山西省太原市成才中學(xué)2022年高三物理上學(xué)期期末試題含解析

山西省太原市成才中學(xué)2022年高三物理上學(xué)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.如圖所示，虛線是用實驗方法描繪出的某一靜電場的一簇等勢線及其電勢的值，一帶電粒子只在電場力作用下飛經(jīng)該電場時，恰能沿圖中的實線從

A點飛到C點，則下列判斷正確的是A．粒子一定帶負電B．粒子在A點的電勢能大于在C點的電勢能C．A點的場強大于C點的場強D．粒子從A點到B點電場力所做的功大于從B點到C點電場力所做的功參考答案：C2.下列說法中正確的是A．玻璃裂痕處在光的照射下，看上去會比周圍明顯變亮，是由于光的全反射B．無影燈主要是應(yīng)用了光的衍射，光導(dǎo)纖維是應(yīng)用了光的全反射現(xiàn)象C．放射性元素的原子核的半衰期與溫度、壓強有關(guān)D．正、負電子對撞后湮滅成兩個頻率相同的光子，已知普朗克常量為，電子質(zhì)量為，電子電荷量為，電磁波在真空中傳播的波速為，則生成的光子在折射率為（不等于1）的介質(zhì)中傳播時，其波長為參考答案：AD3.（單選）在xOy平面內(nèi)存在一勻強電場，一正電荷僅受電場力作用，以一定的初速度通過坐標原點O，并沿曲線運動到A點，其運動軌跡如圖所示，經(jīng)過A點時的速度方向與x軸平行，則場強E的方向可能沿（）A．x軸正方向B．x軸負方向C．y軸正方向D．y軸負方向參考答案：解：A、B由題，粒子在A點時的速度方向與x軸平行，說明y軸方向粒子做減速運動．若電場的方向沿x軸方向，粒子沿y軸方向做勻速直線運動，到達A點時速度不可能與x軸平行．故AB錯誤．C、若電場方向沿+y方向，粒子所受的電場力沿+y方向，粒子在y軸方向上做加速運動，x軸方向做勻速直線運動，到達A點時y軸方向有分速度，速度方向不可能與x軸平行．故C錯誤D、若電場方向沿﹣y方向，粒子所受的電場力沿﹣y方向，粒子在y軸方向上做減速運動，x軸方向做勻速直線運動，到達A點時y軸方向的分速度減至零時，速度方向能與x軸平行．故D正確．故選：D4.據(jù)報道，我省在桃江縣建造的核電站一期工程已正式啟動．該電站建成后，對我省乃至我國中部地區(qū)GDP增長和一、二、三產(chǎn)業(yè)的拉動將起到巨大作用．關(guān)于核電站獲取核能的核反應(yīng)方程可能是A．

B．C．D．參考答案：D5.如圖所示，理想變壓器的原線圈接u＝11000sin100πt(V)的交變電壓，副線圈通過電阻r＝6Ω的導(dǎo)線對“220V/880W”的電器RL供電，該電器正常工作。由此可知()A．原、副線圈的匝數(shù)比為50∶1

B．交變電壓的頻率為100HzC．副線圈中電流的有效值為4A

D．變壓器的輸入功率為880W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.質(zhì)量為2kg的物體，在水平推力的作用下沿水平面做直線運動，一段時間后撤去F，其運動的v-t圖像如圖所示。g取10m/s2，則物體與水平面間的動摩擦因數(shù)

；水平推力

。參考答案：0.2；6

7.如圖甲所示是一平面上晶體物質(zhì)微粒的排列情況，圖中三條等長線AB、AC、AD上物質(zhì)微粒的數(shù)目不同，由此得出晶體具有

▲

的性質(zhì)。如圖乙所示，液體表面層分子比較稀疏，分子間距離大于分子平衡距離r0，因此表面層分子間作用表現(xiàn)為

▲

。參考答案：各向異性

引力8.在實驗室中用螺旋測量金屬絲的直徑時，如圖所示，由圖可知金屬絲的直徑是

mm．參考答案：5.615解：螺旋測微器的固定刻度為5.5mm，可動刻度為11.5×0.01mm=0.115mm，所以最終讀數(shù)為5.5mm+0.115mm=5.615mm．故答案為：5.6159.用不同頻率的光照射某金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)，測量金屬的遏止電壓Uc與入射光頻率ν，得到Uc﹣ν圖象如圖所示，根據(jù)圖象求出該金屬的截止頻率νc=5.0×1014Hz，普朗克常量h=6.4×10﹣34J?s．（已知電子電荷量e=1.6×10﹣19C）參考答案：：解：根據(jù)Ekm=hv﹣W0得，橫軸截距的絕對值等于金屬的截止頻率，為v0=5.0×1014．通過圖線的斜率求出k=h=J?s．故答案為：5.0×1014，6.4×10﹣3410.已知地球質(zhì)量為M，萬有引力恒量為G，地球半徑為R，人造衛(wèi)星在高空繞地球運行的軌道半徑為r，則其繞地球運行的環(huán)繞速度V=

