吉林省長(zhǎng)春市市第四十八中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理期末試卷含解析

吉林省長(zhǎng)春市市第四十八中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理期末試卷含解析一、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.許多科學(xué)家在物理學(xué)的發(fā)展過(guò)程中作出了重要貢獻(xiàn)，下列敘述中符合物理學(xué)史實(shí)的是（

）A、牛頓提出了萬(wàn)有引力定律，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)出了引力常量B、伽利略在利用理想實(shí)驗(yàn)探究力和運(yùn)動(dòng)關(guān)系時(shí)，使用的是實(shí)驗(yàn)歸納法C、庫(kù)侖在前人研究的基礎(chǔ)上，通過(guò)扭秤實(shí)驗(yàn)研究得出了庫(kù)侖定律D、哥白尼提出了日心說(shuō)并發(fā)現(xiàn)了行星沿橢圓軌道運(yùn)行的規(guī)律參考答案：C2.某空間存在方向垂直于紙面向里的矩形勻強(qiáng)磁場(chǎng)abcd，ad=L，ab=2L．一細(xì)束由兩種粒子組成的粒子流沿垂直于磁場(chǎng)的方向從ab邊的中點(diǎn)O垂直于ad邊入射．粒子均帶正電荷，它們的電荷量、質(zhì)量均不同，但其比荷相同，且都包含不同速率的粒子（不計(jì)粒子重力）．下列說(shuō)法正確的是

A．入射速度不同的粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間一定不同

B．入射速度不同的粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間可能相同

C．從a點(diǎn)射出的粒子與從b點(diǎn)射出的粒子的運(yùn)動(dòng)半徑之比為1:17

D．從a點(diǎn)射出的粒子與從b點(diǎn)射出的粒子的運(yùn)動(dòng)半徑之比為2：17參考答案：BC3.（單選）如圖所示，在xOy坐標(biāo)系的第二象限內(nèi)放一1/4球狀玻璃體（橫截面積為1/4圓周），一束復(fù)色光與x軸夾角為300，從空氣射到球面上，最后分成A、B兩束射出，其中B光束與x軸平行且從截面中點(diǎn)射出，以下說(shuō)法正確的是

（

）

A.A光在玻璃中的傳播速度比B光的小B.A光束與B光束相比更易衍射C.該玻璃的折射率為D.在同一雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置中，A光的干涉條紋間距比B光的小參考答案：B4.磁場(chǎng)具有能量，磁場(chǎng)中單位體積所具有的能量叫做能量密度，其值為B2/2，式中B是磁感強(qiáng)度，是磁導(dǎo)率，在空氣中為一已知常數(shù)。為了近似測(cè)得條形磁鐵磁極端面附近的磁感強(qiáng)度B，一學(xué)生用一根端面面積為A的條形磁鐵吸住一相同面積的鐵片P，再用力將鐵片與磁鐵拉開(kāi)一段微小距離L，并測(cè)出拉力F，如圖所示。由此可得磁感強(qiáng)度B為（

）A.(2/FA)2 B.(F/2A)2 C.(2A/F)1/2 D.(2F/A)1/2參考答案：D【詳解】由題意可知，磁場(chǎng)中單位體積所具有的能量叫做能量密度，其值為條形磁鐵與鐵版P之間的磁場(chǎng)具有的能量等于拉力做的功，故①能量密度為磁場(chǎng)中單位體積所具有的能量，故有：②由①②可解得：，故D正確。5.小球從空中自由下落，與水平地面碰后彈到空中某一高度，其速度隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖所示。取g=10m/s2。則

A．小球第一次反彈初速度的大小為3m/sB．小球第一次反彈初速度的大小為5m/sC．小球能彈起的最大高度為0.45mD．小球能彈起的最大高度為1.25m參考答案：AC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示為氫原子的能級(jí)圖，n為量子數(shù)。①在氫原子的核外電子由量子數(shù)為2的軌道躍遷到量子數(shù)為3的軌道的過(guò)程中，將______(填“吸收”、“放出”)光子。②若已知普朗克常量h=6.6×10－34J·S，某金屬的逸出功為3.3eV，則該金屬的極限頻率_____________Hz。若一群處于量子數(shù)為3的激發(fā)態(tài)的氫原子在向基態(tài)躍遷過(guò)程中，有________種頻率的光子能使該金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)．參考答案：7.某組同學(xué)設(shè)計(jì)了“探究加速度a與物體所受合力F及質(zhì)量m的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)。圖（a）為實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)圖，A為小車(chē)，B為電火花計(jì)時(shí)器，C為裝有細(xì)砂的小桶，D為一端帶有定滑輪的長(zhǎng)方形木板，實(shí)驗(yàn)中認(rèn)為細(xì)繩對(duì)小車(chē)?yán)等于細(xì)砂和小桶的總重量，小車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度a可用紙帶上打出的點(diǎn)求得。①圖（b）為某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，已知實(shí)驗(yàn)所用電源的頻率為50Hz。根據(jù)紙帶可求出電火花計(jì)時(shí)器打B點(diǎn)時(shí)的速度為

