山西省忻州市橫山學(xué)校2021-2022學(xué)年高三物理下學(xué)期期末試題含解析

山西省忻州市橫山學(xué)校2021-2022學(xué)年高三物理下學(xué)期期末試題含解析一、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.某同學(xué)設(shè)計了一個轉(zhuǎn)向燈電路，其中L為指示燈，L1、L2分別為左、右轉(zhuǎn)向燈，S為單刀雙擲開關(guān)，E為電源．當(dāng)S置于位置1時，以下判斷正確的是（

）A．L的功率小于額定功率B．L1亮，其功率等于額定功率C．L2亮，其功率等于額定功率

D．含L支路的總功率較另一支路的大參考答案：2.若用假想的引力場線描繪質(zhì)量相等的兩星球之間的引力場分布，使其它星球在該引力場中任意一點所受引力的方向沿該點引力場線的切線上，指向箭頭方向。則描述該引力場的引力場線分布圖是（

）參考答案：B3.由交流電動勢瞬時值表達(dá)式e=10sin4πt(V)，可知A.此交流電的頻率是4π(Hz)B.此交流電的周期是0.5sC.當(dāng)t=0.5s時，此交流電動勢有最大值D.當(dāng)t=0時，產(chǎn)生此交流電的線圈平面與中性面重合參考答案：BD4.最近兩年以來，地震在世界各地頻頻出現(xiàn)，讓人感覺地球正處于很“活躍”的時期．地震波既有橫波，也有縱波，若我國地震局截獲了一列沿x軸正方向傳播的地震橫波，在t（圖中實線）與（t+0.4）s（圖中虛線）兩個時刻x軸上﹣3～3km區(qū)間內(nèi)的波形圖如圖所示，則下列說法正確的是（）A．該地震波的波長為3kmB．質(zhì)點振動的最大周期為0.8sC．該地震波最小波速為5km/sD．從t時刻開始計時，x=2km處的質(zhì)點比x=2.5km處的質(zhì)點先回到平衡位置E．從t時刻開始計時，x=2km處的質(zhì)點比x=2.5km處的質(zhì)點后回到平衡位置參考答案：BCD【考點】波長、頻率和波速的關(guān)系；橫波的圖象．【分析】波形圖可以直接讀出振幅、波長．由于波傳播的周期性，且波沿x軸正方向傳播，可知由實線變?yōu)樘摼€波形所經(jīng)歷的時間為（n+）T，從而表示出周期的通項；根據(jù)v=表示出波速的通項【解答】解：A、由圖可知，在﹣3～3km范圍內(nèi)有1.5個波長，所以波長為：km．故A錯誤；B、由圖可知，圖中有實線變成虛線的時間：t=（n+）T，當(dāng)n=0時的周期最大，此時：s，所以最大周期為0.8s．故B正確．C、波速：v=，周期最大上，波速最小，所以最小波速為：km/s．故C正確；D、E、由圖結(jié)合波向右傳播可知，在t=0時刻，x=2.5km處的質(zhì)點振動的方向向上，而x=2km處的質(zhì)點已經(jīng)在最大位移處，所以從t時刻開始計時，x=2km處的質(zhì)點比x=2.5km處的質(zhì)點先回到平衡位置．故D正確，E錯誤．故選：BCD5.

下列說法中正確的是

(

)A．瑪麗·居里首先提出原子的核式結(jié)構(gòu)B．盧瑟福在a粒子散射實驗中發(fā)現(xiàn)了電子C．查德威克在原子核人工轉(zhuǎn)變的實驗中發(fā)現(xiàn)了中子D．愛因斯坦為解釋光電效應(yīng)的實驗規(guī)律提出了光子說參考答案：答案：CD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.（4分）在物理學(xué)中，我們常用比值法來定義物理量，用此方法反映的是物質(zhì)或運動的某一屬性，與定義式中的各物理量無關(guān)，例如電阻R＝。請你根據(jù)已經(jīng)學(xué)過的中學(xué)物理知識再寫出兩個用比值法定義的物理量：________、________。參考答案：E=；UAB=

7.一列簡諧橫波沿直線由a向b傳播，相距10m的a、b兩處的質(zhì)點振動圖象如圖中a、b所示，波長大于10m，再經(jīng)過6s，質(zhì)點a通過的路程是___cm，這列波的波速是_____m/s．參考答案：60

10（2分，每空1分）由題意可知a、b兩點相距，該簡諧橫波波長為40m,周期為4s。故波速為10m/s。8.甲、乙兩同學(xué)通過下面的實驗測量人的反應(yīng)時間。實驗步驟如下：（1）甲用兩個手指輕輕捏住量程為L的木尺上端，讓木尺自然下垂。乙把手放在尺的下端（位置恰好處于L刻度處，但未碰到尺），準(zhǔn)備用手指夾住下落的尺。@網(wǎng)（2）甲在不通知乙的情況下，突然松手，尺子下落；乙看到尺子下落后快速用手指夾住尺子。若夾住尺子的位置刻度為L1，重力加速度大小為g，則乙的反應(yīng)時間為________（用L、L1和g表示）。（3）已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮間=9.80m/s2，L=30.0cm，L1=10.4cm，乙的反應(yīng)時間為__________s。（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）（4）寫出一條提高測量結(jié)果準(zhǔn)確程度的建議：___________。參考答案：

(1).