，在地球表面附近運行的人造衛(wèi)星的第一宇宙速度V1=

。參考答案：，11.某同學(xué)用如圖甲所示的裝置測定重力加速度。（1）打出的紙帶如圖乙所示，實驗時紙帶的

端通過夾子和重物相連接。（填“a”或“b”）（2）紙帶上1至9各點為計數(shù)點，由紙帶所示數(shù)據(jù)可算出實驗時的重力加速度為

m/s2

（3）當?shù)氐闹亓铀俣葦?shù)值為9.8m/s2，請列出測量值與當?shù)刂亓铀俣鹊闹涤胁町惖囊粋€原因

。參考答案：12.（單選）甲乙丙三輛汽車以相同速度同時經(jīng)某一路標，從此時開始，甲車一直勻速運動，乙車先勻加速后勻減速，丙車先勻減速后勻加速，他們經(jīng)過第二塊路標時速度又相等，則先通過第二塊路標的是A、甲車

B、乙車

C、丙車

D、無法確定參考答案：B13.圖甲為一列簡諧橫波在t=0.10s時刻的波形圖，P是平衡位置為x=1m處的質(zhì)點，Q是平衡位置為x=4m處的質(zhì)點，圖乙為質(zhì)點Q的振動圖象，則波傳播的速度為_____m/s，t=0.15s時質(zhì)點P的運動方向沿y軸_________方向（填“正”或“負”）。參考答案：40

負

三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.某同學(xué)利用透明直尺和光電計時器來驗證機械能守恒定律，實驗的簡易示意圖如圖甲所示，當有不透光物體從光電門間通過時，光電計時器就可以顯示物體的擋光時間。光電門傳感器可測的最短時間為0.01ms。將擋光效果較好的黑色磁帶（寬度為d）貼在透明直尺上，從一定高度由靜止釋放，并使其豎直通過光電門。某同學(xué)測得各段黑色磁帶通過光電門的時間△ti與圖中所示的高度差△hi，并將部分數(shù)據(jù)進行了處理，結(jié)果如下表所示。（取g＝9.8m/s2，注：表格中M為直尺質(zhì)量）圖乙

i（10-3s）vi（m·s-1）△Eki=△hi（m）Mg△hi11.562.85

21.463.050.59M

0.060.59M

31.373.251.22M

0.131.23M

41.303.421.79M

0.181.80M

51.253.552.25M

0.232.26M

（1）從表格中數(shù)據(jù)可知，直尺上磁帶通過光電門的瞬時速度是利用求出的，請你簡要分析該同學(xué)這樣做的理由是：

。（2）該同學(xué)用20等分的游標卡尺測量出黑色磁帶的寬度，其示數(shù)如圖乙所示，則d=_______mm。Ks5u（3）根據(jù)該實驗表格數(shù)據(jù)，請在答題紙上繪出k-△h圖像，由圖像可得出結(jié)論：

。參考答案：（1）瞬時速度等于極短時間或極短位移內(nèi)的平均速度 （3分） （2）4.45mm；

（3分）（3） 如下圖

在誤差允許范圍內(nèi)，直尺在下落過程中機械能守恒（4分）15.中國機器人農(nóng)民發(fā)明家吳玉祿（被譽為中國的特斯拉）只有小學(xué)文化，為了給他的機器人吳老二找一個可充電電池，他在廢品站找到了一個象電池一樣有兩個電極的裝置，上面標有“TNT”等字樣，他高興地拿回去充電，結(jié)果差點丟了性命。（1）經(jīng)上網(wǎng)查找這是只工業(yè)電雷管，由電能轉(zhuǎn)化成熱能而引發(fā)爆炸的，利用了電流的熱效應(yīng)。給你一個多用電表你會選擇

（直流電流，直流電壓，電阻）擋來判斷它是否為電池，可保證既安全又方便。（2）經(jīng)核實該電雷管全電阻值為6Ω，其中電熱絲阻值為5Ω，引腳線長2m，阻值為1Ω，當通以0.45A電流時約6s鐘爆炸，若吳玉祿用5.4V的電壓給它充電時理論上約

s鐘爆炸(危險)。（3）某興趣小組發(fā)揚吳玉祿精神，用伏安法設(shè)計了一實際精確測量上述單只電雷管電阻的電路．準備了以下實驗器材:待測電雷管Rx，炸藥桶（保護作用，防爆破）電流表A1：量程0.5A、內(nèi)阻約0.5Ω