m/s,小車(chē)的加速度大小為

m/s2。（結(jié)果均保留二位有效數(shù)字）②在“探究加速度a與質(zhì)量m的關(guān)系”時(shí)，某同學(xué)都按照自己的方案將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中進(jìn)行了標(biāo)注，但尚未完成圖象（如下圖所示）。請(qǐng)繼續(xù)幫助該同學(xué)作出坐標(biāo)系中的圖象。③在“探究加速度a與合力F的關(guān)系”時(shí)，該同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了加速度a與合力F的圖線(xiàn)如圖（c），該圖線(xiàn)不通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)，試分析圖線(xiàn)不通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的原因。答：

。

參考答案：①1.6（2分）3.2（3分）②如圖（2分）③實(shí)驗(yàn)前未平衡摩擦力（2分）8.有一游標(biāo)卡尺，主尺的最小分度是1mm，游標(biāo)上有20個(gè)小的等分刻度。用它測(cè)量一小工件的長(zhǎng)度，如圖甲所示的讀數(shù)是

mm。用螺旋測(cè)微器測(cè)量一根金屬絲的直徑，如圖乙所示的讀數(shù)是

mm。用歐姆表測(cè)同一定值電阻的阻值時(shí)，分別用×1；×10；×100三個(gè)擋測(cè)量三次，指針?biāo)肝恢梅謩e如圖丙中的①、②、③所示，被測(cè)電阻的阻值約為

Ω。參考答案：104.05

0.520

200為提高測(cè)量的精確度，應(yīng)該用擋，被測(cè)電阻阻值約為；9.圖甲為一列簡(jiǎn)諧橫波在t＝0.10s時(shí)刻的波形圖，P是平衡位置為x＝1m處的質(zhì)點(diǎn)，Q是平衡位置為x＝4m處的質(zhì)點(diǎn)，圖乙為質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)圖象．則波傳播的速度為_(kāi)_______m/s，t＝0.15s時(shí)質(zhì)點(diǎn)P的運(yùn)動(dòng)方向沿y軸________方向(選填“正”或“負(fù)”)．參考答案：40負(fù)10.（選修3—5）如圖質(zhì)量均為m的兩個(gè)完全相同的彈性小球A、B放在光滑水平面上，A球以初速v0與靜止的小球B發(fā)生正碰，碰撞時(shí)間為t，則撞擊結(jié)束后兩球速度分別是vA=______、vB=_______；撞擊過(guò)程中A球受到的平均沖擊力為_(kāi)________。