(2).0.20

(3).多次測量取平均值；初始時乙的手指盡可能接近尺子試題分析

本題主要考查自由落體運動及其相關(guān)的知識點，意在考查考生靈活運用教材知識解決實際問題的能力。解析

根據(jù)題述，在乙的反應(yīng)時間t內(nèi)，尺子下落高度h=L-L1，由自由落體運動規(guī)律，h=gt2，解得t=。代入數(shù)據(jù)得：t=0.20s。點睛

測量反應(yīng)時間是教材上的小實驗，此題以教材小實驗切入，難度不大。9.某同學(xué)在做“探究單擺周期與擺長的關(guān)系”的實驗中，分別用兩種儀器來測量擺球直徑，操作如圖1所示，得到擺球的直徑為d=19.12mm，此測量數(shù)據(jù)是選用了儀器

（選填“甲”或“乙”）測量得到的．

該同學(xué)先用米尺測得擺線的長度，再采用上題中的方法測得擺球直徑，他通過改變擺長，進(jìn)行多次實驗后以擺長L為橫坐標(biāo)，T為縱坐標(biāo)，作出T﹣圖線，若該同學(xué)在計算擺長時加的是小球直徑，則所畫圖線是圖2中是

．（填“A”、“B”或者“C”）參考答案：（1）乙；（2）C．【考點】研究彈簧振子的周期和小球質(zhì)量的關(guān)系．【分析】（1）將給出的數(shù)據(jù)域游標(biāo)卡尺域螺旋測微器的最小分度比較，確定是哪一個的測量結(jié)果；（2）由單擺周期公式求出圖象的函數(shù)表達(dá)式，根據(jù)函數(shù)表達(dá)式與圖象，即可求解【解答】解：（1）圖甲是螺旋測微器，其最小分度是0.001mm，而乙為50分度的游標(biāo)卡尺，最小分度是0.02mm，d=19.12mm；符合游標(biāo)卡尺的讀數(shù)，不符合螺旋測微器的讀數(shù)的精確度．故此測量數(shù)據(jù)是選用了儀器乙；（2）由單擺周期公式：T=2π可得：T2=L，若該同學(xué)計算擺長時候加的是小球直徑，則對應(yīng)的準(zhǔn)確表達(dá)式應(yīng)為：T2=（L﹣），則可知圖象應(yīng)與橫坐標(biāo)有交點，故C正確，AB錯誤．故選：C；故答案為：（1）乙；（2）C．10.在某一力學(xué)實驗中，打出的紙帶如圖所示，相鄰計數(shù)點的時間間隔是T。測出紙帶各計數(shù)點之間的距離分別為S1、S2、S3、S4，為使由實驗數(shù)據(jù)計算的結(jié)果更精確些，加速度的平均值為a=

；打下C點時的速度vc

。(寫出表達(dá)式)參考答案：（2分）

11.在共點力合成的實驗中，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出力的

圖示，如圖所示．圖上標(biāo)出了F1、F2、F、F′'四個力，其中

（填上述字母）不是由彈簧秤直接測得的．若F與F′

的

_基本相等，

_基本相同，說明共點

力合成的平行四邊行定則得到了驗證．參考答案：12.利用如圖所示的電路可以測定電壓表的內(nèi)阻，其中滑動變阻器R很小。不改變滑動變阻器R滑動觸頭位置，當(dāng)電阻箱R0的阻值為10kΩ時，電壓表正好滿偏；當(dāng)電阻箱R0的阻值為30kΩ時，電壓表正好半偏。則電壓表的內(nèi)阻RV=

kΩ．參考答案：

答案：10

13.某同學(xué)利用數(shù)碼相機研究豎直上拋小球的運動情況。數(shù)碼相機每隔0．05s拍照一次，圖7是小球上升過程的照片，圖中所標(biāo)數(shù)據(jù)為實際距離，則：

（1）圖中t5時刻小球的速度v5＝________m/s。

（2）小球上升過程中的加速度a＝________m/s2。

（3）t6時刻后小球還能上升的高度h=________m。參考答案：見解析（1）頻閃儀每隔T=0.05s閃光一次，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，得：v5=m/s=4.08m/s.

