2022年山西省忻州市門限石中學高三物理下學期期末試卷含解析

2022年山西省忻州市門限石中學高三物理下學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15分．每小題只有一個選項符合題意1.某物體置于光滑水平面上，在水平方向的兩個平衡力作用下處于靜止狀態(tài)．若使其中一個力的大小按如圖所示的規(guī)律變化，則在0—t0時間內，該物體運動的A．速度先增大后減小

B．速度一直增大C．加速度先減小后增大

D．加速度一直增大參考答案：B2.在狹義相對論中，下列說法中哪些是正確的①一切運動物體相對于觀察者的速度都不能大于真空中的光速②質量、長度、時間的測量結果都是隨物體與觀察者的相對狀態(tài)而改變③慣性系中的觀察者觀察一個與他做勻速相對運動的時鐘時，會看到這個時鐘比與他相對靜止的時鐘走得慢些A．①③是正確的

B．①②是正確的C．①②③是正確的

D．②③是正確的參考答案：答案：C3.如圖所示，在光滑水平而上有一質量為M的斜劈，其斜面傾角為α，一質量為m的物體放在其光滑斜面上，現(xiàn)用一水平力F推斜劈，恰使物體m與斜劈間無相對滑動，則斜劈對物塊m的彈力大小為(

).A．mgcosα

B．

C．

D．參考答案：BD4.用圖示裝置可以檢測霍爾效應。利用電磁鐵產生磁場，電流表檢測輸入霍爾元件的電流，電壓表檢測元件輸出的電壓，已知圖中的霍爾元件是半導體，與金屬導體不同，它內部形成電流的“載流子”是空穴，空穴可視為能自由移動的帶正電的粒子，圖中的1、2、3、4是霍爾元件上的四個接線端，當開關S1、S2閉合后，電流表A和電表B、C都有明顯示數(shù)，下列說法中正確的是A.電表B為電壓表，電表C為電流表B.接線端4的電勢低于接線端2的電勢C.若增大R1，則電壓表示數(shù)增大D.若增大R2，則電壓表示數(shù)減小參考答案：D【詳解】A項：B表為測量通過霍爾元件的電流，C表測量霍爾電壓，所以電表B為電流表，電表C為電壓表，故A錯誤；B項：由安培定則可知，磁場方向向上，通過安霍爾元件的電流由1流向接線端3，由左手定則可知，正電的粒子偏向接線端4，所以接線端4的電勢高于接線端2的電勢，故B錯誤；C項：若增大R1，電磁鐵中的電流減小，產生的磁場減小，由公式可知，電壓表示數(shù)減小，故C錯誤；D項：若增大R2，流過霍爾元件的電流減小，由公式可知，電壓表示數(shù)減小，故D正確。故選：D。5.如圖所示，一位同學做飛鏢游戲，已知圓盤的直徑為d，飛鏢距圓盤為L，且對準圓盤上邊緣的A點水平拋出，初速度為v0，飛鏢拋出的同時，圓盤以垂直圓盤過盤心O的水平軸勻速轉動，角速度為ω．若飛鏢恰好擊中A點，則下列關系正確的是（）A．dv02=L2g B．ωL=π（1+2n）v0，（n=0，1，2，3…）C．v0=ω D．dω2=gπ2（1+2n）2，（n=0，1，2，3…）參考答案：B【考點】平拋運動．【分析】飛鏢做平拋運動的同時，圓盤上A點做勻速圓周運動，恰好擊中A點，說明A點正好在最低點被擊中，則A點轉動的時間t=，根據(jù)平拋運動水平位移可求得平拋的時間，兩時間相等聯(lián)立可求解．【解答】解：BC、飛鏢做平拋運動的同時，圓盤上A點做勻速圓周運動，恰好擊中A點，說明A點正好在最低點被擊中，設時間為t，飛鏢飛行時間t和圓盤轉動的周期滿足：t=nT+（n=0，1，2、），由T=和L=v0t得：ωL=π（2n+1）v0故B正確，C錯誤；AD、平拋的豎直位移為d，則d=gt2，聯(lián)立有：dω2=gπ2（2n+1）2，2d=gL2故A錯誤，D錯誤故選：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.氫原子的能級圖如圖所示，一群處于n=4能級的氫原子向較低能級躍遷,能產生