參考答案：答案：0、

v0、

mv0/t

11.某同學(xué)進(jìn)行用實(shí)驗(yàn)測(cè)定玩具電動(dòng)機(jī)的相關(guān)參數(shù)．如圖1中M為玩具電動(dòng)機(jī)．閉合開(kāi)關(guān)S，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片從一端滑到另一端的過(guò)程中，兩個(gè)電壓表的讀數(shù)隨電流表讀數(shù)的變化情況如圖2所示．圖中AB、DC為直線(xiàn)，BC為曲線(xiàn)．不考慮電表對(duì)電路的影響．①變阻器滑片向左滑動(dòng)時(shí)，V1讀數(shù)逐漸減?。ㄟx填：增大、減小或不變）②電路中的電源電動(dòng)勢(shì)為3.6V，內(nèi)電阻為2Ω．③此過(guò)程中，電源內(nèi)阻消耗的最大熱功率為0.18W．④變阻器的最大阻值為30Ω．參考答案：考點(diǎn)：路端電壓與負(fù)載的關(guān)系；閉合電路的歐姆定律；電功、電功率．專(zhuān)題：恒定電流專(zhuān)題．分析：①由閉合電路歐姆定律明確電流及電壓的變化；②確定圖線(xiàn)與電壓表示數(shù)對(duì)應(yīng)的關(guān)系．根據(jù)圖線(xiàn)求出電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻．③判斷V2讀數(shù)的變化情況．電源內(nèi)阻的功率由P=I2r求解．④當(dāng)I=0.1A時(shí)，電路中電流最小，變阻器的電阻為最大值，由歐姆定律求解變阻器的最大阻值．解答：解：①變阻器向左滑動(dòng)時(shí)，R阻值變小，總電流變大，內(nèi)電壓增大，路端電壓即為V1讀數(shù)逐漸減小；②由電路圖甲知，電壓表V1測(cè)量路端電壓，電流增大時(shí)，內(nèi)電壓增大，路端電壓減小，所以最上面的圖線(xiàn)表示V1的電壓與電流的關(guān)系．此圖線(xiàn)的斜率大小等于電源的內(nèi)阻，為r=Ω=2Ω當(dāng)電流I=0.1A時(shí)，U=3.4V，則電源的電動(dòng)勢(shì)E=U+Ir=3.4+0.1×2V=3.6V；③當(dāng)I=0.3A時(shí)，電源內(nèi)阻消耗的功率最大，最大功率Pmax=I2r=0.09×2=0.18W；④當(dāng)I=0.1A時(shí)，電路中電流最小，變阻器的電阻為最大值，所以R=﹣r﹣rM=（﹣2﹣4）Ω=30Ω．故答案為：①減小；②3.6，2；③0.18；④30．點(diǎn)評(píng)：本題考查對(duì)物理圖象的理解能力，可以把本題看成動(dòng)態(tài)分析問(wèn)題，來(lái)選擇兩電表示對(duì)應(yīng)的圖線(xiàn)．對(duì)于電動(dòng)機(jī)，理解并掌握功率的分配關(guān)系是關(guān)鍵．12.為了驗(yàn)證矩形線(xiàn)框自由下落過(guò)程上、下邊經(jīng)過(guò)光電門(mén)時(shí)機(jī)械能是否守恒，使用了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置。已知矩形線(xiàn)框用直徑為d的圓形材料做成,用刻度尺測(cè)出矩形線(xiàn)框上下邊之間的距離L.某次實(shí)驗(yàn)中矩形線(xiàn)框下邊和上邊先后經(jīng)過(guò)光電門(mén)的擋光時(shí)間分別為△t1和△t2。（1）通過(guò)實(shí)驗(yàn)可測(cè)出上、下邊通過(guò)光電門(mén)的速度v1和v2,分別為v1=______,v2=______.（2）如果滿(mǎn)足關(guān)系式______(請(qǐng)用測(cè)量的物理量和已知量來(lái)表示，重力加速度為)，則自由下落過(guò)程中線(xiàn)框的機(jī)械能守恒。參考答案：

(1).

(2).

(3).【詳解】（1）本實(shí)驗(yàn)中利用小球通過(guò)光電門(mén)的平均速度來(lái)代替瞬時(shí)速度，故有：，同理。（2）根據(jù)機(jī)械能守恒有：，整理得：13.一質(zhì)點(diǎn)由位置A向北運(yùn)動(dòng)了4m，又轉(zhuǎn)向東運(yùn)動(dòng)了3m，到達(dá)B點(diǎn)，然后轉(zhuǎn)向南運(yùn)動(dòng)了1m，到達(dá)C點(diǎn)，在上述過(guò)程中質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的路程是

m，運(yùn)動(dòng)的位移是

m。參考答案：8，三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（實(shí)驗(yàn)）（2014?宜昌模擬）某同學(xué)用刻度尺測(cè)金屬絲的長(zhǎng)度l，用螺旋測(cè)微器測(cè)金屬絲的直徑d，其示數(shù)分別如圖1和圖2所示，則金屬絲長(zhǎng)度l=

cm，金屬絲直徑d=

mm．他還用多用電表按正確的操作程序測(cè)出了它的阻值，測(cè)量時(shí)選用“×1”歐姆擋，示數(shù)如圖3所示，則金屬絲的電阻R=Ω．參考答案：40.25，0.229mm，9Ω．伏安法測(cè)電阻；探究小車(chē)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律解：刻度尺的讀數(shù)為：40.25cm，螺旋測(cè)微器的固定刻度讀數(shù)為0mm，可動(dòng)刻度讀數(shù)為0.01×22.9mm=0.229mm，所以最終讀數(shù)為0.229mm．被測(cè)電阻的阻值為9×1=9Ω故答案為：40.25，0.229mm，9Ω．15.利用如圖甲所示電路圖可以測(cè)定定值電阻R0的阻值、電源電動(dòng)勢(shì)E及內(nèi)電阻r的值，利用實(shí)驗(yàn)測(cè)出的數(shù)據(jù)作出U-1圖線(xiàn)如右圖乙所示。（1）測(cè)得a圖線(xiàn)的電壓表應(yīng)該是

（填“V1”或“V2”）（2）要使實(shí)驗(yàn)中測(cè)量定值電阻R0的誤差可能小，對(duì)電流表A的內(nèi)電阻大小的要求是

；（選填字母代號(hào)）

A、盡可能選小一點(diǎn)

B、盡可能選大一點(diǎn)

C、無(wú)要求

（3）要使實(shí)驗(yàn)中測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r的誤差盡可能小對(duì)電壓表V1的內(nèi)電阻大小的要求是

；（選填字母代號(hào)）

A、盡可能選小一點(diǎn)

B、盡可能選大一點(diǎn)