（2）根據(jù)勻變速直線運動的推論公式可以求出加速度，即：a=-10m/s2

（3）=0.64m.三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖所示，質(zhì)量m=1kg的小物塊靜止放置在固定水平臺的最左端，質(zhì)量2kg的小車左端緊靠平臺靜置在光滑水平地面上，平臺、小車的長度均為0.6m?，F(xiàn)對小物塊施加一水平向右的恒力F，使小物塊開始運動，當(dāng)小物塊到達(dá)平臺最右端時撤去恒力F，小物塊剛好能夠到達(dá)小車的右端。小物塊大小不計，與平臺間、小車間的動摩擦因數(shù)均為0.5,重力加速度g取10m/s2，水平面足夠長，求:(1)小物塊離開平臺時速度的大小；(2)水平恒力F對小物塊沖量的大小。參考答案：（1）v0=3m/s；（2）【詳解】（1）設(shè)撤去水平外力時小車的速度大小為v0，小物塊和小車的共同速度大小為v1。從撤去恒力到小物塊到達(dá)小車右端過程，對小物塊和小車系統(tǒng)：動量守恒：能量守恒：聯(lián)立以上兩式并代入數(shù)據(jù)得：v0=3m/s（2）設(shè)水平外力對小物塊的沖量大小為I，小物塊在平臺上運動的時間為t。小物塊在平臺上運動過程，對小物塊：動量定理：運動學(xué)規(guī)律：聯(lián)立以上兩式并代入數(shù)據(jù)得：15.（選修3-5）（4分）已知氘核質(zhì)量2.0136u，中子質(zhì)量為1.0087u，核質(zhì)量為3.0150u。A、寫出兩個氘核聚變成的核反應(yīng)方程___________________________________。B、計算上述核反應(yīng)中釋放的核能。（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）（1u=931.5Mev）C、若兩氘以相等的動能0.35MeV作對心碰撞即可發(fā)生上述核反應(yīng)，且釋放的核能全部轉(zhuǎn)化為機械能，則反應(yīng)中生成的核和中子的動能各是多少？（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）參考答案：

答案：a、

b、在核反應(yīng)中質(zhì)量的虧損為Δm=2×2.0136u-1.0087u-3.015u=0.0035u所以釋放的核能為0.0035×931.5Mev=3.26Mev

c、反應(yīng)前總動量為0，反應(yīng)后總動量仍為0，

所以氦核與中子的動量相等。

由EK=P2/2m得

EHe:En=1:3

所以En=3E/4=2.97Mev

EHe=E/4=0.99Mev四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如右圖所示，在矩形ABCD區(qū)域內(nèi)，對角錢BD以上的區(qū)域存在有平行于AD向下的勻強電場，對角線BD以下的區(qū)域存在有垂直于紙面的勻強磁場（圖中未標(biāo)出），矩形AD邊長L，AB邊長為2L。一個質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶電粒子（重力不計）以初速度vo從A點沿AB方向進(jìn)入電場，在對角線

BD的中點P處進(jìn)入磁場，并從DC邊上以垂直于DC邊的速度離開磁場（圖中未畫出），求：（1）電場強度E的大小和帶電粒子經(jīng)過P點時速度v的大小和方向：（2）磁場的磁感應(yīng)強度B的大小和方向。參考答案：（1）帶電粒子在電場中做類平拋運動，設(shè)粒子在電場中運動的時間為t，則AB方向：

（2分）

AD方向：

（2分）

解得：

（2分）

設(shè)粒子在P點沿AD方向的分速度為vy，則有

（1分）

解之得：

（1分）粒子在P點的速度為：

v==v0

（2分）設(shè)速度與AB方向的夾角為，則：

所以：

（1分）

（2）粒子在磁場中做勻速圓周運動，由幾何關(guān)系可知：粒子在磁場中轉(zhuǎn)過的圓心角為45o

（1分）

（1分）

得半徑：

（1分）由牛頓第二定律有：

（2分）得：

（1分）

由左手定則可知磁場方向：垂直紙面向外。

（1分）17.（15分）如圖，半徑R=0.9m的四分之一圓弧形光滑軌道豎直放置，圓弧最低點B與長為L＝1m的水平面相切于B點，BC離地面高h(yuǎn)=0.45m，C點與一傾角為θ=30°的光滑斜面連接，質(zhì)量m＝1.0kg的小滑塊從圓弧頂點D由靜止釋放，已知滑塊與水平面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.1，取g=10m/s2．求：（1）小滑塊剛到達(dá)圓弧的B點時對圓弧的壓力；（2）小滑塊從C點運動到地面所需的時間。參考答案：

解析：（1）設(shè)小滑塊運動到B點的速度為VB，由機械能守恒定律有：mgR＝mVB2

①

由牛頓第二定律有

F-mg＝m

②

聯(lián)立①②解得小滑塊在B點所受支持力F＝30N

③

由牛頓第三定律有，小滑塊在B點時對圓弧的壓力為30N

④(2)設(shè)小滑塊運動到C點的速度為VC

，由動能定理有：mgR-μmgL=mVC2

⑤

解得小滑塊在C點的速度

VC＝4m/s

⑥

小滑塊平拋到地面的水平距離S＝VCt＝VC＝1.2m

⑦

斜面底寬d＝hcotθ＝0.78m

⑧

因為S>d,所以小滑塊離開C點后不會落到斜面上.

⑨

因此，小滑塊從C點運動到地面所需的時間即為小滑塊平拋運動所用時間＝0.3S

⑩18.如圖所示，水平放置足夠長的電阻不計的粗糙平行金屬導(dǎo)軌、相距為，三根質(zhì)量均為的導(dǎo)體棒、、相距一定距離垂直放在導(dǎo)軌上且與導(dǎo)軌間動摩擦因數(shù)均為，導(dǎo)體棒、的電阻均為，導(dǎo)體棒的電阻為。有磁