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文檔簡介
2022年山西省陽泉市高級職業(yè)中學高三物理期末試題
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.(單選)2013年6月20日上午10時,我國首次太空授課在神州十號飛船中由女航天
員王亞平執(zhí)教,在太空中王亞平演示了一些奇特的物理現(xiàn)象,授課內(nèi)容主要是使青少年了
解微重力環(huán)境下物體運動的特點。如圖所示是王亞平在太空倉中演示的懸浮的水滴。關于
懸浮的水滴,下列說法正確的是()
懸浮的水滴1
A.環(huán)繞地球運行時的線速度一定大于7.9km/s
B.水滴處于平衡狀態(tài)
C.水滴處于超重狀態(tài)
D.水滴處于失重狀態(tài)
參考答案:
【知識點】超重和失重;第一宇宙速度、第二宇宙速度和第三宇宙速度.D5
【答案解析】D解析:A、7.9km/s是衛(wèi)星環(huán)繞地球做勻速圓周運動的最大速度,運行的
半徑最小,所以神州十號飛船的線速度要小于7.9km/s.故A錯誤;B、水滴隨飛船繞地球
做勻速圓周運動,水滴的吸引力完全用來提供向心加速度,所以是與飛船一起處于完全的
失重狀態(tài),故BC錯誤,D正確;故選:D
【思路點撥】7.9km/s是衛(wèi)星環(huán)繞地球做勻速圓周運動的最大速度;在完全失重的狀態(tài)
下,與重力有關的規(guī)律不再適用,據(jù)此方向各項即可.本題考查了在完全失重狀態(tài)下一些
規(guī)律、定理等將不再成立.當物體處于完全失重狀態(tài)是指重力完全提供加速度,重力并沒
有消失.
2.如圖所示電路,當滑動變阻器R1的滑片向上滑動時,下列說法正確的是
()
A.電流表的示數(shù)變大
B.R3兩端的電壓減小
C.R2的功率增大
D.R1的電流增大
參考答案:
A
3.如圖3所示,長為L的輕桿A一端固定一個質(zhì)量為加的小球B,另一端固定在
水平轉(zhuǎn)軸O上,輕桿A繞轉(zhuǎn)軸。在豎直平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動,角速度為m在輕桿A與
水平方向夾角a從0。增加到90。的過程中,下列說法正確的是().
圖3
A.小球B受到輕桿A作用力的方向一定沿著輕桿A
B.小球B受到的合力的方向一定沿著輕桿A
C.小球B受到輕桿A的作用力逐漸減小
D.小球B受到輕桿A的作用力對小球B做正功
參考答案:
因為小球在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運動,所以小球B受到的合力的方向一定沿著
輕桿人A錯誤、B正確;由于小球所受的重力以及所需的向心力均不變,而重力
與合力(向心力)之間的夾角減小,故小球B受到輕桿4的作用力逐漸減小,C正
確;由于小球的動能不變,而重力做負功,所以小球B受到的輕桿A的作用力對
小球5做正功,D正確.
BCD
4.(單選)2012年12月27日,我國自行研制的"北斗導航衛(wèi)星系統(tǒng)"(BDS)正式組網(wǎng)投
入商用.2012年9月采用一箭雙星的方式發(fā)射了該系統(tǒng)中的兩顆圓軌道半徑均為
21332km的“北斗-M5"和"北斗M-6”衛(wèi)星,其軌道如圖所示。關于這兩顆衛(wèi)星,下列說法
正確的是
A.兩顆衛(wèi)星的向心加速度相同
B.兩顆衛(wèi)星的速率均小于7.9m/s
C.北斗-M6的速率大于同步衛(wèi)星的速率
D.北斗-M5的運行周期大于地球自轉(zhuǎn)周期
參考答案:
C
5.使帶電的金屬球靠近不帶電的驗電器,驗電器的箔片張開。下列各圖中表示驗電器上感
應電荷的分布情況,正確的是()
B.
參考答案:
B
由于同種電荷相互排斥,異種電荷相互吸引;故驗電器的上端應帶上與小球異號的電荷,
而驗電器的箔片上將帶上與小球同號的電荷;故只有B符合條件。故選B。
【點睛】本題根據(jù)電荷間的相互作用,應明確同種電荷相互排斥,異種電荷相互吸引,而
使電荷發(fā)生了移動從而使箔片帶電;
二、填空題:本題共8小題,每小題2分,共計16分
6.(5分)如圖所示為48兩質(zhì)點運動的Lt圖像。由圖像可知,6追上/之
前,兩質(zhì)點相距的最大距離Smax=mo
參考答案:
答案:3
7.現(xiàn)在,科學家們正在千方百計地探尋“反物質(zhì)”。所謂“反物質(zhì)”,是由“反粒子”構
成的,“反粒子”與其對應的正粒子具有相同的質(zhì)量和電量,但電性相反。如反a粒
子的符號可表示為-24He.正、反粒子相遇時會因相撞結合成光子,放出巨大的能量,
這就是所謂的“湮滅”現(xiàn)象.若正、負電子相撞后湮滅成兩個頻率相同的光子,已知
電子的電荷量為e、質(zhì)量為m,電磁波在真空中的傳播速度為c.則可求得所生成的光
子的波長兄=.
