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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.（單選）如圖,MN和PQ是電阻不計(jì)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(gè)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(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)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(dá)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(dòng)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(diǎn)，固定一電荷量為＋Q的點(diǎn)電荷。一質(zhì)量為m、帶電荷量為＋q的物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)的檢驗(yàn)電荷），從軌道上的A點(diǎn)以初速度v0沿軌道向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)正下方的B點(diǎn)時(shí)速度為v。已知點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場在A點(diǎn)的電勢(shì)為（取無窮遠(yuǎn)處電勢(shì)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(diǎn)電荷＋Q產(chǎn)生的電場在B點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小B.物塊在A點(diǎn)時(shí)受到軌道的支持力大小為C.物塊在A點(diǎn)的電勢(shì)能D.點(diǎn)電荷＋Q產(chǎn)生的電場在B點(diǎn)的電勢(shì)參考答案：ABD試題分析：點(diǎn)電荷+Q產(chǎn)生的電場在B點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小為：，選項(xiàng)A正確；物體受到點(diǎn)電荷的庫侖力為：，由幾何關(guān)系可知：設(shè)物體在A點(diǎn)時(shí)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(diǎn)的電勢(shì)能EPA=+qφ，則C錯(cuò)誤；;設(shè)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場在B點(diǎn)的電勢(shì)為φB，動(dòng)能定理有：qφ+mv02＝mv2+qφB，解得：．故D正確；故選ABD．考點(diǎn)：電場強(qiáng)度與電勢(shì)差的關(guān)系；電勢(shì)及電勢(shì)能；庫侖定律【名師點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道電場力做功W=qU，U等于兩點(diǎn)間的電勢(shì)差．以及掌握庫侖定律和動(dòng)能定理的運(yùn)用。3.（雙項(xiàng)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(dòng)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(shí)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(dòng)變阻器的觸頭向左滑動(dòng)，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(dòng)摩擦因數(shù)為μ，則A．天花板對(duì)物體的作用力可能是1個(gè)B．天花板對(duì)物體摩擦力的大小一定為FcosθC．天花板對(duì)物體摩擦力的大小一定為μFsinθD．物體對(duì)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(jì)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(yuǎn)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(shí)驗(yàn)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(gè)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(yàn)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(duì)應(yīng)的加速度a則從打下的紙帶中計(jì)算得出．多次改變合外力F的大小，每次都會(huì)得到一個(gè)相應(yīng)的加速度．本次實(shí)驗(yàn)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(diǎn)的直線．

①a－F圖象斜率的物理意義是______________．

②你認(rèn)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(shí)驗(yàn)中，是否應(yīng)該滿足Mm這樣的條件？

答：________（填“是”或“否”）；

（2）驗(yàn)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(yàn)證加速度與質(zhì)量的關(guān)系．本次實(shí)驗(yàn)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(shí)，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(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)速度”的實(shí)驗(yàn)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(hào)計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)，測(cè)得的瞬時(shí)速度υ=

m/s．若實(shí)驗(yàn)時(shí)交流電源頻率大于50Hz，則紙帶經(jīng)過2號(hào)點(diǎn)的實(shí)際速度

（選填“大于”、“小于”、“等于”）測(cè)量速度．參考答案：0.36；大于．【考點(diǎn)】探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律．【分析】根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上2點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度大?。窘獯稹拷猓簭?點(diǎn)開始每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，所以相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.02×5=0.1s根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上2點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度大?。≤嚨接?jì)數(shù)點(diǎn)2時(shí)的瞬時(shí)速度v2==m/s=0.36m/s，如果在某次實(shí)驗(yàn)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(shí)際打點(diǎn)周期變小，據(jù)v=可知，測(cè)出的速度數(shù)值將比真實(shí)值偏?。鶕?jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式△x=at2得：真實(shí)的加速度值就會(huì)偏小，所以測(cè)量的加速度值與真實(shí)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(yùn)動(dòng)，把其全程自上而下分為三段，物體通過三段所用的時(shí)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(jí)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(xiàng)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(shí)，A對(duì)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(diǎn)）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(gè)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(gè)裝有墨水的容器，該容器距地面很近，每隔相等時(shí)間T滴下一滴墨水．該學(xué)生用最小刻度為cm的卷尺測(cè)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(yùn)動(dòng)時(shí)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(yùn)動(dòng)時(shí)加速度大小a1=__________m/s2，在水平地面上運(yùn)動(dòng)時(shí)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(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)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(shí)驗(yàn)。他先測(cè)出不掛砝碼時(shí)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(gè)增加砝碼，測(cè)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(cè)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(cè)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(cè)重力加速度的實(shí)驗(yàn)中：（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)必須控制擺角在______________以內(nèi)，并且要讓單擺在______________平面內(nèi)擺動(dòng)；（2）某同學(xué)測(cè)出不同擺長時(shí)對(duì)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(diǎn)A、B的坐標(biāo)（x1，y1）、（x2，y2），可求得g=______________。(3)若該同學(xué)測(cè)量擺長時(shí)漏加了小球半徑，而其它測(cè)量、計(jì)算均無誤，則以上述方法算得的g值和真實(shí)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(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)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(jiǎng)。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(diǎn)進(jìn)入內(nèi)芯斜射到內(nèi)芯與外套的介質(zhì)分界面M點(diǎn)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(shí)臨界角C的正弦值；Ⅱ．該單色光在光導(dǎo)纖維中的傳播時(shí)間。參考答案：解：Ⅰ．由當(dāng)=90°-時(shí)， （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(qiáng)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(diǎn)，三個(gè)電子a、b、c以相等大小的速度沿不同方向從P點(diǎn)同時(shí)射入磁場區(qū)，其中電子b射入方向?yàn)椋珁方向，a、c在P點(diǎn)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(jìn)入第一象限，電子b通過y軸Q點(diǎn)的坐標(biāo)為y＝L0，a、c到達(dá)y軸時(shí)間差是t0.在第一象限內(nèi)有場強(qiáng)大小為E，沿x軸正方向的勻強(qiáng)電場．已知電子質(zhì)量為m、電荷量為e，不計(jì)重力．求：(1)電子在磁場中運(yùn)動(dòng)軌道半徑和磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B.(2)電子在電場中運(yùn)動(dòng)離y軸的最遠(yuǎn)距離x.(3)三個(gè)電子離開電場后再次經(jīng)過某一點(diǎn)，求該點(diǎn)的坐標(biāo)和先后到達(dá)的時(shí)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(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性可知，a、c同