山西省運(yùn)城市東任留中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理期末試題含解析

山西省運(yùn)城市東任留中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理期末試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.（單選）我國發(fā)射的“神州六號”載人飛船，與“神州五號”飛船相比，它在更高的軌道上繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如圖做示，下列說法中正確的是（）A．“神州六號”的速度較小B．“神州六號”的速度與“神州五號”的相同C．“神州六號”的周期更短D．“神州六號”的周期與“神州五號”的相同參考答案：解：A、B：根據(jù)萬有引力提供向心力得出：，得．由于神州六號的軌道半徑比神州五號的大，所以“神州六號”的速度較小，故A正確，B錯(cuò)誤．C、D：根據(jù)萬有引力提供向心力得出：，得．由于神州六號的軌道半徑比神州五號的大，所以“神州六號”的周期較大，故C、D均錯(cuò)誤．故選A．2.（單選）一物塊（可看作質(zhì)點(diǎn)）以一定的初速度從一光滑斜面底端一點(diǎn)上滑，最高可滑至C點(diǎn)，已知AB是BC的3倍，如圖所示，已知物塊從A至B所需時(shí)間為t，則它從B經(jīng)C再回到B，需要的時(shí)間是A.

B.

C.

D.參考答案：C3.一帶電小球在從空中的a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的過程中，重力做功3J，電場力做功1J，克服空氣阻力做功0.5J，則下列判斷正確的是（

）

A．在a點(diǎn)的動(dòng)能比b點(diǎn)小3.5J

B．在a點(diǎn)的重力勢能比在b點(diǎn)大3J

C．在a點(diǎn)的電勢能比在b點(diǎn)小1JD．在a點(diǎn)的機(jī)械能比在b點(diǎn)小0.5J參考答案：答案：ABD4.發(fā)現(xiàn)萬有引力定律和測出引力常量的科學(xué)家分別是

A.開普勒、卡文迪許

B.牛頓、伽利略

C.牛頓、卡文迪許

D.開普勒、伽利略參考答案：C5.下列說法正確的是

A．速度的變化量越大，加速度就越大

B．在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中，速度方向與加速度方向不一定相同

C．平拋運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)

D．勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度、角速度、周期都不變參考答案：BC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.在長為l的絕緣輕桿兩端分別固定帶電量分別為＋q、－q的等量異種點(diǎn)電荷，放入場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場中，輕桿可繞中點(diǎn)O自由轉(zhuǎn)動(dòng)，若忽略兩點(diǎn)電荷間的相互作用，在輕桿與電場線夾角為θ時(shí)，兩點(diǎn)電荷受到的電場力對O點(diǎn)的合力矩大小為_______________，若設(shè)過O點(diǎn)的等勢面電勢為零，則兩電荷具有的電勢能之和為_____________________。參考答案：

答案：qELsinθ；qELcosθ7.某種單色光在真空中的波長為，速度為c，普朗克恒量為h，現(xiàn)將此單色光以入射角i由真空射入水中，折射角為r，則此光在水中的波長為_______，每個(gè)光子在水中的能量為______。參考答案：；光由真空射入水中，頻率f=保持不變，每個(gè)光子在水中的能量為;光在水中的波長為.8.某探究小組設(shè)計(jì)了“用一把尺子測定動(dòng)摩擦因數(shù)”的實(shí)驗(yàn)方案。如圖所示，將一個(gè)小球和一個(gè)滑塊用細(xì)繩連接，跨在斜面上端。開始時(shí)小球和滑塊均靜止，剪斷細(xì)繩后，小球自由下落，滑塊沿斜面下滑，可先后聽到小球落地和滑塊撞擊擋板的聲音，保持小球和滑塊釋放的位置不變，調(diào)整擋板位置，重復(fù)以上操作，直到能同時(shí)聽到小球落地和滑塊撞擊擋板的聲音。用刻度尺測出小球下落的高度H、滑塊釋放點(diǎn)與擋板處的高度差h和沿斜面運(yùn)動(dòng)到擋板的水平距離為L。（空氣阻力對本實(shí)驗(yàn)的影響可以忽略）①滑塊沿斜面運(yùn)動(dòng)的加速度與重力加速度的比值為________。②滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為__________________。③以下能引起實(shí)驗(yàn)誤差的是________。a．滑塊的質(zhì)量b．長度測量時(shí)的讀數(shù)誤差c．當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊拇笮．小球落地和滑塊撞擊擋板不同時(shí)參考答案：①