電流表A2：量程30mA、內(nèi)阻約30Ω電壓表V1：量程30V、內(nèi)阻約10kΩ電壓表V2：量程2V、內(nèi)阻約3kΩ滑動變阻器R：0~10Ω

電阻箱R0：0~999.9Ω，0.1A

干電池E：電動勢E=1.5V，內(nèi)阻r約0.1Ω

電鍵S及導(dǎo)線若干，請設(shè)計一個較合理的電路原理圖，畫在規(guī)定方框內(nèi)，要求通過電雷管的電流不超過27mA，電壓能從零調(diào)節(jié)，盡可能減小誤差。并寫出Rx的計算公式Rx=

；說明公式中各物理量的意義：

。參考答案：（A）

直流電壓

（B）

1.5

（C）（D）

U為電壓表讀數(shù)，I為電流表讀數(shù)，R0電阻箱讀數(shù)

四、計算題：本題共3小題，共計47分16.在xoy平面內(nèi)，直線OP與y軸的夾角=45o。第一、第二象限內(nèi)存在大小相等，方向分別為豎直向下和水平向右的勻強電場,電場強度E=1.0×105N/C；在x軸下方有垂直于紙面向外的勻強磁場，磁感應(yīng)強度B=0.1T，如圖所示?，F(xiàn)有一帶正電的粒子從直線OP上某點A（-L,L）處靜止釋放。設(shè)粒子的比荷，粒子重力不計。求：（1）當L=2cm時，粒子進入磁場時與x軸交點的橫坐標（2）當L=2cm時，粒子進入磁場時速度的大小和方向（3）如果在直線OP上各點釋放許多個上述帶電粒子（粒子間的相互作用力不計），試證明各帶電粒子進入磁場后做圓周運動的圓心點的集合為一拋物線（提示：寫出圓心點坐標x、y的函數(shù)關(guān)系）參考答案：解析：（1）帶電粒子在第三象限做勻加速直線運動，進入第一象限的速度為v1，設(shè)粒子出發(fā)點坐標為（—L,L）,則

qEL=mv12

得v1=4×105m/s

(2分)

粒子在第一象限做類平拋運動：y=at2=L

（1分）

x=v1t

（1分）

得x=2L=0.04m

（2分）

(2)粒子做類平拋運動，vx=v1=4×105m/s

vy=at=4×105m/s

（1分）

則粒子進入磁場時速度方向與x正方向的夾角為Φ，tgΦ==1

（2分）

則Φ=450

（1分）

粒子進入磁場時的速度為v2==4×105m/s

（2分）（3）L取任意時均有：

x=2L,

Φ=45o

（1分）

v= （1分）

粒子在磁場中做勻速運動時，qvB=

（1分）

代入數(shù)據(jù)得：R=

（1分）

所以圓心的坐標為： x=2L-

,y=-

（1分）

R=代入并消去L，得

x=4y2+y

（2分）

此方程為一拋物線方程17.如圖所示，某透明介質(zhì)的截面為直角三角形ABC，其中∠A=30°，AC邊長為L．一束單色光從AC面上距A為的D點垂直于AC邊射入，恰好在AB面發(fā)生全反射．一直光速為c，求：（1）該介質(zhì)的折射率n；（2）該光束從射入介質(zhì)到第一次穿出所經(jīng)歷的時間．參考答案：解：（1）由于光線垂直于AC面射入，故光線在AB面上的入射角為30°，由題意知，光線恰好在AB面上發(fā)生全反射，所以入射角等于臨界角，則全反射臨界角C=θ=30°．由全反射條件可求得：n===2（2）由右圖可知，DF=ADtan30°=，F(xiàn)E=2DF=，EG=ECsin30°=故光在介質(zhì)中的傳播距離為：s=DF+FE+EG=光在介質(zhì)中的傳播速度：v==光在介質(zhì)中的傳播時間：t==答：（1）該介質(zhì)的折射率n為2；（2）該光束從射入介質(zhì)到第一次穿出所經(jīng)歷的時間為．【考點】光的折射定律．【分析】（1）據(jù)題意，光線恰好在AB面發(fā)生全反射，入射角等于臨界角．根據(jù)幾何關(guān)系求出臨界角C，由sinC=求出折射率．（2）作出光路圖，運用幾何知識求出光線在介質(zhì)中通過的路程s，由v=求出光在介質(zhì)中的速度，由t=求解時間．18.平直道路上有甲、乙兩輛汽車同向勻速行駛，乙車在前甲車在后。甲、乙兩車速度分別為40m／s和25m／s，當