山東省東營市勝利油田第三職業(yè)中學2022年高三物理下學期期末試題含解析

山東省東營市勝利油田第三職業(yè)中學2022年高三物理下學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.下列關于近代物理的敘述中，正確的是A.光電效應是金屬表面的原子吸收光子后由原子核釋放出電子的現象，光電子的最大初動能與入射光的頻率成正比B.氫原子輻射光子后，其電勢能減小，核外電子動能增大C.氘核()和氚核()聚合成氦核()，會放出一個正電子，發(fā)生質量虧損，釋放核能D.某種放射性元素半衰期為5天，則100個該元素原子核經過5天時，一定還剩50個未發(fā)生衰變參考答案：B【詳解】A．光電效應是具體指在一定頻率光子的照射下，某些物質內部的電子會被光子激發(fā)出來而形成電流的現象，根據光電效應方程，最大初動能和頻率不是正比關系，A錯誤B．氫原子輻射光子，放出能量，由高能級進入低能級，因為離核更近了，環(huán)繞速度變大，動能變大，但總能量減小，所以勢能減小，B正確C．根據核反應方程，放出一個中子，C錯誤D．因為半衰期是對大量樣本的統(tǒng)計規(guī)律，對100個而言，數量太小，不符合統(tǒng)計規(guī)律，D錯誤2.環(huán)形對撞機是研究高能離子的重要裝置，如圖9所示正、負離子由靜止經過電壓為U的直線加速器加速后，沿圓環(huán)切線方向注入對撞機的真空環(huán)狀空腔內，空腔內存在著與圓環(huán)平面垂直的勻強磁場，磁感應強度大小為B。(兩種帶電粒子將被局限在環(huán)狀空腔內，沿相反方向做半徑相等的勻速圓周運動，從而在碰撞區(qū)迎面相撞)為維持帶電粒子在環(huán)狀空腔中的勻速圓周運動，下列說法正確的是()

圖9A．對于給定的加速電壓，帶電粒子的比荷越大，磁感應強度B越大B．對于給定的加速電壓，帶電粒子的比荷越大，磁感應強度B越小C．對于給定的帶電粒子，加速電壓U越大，粒子運動的周期越小D．對于給定的帶電粒子，不管加速電壓U多大，粒子運動的周期都不變參考答案：BC3.如圖所示，相距為d的兩塊金屬板M、N與電源相連接，電鍵閉合后，M、N間有勻強電場，一重力不計的帶電粒子垂直于電場方向從M邊緣射入電場，恰好打在N板中央，求：（1）保持電鍵閉合狀態(tài)，為使粒子剛好能飛出電場，N板向下移動多少？（2）將電鍵打開，仍欲使粒子剛好飛出電場，N板向下移動多少？

參考答案：.d;3d略4.（單選）如圖，兩個圓形線圈P和Q，懸掛在光滑絕緣桿上．通以方向相同的電流，若I1>I2，

P、Q受到安培力大小分別為為F1和F2，則P和Q

A．相互吸引，F1>F2B．相互排斥，F1>F2C．相互排斥，F1=F2D．相互吸引，F1=F2參考答案：答案：D：結論：平行電流相互吸引，依據牛頓第三定律作用力與反作用力等大反向，D正確。5.如圖所示，理想變壓器原副線圈的匝數比為10：1，b是原線圈d的中心抽頭，電壓表和電流表均為理想電表，除R外其余電阻不計。在c、d兩端加上ul=220sin

l00（V）的交變電壓。則（

）

A．若單刀雙擲開關接a，則電壓表示數為22VB．若單刀雙擲開關接a，再將滑動變阻器觸片P向下移，電壓表示數變大C．若將單刀雙擲開關由a撥向b，兩電流表的示數均變大D．若將單刀雙擲開關由a撥向b，變壓器的輸入功率變大

參考答案：二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.土星周圍有美麗壯觀的“光環(huán)”,組成環(huán)的顆粒是大小不等、線度從1μm到10m的巖石、塵埃,類似于衛(wèi)星,它們與土星中心的距離從7.3×104

km延伸到1.4×105km.已知環(huán)的外緣顆粒繞土星做圓周運動的周期約為14h,引力常量為6.67×10-11N·m2/kg2,則土星的質量約為

。（估算時不考慮環(huán)中顆粒間的相互作用）參考答案：6.4×1026kg

7.某興趣小組利用圖甲所示電路測量電源電動勢E和內阻r。根據實驗數據繪出如下圖所示的R-圖線，其中R為電阻箱讀數，I為電流表讀數，由此可得E=_________v,r=_______參考答案：（2）2.9

