河南省商丘市孫砦鄉(xiāng)聯(lián)合中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理期末試卷含解析

河南省商丘市孫砦鄉(xiāng)聯(lián)合中學(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15分．每小題只有一個選項符合題意1.光在科學(xué)技術(shù)、生產(chǎn)和生活中有著廣泛的應(yīng)用，下列說法正確的是（

）

A.用透明的標(biāo)準(zhǔn)平面樣板檢查光學(xué)平面的平整程度是利用光的偏振現(xiàn)象

B.用三棱鏡觀察白光看到的彩色圖樣是利用光的衍射現(xiàn)象

C.在光導(dǎo)纖維束內(nèi)傳送圖像是利用光的色散現(xiàn)象

D.光學(xué)鏡頭上的增透膜是利用光的干涉現(xiàn)象參考答案：D2.(單選)如圖所示的電路中，兩平行金屬板A、B水平放置，兩板間的距離d=40cm。電源電動勢E=24V，內(nèi)電阻r=1Ω，電阻R=15Ω。閉合開關(guān)S，待電路穩(wěn)定后，將一帶正電的小球從B板小孔以初速度υ0=4m/s豎直向上射入板間。若小球帶電量為q=1×10-2C，質(zhì)量為m=2×10-2kg，不考慮空氣阻力。那么，要使小球恰能到達(dá)A板，滑動變阻器接入電路的阻值和此時電源的輸出功率為（取g=10m/s2）A．8Ω、23W

B．32Ω、8W

C．8Ω、15W

D．32Ω、23W參考答案：A3.已知某玻璃對藍(lán)光的折射率比對紅光的折射率大，則兩種光A.在該玻璃中傳播時，藍(lán)光的速度較大B.以相同的入射角從空氣斜射入該玻璃中，藍(lán)光折射角較大C.從該玻璃中射入空氣發(fā)生反射時，紅光臨界角較大D.用同一裝置進(jìn)行雙縫干涉實驗，藍(lán)光的相鄰條紋間距較大參考答案：C解析：由可知，藍(lán)光在玻璃中的折射率大，藍(lán)光的速度較小，A錯；以相同的入射角從空氣中斜射入玻璃中，藍(lán)光的折射率大，向法線靠攏偏折得多，折射角應(yīng)較小，B錯。從玻璃射入空氣發(fā)生全反射時的臨界角由公式可知，紅光的折射率小，臨界角大，C正確；用同一裝置進(jìn)行雙縫干涉實驗，由公式可知藍(lán)光的波長短，相鄰條紋間距小，D錯。4.一宇航員到達(dá)半徑為R，密度均勻的某星球表面，做如下實驗，用不可伸長的輕繩拴一質(zhì)量為m的小球，上端固定在O點，如圖甲所示，在最低點給小球某一初速度，使其繞O點在豎直平面內(nèi)做圓周運動，測得繩的拉力大小隨時間的變化規(guī)律如圖乙所示，F(xiàn)1＝7F2，設(shè)R、m、引力常量G、F1、F2均為己知量，忽略各種阻力，以下說法正確的是A．小球在最高點的最小速度為零

B．衛(wèi)星繞該星的第一宇宙速度為C．該球表面的重力加速度為

D．星球的質(zhì)量為參考答案：BCD5.（多選）下列關(guān)于近代物理中的四種描述，不正確的是_______．

A．在核反應(yīng)中，X是質(zhì)子，這個反應(yīng)過程叫衰變

B．當(dāng)用藍(lán)色光照射某金屬表面時有電子逸出，則改用紫光照射也一定會有電子逸出

C．玻爾的氫原子理論并未從根本上解決原子的核式結(jié)構(gòu)問題

D．氫原子的基態(tài)能級為-13.6eV，當(dāng)用光子能量為11.05eV的光照射處于基態(tài)的氫原子時，氫原子可以吸收光子而躍遷至n=2的激發(fā)態(tài)．參考答案：AD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.19．如上右圖所示，物體A重30N，用F等于50N的力垂直壓在墻上靜止不動，則物體A所受的摩擦力是

N；物體B重30N，受到F等于20N的水平推力靜止不動，則物體B所受的摩擦力是

N。參考答案：30

207.地球第一宇宙速度為

，是人造地球衛(wèi)星的

（最大、最?。┌l(fā)射速度，是人造地球衛(wèi)星的

（最大、最?。┉h(huán)繞速度。參考答案：7.9km/s、最小、最大8.一個中子與某原子核發(fā)生核反應(yīng),生成一個氘核,其核反應(yīng)方程式為_____________.該反應(yīng)放出的能量為Q,則氘核的比結(jié)合能為_____________.參考答案：9.如圖所示，直導(dǎo)線ab與固定的電阻器R連成閉合電路，ab長0.40m，在磁感強(qiáng)度是0.60T的勻強(qiáng)磁場中以5.0m/s的速度向右做切割磁感線的運動，運動方向跟ab導(dǎo)線垂直．這時直導(dǎo)線ab產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的大小是_______V，直導(dǎo)線ab中感應(yīng)電流的方向是_________（填“a→b”或“b→a”）；若電阻R=5Ω，導(dǎo)線ab電阻r=1Ω，則ab兩端的電勢差大小為_______V。參考答案：1.2V

b→a

1.0Vab導(dǎo)線切割磁感線，感應(yīng)電動勢E=BLv=1.2V，由右手定則知ab中電流方向是“b→a”；ab兩端的電勢差=1.0V10.一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，周期為2s，t＝0時刻的波形如圖所示．該列波的波速是_____m/s；質(zhì)點a平衡位置的坐標(biāo)xa＝2.5m，再經(jīng)______s它第一次經(jīng)過平衡位置向y軸正方向運動．參考答案：2m/s