②③bd①由于同時(shí)聽到小球落地和滑塊撞擊擋板的聲音，說明小球和滑塊的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，由x=at2和H=gt2得：；。②根據(jù)幾何關(guān)系可知：sinα=，cosα=；對滑塊由牛頓第二定律得：mgsinα-μmgcosα=ma，且a=，聯(lián)立方程解得μ=．③由μ的表達(dá)式可知，能引起實(shí)驗(yàn)誤差的是長度L、h、H測量時(shí)的讀數(shù)誤差，同時(shí)要注意小球落地和滑塊撞擊擋板不同時(shí)也會造成誤差，故選bd。9.（單選）一輛汽車在公路上以30m/s的速度勻速行駛,由于在前方出現(xiàn)險(xiǎn)情，司機(jī)采取緊急剎車，剎車時(shí)的加速度大小為5m/s2，則汽車剎車后8秒內(nèi)滑行的距離A．80m

B．0m

C．400m

D．90m參考答案：D10.（3分）鐵路提速，要解決許多技術(shù)問題。通常，列車阻力與速度平方成正比，即f＝kv2。列車要跑得快，必須用大功率的機(jī)車來牽引。試計(jì)算列車分別以120千米/小時(shí)和40千米/小時(shí)的速度勻速行駛時(shí)，機(jī)車功率大小的比值（提示：物理學(xué)中重要的公式有F＝ma，W＝Fs，P＝Fv，s＝v0t＋1/2at2）。

參考答案：答案：由F＝f，f＝kv2，p＝Fv，得p＝kv3，所以p1＝27p211.質(zhì)量為m＝100kg的小船靜止在水面上，水的阻力不計(jì)，船上左、右兩端各站著質(zhì)量分別為m甲＝40kg，m乙＝60kg的游泳者，當(dāng)甲朝左，乙朝右，同時(shí)以相對河岸3m/s的速率躍入水中時(shí)，小船運(yùn)動(dòng)方向?yàn)?/p>

（填“向左”或“向右”）；運(yùn)動(dòng)速率為

m/s。參考答案：向左；0.612.在共點(diǎn)力合成的實(shí)驗(yàn)中，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出力的

圖示，如圖所示．圖上標(biāo)出了F1、F2、F、F′'四個(gè)力，其中

（填上述字母）不是由彈簧秤直接測得的．若F與F′

的

_基本相等，

_基本相同，說明共點(diǎn)

力合成的平行四邊行定則得到了驗(yàn)證．參考答案：

大小

方向本實(shí)驗(yàn)是通過兩個(gè)彈簧秤的拉力作出的平行四邊形得出合力，只要合力與實(shí)際的拉力重合，則實(shí)驗(yàn)成功；由圖可知F′是由平行四邊形定則得出的，故F′不是由彈簧秤直接測得的；F是通過一個(gè)彈簧秤測出的，故只要F與F′的大小和方向基本相同即可13.放射性元素衰變?yōu)?，此衰變過程的核反應(yīng)方程是＿＿＿＿；用此衰變過程中發(fā)出的射線轟擊，可得到質(zhì)量數(shù)為22的氖(Ne)元素和另一種粒子，此核反應(yīng)過程的方程是＿＿＿＿。參考答案：→+He

He+→Ne+H。根據(jù)衰變規(guī)律，此衰變過程的核反應(yīng)方程是→+He。用α射線轟擊，可得到質(zhì)量數(shù)為22的氖(Ne)元素和另一種粒子，此核反應(yīng)過程的方程是：He+→Ne+H。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.用螺旋測微器測量某金屬絲直徑的結(jié)果如圖所示。該金屬絲的直徑是

mm

②用游標(biāo)為50分度的卡尺，測定某圓筒的內(nèi)徑時(shí)，卡尺上的示數(shù)如圖．可讀出圓筒的內(nèi)徑為_____mm．參考答案：1.704-1.707

