2022年山西省陽(yáng)泉市高級(jí)職業(yè)中學(xué)高三物理期末試題含解析

2022年山西省陽(yáng)泉市高級(jí)職業(yè)中學(xué)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）2013年6月20日上午10時(shí)，我國(guó)首次太空授課在神州十號(hào)飛船中由女航天

員王亞平執(zhí)教，在太空中王亞平演示了一些奇特的物理現(xiàn)象，授課內(nèi)容主要是使青少年了

解微重力環(huán)境下物體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)。如圖所示是王亞平在太空倉(cāng)中演示的懸浮的水滴。關(guān)于

懸浮的水滴，下列說法正確的是（）

懸浮的水滴1

A.環(huán)繞地球運(yùn)行時(shí)的線速度一定大于7.9km/s

B.水滴處于平衡狀態(tài)

C.水滴處于超重狀態(tài)

D.水滴處于失重狀態(tài)

參考答案：

【知識(shí)點(diǎn)】超重和失重；第一宇宙速度、第二宇宙速度和第三宇宙速度.D5

【答案解析】D解析：A、7.9km/s是衛(wèi)星環(huán)繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的最大速度，運(yùn)行的

半徑最小，所以神州十號(hào)飛船的線速度要小于7.9km/s.故A錯(cuò)誤；B、水滴隨飛船繞地球

做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，水滴的吸引力完全用來提供向心加速度，所以是與飛船一起處于完全的

失重狀態(tài)，故BC錯(cuò)誤，D正確；故選：D

【思路點(diǎn)撥】7.9km/s是衛(wèi)星環(huán)繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的最大速度；在完全失重的狀態(tài)

下，與重力有關(guān)的規(guī)律不再適用，據(jù)此方向各項(xiàng)即可.本題考查了在完全失重狀態(tài)下一些

規(guī)律、定理等將不再成立.當(dāng)物體處于完全失重狀態(tài)是指重力完全提供加速度，重力并沒

有消失.

2.如圖所示電路，當(dāng)滑動(dòng)變阻器R1的滑片向上滑動(dòng)時(shí)，下列說法正確的是

()

A.電流表的示數(shù)變大

B.R3兩端的電壓減小

C.R2的功率增大

D.R1的電流增大

參考答案:

A

3.如圖3所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕桿A一端固定一個(gè)質(zhì)量為加的小球B,另一端固定在

水平轉(zhuǎn)軸O上，輕桿A繞轉(zhuǎn)軸。在豎直平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度為m在輕桿A與

水平方向夾角a從0。增加到90。的過程中，下列說法正確的是().

圖3

A.小球B受到輕桿A作用力的方向一定沿著輕桿A

B.小球B受到的合力的方向一定沿著輕桿A

C.小球B受到輕桿A的作用力逐漸減小

D.小球B受到輕桿A的作用力對(duì)小球B做正功

參考答案：

因?yàn)樾∏蛟谪Q直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，所以小球B受到的合力的方向一定沿著

輕桿人A錯(cuò)誤、B正確；由于小球所受的重力以及所需的向心力均不變，而重力

與合力（向心力）之間的夾角減小，故小球B受到輕桿4的作用力逐漸減小，C正

確；由于小球的動(dòng)能不變，而重力做負(fù)功，所以小球B受到的輕桿A的作用力對(duì)

小球5做正功，D正確.

BCD

4.（單選）2012年12月27日，我國(guó)自行研制的"北斗導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)"（BDS）正式組網(wǎng)投

入商用.2012年9月采用一箭雙星的方式發(fā)射了該系統(tǒng)中的兩顆圓軌道半徑均為

21332km的“北斗-M5"和"北斗M-6”衛(wèi)星,其軌道如圖所示。關(guān)于這兩顆衛(wèi)星,下列說法

正確的是

A.兩顆衛(wèi)星的向心加速度相同

B.兩顆衛(wèi)星的速率均小于7.9m/s

C.北斗-M6的速率大于同步衛(wèi)星的速率

D.北斗-M5的運(yùn)行周期大于地球自轉(zhuǎn)周期

參考答案：

C

5.使帶電的金屬球靠近不帶電的驗(yàn)電器，驗(yàn)電器的箔片張開。下列各圖中表示驗(yàn)電器上感

應(yīng)電荷的分布情況，正確的是（）

B.