▲

種不同頻率的光子，其中頻率最大的光子是從n=4的能級向n=

▲

的能級躍遷所產生的。參考答案：617.如圖所示，內徑均勻的導熱性能良好的“U”形玻璃管豎直放置，橫截面積S=5cm2，右側管上端封閉，左側管上端開口，內有用細線栓住的活塞．兩管中均封入長L=11cm的空氣柱A和B，活塞上、下表面處的氣體壓強均為p=76cm水銀柱產生的壓強，這時兩管內的水銀面的高度差h=6cm。環(huán)境溫度恒定，現(xiàn)將活塞用細線緩慢地向上拉，使兩管內水銀面相平，則：

①此過程中活塞向上移動的距離h′是多少?②此過程中空氣柱B內的氣體對外界做___________(填“正功”或“負功”)，氣體將__________(填“吸熱”或放熱”)。參考答案：8.某波源S發(fā)出一列簡諧橫波，波源S的振動圖象如圖所示。在波的傳播方向有A、B兩點，它們到S的距離分別為45m和55m。測得A、B兩點開始振動的時間間隔1.0s。由此可知①波長

m；②當B點離開平衡位置的位移為+6cm時，A點離開平衡位置的位移是

cm。參考答案：①20

②-6

9.一飛船在某星球表面附近，受星球引力作用而繞其做勻速圓周運動的速率為，飛船在離該星球表面高度為h處，受星球引力作用而繞其做勻速圓周運動的速率為，已知引力常量為G，則該星球的質量表達式為

。參考答案：10.如圖，電源電動勢E=12V，內阻r=1Ω，電阻R1=4Ω，R2=22Ω，滑動變阻器R的阻值0～30Ω．閉合電鍵S，當滑動變阻器的滑動觸頭P由a端向b端滑動時，理想電流表和理想電壓表示數(shù)變化量的大小分別用△I、△U表示．則5Ω；R1消耗的最小電功率為P=1.78W．參考答案：解：根據(jù)閉合電路歐姆定律得

U=E﹣I（R1+r），則由數(shù)學知識得知：=R1+r=4+1=5Ω．當變阻器與電阻R2并聯(lián)的電阻最大時，外電路電阻最大，總電流最小，R1消耗的電功率最小，此時有：RaP=RPb+R2，又RaP+RPb=30Ω，R2=22Ω，解得：RaP=26Ω，RPb=4Ω則外電路總電阻為：R=RaP+R1=13Ω+4Ω=17Ω電路中總電流為：I==A=AR1消耗的最小電功率為：P=I2R1=×4W≈1.78W故答案為：5，1.78．11.如圖所示為某同學利用方格坐標紙測定半圓形玻璃磚折射率實驗的記錄情況，虛線為半徑與玻璃磚相同的圓，在沒有其它測量工具的情況下，只需由坐標紙即可測出玻璃磚的折射率．則玻璃磚所在位置為圖中的

參考答案：12.如圖所示是一定質量的理想氣體狀態(tài)變化過程中密度隨熱力學溫度變化的曲線，則由圖可知：從A到B過程中氣體

（吸熱、放熱），從B到C過程中，氣體的壓強與熱力學溫度的關系為

（P與T成正比，P與T的平方成正比）參考答案：吸熱

P與T的平方成正比13.直角玻璃三棱鏡的截面如圖所示，一條光線從AB面入射，ab為其折射光線，ab與AB面的夾角=60°．已知這種玻璃的折射率n=，則：①這條光線在AB面上的的入射角為

；②圖中光線ab

（填“能”或“不能”）從AC面折射出去．參考答案：①45°(2分)

②不能三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（8分）在衰變中常伴有一種稱為“中微子”的粒子放出。中微子的性質十分特別，因此在實驗中很難探測。1953年，萊尼斯和柯文建造了一個由大水槽和探測器組成的實驗系統(tǒng)，利用中微子與水中的核反應，間接地證實了中微子的存在。（1）中微子與水中的發(fā)生核反應，產生中子（）和正電子（），即中微子+→+，可以判定，中微子的質量數(shù)和電荷數(shù)分別是

