2022年江蘇省淮安市懷文外國語學(xué)校高三物理上學(xué)期期末試卷含解析

2022年江蘇省淮安市懷文外國語學(xué)校高三物理上學(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15分．每小題只有一個選項符合題意1.（單選）如圖,MN和PQ是電阻不計的平行金屬導(dǎo)軌，其間距為L，導(dǎo)軌彎曲部分光滑，平直部分粗糙,右端接一個阻值為R的定值電阻。平直部分導(dǎo)軌左邊區(qū)域有寬度為d、方向豎直向上、磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場。質(zhì)量為m、電阻也為R的金屬棒從高為h處靜止釋放，到達磁場右邊界處恰好停止。已知金屬棒與平直部分導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為u,金屬棒與導(dǎo)軌間接觸良好。則金屬棒穿過磁場區(qū)域的過程中（

）A.流過金屬棒的最大電流為

B.通過金屬棒的電荷量為C.克服安培力所做的功為mgh

D.金屬棒產(chǎn)生的焦耳熱為參考答案：D2.如圖所示，在足夠長的光滑絕緣水平直線軌道上方的P點，固定一電荷量為＋Q的點電荷。一質(zhì)量為m、帶電荷量為＋q的物塊（可視為質(zhì)點的檢驗電荷），從軌道上的A點以初速度v0沿軌道向右運動，當(dāng)運動到P點正下方的B點時速度為v。已知點電荷產(chǎn)生的電場在A點的電勢為（取無窮遠處電勢為零），P到物塊的重心豎直距離為h，P、A連線與水平軌道的夾角為60°，k為靜電常數(shù)，下列說法正確的是A.點電荷＋Q產(chǎn)生的電場在B點的電場強度大小B.物塊在A點時受到軌道的支持力大小為C.物塊在A點的電勢能D.點電荷＋Q產(chǎn)生的電場在B點的電勢參考答案：ABD試題分析：點電荷+Q產(chǎn)生的電場在B點的電場強度大小為：，選項A正確；物體受到點電荷的庫侖力為：，由幾何關(guān)系可知：設(shè)物體在A點時受到軌道的支持力大小為N，由平衡條件有：N-mg-Fsin60°=0，解得：．B正確；物塊在A點的電勢能EPA=+qφ，則C錯誤；;設(shè)點電荷產(chǎn)生的電場在B點的電勢為φB，動能定理有：qφ+mv02＝mv2+qφB，解得：．故D正確；故選ABD．考點：電場強度與電勢差的關(guān)系；電勢及電勢能；庫侖定律【名師點睛】解決本題的關(guān)鍵知道電場力做功W=qU，U等于兩點間的電勢差．以及掌握庫侖定律和動能定理的運用。3.（雙項選擇題）下列核反應(yīng)方程及其表述完全正確的是A．是聚變反應(yīng)B．

是人工核轉(zhuǎn)變C．是裂變反應(yīng)D．

是裂變反應(yīng)參考答案：CD4.如圖所示為一理想變壓器的原理圖，輸入電壓U1保持不變，調(diào)節(jié)滑動觸頭P使燈泡L恰好正常發(fā)光?，F(xiàn)由于副線圈導(dǎo)線間絕緣漆老化使副線圈部分短路,則下列判斷符合實際的是A．燈泡L變暗了B．燈泡L變的更亮甚至燒壞C．原線圈輸入功率變大了D．若將滑動變阻器的觸頭向左滑動，可能使燈泡L再次正常發(fā)光參考答案：A5.如圖所示，物體的質(zhì)量為m，在恒力F的作用下，緊靠在天花板上保持靜止，若物體與天花板間的動摩擦因數(shù)為μ，則A．天花板對物體的作用力可能是1個B．天花板對物體摩擦力的大小一定為FcosθC．天花板對物體摩擦力的大小一定為μFsinθD．物體對天花板的壓力大小一定為Fsinθ參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.用能量為E0的光子照射基態(tài)氫原子，剛好可使該原子中的電子成為自由電子，這一能量E0稱為氫的電離能．現(xiàn)用一頻率為v的光子從基態(tài)氫原子中擊出一電子（電子質(zhì)量為m)。該電子在遠離核以后速度的大小為