參考答案:
me
8.(4分)做自由落體運動的小球,落到A點時的瞬時速度為20m/s,則小球經(jīng)過A點上
方12.8m處的瞬時速度大小為12m/s,經(jīng)過A點下方25m處的瞬時速度大小
為.(取g=1Om/s2)
參考答案:
3Om/s.
2
解:根據(jù)/一VA?=2gh得,v=7vA+2gh=V400+500m/s=30m/s
9.“探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關系”的實驗裝置如圖甲所示。
①在某次實驗中,得到如圖乙所示紙帶,A、B、C、D為四個計數(shù)點(A點為第
一個計數(shù)點,以后每5個計時點取一個計數(shù)點),量得BC=6.81cm;CD=8.03cm,
則打C點時小車的速度
vc=m/s,由紙帶求得小車運動的加速度a=m/s2(結果均保留三位有效數(shù)字)
②用如圖甲裝置實驗,根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出如圖丙的a—F圖線,從圖中發(fā)現(xiàn)實
驗中存在的問題是o
參考答案:
①0.742,1.22②沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力的傾角太?。?/p>
1().已知0、A、B、C為同一直線上的四點,A、B間的距離為Im,B、C間的距
離為2m,一物體自0點由靜止出發(fā),沿此直線做勻加速運動,依次經(jīng)過A、B、
C三點,已知物體通過AB段與BC段所用的時間相等,則物體通過A點和B點時
的速度大小之比為,0、A間的距離為mo
參考答案:
11.水平放置相互靠近的帶電平板上極板帶正電,下極板帶負電,兩極板間電
勢差為U,一束射線沿兩板中央軸線射入,結果發(fā)現(xiàn)熒光屏MN位于軸線上方的
某處出現(xiàn)亮點,由此可判斷組成該射線的粒子所帶的電是電(填“正”或
“負”);若每個粒子所帶電量的大小為q,則打到熒光屏上粒子的動能增量最大
值為(粒子重力不計).
□
參考答案:
答案:負uq/2
12.為了測量木塊與木板間動摩擦因數(shù),某小組使用位移傳感器設計了如圖甲所示的實驗
裝置,讓木塊動傾斜木板上某點A由靜止釋放,位移傳感器可以測出木塊到傳感器的距
離,位移傳感器連接計算機,描繪處滑塊相對傳感器的位移x隨時間t變化規(guī)律,如圖乙
所示.
果均保留2位有效數(shù)字)
(2)為了測定動摩擦因數(shù),還必須需要測量的量是;
A.A點離桌面的高度B.木塊的質(zhì)量C.當?shù)氐闹亓铀俣萭D.A點離傳感
器的距離.
參考答案:
(1)0.40,1.0;(2)ACD.
【考點】探究影響摩擦力的大小的因素.
【分析】(1)由于滑塊在斜面上做勻加速直線運動,所以某段時間內(nèi)的平均速度等于這
段時間內(nèi)中點時刻的瞬時速度;根據(jù)加速度的定義式即可求出加速度;
(2)為了測定動摩擦力因數(shù)R還需要測量的量是木板的傾角6;
【解答】解:(1)根據(jù)某段時間內(nèi)的平均速度等于這段時間內(nèi)中點時刻的瞬時速度,
0.3-0.14
得0.4s末的速度為:v=0.4m/s=0.40m/s,
0.32-0.24
0.2s末的速度為:v'=0.4=O.2m/s,
0.4-0.2
則木塊的加速度為:a=t=0.2=l.Om/s2.
(2)選取木塊為研究的對象,木塊沿斜面方向是受力:ma=mgsin0-|imgcos6
gsin8-a
得:|i=cosa
所以要測定摩擦因數(shù),還需要測出斜面的傾角9和重力加速度,即A點離桌面的高度,當
地的重力加速度g和A點離傳感器的距離,故ACD正確
故答案為:(1)0.40,1.0;(2)ACD.