參考答案:

B

由于同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引；故驗(yàn)電器的上端應(yīng)帶上與小球異號(hào)的電荷，

而驗(yàn)電器的箔片上將帶上與小球同號(hào)的電荷；故只有B符合條件。故選B。

【點(diǎn)睛】本題根據(jù)電荷間的相互作用，應(yīng)明確同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引，而

使電荷發(fā)生了移動(dòng)從而使箔片帶電；

二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分

6.（5分）如圖所示為48兩質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的Lt圖像。由圖像可知，6追上/之

前，兩質(zhì)點(diǎn)相距的最大距離Smax=mo

參考答案:

答案：3

7.現(xiàn)在，科學(xué)家們正在千方百計(jì)地探尋“反物質(zhì)”。所謂“反物質(zhì)”，是由“反粒子”構(gòu)

成的，“反粒子”與其對(duì)應(yīng)的正粒子具有相同的質(zhì)量和電量，但電性相反。如反a粒

子的符號(hào)可表示為-24He.正、反粒子相遇時(shí)會(huì)因相撞結(jié)合成光子，放出巨大的能量，

這就是所謂的“湮滅”現(xiàn)象.若正、負(fù)電子相撞后湮滅成兩個(gè)頻率相同的光子，已知

電子的電荷量為e、質(zhì)量為m,電磁波在真空中的傳播速度為c.則可求得所生成的光

子的波長(zhǎng)兄=.

參考答案:

me

8.（4分）做自由落體運(yùn)動(dòng)的小球，落到A點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度為20m/s,則小球經(jīng)過A點(diǎn)上

方12.8m處的瞬時(shí)速度大小為12m/s,經(jīng)過A點(diǎn)下方25m處的瞬時(shí)速度大小

為.（取g=1Om/s2）

參考答案：

3Om/s.

2

解：根據(jù)/一VA?=2gh得，v=7vA+2gh=V400+500m/s=30m/s

9.“探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示。

①在某次實(shí)驗(yàn)中，得到如圖乙所示紙帶，A、B、C、D為四個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)（A點(diǎn)為第

一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，以后每5個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)），量得BC=6.81cm；CD=8.03cm,

則打C點(diǎn)時(shí)小車的速度

vc=m/s,由紙帶求得小車運(yùn)動(dòng)的加速度a=m/s2（結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）

②用如圖甲裝置實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出如圖丙的a—F圖線，從圖中發(fā)現(xiàn)實(shí)

驗(yàn)中存在的問題是o

參考答案:

①0.742,1.22②沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力的傾角太?。?/p>

1（）.已知0、A、B、C為同一直線上的四點(diǎn)，A、B間的距離為Im,B、C間的距

離為2m,一物體自0點(diǎn)由靜止出發(fā)，沿此直線做勻加速運(yùn)動(dòng)，依次經(jīng)過A、B、

C三點(diǎn)，已知物體通過AB段與BC段所用的時(shí)間相等，則物體通過A點(diǎn)和B點(diǎn)時(shí)

的速度大小之比為，0、A間的距離為mo

參考答案:

11.水平放置相互靠近的帶電平板上極板帶正電，下極板帶負(fù)電，兩極板間電

勢(shì)差為U,一束射線沿兩板中央軸線射入，結(jié)果發(fā)現(xiàn)熒光屏MN位于軸線上方的

某處出現(xiàn)亮點(diǎn)，由此可判斷組成該射線的粒子所帶的電是電（填“正”或

“負(fù)”）；若每個(gè)粒子所帶電量的大小為q,則打到熒光屏上粒子的動(dòng)能增量最大

值為（粒子重力不計(jì)）.