。（填寫選項前的字母）

A.0和0

B.0和1

C.1和0

D.1和1（2）上述核反應產生的正電子與水中的電子相遇，與電子形成幾乎靜止的整體后，可以轉變?yōu)閮蓚€光子（），即+2

已知正電子和電子的質量都為9.1×10-31㎏，反應中產生的每個光子的能量約為

J.正電子與電子相遇不可能只轉變?yōu)橐粋€光子，原因是

。參考答案：（1）A；(2)；遵循動量守恒解析：（1）發(fā)生核反應前后，粒子的質量數(shù)和核電荷數(shù)均不變，據(jù)此可知中微子的質量數(shù)和電荷數(shù)分都是0，A項正確。（2）產生的能量是由于質量虧損。兩個電子轉變?yōu)閮蓚€光子之后，質量變?yōu)榱悖?，故一個光子的能量為，帶入數(shù)據(jù)得=J。正電子與水中的電子相遇，與電子形成幾乎靜止的整體，故系統(tǒng)總動量為零，故如果只產生一個光子是不可能的，因為此過程遵循動量守恒。15.（7分）如圖所示，一束光從空氣射入玻璃中，MN為空氣與玻璃的分界面．試判斷玻璃在圖中哪個區(qū)域內（Ⅰ或Ⅱ）？簡要說明理由．并在入射光線和反射光線上標出箭頭。參考答案：當光由空氣射入玻璃中時，根據(jù)折射定律

=n，因n>1，所以i>γ，即當光由空氣射入玻璃中時，入射角應該大于折射角．如圖，在圖中作出法線，比較角度i和γ的大小，即可得出玻璃介質應在區(qū)域?內．箭頭如圖所示．（7分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（10分）如圖所示為利用電磁作用輸送非導電流體裝置的示意圖。一邊長為L、截面為正方形的塑料管道水平放置，其右端面上有一截面積為A的小噴口，噴口離地的高度為h。管道中有一絕緣活塞，在活塞的中部和上部人別嵌有兩根金屬棒a、b，其中棒b的兩端與一電壓表相連，整個裝置放在豎直向上的勻強磁場中，當棒a中通有垂直紙里向里的恒定電流I時，活塞向右勻速推動液體從噴口水平射出，液體落地點離噴口的水平距離為s，若液體的密度為ρ，不計所有阻力，求：

（1）活塞移動的速度；

（2）該裝置的功率；

（3）磁感強度B的大?。?/p>

（4）若在實際使用中發(fā)現(xiàn)電壓表的讀數(shù)變小，可能原因是什么？

參考答案：

解析：（1）設施體從噴口水平射出的速度為v0，活塞移動的速度為v

①

（1分）

②

（1分）

③

（1分）

（2）設裝置功率為P，△t時間內有△m質量的液體從噴口射出

④

（1分）

⑤

（1分）

（3）

⑦

（1分）

⑧

（1分）

⑨

（1分）

（4）

∴噴口液體的流量減少，活塞移動速度減小，或磁場變小等會引起電壓表讀數(shù)變?。?分）17.（12分）一根兩端開口、橫截面積為S=2cm2足夠長的玻璃管豎直插入水銀槽中并固定（插入水銀槽中的部分足夠深）。管中有一個質量不計的光滑活塞，活塞下封閉著長L=21cm的氣柱，氣體的溫度t1=7℃,外界大氣壓取P0=1.0×105Pa（相當于75cm汞柱高的壓強）。（1）在活塞上放一個質量m=0.1kg的砝碼，保持氣體的溫度t1不變，平衡后氣柱為多長？此時管內外水銀面的高度差為多少（g=10m/s2）？（2）保持砝碼的質量不變，對氣體加熱，使其溫度升高到t2=77℃,此時氣柱為多長？參考答案：解析：（1）被封閉氣體的初狀態(tài)為

P1=P0=1.0×105Pa=75cmHg，

V1=LS=21S，T1=280K

末態(tài)為

V2=L2S，T2=T1=280K

根據(jù)玻意耳定律，有

，即

得

由于

所以管內外水銀面的高度差為Δh=3.75cm。