，其德布羅意波長為

（普朗克常全為h)參考答案：

7.（4分）如圖所示的電路中，R1=10歐，R6=50歐，已知R1<R2<R3<R4<R5<R6，則A、B間總電阻的范圍是

。參考答案：Ω<R<5Ω8.如圖所示的實驗裝置可以探究加速度與物體質(zhì)量．物體受力的關(guān)系．小車上固定一個盒子，盒子內(nèi)盛有沙子．沙桶的總質(zhì)量（包括桶以及桶內(nèi)沙子質(zhì)量）記為m，小車的總質(zhì)量（包括車．盒子及盒內(nèi)沙子質(zhì)量）記為M．（木板上表面光滑）

（1）驗證在質(zhì)量不變的情況下，加速度與合外力成正比：從盒子中取出一些沙子，裝入沙桶中，稱量并記錄沙桶的總重力mg，將該力視為合外力F，對應(yīng)的加速度a則從打下的紙帶中計算得出．多次改變合外力F的大小，每次都會得到一個相應(yīng)的加速度．本次實驗中，桶內(nèi)的沙子取自小車中，故系統(tǒng)的總質(zhì)量不變．以合外力F為橫軸，以加速度a為縱軸，畫出a－F圖象，圖象是一條過原點的直線．

①a－F圖象斜率的物理意義是______________．

②你認為把沙桶的總重力mg當(dāng)作合外力F是否合理？

答：________．（填“合理”或“不合理”）

③本次實驗中，是否應(yīng)該滿足Mm這樣的條件？

答：________（填“是”或“否”）；

（2）驗證在合外力不變的情況下，加速度與質(zhì)量成反比：保持桶內(nèi)沙子質(zhì)量m不變，在盒子內(nèi)添加或去掉一些沙子，驗證加速度與質(zhì)量的關(guān)系．本次實驗中，桶內(nèi)的沙子總質(zhì)量不變，故系統(tǒng)所受的合外力不變．用圖象法處理數(shù)據(jù)時，以加速度a為縱橫，應(yīng)該以______倒數(shù)為橫軸．參考答案：（1）①②合理③否（2）M＋m9.在“用打點計時器測速度”的實驗中，交流電源頻率為50HZ，打出一段紙帶如圖所示．紙帶經(jīng)過2號計數(shù)點時，測得的瞬時速度υ=

m/s．若實驗時交流電源頻率大于50Hz，則紙帶經(jīng)過2號點的實際速度

（選填“大于”、“小于”、“等于”）測量速度．參考答案：0.36；大于．【考點】探究小車速度隨時間變化的規(guī)律．【分析】根據(jù)勻變速直線運動的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大小，根據(jù)勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上2點時小車的瞬時速度大?。窘獯稹拷猓簭?點開始每5個點取一個計數(shù)點，所以相鄰計數(shù)點間的時間間隔為0.02×5=0.1s根據(jù)勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上2點時小車的瞬時速度大?。≤嚨接嫈?shù)點2時的瞬時速度v2==m/s=0.36m/s，如果在某次實驗中，交流電的頻率偏離50Hz，交流電的頻率偏高而未被發(fā)覺，那么實際打點周期變小，據(jù)v=可知，測出的速度數(shù)值將比真實值偏?。鶕?jù)運動學(xué)公式△x=at2得：真實的加速度值就會偏小，所以測量的加速度值與真實的加速度值相比是偏大．故答案為：0.36；大于．10.物體做自由落體運動，把其全程自上而下分為三段，物體通過三段所用的時間之比為1：2：3，則這三段的位移之比為

，這三段中物體的平均速度之比為

[LU21]

。參考答案：11.如圖所示是某原子的能級圖,a、b、c為原子躍遷所發(fā)出的三種波長的光.在下列該原子光譜的各選項中,譜線從左向右的波長依次增大,則正確的是_____________.參考答案：C12.兩矩形物體A和B，質(zhì)量分別為m和2m，它們疊放在豎立的彈簧上而靜止，如圖所示，彈簧的勁度系數(shù)為k．今用一豎直向下的力壓物體A，彈簧又縮短了ΔL（仍在彈性限度內(nèi)）而靜止．現(xiàn)突然撤去壓物塊A的豎直向下的力，此時，A對B的壓力大小為_________.參考答案：

13.某學(xué)生騎著自行車（可視為質(zhì)點）從傾角為θ=37°的斜坡AB上滑下，然后在水平地面BC上滑行一段距離后停下，整個過程中該學(xué)生始終未蹬腳踏板，如圖甲所示．自行車后架上固定一個裝有墨水的容器，該容器距地面很近，每隔相等時間T滴下一滴墨水．該學(xué)生用最小刻度為cm的卷尺測得某次滑行數(shù)據(jù)如圖乙所示.假定人與車這一整體在斜坡上和水平地面上運動時所受的阻力大小相等.己知人和自行車總質(zhì)量m=80kg，g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8.則T=__________s，人與車在斜坡AB上運動時加速度大小a1=__________m/s2，在水平地面上運動時加速度大小a2=__________m/s2.（結(jié)果均保留一位有效數(shù)字）參考答案：．0.5（2分）