□

參考答案：

答案：負(fù)uq/2

12.為了測(cè)量木塊與木板間動(dòng)摩擦因數(shù)，某小組使用位移傳感器設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)

裝置，讓木塊動(dòng)傾斜木板上某點(diǎn)A由靜止釋放，位移傳感器可以測(cè)出木塊到傳感器的距

離，位移傳感器連接計(jì)算機(jī)，描繪處滑塊相對(duì)傳感器的位移x隨時(shí)間t變化規(guī)律，如圖乙

所示.

果均保留2位有效數(shù)字）

（2）為了測(cè)定動(dòng)摩擦因數(shù)，還必須需要測(cè)量的量是;

A.A點(diǎn)離桌面的高度B.木塊的質(zhì)量C.當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭D.A點(diǎn)離傳感

器的距離.

參考答案:

(1)0.40,1.0；(2)ACD.

【考點(diǎn)】探究影響摩擦力的大小的因素.

【分析】(1)由于滑塊在斜面上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，所以某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于這

段時(shí)間內(nèi)中點(diǎn)時(shí)刻的瞬時(shí)速度；根據(jù)加速度的定義式即可求出加速度；

(2)為了測(cè)定動(dòng)摩擦力因數(shù)R還需要測(cè)量的量是木板的傾角6；

【解答】解：(1)根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于這段時(shí)間內(nèi)中點(diǎn)時(shí)刻的瞬時(shí)速度，

0.3-0.14

得0.4s末的速度為：v=0.4m/s=0.40m/s,

0.32-0.24

0.2s末的速度為：v'=0.4=O.2m/s,

0.4-0.2

則木塊的加速度為：a=t=0.2=l.Om/s2.

(2)選取木塊為研究的對(duì)象，木塊沿斜面方向是受力：ma=mgsin0-|imgcos6

gsin8-a

得：|i=cosa

所以要測(cè)定摩擦因數(shù)，還需要測(cè)出斜面的傾角9和重力加速度，即A點(diǎn)離桌面的高度，當(dāng)

地的重力加速度g和A點(diǎn)離傳感器的距離，故ACD正確

故答案為:(1)0.40,1.0；(2)ACD.

13.(5分)如圖所示，質(zhì)量為m,橫截面為直角三角形的物塊ABC,

NABC=a,AB邊靠在豎直墻面上，F(xiàn)是垂直于斜面BC的推力，現(xiàn)物塊靜止不

動(dòng)，則摩擦力的大小為。

參考答案:

答案：mg+Fsina

三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分

14.(3-5模塊)(5分)有兩個(gè)質(zhì)量為〃?的均處于基態(tài)的氫原子A、B,A靜止，B

以速度為與之發(fā)生碰撞.己知：碰撞前后二者的速度均在一條直線上，碰撞過程

中部分動(dòng)能有可能被某一氫原子吸收。從而該原子由基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，然后，此

原子向低能級(jí)態(tài)躍遷，并發(fā)出光子.如欲碰后發(fā)出一個(gè)光子，則速度%至少需要

多大？己知?dú)湓拥幕鶓B(tài)能量為(Ei<0)o

參考答案:

解析：如％=2mv,——__《分）

101.

LE=—WVA一一2fnv

22,--------------（1分）

△后=/_瑪=一：3用

—-----------（1分）

15.如圖所示,在真空中一束平行復(fù)色光被透明的三棱鏡48C(截面為正三角形)折射后分解

為互相分離的a、b、。三種色光,分別照射到三塊板上.則：

(1)若將a、b、c三種色光分別通過某狹縫，則發(fā)生衍射現(xiàn)象最明顯的是哪種色光？

(2)若如平行于CB,三棱鏡對(duì)a色光的折射率必是多少？

參考答案:

