山西省運城市三家莊中學2022年高三物理下學期期末試卷含解析

山西省運城市三家莊中學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.如圖所示，A、B帶有等量正電荷Q，一帶電量為q的電荷放在兩者連線中點處恰能平衡．現(xiàn)將電荷B十分緩慢地向右移動，電荷q的運動情況是(

)

(A)不動

(B)向左運動

(C)向右運動

(D)可能向左運動，也可能向右運動參考答案：答案：D2.（單選）歐姆在探索通過導體的電流、電壓、電阻的關系時因無電源和電流表，他利用金屬在冷水和熱水中產(chǎn)生電動勢代替電源，用小磁針的偏轉檢測電流，具體做法是：在地磁場作用下處于水平靜止的小磁針上方，平行于小磁針水平放置一直導線，當該導線中通有電流時，小磁針會發(fā)生偏轉；當通過該導線電流為I時，小磁針偏轉了30°，問當他發(fā)現(xiàn)小磁針偏轉了60°，通過該直導線的電流為(直導線在某點產(chǎn)生的磁場與通過直導線的電流成正比)A．2I

B．3I

C．I

D．無法確定參考答案：B3.（單選）一群氫原子中的電子從較高能級自發(fā)地躍遷到較低能級的過程中A．原子要吸收一系列頻率的光子

B．原子要吸收某一種頻率的光子

C．原子要發(fā)出一系列頻率的光子

D．原子要發(fā)出某一種頻率的光子參考答案：C4.（多選題）某興趣小組用實驗室的手搖發(fā)電機和一個可看作理想的小變壓器給一個燈泡供電，電路如圖，當線圈以較大的轉速n勻速轉動時，額定電壓為U0的燈泡正常發(fā)光，電壓表示數(shù)是U1．巳知線圈電阻是r，燈泡電阻是R，則有（）A．變壓器輸入電壓的瞬時值是u=U1sin2πntB．變壓器的匝數(shù)比是U1：U0C．電流表的示數(shù)是D．線圈中產(chǎn)生的電動勢最大值是Em=U1參考答案：BC：解：A、線圈以較大的轉速n勻速轉動時，所以ω=2πn，所以變壓器輸入電壓的瞬時值u=U1sin2πnt，故A錯誤．B、電壓與匝數(shù)成正比，所以變壓器的原副線圈的匝數(shù)比是U1：U0．故B正確．C、理想變壓器的輸入功率和輸出功率相等，燈泡正常發(fā)光時電功率為P=，所以輸入功率為P=，電流表的示數(shù)是I1==，故C正確．D、由于線圈有內(nèi)阻r，故線圈中產(chǎn)生的電動勢有效值大于U1，最大值也就大于U1，故D錯誤．故選BC．5.一物體自t=0時開始做直線運動，其速度圖線如圖所示，下列選項正確的是A．在0~6s內(nèi)，物體經(jīng)過的路程為40mB．在0~6s內(nèi)，物體離出發(fā)點最遠為30mC．在0~4s內(nèi)，物體的平均速度為7.5m/sD．在4s~6s內(nèi)，物體一直做勻減速直線運動參考答案：AC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示（a）所示，在x軸上有一個點電荷Q（圖中未畫出）．A，B兩點的坐標分別為0.2m和0.5m．放在A，B兩點的檢驗電荷q1，q2受到的電場力的大小和方向跟檢驗電荷所帶電量的關系如圖（b）所示．則A點的電場強度大小為2000N/C，點電荷Q的位置坐標為x=0.3m．參考答案：：解：（1）由圖可知，A點的電場強度的大小為N/C．（2）同理B點的電場強度N/C，設點電荷Q的坐標為x，由點電荷的電場得：，聯(lián)立以上公式解得：x=0.3m．故答案為：2000，0.37.如圖所示為氫原子的能級圖。用光子能量為13.06eV的光照射一群處于基態(tài)的氫原子，可能觀測到氫原子發(fā)射的不同波長的光有