13.(5分)如圖所示,質(zhì)量為m,橫截面為直角三角形的物塊ABC,
NABC=a,AB邊靠在豎直墻面上,F(xiàn)是垂直于斜面BC的推力,現(xiàn)物塊靜止不
動,則摩擦力的大小為。
參考答案:
答案:mg+Fsina
三、簡答題:本題共2小題,每小題11分,共計22分
14.(3-5模塊)(5分)有兩個質(zhì)量為〃?的均處于基態(tài)的氫原子A、B,A靜止,B
以速度為與之發(fā)生碰撞.己知:碰撞前后二者的速度均在一條直線上,碰撞過程
中部分動能有可能被某一氫原子吸收。從而該原子由基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài),然后,此
原子向低能級態(tài)躍遷,并發(fā)出光子.如欲碰后發(fā)出一個光子,則速度%至少需要
多大?己知氫原子的基態(tài)能量為(Ei<0)o
參考答案:
解析:如%=2mv,——__《分)
101.
LE=—WVA一一2fnv
22,--------------(1分)
△后=/_瑪=一:3用
—-----------(1分)
15.如圖所示,在真空中一束平行復色光被透明的三棱鏡48C(截面為正三角形)折射后分解
為互相分離的a、b、。三種色光,分別照射到三塊板上.則:
(1)若將a、b、c三種色光分別通過某狹縫,則發(fā)生衍射現(xiàn)象最明顯的是哪種色光?
(2)若如平行于CB,三棱鏡對a色光的折射率必是多少?
參考答案:
(1)折射率最小的是c光,則它的波長最長,衍射現(xiàn)象最明顯;(2)心
(1)由圖知,三種色光,a的偏折程度最大,c的偏折程度最小,知a的折射率最大,c
的折射率最小.則C的頻率最小,波長最長衍射現(xiàn)象最明顯。
n=---=-----
0
(2)若勿平行于紹則折射角?-30°,三棱鏡對a色光的折射率sinysin3()
四、計算題:本題共3小題,共計47分
16.如圖所示,帶電平行金屬板相距為2R在兩板間有垂直紙面向里、磁感應強度為8的
圓形勻強磁場區(qū)域,與兩板及左側邊緣線相切。一個帶正電的粒子(不計重力)沿兩板間
中心線4”從左側邊緣Q點以某一速度射入,恰沿直線通過圓形磁場區(qū)域,并從極板邊緣
,
飛出,在極板間運動時間為以若撤去磁場,粒子仍從Q點以相同速度射入,則經(jīng)亍時間
打到極板上。
(1)求兩極板間電壓〃
(2)若兩極板不帶電,保持磁場不變,該粒子仍沿中心線a。從。點射入,欲使粒子從
兩板左側間飛出,射入的速度應滿足什么條件
參考答案:
解:(1)設粒子從左側a點射入的速度為%,極板長為L
L:(L-2R)=t0:^
粒子在初速度方向上做勻速直線運動2,£=4區(qū)(2分)
在電場中
L-2R=v
02
(1分)
qE
a=--
(2分)
(1分)
在復合場中作勻速運動
(2分)
解
4R
vo=-
得%%
(2分)
(2)設粒子在磁場中做圓周運動的軌道半徑為r,粒子恰好從上極板左邊緣飛出時速度的
偏轉(zhuǎn)角為由幾何關系可知:產(chǎn)=開-&=45。,r+J?=R(2分)(寫成R+廠、泛R同
樣得此2分)
&=1迫(幺尸qE_qv^B_8R
所以活活?(2
因為2m2,qE=qvoB,
分)
V2
qvB=m一八,
根據(jù)向心力公式”,,解得
2傷-1卜
v=4(2分)
所以,粒子兩板左側間飛出的條件為
?!?(2分)
17.如圖,將半徑為R的透明半球體放在水平桌面上方,0為球心,直徑恰好水平,軸線
0(7垂直于水平桌面.位于0點正上方某一高度處的點光源S發(fā)出一束與OO,,夾角
8=60。的單色光射向半球體上的A點,光線通過半球體后剛好垂直射到桌面上的B點,已
遮
知O,B=TR,光在真空中傳播速度為c,不考慮半球體內(nèi)光的反射,求:
(i)透明半球?qū)υ搯紊獾恼凵渎蕁;
(ii)該光在半球體內(nèi)傳播的時間.
參考答案:
解:(i)光從光源S射出經(jīng)半球體到達水平桌面的光路如圖.
sin8
光由空氣射向半球體,由折射定律,有:n=sinQ
返
在aOCD中,sinZCOD=2得:y=/COD=60。
sin'Y
光由半球體射向空氣,由折射定律,有:n=sinP
故a邛
由幾何知識得:a+p=60°
故有:a邛=30。
sin—
因止匕:n=sinP=V3
c
(ii)光在半球體中傳播的速度為:v=n=3c
返
由幾何知識得2ACcos3(T=R,得:AC=3R
ACR
光在半球體中傳播的時間為:t=v=c
答:(i)透明半球?qū)υ搯紊獾恼凵渎蕁是近;
R
(ii)該光在半球體內(nèi)傳播的時間是1
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