2022年山西省忻州市門限石中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試卷含解析

2022年山西省忻州市門限石中學(xué)高三物理下學(xué)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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.某物體置于光滑水平面上，在水平方向的兩個(gè)平衡力作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)．若使其中一個(gè)力的大小按如圖所示的規(guī)律變化，則在0—t0時(shí)間內(nèi)，該物體運(yùn)動(dòng)的A．速度先增大后減小

B．速度一直增大C．加速度先減小后增大

D．加速度一直增大參考答案：B2.在狹義相對(duì)論中，下列說法中哪些是正確的①一切運(yùn)動(dòng)物體相對(duì)于觀察者的速度都不能大于真空中的光速②質(zhì)量、長度、時(shí)間的測(cè)量結(jié)果都是隨物體與觀察者的相對(duì)狀態(tài)而改變③慣性系中的觀察者觀察一個(gè)與他做勻速相對(duì)運(yùn)動(dòng)的時(shí)鐘時(shí)，會(huì)看到這個(gè)時(shí)鐘比與他相對(duì)靜止的時(shí)鐘走得慢些A．①③是正確的

B．①②是正確的C．①②③是正確的

D．②③是正確的參考答案：答案：C3.如圖所示，在光滑水平而上有一質(zhì)量為M的斜劈，其斜面傾角為α，一質(zhì)量為m的物體放在其光滑斜面上，現(xiàn)用一水平力F推斜劈，恰使物體m與斜劈間無相對(duì)滑動(dòng)，則斜劈對(duì)物塊m的彈力大小為(

).A．mgcosα

B．

C．

D．參考答案：BD4.用圖示裝置可以檢測(cè)霍爾效應(yīng)。利用電磁鐵產(chǎn)生磁場(chǎng)，電流表檢測(cè)輸入霍爾元件的電流，電壓表檢測(cè)元件輸出的電壓，已知圖中的霍爾元件是半導(dǎo)體，與金屬導(dǎo)體不同，它內(nèi)部形成電流的“載流子”是空穴，空穴可視為能自由移動(dòng)的帶正電的粒子，圖中的1、2、3、4是霍爾元件上的四個(gè)接線端，當(dāng)開關(guān)S1、S2閉合后，電流表A和電表B、C都有明顯示數(shù)，下列說法中正確的是A.電表B為電壓表，電表C為電流表B.接線端4的電勢(shì)低于接線端2的電勢(shì)C.若增大R1，則電壓表示數(shù)增大D.若增大R2，則電壓表示數(shù)減小參考答案：D【詳解】A項(xiàng)：B表為測(cè)量通過霍爾元件的電流，C表測(cè)量霍爾電壓，所以電表B為電流表，電表C為電壓表，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)：由安培定則可知，磁場(chǎng)方向向上，通過安霍爾元件的電流由1流向接線端3，由左手定則可知，正電的粒子偏向接線端4，所以接線端4的電勢(shì)高于接線端2的電勢(shì)，故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)：若增大R1，電磁鐵中的電流減小，產(chǎn)生的磁場(chǎng)減小，由公式可知，電壓表示數(shù)減小，故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)：若增大R2，流過霍爾元件的電流減小，由公式可知，電壓表示數(shù)減小，故D正確。故選：D。5.如圖所示，一位同學(xué)做飛鏢游戲，已知圓盤的直徑為d，飛鏢距圓盤為L，且對(duì)準(zhǔn)圓盤上邊緣的A點(diǎn)水平拋出，初速度為v0，飛鏢拋出的同時(shí)，圓盤以垂直圓盤過盤心O的水平軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度為ω．若飛鏢恰好擊中A點(diǎn)，則下列關(guān)系正確的是（）A．dv02=L2g B．ωL=π（1+2n）v0，（n=0，1，2，3…）C．v0=ω D．dω2=gπ2（1+2n）2，（n=0，1，2，3…）參考答案：B【考點(diǎn)】平拋運(yùn)動(dòng)．【分析】飛鏢做平拋運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，圓盤上A點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，恰好擊中A點(diǎn)，說明A點(diǎn)正好在最低點(diǎn)被擊中，則A點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)間t=，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)水平位移可求得平拋的時(shí)間，兩時(shí)間相等聯(lián)立可求解．【解答】解：BC、飛鏢做平拋運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，圓盤上A點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，恰好擊中A點(diǎn)，說明A點(diǎn)正好在最低點(diǎn)被擊中，設(shè)時(shí)間為t，飛鏢飛行時(shí)間t和圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的周期滿足：t=nT+（n=0，1，2、），由T=和L=v0t得：ωL=π（2n+1）v0故B正確，C錯(cuò)誤；AD、平拋的豎直位移為d，則d=gt2，聯(lián)立有：dω2=gπ2（2n+1）2，2d=gL2故A錯(cuò)誤，D錯(cuò)誤故選：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.氫原子的能級(jí)圖如圖所示，一群處于n=4能級(jí)的氫原子向較低能級(jí)躍遷,能產(chǎn)生