種，其中最短波長為m（已知普朗克常量h=6.63×10－34J·s）。參考答案：10

9.5×10-88.物質是由大量分子組成的，分子直徑的數(shù)量級一般是________m．能說明分子都在永不停息地做無規(guī)則運動的實驗事實有________(舉一例即可)．在兩分子間的距離由v0(此時分子間的引力和斥力相互平衡，分子作用力為零)逐漸增大的過程中，分子力的變化情況是________(填“逐漸增大”“逐漸減小”“先增大后減小”或“先減小后增大”)．參考答案：(1)10－10布朗運動(或擴散現(xiàn)象)先增大后減小9.圖為一小球做平拋運動時閃光照片的一部分，圖中背景是邊長5cm的小方格。問閃光的頻率是

Hz；小球經(jīng)過B點時的速度大小是

m/s。（重力加速度g取10m/s2）參考答案：10；2.5

10.（4分）我國科學家經(jīng)過艱苦努力，率先建成了世界上第一個全超導托克馬克試驗裝置并調試成功。這種裝置被稱為“人造太陽”，它能夠承受上億攝氏度高溫且能夠控制等離子態(tài)的核子發(fā)生聚變并穩(wěn)定持續(xù)的輸出能量，就像太陽一樣為人類提供無限清潔能源。在該裝置內(nèi)發(fā)生的核反應方程是，其中粒子X的符號是

。已知的質量是m1，的質量是m2，的質量是m3，X的質量是m4，光速是c，則發(fā)生一次上述聚變反應所釋放的核能表達式為

。參考答案：或者n或者中子（2分）（2分）11.（4分）從某金屬表面逸出光電子的最大初動能與入射光的頻率的圖像如下圖所示，則這種金屬的截止頻率是__________HZ；普朗克常量是____________J/HZ。參考答案：4.3(±0.1)×1014Hz

(6.2～6.8)×10-34Js12.蛟龍?zhí)栞d人潛水艇是一艘由中國自行設計的載人潛水器．2012年6月27日潛水深度7062.68m，這標志著我國具備了載人到達全球99%以上海域深處進行作業(yè)的能力．潛水艇外殼是國產(chǎn)鈦合金做成的，呈雞蛋形狀，艙內(nèi)空間約為80m3與外界導熱良好．開始潛入時，艙內(nèi)空氣（看成理想氣體）的壓強為latm，溫度為27℃，水深7062.68m處的溫度為4℃．求：①當蛟龍?zhí)栞d人潛水艇在水深7062.68m處停留足夠長的時間后，艙內(nèi)氣體的壓強為多少atm；②在上述過程中艙內(nèi)氣體放熱（填“放熱”或“吸熱”）；③從微觀的角度解釋艙內(nèi)壓強的變化：艙內(nèi)空氣的體積不變，分子數(shù)密度不變，溫度降低，分子的平均動能減小，所以壓強降低．．參考答案：【考點】：熱力學第一定律；理想氣體的狀態(tài)方程．【專題】：熱力學定理專題．【分析】：①艙內(nèi)空氣為等容變化，列出初態(tài)和末態(tài)的壓強和溫度，由查理定律求解．②艙內(nèi)空氣看成理想氣體，其內(nèi)能只跟溫度有關，根據(jù)溫度變化分析內(nèi)能的變化，放熱還是吸熱．③氣體的壓強與分子的平均動能和分子數(shù)密度有關，根據(jù)氣體壓強微觀意義進行分析．：解：①艙內(nèi)空氣為等容變化，初態(tài)：p1=1atm，T1=300K；末態(tài)：p2=？，T1=277K由查理定律得：=代入數(shù)據(jù)解得：p2==×1atm=0.92atm，②在上述過程中艙內(nèi)氣體的溫度降低，內(nèi)能減小，而體積不變，氣體不做功，由熱力學第一定律判斷得知，氣體放熱．③艙內(nèi)空氣的體積不變，分子數(shù)密度不變，溫度降低，分子的平均動能減小，所以壓強降低．答：①艙內(nèi)氣體的壓強為0.92atm．②放熱．③艙內(nèi)空氣的體積不變，分子數(shù)密度不變，溫度降低，分子的平均動能減小，所以壓強降低．【點評】：對于氣體問題，往往是氣態(tài)方程和熱力學第一定律的綜合，關鍵要正確分析不變量，靈活選擇狀態(tài)方程．13.如圖所示，質量為m、帶電量為q的負點電荷A僅在磁場力作用下以速度v在磁感強度為B的勻強磁場中沿順時針方向作勻速圓周運動，則磁場方向垂直于紙面向_____（選填“里”或“外”），電荷A作圓周運動的半徑r=__________。參考答案：答案：里，三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（選修3-5模塊）（4分）2008年北京奧運會場館周圍80％～90％的路燈將利用太陽能發(fā)電技術來供電，奧運會90％的洗浴熱水將采用全玻真空太陽能集熱技術．科學研究發(fā)現(xiàn)太陽發(fā)光是由于其內(nèi)部不斷發(fā)生從氫核到氦核的核聚變反應，即在太陽內(nèi)部4個氫核（H）轉化成一個氦核（He）和兩個正電子（e）并放出能量.已知質子質量mP=1.0073u，α粒子的質量mα=4.0015u，電子的質量me=0.0005u．1u的質量相當于931.MeV的能量．①寫出該熱核反應方程；②一次這樣的熱核反應過程中釋放出多少MeV的能量?（結果保留四位有效數(shù)字）參考答案：