(1)折射率最小的是c光,則它的波長(zhǎng)最長(zhǎng)，衍射現(xiàn)象最明顯；(2)心

(1)由圖知，三種色光，a的偏折程度最大，c的偏折程度最小，知a的折射率最大，c

的折射率最小.則C的頻率最小，波長(zhǎng)最長(zhǎng)衍射現(xiàn)象最明顯。

n=---=-----

0

（2）若勿平行于紹則折射角？-30°,三棱鏡對(duì)a色光的折射率sinysin3（）

四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分

16.如圖所示，帶電平行金屬板相距為2R在兩板間有垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為8的

圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，與兩板及左側(cè)邊緣線相切。一個(gè)帶正電的粒子（不計(jì)重力）沿兩板間

中心線4”從左側(cè)邊緣Q點(diǎn)以某一速度射入，恰沿直線通過圓形磁場(chǎng)區(qū)域，并從極板邊緣

,

飛出，在極板間運(yùn)動(dòng)時(shí)間為以若撤去磁場(chǎng)，粒子仍從Q點(diǎn)以相同速度射入，則經(jīng)亍時(shí)間

打到極板上。

（1）求兩極板間電壓〃

（2）若兩極板不帶電，保持磁場(chǎng)不變，該粒子仍沿中心線a。從。點(diǎn)射入，欲使粒子從

兩板左側(cè)間飛出，射入的速度應(yīng)滿足什么條件

參考答案:

解：（1）設(shè)粒子從左側(cè)a點(diǎn)射入的速度為％,極板長(zhǎng)為L(zhǎng)

L:（L-2R）=t0:^

粒子在初速度方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)2,￡=4區(qū)（2分）

在電場(chǎng)中

L-2R=v

02

（1分）

qE

a=--

（2分）

（1分）

在復(fù)合場(chǎng)中作勻速運(yùn)動(dòng)

（2分）

解

4R

vo=-

得%%

（2分）

（2）設(shè)粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為r,粒子恰好從上極板左邊緣飛出時(shí)速度的

偏轉(zhuǎn)角為由幾何關(guān)系可知：產(chǎn)=開-&=45。，r+J?=R（2分）（寫成R+廠、泛R同

樣得此2分）

&=1迫（幺尸qE_qv^B_8R

所以活活?（2

因?yàn)?m2,qE=qvoB,

分）

V2

qvB=m一八,

根據(jù)向心力公式”，，解得

2傷-1卜

v=4（2分）

所以，粒子兩板左側(cè)間飛出的條件為

?！?（2分）

17.如圖，將半徑為R的透明半球體放在水平桌面上方，0為球心，直徑恰好水平，軸線

0(7垂直于水平桌面.位于0點(diǎn)正上方某一高度處的點(diǎn)光源S發(fā)出一束與OO，，夾角

8=60。的單色光射向半球體上的A點(diǎn)，光線通過半球體后剛好垂直射到桌面上的B點(diǎn)，已

遮

知O，B=TR,光在真空中傳播速度為c,不考慮半球體內(nèi)光的反射，求：

(i)透明半球?qū)υ搯紊獾恼凵渎蕁；

(ii)該光在半球體內(nèi)傳播的時(shí)間.

參考答案：

解：(i)光從光源S射出經(jīng)半球體到達(dá)水平桌面的光路如圖.

sin8

光由空氣射向半球體，由折射定律，有：n=sinQ

返

在aOCD中，sinZCOD=2得：y=/COD=60。

sin'Y

光由半球體射向空氣，由折射定律，有：n=sinP

故a邛

由幾何知識(shí)得：a+p=60°

故有：a邛=30。

sin—

因止匕：n=sinP=V3

c

(ii)光在半球體中傳播的速度為：v=n=3c

返

由幾何知識(shí)得2ACcos3(T=R,得：AC=3R

ACR

光在半球體中傳播的時(shí)間為：t=v=c

答：(i)透明半球?qū)υ搯紊獾恼凵渎蕁是近；

R

(ii)該光在半球體內(nèi)傳播的時(shí)間是1