0.98.（4分）研究物理問題時，常常需要忽略某些次要因素，建立理想化的物理模型。例如“質點”模型忽略了物體的體積、形狀，只計其質量。請再寫出兩個你所學過的物理模型的名稱：

和

模型。參考答案：答案：點電荷、理想氣體等9.已知地球的質量為M，萬有引力恒量為G，地球半徑為R．用以上各量表示，在地球表面附近運行的人造地球衛(wèi)星的第一宇宙速度v=．參考答案：解：設衛(wèi)星的質量是m，地球的第一宇宙速度是v，由牛頓第二定律可得：G=m，解得：v=；故答案為：．10.如圖所示，矩形線圈面積為S,匝數為N,電阻為r，線圈接在阻值為R的電阻兩端，其余電阻不計，線圈繞OO軸以角速度在磁感應強度為B的勻強磁場中勻速轉動，電阻R兩端電壓的有效值為________，在線圈從圖示位置（線圈平面與磁場平行）轉過90的過程中，通過電阻R的電荷量為________參考答案：11.電磁波在真空中的傳播速度是_____________m/s。有一電臺發(fā)射的電磁波的頻率范圍是535.0kHz到1605kHz，則它發(fā)射的電磁波的最長波長是________________m。

參考答案：答案：3.0×108；5.61×102

12.一質點由位置A向北運動了4m，又轉向東運動了3m，到達B點，然后轉向南運動了1m，到達C點，在上述過程中質點運動的路程是

m，運動的位移是

m。參考答案：8，13.如圖所示，一個半徑為R的透明球體放置在水平面上，一束光從A點沿水平方向射入球體后經B點射出，最后射到水平面上的C點。已知，該球體對光的折射率為，則它從球面射出時的出射角＝

；在透明體中的速度大小為

（結果保留兩位有效數字）（已知光在的速度c＝3×108m／s）參考答案：三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.建筑、橋梁工程中所用的金屬材料（如鋼筋鋼梁等）在外力作用下會伸長，其伸長量不僅與和拉力的大小有關，還和金屬材料的橫截面積有關．人們發(fā)現對同一種金屬，其所受的拉力與其橫截面積的比值跟金屬材料的伸長量與原長的比值的比是一個常數，這個常數叫做楊氏模量．用E表示，即:E=；某同學為探究其是否正確，根據下面提供的器材:不同粗細不同長度的同種金屬絲；不同質量的重物；螺旋測微器；游標卡尺；米尺；天平；固定裝置等．設計的實驗如圖所示．該同學取一段金屬絲水平固定在固定裝置上，將一重物掛在金屬絲的中點，其中點發(fā)生了一個微小下移h（橫截面面積的變化可忽略不計）。用螺旋測微器測得金屬絲的直徑為D；用游標卡尺測得微小下移量為h；用米尺測得金屬絲的原長為2L；用天平測出重物的質量m（不超量程）．用游標卡尺測長度時如下圖，右圖是左圖的放大圖（放大快對齊的那一部分），讀數是

。以上測量量的字母表示該金屬的楊氏模量的表達式為:E=

．參考答案：8.94mm；試題分析：游標卡尺上主尺讀數為：8mm，游標尺上第47個刻度與主尺上刻度對齊，所以讀數為：47×0.02=0.94mm，故最后讀數為：8+0.94=8.94mm．由圖中幾何關系，L+△L=，△L=-L由，解得：；，該金屬的楊氏模量的表達式為：考點：游標卡尺的讀數；探究彈簧的彈力和伸長量之間的關系15.某研究性學習小組欲測定一塊電池的電動勢E和內電阻r。（1）先直接用多用表測定該電池電動勢，在操作無誤的情況下，多用表表盤示數如圖a所示，其示數為__________V。（2）然后，用電壓表V、電阻箱R、定值電阻R0、開關S、若干導線和該電池組成電路，測定該電池電動勢。I．在圖b中，根據電路圖，用筆畫線代替導線，將左側實物圖連接成完整電路。