答案：①4H→He+2e（2分）②Δm=4mP－mα－2me=4×1.0073u－4.0015u－2×0.0005u=0.0267u（2分）ΔE=Δmc2

=0.0267u×931.5MeV/u＝24.86MeV

（2分）15.（16分）如圖所示，物塊A和B通過一根輕質不可伸長的細繩連接，跨放在質量不計的光滑定滑輪兩側，質量分別為mA=2kg、mB=1kg。初始時A靜止與水平地面上，B懸于空中。先將B豎直向上再舉高h=1.8m（未觸及滑輪）然后由靜止釋放。一段時間后細繩繃直，A、B以大小相等的速度一起運動，之后B恰好可以和地面接觸。取g=10m/s2。（1）B從釋放到細繩繃直時的運動時間t；（2）A的最大速度v的大?。唬?）初始時B離地面的高度H。參考答案：（1）；（2）；（3）。試題分析：（1）B從釋放到細繩剛繃直前做自由落體運動，有：解得：（2）設細繩繃直前瞬間B速度大小為vB，有細繩繃直瞬間，細繩張力遠大于A、B的重力，A、B相互作用，總動量守恒：繩子繃直瞬間，A、B系統(tǒng)獲得的速度：之后A做勻減速運動，所以細繩繃直瞬間的速度v即為最大速度，A的最大速度為2m/s。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（8分）某些城市交通部門規(guī)定汽車在市區(qū)某些街道行駛的速度不能超過vm。一輛汽車在該水平路段緊急剎車時車輪抱死，沿直線滑行一段距離后停止，交警測得車輪在地面上滑行的軌跡長sm，又從手冊中查出該車車輪與地面間的動摩擦因數(shù)，有關數(shù)據(jù)在下面表中。請你判斷這輛汽車是否違反規(guī)定超速行駛。

vm（km/h）Sm(m)g(m/s2)30100.7210

參考答案：解析：設汽車剎車時的速度為v汽車剎車的加速度為

2分

由

2分

得

2分

＞，故汽車超速行駛

2分17.(10分)如圖，一端封閉、粗細均勻的U形玻璃管開口向上豎直放置，管內(nèi)用水銀將一段氣體封閉在管中。當溫度為280K時，被封閉的氣柱長L=22cm，兩邊水銀柱高度差h=16cm，大氣壓強po=76cmHg。(1)為使左端水銀面下降3cm，封閉氣體溫度應變?yōu)槎嗌?(2)封閉氣體的溫度重新回到280K后，為使封閉氣柱長度變?yōu)?0cm,需向開口端注入的水銀柱長度為多少?參考答案：（1）350K；（2）10cm（1）初態(tài)壓強末態(tài)時左右水銀面高度差為（16-2×3）cm＝10cm，壓強由理想氣體狀態(tài)方程：解得

（2）設加入的水銀高度為l，末態(tài)時左右水銀面高度差由玻意耳定律：式中解得：【考點】理想氣體狀態(tài)方程18.如圖所示，由材料不同的兩個圓柱構成一個光學元件，其中x軸上方圓柱折射率為n1，半徑為r1，x軸下方圓柱折射率為n2＝，半徑為r2，且(2-)r1＝(2-)r2，現(xiàn)有一束很細的激