▲

種不同頻率的光子，其中頻率最大的光子是從n=4的能級(jí)向n=

▲

的能級(jí)躍遷所產(chǎn)生的。參考答案：617.如圖所示，內(nèi)徑均勻的導(dǎo)熱性能良好的“U”形玻璃管豎直放置，橫截面積S=5cm2，右側(cè)管上端封閉，左側(cè)管上端開口，內(nèi)有用細(xì)線栓住的活塞．兩管中均封入長L=11cm的空氣柱A和B，活塞上、下表面處的氣體壓強(qiáng)均為p=76cm水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)，這時(shí)兩管內(nèi)的水銀面的高度差h=6cm。環(huán)境溫度恒定，現(xiàn)將活塞用細(xì)線緩慢地向上拉，使兩管內(nèi)水銀面相平，則：

①此過程中活塞向上移動(dòng)的距離h′是多少?②此過程中空氣柱B內(nèi)的氣體對(duì)外界做___________(填“正功”或“負(fù)功”)，氣體將__________(填“吸熱”或放熱”)。參考答案：8.某波源S發(fā)出一列簡諧橫波，波源S的振動(dòng)圖象如圖所示。在波的傳播方向有A、B兩點(diǎn)，它們到S的距離分別為45m和55m。測(cè)得A、B兩點(diǎn)開始振動(dòng)的時(shí)間間隔1.0s。由此可知①波長

m；②當(dāng)B點(diǎn)離開平衡位置的位移為+6cm時(shí)，A點(diǎn)離開平衡位置的位移是

cm。參考答案：①20

②-6

9.一飛船在某星球表面附近，受星球引力作用而繞其做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速率為，飛船在離該星球表面高度為h處，受星球引力作用而繞其做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速率為，已知引力常量為G，則該星球的質(zhì)量表達(dá)式為

。參考答案：10.如圖，電源電動(dòng)勢(shì)E=12V，內(nèi)阻r=1Ω，電阻R1=4Ω，R2=22Ω，滑動(dòng)變阻器R的阻值0～30Ω．閉合電鍵S，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P由a端向b端滑動(dòng)時(shí)，理想電流表和理想電壓表示數(shù)變化量的大小分別用△I、△U表示．則5Ω；R1消耗的最小電功率為P=1.78W．參考答案：解：根據(jù)閉合電路歐姆定律得

U=E﹣I（R1+r），則由數(shù)學(xué)知識(shí)得知：=R1+r=4+1=5Ω．當(dāng)變阻器與電阻R2并聯(lián)的電阻最大時(shí)，外電路電阻最大，總電流最小，R1消耗的電功率最小，此時(shí)有：RaP=RPb+R2，又RaP+RPb=30Ω，R2=22Ω，解得：RaP=26Ω，RPb=4Ω則外電路總電阻為：R=RaP+R1=13Ω+4Ω=17Ω電路中總電流為：I==A=AR1消耗的最小電功率為：P=I2R1=×4W≈1.78W故答案為：5，1.78．11.如圖所示為某同學(xué)利用方格坐標(biāo)紙測(cè)定半圓形玻璃磚折射率實(shí)驗(yàn)的記錄情況，虛線為半徑與玻璃磚相同的圓，在沒有其它測(cè)量工具的情況下，只需由坐標(biāo)紙即可測(cè)出玻璃磚的折射率．則玻璃磚所在位置為圖中的

參考答案：12.如圖所示是一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)變化過程中密度隨熱力學(xué)溫度變化的曲線，則由圖可知：從A到B過程中氣體

（吸熱、放熱），從B到C過程中，氣體的壓強(qiáng)與熱力學(xué)溫度的關(guān)系為

（P與T成正比，P與T的平方成正比）參考答案：吸熱

P與T的平方成正比13.直角玻璃三棱鏡的截面如圖所示，一條光線從AB面入射，ab為其折射光線，ab與AB面的夾角=60°．已知這種玻璃的折射率n=，則：①這條光線在AB面上的的入射角為

；②圖中光線ab

（填“能”或“不能”）從AC面折射出去．參考答案：①45°(2分)

②不能三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（8分）在衰變中常伴有一種稱為“中微子”的粒子放出。中微子的性質(zhì)十分特別，因此在實(shí)驗(yàn)中很難探測(cè)。1953年，萊尼斯和柯文建造了一個(gè)由大水槽和探測(cè)器組成的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，利用中微子與水中的核反應(yīng)，間接地證實(shí)了中微子的存在。（1）中微子與水中的發(fā)生核反應(yīng)，產(chǎn)生中子（）和正電子（），即中微子+→+，可以判定，中微子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)分別是