C、無(wú)要求參考答案：（1）V2

（2）C

（3）B

四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.真空室中有如圖甲所示的裝置，電極K持續(xù)發(fā)出的電子（初速不計(jì)）經(jīng)過(guò)電場(chǎng)加速后，從小孔O沿水平放置的偏轉(zhuǎn)極板M、N的中心軸線(xiàn)OO′射入．M、N板長(zhǎng)均為L(zhǎng)，間距為d，偏轉(zhuǎn)極板右邊緣到熒光屏P（足夠大）的距離為S．M、N兩板間的電壓UMN隨時(shí)間t變化的圖象如圖乙所示．調(diào)節(jié)加速電場(chǎng)的電壓，使得每個(gè)電子通過(guò)偏轉(zhuǎn)極板M、N間的時(shí)間等于圖乙中電壓UMN的變化周期T．已知電子的質(zhì)量、電荷量分別為m、e，不計(jì)電子重力．（1）求加速電場(chǎng)的電壓U1；（2）欲使不同時(shí)刻進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的電子都能打到光屏P上，求圖乙中電壓U2的范圍．參考答案：考點(diǎn)： 帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)．專(zhuān)題： 帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)專(zhuān)題．分析： （1）粒子在加速電場(chǎng)中，電場(chǎng)力做功，由動(dòng)能定理列式，粒子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后，做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，運(yùn)用運(yùn)動(dòng)的合成與分解求出電壓；（2）t=0時(shí)刻進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的電子，先作類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，后作勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，射出電場(chǎng)時(shí)沿垂直于板面方向偏移的距離y最大，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)基本公式即可幾何關(guān)系求解．解答： 解：（1）帶電粒子在加速電場(chǎng)中加速，有：eU1=帶電粒子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中沿初速度方向勻速：L=v0T

解得加速電壓

U1=（2）t=0時(shí)刻進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的電子，先作類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，后作勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，射出電場(chǎng)時(shí)沿垂直于板面方向偏移的距離y最大．設(shè)沿電場(chǎng)方向加速時(shí)的位移為y1，勻速運(yùn)動(dòng)位移為y2．則y1=

y2=2y1．要電子都能打到光屏P上，必須有y1+y2≤解得U2≤答：（1）加速電場(chǎng)的電壓U1為．（2）欲使不同時(shí)刻進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的電子都能打到光屏P上，圖乙中電壓U2的范圍為U2≤．點(diǎn)評(píng)： 本題考查了帶電粒子在電場(chǎng)中加速和偏轉(zhuǎn)問(wèn)題，注意帶電粒子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律解題，難度適中．17.（17分）一個(gè)質(zhì)量m=1.0×10-11千克的物體靜止在足夠大的光滑水平地面上，從t＝0開(kāi)始，物體受到一個(gè)大小不變、方向呈周期性變化的水平力F作用，力F隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖所示。已知F0=7.2牛，T=1×10-6秒。則：（1）該物體在t=0至t=T期間，通過(guò)多少距離時(shí)速度第一次達(dá)到最大，最大速度為多少？（2）請(qǐng)?jiān)谌鐖D的坐標(biāo)系中繪出該物體在t=0至t=4T/3期間的v—t圖象。（3）該物體運(yùn)動(dòng)位移大小等于15厘米，需要的時(shí)間為多少？（4）該物體在運(yùn)動(dòng)位移大小等于15厘米過(guò)程中，水平力F對(duì)物體做功多少？參考答案：解析：（1）a===7.2×1011m/s2當(dāng)物體通過(guò)距離S=at2=×7.2×1011×（）2=0.04m時(shí)

（2分）物體速度第一次達(dá)到最大，vmax=at=7.2×1011×（）=2.4×105

（2分）（2）如圖（4分）（3）物體在t=0至t=2T/3期間運(yùn)動(dòng)的位移為S1=×2.4×105×=0.08m物體在t=2T/3至t=T期間運(yùn)動(dòng)的位移大小為S2=×1.2×105×=0.02m物體在t=0至t=T期間運(yùn)動(dòng)的位移S3=S1－S2=0.06m根據(jù)物體運(yùn)動(dòng)的周期性（見(jiàn)圖）物體在t=0至t=2T期間運(yùn)動(dòng)的位移S4=2S3=0.12m物體還有0.03m的距離，根據(jù)S=at20.03=×7.2×1011×△t2△t=×10-7s≈0.29×10-6s所以物體運(yùn)動(dòng)位移大小15厘米的時(shí)間：t總=2T+△t=+×10-7≈2.29×10-6s（5分）（4）當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)位移大小15厘米時(shí)的速度vt=a△t=7.2×1011×（×10-7）=×104m/s所以物體運(yùn)動(dòng)位移大小15厘米過(guò)程中，根據(jù)動(dòng)能定理，力F做功：W