山东省烟台市蚕山农业中学2022年高三物理上学期期末试卷含解析

山东省烟台市蚕山农业中学2022年高三物理上学期期末试卷含解析一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意1.（单选）2014年11月欧航局“菲莱”探测器第一次在彗星上实现软着陆，人类对外太空的探索翻开了新的篇章．某探测器在太空被一未知行星的引力俘获，成为其卫星，若测得探测器绕行星做圆周运动半径为R，探测器与行星的连线在时间t内扫过的角度为θ，则再结合万有引力常量G可知（）A．行星的质量B．行星的半径C．行星的平均密度D．探测器所受引力的大小参考答案：解：A、根据探测器与行星的连线在时间t内扫过的角度为θ，可以得出角速度的大小为：，根据万有引力提供向心力，有：，解得：M=，A正确．B、根据题目中物理量，无法求出行星的半径，则无法得出行星的体积，所以无法求出行星的平均密度，故B、C错误．D、由于探测器的质量未知，无法求出探测器所受的引力大小，故D错误．故选：A．2.（多选）如图所示是用光照射某种金属时逸出的光电子的最大初动能随入射光频率的变化图线，普朗克常量h＝6.63×10－34J·s，由图可知（

）[

A．该金属的极限频率为4.27×1014HzB．该金属的极限频率为5.5×1014HzC．该图线的斜率表示普朗克常量D．该金属的逸出功为0.5eV参考答案：AC3.（单选）如图所示，在理想变压器输入端AB间接入220V正弦交流电，变压器原线圈n1=110匝，副线圈n2=20匝，O为副线圈中间抽头，D1、D2为理想二极管，阻值R=20Ω，则R上消耗的热功率为（）A.10W

B.20W

C.40W

D.80W参考答案：解：在AB间接入正弦交流电U1=220V，变压器原线圈n1=110匝，副线圈n2=20匝，有：，得有效值U2=40V．O为副线圈正中央抽头，则R两端电压为20V，所以R消耗的热功率为：所以ACD错误，B正确；故选：B．4.下列说法正确的是

（

）

A．常温常压下，一定质量的气体，保持体积不变，压强将随温度的增大而增大

B．用活塞压缩气缸里的空气，对空气做功，同时空气的内能增加了2.5J，则空气从外界吸收热量

C．物体的温度为C时，分子的平均动能为零

D．热量从低温物体传到高温物体是不可能的参考答案：A5.如图所示，质量均为的、两物体叠放在竖直轻质弹簧并保持静

止，用大小等于0.5mg的恒力向上拉，当运动距离为时与分离。则下列说法正确的是

A．和刚分离时，弹簧为原长B．弹簧的劲度系数等于

C．从开始运动到和刚分离的过程中，两物体的动能先增大后减小

D．从开始运动到和刚分离的过程中，物体的机械能一直增大

参考答案：BCD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（4分）在国际单位制中，力学的三个基本物理量是长度、________和时间，其对应的单位分别是米、________和秒。参考答案：质量；千克7.如图所示，矩形线圈面积为S,匝数为N,电阻为r，线圈接在阻值为R的电阻两端，其余电阻不计，线圈绕OO轴以角速度在磁感应强度为B的匀强磁场中匀速转动，电阻R两端电压的有效值为________，在线圈从图示位置（线圈平面与磁场平行）转过90的过程中，通过电阻R的电荷量为________参考答案：8.潮汐能属于无污染能源，但能量的转化率较低，相比之下，核能是一种高效的能源．（1）在核电站中，为了防止放射性物质泄漏，核反应堆有三道防护屏障：燃料包壳、压力壳和安全壳（见图甲）．结合图乙可知，安全壳应当选用的材料是________________（2）核反应堆中的核废料具有很强的放射性，目前常用的处理方法是将其装入特制的容器中，然后______________（将选项前的字母代号填在横线上）

A．沉入海底

B．放至沙漠

C．运到月球

D．深埋海底（3）图丙是用来监测工作人员受到辐射情况的胸章，通过照相底片被射线感光的区域，可以判断工作人员受到何种辐射。当胸章上lmm铝片和3mm铝片下的照相底片被感光，而铅片下的照相底片未被感光时，结合图乙分析工作人员受到了_______射线的辐射；当所有照相底片都被感光时，工作人员受到了_________射线的辐射。参考答案：（1）混凝土