。（填寫選項(xiàng)前的字母）

A.0和0

B.0和1

C.1和0

D.1和1（2）上述核反應(yīng)產(chǎn)生的正電子與水中的電子相遇，與電子形成幾乎靜止的整體后，可以轉(zhuǎn)變?yōu)閮蓚€(gè)光子（），即+2

已知正電子和電子的質(zhì)量都為9.1×10-31㎏，反應(yīng)中產(chǎn)生的每個(gè)光子的能量約為

J.正電子與電子相遇不可能只轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)光子，原因是

。參考答案：（1）A；(2)；遵循動(dòng)量守恒解析：（1）發(fā)生核反應(yīng)前后，粒子的質(zhì)量數(shù)和核電荷數(shù)均不變，據(jù)此可知中微子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)分都是0，A項(xiàng)正確。（2）產(chǎn)生的能量是由于質(zhì)量虧損。兩個(gè)電子轉(zhuǎn)變?yōu)閮蓚€(gè)光子之后，質(zhì)量變?yōu)榱?，由，故一個(gè)光子的能量為，帶入數(shù)據(jù)得=J。正電子與水中的電子相遇，與電子形成幾乎靜止的整體，故系統(tǒng)總動(dòng)量為零，故如果只產(chǎn)生一個(gè)光子是不可能的，因?yàn)榇诉^程遵循動(dòng)量守恒。15.（7分）如圖所示，一束光從空氣射入玻璃中，MN為空氣與玻璃的分界面．試判斷玻璃在圖中哪個(gè)區(qū)域內(nèi)（Ⅰ或Ⅱ）？簡要說明理由．并在入射光線和反射光線上標(biāo)出箭頭。參考答案：當(dāng)光由空氣射入玻璃中時(shí)，根據(jù)折射定律

=n，因n>1，所以i>γ，即當(dāng)光由空氣射入玻璃中時(shí)，入射角應(yīng)該大于折射角．如圖，在圖中作出法線，比較角度i和γ的大小，即可得出玻璃介質(zhì)應(yīng)在區(qū)域?內(nèi)．箭頭如圖所示．（7分）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.（10分）如圖所示為利用電磁作用輸送非導(dǎo)電流體裝置的示意圖。一邊長為L、截面為正方形的塑料管道水平放置，其右端面上有一截面積為A的小噴口，噴口離地的高度為h。管道中有一絕緣活塞，在活塞的中部和上部人別嵌有兩根金屬棒a、b，其中棒b的兩端與一電壓表相連，整個(gè)裝置放在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)棒a中通有垂直紙里向里的恒定電流I時(shí)，活塞向右勻速推動(dòng)液體從噴口水平射出，液體落地點(diǎn)離噴口的水平距離為s，若液體的密度為ρ，不計(jì)所有阻力，求：

（1）活塞移動(dòng)的速度；

（2）該裝置的功率；

（3）磁感強(qiáng)度B的大??；

（4）若在實(shí)際使用中發(fā)現(xiàn)電壓表的讀數(shù)變小，可能原因是什么？

參考答案：

解析：（1）設(shè)施體從噴口水平射出的速度為v0，活塞移動(dòng)的速度為v

①

（1分）

②

（1分）

③

（1分）

（2）設(shè)裝置功率為P，△t時(shí)間內(nèi)有△m質(zhì)量的液體從噴口射出

④

（1分）

⑤

（1分）

（3）

⑦

（1分）

⑧

（1分）

⑨

（1分）

（4）

∴噴口液體的流量減少，活塞移動(dòng)速度減小，或磁場(chǎng)變小等會(huì)引起電壓表讀數(shù)變?。?分）17.（12分）一根兩端開口、橫截面積為S=2cm2足夠長的玻璃管豎直插入水銀槽中并固定（插入水銀槽中的部分足夠深）。管中有一個(gè)質(zhì)量不計(jì)的光滑活塞，活塞下封閉著長L=21cm的氣柱，氣體的溫度t1=7℃,外界大氣壓取P0=1.0×105Pa（相當(dāng)于75cm汞柱高的壓強(qiáng)）。（1）在活塞上放一個(gè)質(zhì)量m=0.1kg的砝碼，保持氣體的溫度t1不變，平衡后氣柱為多長？此時(shí)管內(nèi)外水銀面的高度差為多少（g=10m/s2）？（2）保持砝碼的質(zhì)量不變，對(duì)氣體加熱，使其溫度升高到t2=77℃,此時(shí)氣柱為多長？參考答案：解析：（1）被封閉氣體的初狀態(tài)為

P1=P0=1.0×105Pa=75cmHg，

V1=LS=21S，T1=280K

末態(tài)為

V2=L2S，T2=T1=280K

根據(jù)玻意耳定律，有

，即

得

由于

所以管內(nèi)外水銀面的高度差為Δh=3.75cm。