II．閉合開關S，調整電阻箱阻值R，讀出電壓表V相應示數U。該學習小組測出大量數據，分析篩選出下表所示的R、U數據，并計算出相應的1/R與1/U的值。請用表中數據在圖c坐標紙上描點，并作出1/R-1/U圖線。R(W)16671.450.033.325.020.0U(V)8.35.94.84.23.22.91/R(′10-2W-1)0.601.402.003.004.005.001/U(V-1)0.120.170.210.240.310.35III．從圖線中可求得待測電池電動勢E=_______V。參考答案：（1）8.9或9.0，（3分）(2)（I）圖略（3分）（II）圖像略(要有描點痕跡，點在所畫直線上、下均有分布)（3分）（III）10（9.5—11.0均得分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如15圖所示，一束電子（電量為e）以速度V0垂直射入磁感應強度為B，寬為d的勻強磁場中，電子穿出磁場的速度方向與電子原來的入射方向的夾角為30°，（電子重力忽略不計）求:（1）電子的質量是多少？（2）穿過磁場的時間是多少？

（3）若改變初速度大小，使電子剛好不能從A邊射出，則此時速度v是多少？

參考答案：（1）（3分）（2）

（3分）

（3）17.已知質量為m的帶電液滴，以速度v垂直射入豎直向下的勻強電場E和水平向里勻強磁場B中，液滴在此空間剛好能在豎直平面內做勻速圓周運動．如圖所示，(重力加速度為g)求：(1)液滴帶電荷量及電性；(2)液滴做勻速圓周運動的半徑多大；(3)現撤去磁場，電場強度變?yōu)樵瓉淼膬杀?，有界電場的左右寬度為d，液滴仍以速度v從左邊界垂直射入，求偏離原來方向的豎直距離。參考答案：（1）；負電（2）（3）解：（1）液滴在空間受到三個力作用：重力、電場力與洛倫茲力；因帶電液滴剛好做勻速圓周運動，由洛倫茲力提供向心力，則液滴的重力與電場力相平衡，電場力方向豎直向上，又因電場線方向向下，所以有：液滴帶負電，

由于mg=qE；

解得：…①

（2）帶電粒子在電場中做圓周運動的向心力由洛倫茲力提供；qvB=m…②

①②兩式聯立解得：（3）電場變?yōu)?E，則加速度水平方向：d=vt豎直方向的偏轉距離：解得：【點睛】考查粒子在電場、重力場以及磁場中的圓周運動問題，關鍵是知道只有洛倫茲力作用下才做勻速圓周運動，理解牛頓第二定律的應用，掌握平衡條件的運用及向心力的表達式．18.25．（22分）為了降低潛艇噪音，提高其前進速度，可用電磁推進器替代螺旋槳。潛艇下方有左、右兩組推進器，每組由6個相同的用絕緣材料制成的直線通道推進器構成，其原理示意圖如下。在直線通道內充滿電阻率ρ=0.2Ω?m的海水，通道中axbxc=0.3mx0.4mx0.3m的空間內，存在由超導線圈產生的勻強磁場，其磁感應強度B=6.4T、方向垂直通道側面向外。磁場區(qū)域上、下方各有axb=0.3mx0.4m的金屬板M、N，當其與推進器專用直流電源相連后，在兩板之間的海水中產生了從N到M，大小恒為I=1.0x103A的電流，設電流只存在于磁場區(qū)域。不計電源內阻及導線電阻，海水密度ρ=1.0x103kg/m3。（1）求一個直線通道推進器內磁場對通電海水的作用力大小，并判斷其方向。（2）在不改變潛艇結構的前提下，簡述潛艇如何轉彎？如何倒車？（3）當潛艇以恒定速度v0=30m/s前進時，海水在出口處相對于推進器的速度v=34m/s，思考專用直流電源所提供的電功率如何分配，求出相應功率的大小。參考答案：（1）將通電海水看成導線，所受磁場力

F=IBL

代入數據得：

用左手定則判斷磁場對海水作用力方向向右（或與海水出口方向相同）

（2）考慮到潛艇下方左、右2組推進器，可以開啟貨關閉不同個數的左、右兩側的直線通道推進器，實施轉彎。

改變電流方向，或者磁場方向，可以改變海水所受磁場力的方向，根據牛頓第三定律，使?jié)撏А暗管嚒薄?/p>

（3）電源提供的電功率中第一部分：牽引功率

根據牛頓第三定律：

當

第二部分：海水的焦耳熱功率

對單個直線推進器，根據電阻定律：