4（2分）

2（2分）三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.(10分)某同學(xué)用如圖所示裝置做探究彈力和彈簧伸長關(guān)系的實驗。他先測出不掛砝碼時彈簧下端指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度，然后在彈簧下端掛上砝碼，并逐個增加砝碼，測出指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度，所得數(shù)據(jù)列表如下：(重力加速度g=9．8m／s2)

砝碼質(zhì)量m/10g01.002.003.004.005.006.007.00標(biāo)尺刻度x/10m15.0018.9422.8226.7830.6634.6042.0054.50

（1）根據(jù)所測數(shù)據(jù)，在答題卡的坐標(biāo)紙上作出彈簧指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度底與砝碼質(zhì)量的關(guān)系曲線。

（2）根據(jù)所測得的數(shù)據(jù)和關(guān)系曲線可以判斷，在

范圍內(nèi)彈力大小與彈簧伸長關(guān)系滿足胡克定律。這種規(guī)格彈簧的勁度系數(shù)為

N／m。參考答案：答案：（1）曲線圖如下；（2）0~4.9

25.0

15.在用單擺測重力加速度的實驗中：（1）實驗時必須控制擺角在______________以內(nèi)，并且要讓單擺在______________平面內(nèi)擺動；（2）某同學(xué)測出不同擺長時對應(yīng)的周期T，作出L-T2圖線，如圖所示，再利用圖線上任意兩點A、B的坐標(biāo)（x1，y1）、（x2，y2），可求得g=______________。(3)若該同學(xué)測量擺長時漏加了小球半徑，而其它測量、計算均無誤，則以上述方法算得的g值和真實值相比是______________的（選填“偏大”、“偏小”或“不變”）。參考答案：（1）5°（1分），豎直平面（1分）

（2）4π2(y2-y1)/(x2-x1)

（2分）

（3）不變（2分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.1966年33歲的華裔科學(xué)家高錕首先提出光導(dǎo)纖維傳輸大量信息的理論，43年后高錕因此獲得2009年諾貝爾物理學(xué)獎。如圖所示一長為L的直光導(dǎo)纖維，外套的折射率為n1，內(nèi)芯的折射率為n2，一束單色光從圖中O1點進入內(nèi)芯斜射到內(nèi)芯與外套的介質(zhì)分界面M點上恰好發(fā)生全反射，O1O2為內(nèi)芯的中軸線，真空中的光速為c。求：Ⅰ．該單色光在內(nèi)芯與外套的介質(zhì)分界面上恰好發(fā)生全反射時臨界角C的正弦值；Ⅱ．該單色光在光導(dǎo)纖維中的傳播時間。參考答案：解：Ⅰ．由當(dāng)=90°-時， （3分）Ⅱ．x=L/sinθ2 （2分）v=c/n2 （1分）t=x/v （1分）聯(lián)立（1）（2）（3）（4）（5）解得17.如圖所示，在坐標(biāo)系xOy第二象限內(nèi)有一圓形勻強磁場區(qū)域(圖中未畫出)，磁場方向垂直xOy平面．在x軸上有坐標(biāo)(－2L0,0)的P點，三個電子a、b、c以相等大小的速度沿不同方向從P點同時射入磁場區(qū)，其中電子b射入方向為＋y方向，a、c在P點速度與b速度方向夾角都是θ＝.電子經(jīng)過磁場偏轉(zhuǎn)后都垂直于y軸進入第一象限，電子b通過y軸Q點的坐標(biāo)為y＝L0，a、c到達y軸時間差是t0.在第一象限內(nèi)有場強大小為E，沿x軸正方向的勻強電場．已知電子質(zhì)量為m、電荷量為e，不計重力．求：(1)電子在磁場中運動軌道半徑和磁場的磁感應(yīng)強度B.(2)電子在電場中運動離y軸的最遠距離x.(3)三個電子離開電場后再次經(jīng)過某一點，求該點的坐標(biāo)和先后到達的時間差Δt.參考答案：(1)三電子軌跡如圖．由圖可知，R＝l0(2分)(2)電子在磁場中運動在電場中得(3)電子離開電場再次返回磁場軌跡如圖，坐標(biāo)x＝－2L0，y＝2L0，(2分)由運動的對稱性可知，a、c同