52.1215.利用氣墊導(dǎo)軌驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如圖1所示：(1)實(shí)驗(yàn)步驟：①將氣墊導(dǎo)軌放在水平桌面上，桌面高度不低于lm，將導(dǎo)軌調(diào)至水平；②用游標(biāo)卡尺測量擋光條的寬度L，結(jié)果如圖2所示，由此讀出L=________mm；③由導(dǎo)軌標(biāo)尺讀出兩光電門中心之間的距離S；④將滑塊移至光電門1左側(cè)某處，待砝碼靜止不動(dòng)時(shí)，釋放滑塊，要求砝碼落地前擋光條已通過光電門2；⑤從數(shù)字計(jì)時(shí)器（圖1中未畫出）上分別讀出擋光條通過光電門1和光電門2所用的時(shí)間和；⑥用天平稱出滑塊和擋光條的總質(zhì)量M，再稱出托盤和砝碼的總質(zhì)量m．(2)用表示直接測量量的字母寫出下列所示物理量的表達(dá)式：①當(dāng)滑塊通過光電門1和光電門2時(shí)，系統(tǒng)(包括滑塊、擋光條、托盤和砝碼)的總動(dòng)能分別為EK1=___________和EK2=__________。②在滑塊從光電門1運(yùn)動(dòng)到光電門2的過程中，系統(tǒng)勢能的減少______(重力加速度為)。(3)如果系統(tǒng)勢能的減少等于動(dòng)能增加，則可認(rèn)為驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律。參考答案：（1）9.30mm

②，

③mgS四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖，一束單色光射入一半徑為0.1m玻璃球體，入射角為，已知光線在玻璃球內(nèi)經(jīng)一次反射后，再次折射回到空氣中時(shí)與入射光線平行。求：①此玻璃的折射率；②光在玻璃球內(nèi)的傳播時(shí)間。參考答案：(2分)，

t=2×10-9s17.彈性擋板圍成邊長為L=10cm的正方形abcd。固定在光滑的水平面上，勻強(qiáng)磁場垂直紙面向內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.5T，如圖所示．質(zhì)量為m=2×10-4kg、帶電量為q=4×10-3C的小球，從cd邊中點(diǎn)的小孔P處以某一速度v垂直于cd邊和磁場方向射入，以后小球與擋板的碰撞過程中沒有任何損失．

(1)為使小球在最短的時(shí)間內(nèi)從P點(diǎn)垂直于dc射出來，小球入射的速度v1是多少?

(2)若小球以v2=0.1m/s的速度入射，則需經(jīng)過多少時(shí)間才能由P點(diǎn)出來?參考答案：18.在高能物理研究中，粒子回旋加速器起著重要作用，如圖甲為它的示意圖。它由兩個(gè)鋁制D型金屬扁盒組成，兩個(gè)D形盒正中間開有一條窄縫。兩個(gè)D型盒處在勻強(qiáng)磁場中并接有高頻交變電壓。圖乙為俯視圖，在D型盒上半面中心S處有一正離子源，它發(fā)出的正離子，經(jīng)狹縫電壓加速后，進(jìn)入D型盒中。在磁場力的作用下運(yùn)動(dòng)半周，再經(jīng)狹縫電壓加速。如此周而復(fù)始，最后到達(dá)D型盒的邊緣，獲得最大速度，由導(dǎo)出裝置導(dǎo)出。已知正離子的電荷量為q，質(zhì)量為m，加速時(shí)電極間電壓大小為U，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，D型盒的半徑為R。每次加速的時(shí)間很短，可以忽略不計(jì)。正離子從離子源出發(fā)時(shí)的初速度為零，求（1）為了使正離子每經(jīng)過窄縫都被加速，求交變電壓的頻率（2）求離子能獲得的最大動(dòng)能（3）求離子第1次與第n次在下半盒中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑之比。

參考答案：（1）

使正離子每經(jīng)過窄縫都被加速，交變電壓的頻率應(yīng)等于離子做圓周運(yùn)動(dòng)的頻率正離子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由洛侖茲力提供向心