(1)

(2)d試題分析：①由幾何關(guān)系可知入射角i=45°，折射角r=30°可得②在玻璃磚中光速光束經(jīng)過SD和玻璃磚內(nèi)的傳播時間相等有可得

SD=d考點：光的折射定律。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.參考答案：17.如圖所示，在xoy坐標系中分布著三個有界場區(qū)：第一象限中有一半徑為r=0.1m的圓形磁場區(qū)域，磁感應強度B1=1T，方向垂直紙面向里，該區(qū)域同時與x軸、y軸相切，切點分別為A、C；第四象限中，由y軸、拋物線FG（y=-10x2+x-0.025，單位：m）和直線DH（y=x-0.425，單位：m）構(gòu)成的區(qū)域中，存在著方向豎直向下、強度E=2.5N/C的勻強電場；以及直線DH右下方存在垂直紙面向里的勻強磁場B2=0.5T?，F(xiàn)有大量質(zhì)量為1×10-6kg（重力不計），電量大小為2×10-4C，速率均為20m/s的帶負電的粒子從A處垂直磁場進入第一象限，速度方向與y軸夾角在0至180度之間。

（1）求這些粒子在圓形磁場區(qū)域中運動的半徑；

（2）試證明這些粒子經(jīng)過x軸時速度方向均與x軸垂直；

（3）通過計算說明這些粒子會經(jīng)過y軸上的同一點，并求出該點坐標。參考答案：考察從A點以任意方向進入磁場的的粒子，設(shè)其從K點離開磁場，O1和O2分別是磁場區(qū)域和圓周運動的圓心，因為圓周運動半徑和磁場區(qū)域半徑相同，因此O1AO2K為菱形，離開磁場時速度垂直于O2K，即垂直于x軸，得證。

（6分）（3）設(shè)粒子在第四象限進入電場時的坐標為（x,y1）,離開電場時的坐標為（x,y2）,離開電場時速度為v2，在B2磁場區(qū)域做圓周運動的半徑為R2.有因v2的方向與DH成45o，且半徑剛好為x坐標值，則粒子做圓周運動的圓心必在y軸上，在此磁場中恰好經(jīng)過四分之一圓周，并且剛好到達H處，H點坐標為（0，-0.425）。（3分）18.如圖所示，在傾角為37°的固定斜面上靜止一個質(zhì)量為5kg的物體，物體與斜面間的動摩擦因數(shù)為0.8，g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，求：(1)物體所受的摩擦力的大小和方向；(2)若用原長為10cm，勁度系數(shù)為3.1×103N/m的彈簧沿斜面向上拉物體，使之向上勻速運動，則彈簧的最終長度是多少？

參考答案：(1)(5分)物體靜止在斜面上，受力分析如圖甲，則物體受到的靜摩擦力f＝mgsin37°＝30N，.......(3分)

方向沿斜面向上.......(2分)

甲

乙(