0.25s11.用不同頻率的光照射某金屬均產(chǎn)生光電效應(yīng)，測量金屬遏止電壓Uc與入射光頻率，得到Uc-圖象，根據(jù)圖象求出該金屬的截止頻率c=

Hz，普朗克常量h=

J·s.參考答案：5.0×1014

6.4×10-3412.愛因斯坦為解釋光電效應(yīng)現(xiàn)象提出了_______學(xué)說。已知在光電效應(yīng)實驗中分別用波長為λ和的單色光照射同一金屬板，發(fā)出的光電子的最大初動能之比為1：2，以h表示普朗克常量，c表示真空中的光速，則此金屬板的逸出功為______________。參考答案：13.以初速度v做平拋運動的物體，重力在第1s末和第2s末的功率之比為，重力在第1s內(nèi)和第2s內(nèi)的平均功率之比為，則:=

。參考答案：三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖所示,甲為某一列簡諧波t=t0時刻的圖象,乙是這列波上P點從這一時刻起的振動圖象,試討論:①波的傳播方向和傳播速度.②求0~2.3s內(nèi)P質(zhì)點通過的路程.參考答案：①x軸正方向傳播，5.0m/s②2.3m解：(1)根據(jù)振動圖象可知判斷P點在t=t0時刻在平衡位置且向負(fù)的最大位移運動，則波沿x軸正方向傳播，由甲圖可知，波長λ=2m，由乙圖可知，周期T=0.4s，則波速(2)由于T=0.4s，則,則路程【點睛】本題中根據(jù)質(zhì)點的振動方向判斷波的傳播方向，可采用波形的平移法和質(zhì)點的振動法等等方法，知道波速、波長、周期的關(guān)系.15.（4分）試通過分析比較，具有相同動能的中子和電子的物質(zhì)波波長的大小。參考答案：粒子的動量，物質(zhì)波的波長由，知，則。解析：物質(zhì)波的的波長為，要比較波長需要將中子和電子的動量用動能表示出來即，因為，所以，故。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（12分）（1）一列簡諧橫波沿直線傳播。以波源O由平衡位置開始振動為計時零點，質(zhì)點A的振動圖像如圖所示，已知O、A的平衡位置相距0.9m。以下判斷正確的是

。（雙選，填正確答案標(biāo)號）a.波長為1.2m

b.波源起振方向沿y軸正方向c.波速大小為0.4m/s

d.質(zhì)點A的動能在t=4s時最大（2）如圖，三角形ABC為某透明介質(zhì)的橫截面，O為BC邊的中點，位于截面所在平面內(nèi)的一束光線自O(shè)以角i入射，第一次到達(dá)AB邊恰好發(fā)生全反射。已知，BC邊長為2L，該介質(zhì)的折射率為。求：（?。┤肷浣莍；（ⅱ）從入射角到發(fā)生第一次全反射所用的時間（設(shè)光在真空中的速度為c，可能用到：）或。參考答案：（1）ab（2）（i）i=450

(ii)解析：（1）由A的振動圖像可知，A經(jīng)過3s開始振動，OA間距0.9m，波速；振動的周期T=4s，所以波長；介質(zhì)中質(zhì)點的起振方向和波源的起振方向相同，由A質(zhì)點的起振方向可以判斷波源的起振方向沿y軸的正方向；t=4s時A距離平衡位置最遠(yuǎn)，速度最小，動能最小，正確選項ab。（2）解：（i）根據(jù)全反射規(guī)律可知，光線在AB面上P點的入射角等于臨界角C，由折射定律得

①代入數(shù)據(jù)得C=450

②設(shè)光線在BC面上的折射角為r，由幾何關(guān)系得r=300

③由折射定律得

④聯(lián)立③④式，代入數(shù)據(jù)得i=450

⑤(ii)在中，根據(jù)正弦定理得

⑥設(shè)所用時間為t，光線在介質(zhì)中的速度為v，得

⑦

⑧聯(lián)立⑥⑦⑧式，代入數(shù)據(jù)得

⑨17.如圖所示，在光滑絕緣水平面上有兩個帶電小球、，質(zhì)量分別為3m和m，小球帶正電q，小球帶負(fù)電-2q，開始時兩小球相距s0，小球有一個水平向右的初速度v0，小球的初速度為零，若取初始狀態(tài)下兩小球構(gòu)成的系統(tǒng)的電勢能為零，試證明：當(dāng)兩小球的速度相同時系統(tǒng)的電勢能最大，并求出該最大值；參考答案：（1）由于兩小球構(gòu)成的系統(tǒng)合外力為零，設(shè)某狀態(tài)下兩小球的速度分別為和，由動量守恒定律得

（1）（2分）所以，系統(tǒng)的動能減小量為

（2）（2分）由于系統(tǒng)運動過程中只有電場力做功，所以系統(tǒng)的動能與電勢能之和守恒，考慮到系統(tǒng)初狀態(tài)下電勢能為零，故該狀態(tài)下的電勢能可表為

（3）（1分）聯(lián)立（1）、（3）兩式，得

（4）（1分）由（4）式得：當(dāng)

（5）（1分）時，系統(tǒng)的電勢能取得最大值，而將（5）式代入（1）式，得（6）（1分）

即當(dāng)兩小球速度相同時系統(tǒng)的電勢能最大，最大值為

18.如圖所示，一傾角為θ=37°的光滑斜面固定在地面上，斜面長度s0=3.0m，斜面底端有一垂直于斜面的固