（2）D

（3）

9.电子所带的电荷量（元电荷e)最先是由密立根通过油滴实验测量出的，图6是该实验装置的示意图，将两块水平放置的金属板A、B连接到电路中，板间产生竖直向下的匀强电场。用一个喷雾器把许多油滴从上板中间的小孔喷入电场，油滴从喷口出来时由于摩擦带负电。在实验中通过调节金属板间的电压，利用显微镜观察，找到悬浮不动的油滴。所用部分器材已在图中给出，其中E为直流电源，R为滑动变阻器，V为电压表，S为开关，此外还有若干轻质导线。(1)

在图中画线连接成实验电路图（其中①②③是已经连接好的导线）。(2)

实验时观察到某个悬浮不动的油滴半径为r，此时电压表的示数为U,金属板A、B间的距离为d。已知油滴密度为p，重力加速度为g，空气浮力不计，则该油滴所带的电荷量为______。（用题目中所给的物理量表示）参考答案：10.（4分）如图所示，电源电动势为E，内阻为r，电阻阻值为R，线圈的直流电阻为零，自感系数为L，电容器的电容为C。开关S先是闭合的，现断开S，则LC振荡电路中的最大电流为

，此LC振荡电路辐射的电磁波在真空中的波长是

(设真空中的光速为c）参考答案：

答案：11.在探究物体的加速度a与物体所受外力F、物体质量M间的关系时，采用如下图所示的实验装置小车及车中的砝码质量用M表示，盘及盘中的砝码质量用m表示．(1)当M与m的大小关系满足________时，才可以认为绳子对小车的拉力大小等于盘和砝码的重力．(2)另两组同学保持小车及车中的砝码质量M一定，探究加速度a与所受外力F的关系，由于他们操作不当，这两组同学得到的a－F关系图象分别如图1和图2所示，其原因分别是：图1：________________________________________图2：________________________________________参考答案：m?M、m过大(或M过小)，造成m不是远小于M、没有平衡摩擦力或木板的倾角过小12.（4分）质子、中子和氘核的质量分别为m1、m2、m3，质子和中子结合成氘核时，发出r射线，已知普朗克恒量为h，真空中光速为c，则这个核反应的质量亏损△m= ，r射线的频率v=

．参考答案：m1+m2﹣m3，解：一个质子和一个中子结合成氘核：H+n→H+γ这个核反应的质量亏损为：△m=m1+m2﹣m3根据爱因斯坦质能方程：E=△mc2此核反应放出的能量：E=（m1+m2﹣m3）c2以γ射线形式放出，由E=hυ得光子的频率为：υ=

13.如图甲所示，取一支大容量的注射器，拉动活塞吸进一些乙醚，用橡皮帽把小孔堵住，迅速向外拉动活塞到一定程度时，注射器里的液态乙醚消失而成为气态，此时注射器中的温度

▲

（“升高”、“降低”或“不变”），乙醚气体分子的速率分布情况最接近图乙中的

▲线（“A”、“B”、“C”）。图中表示速率处单位速率区间内的分子数百分率。参考答案：降低

B三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（5分）在右图所示的光电管的实验中，发现用一定频率的A单色光照射光电管式，电流表指针会发生偏转，而用另一频率的B单色光照射时不发生光电效应，那么

（

）A.A光的频率大于B光的频率B.B光的频率大于A光的频率C.用A光照射光电管时流过电流表G的电流方向是a流向bD.用A光照射光电管时流过电流表G的电流方向是b流向a参考答案：答案：AC15.如图（a）所示，用传感器、计算机实时采集数据装置研究“机械能守恒定律”，某组同学在一次实验中，所显示实验数据图象如图（b）所示。图象的横轴表示小球距D点的高度h，纵轴表示摆球的重力势能Ep、动能Ek或机械能E。试回答下列问题：图（a）

图（b）图（b）的图象中，表示小球的重力势能Ep、动能Ek、机械能E随小球距D点的高度h变化关系的图线分别是_______、______、______(填写图线所对应的文字)。根据图（b）所示的实验图象，可以得出的结论是__________________________。若重力加速度g=10m/s2，则根据图象可计算出小球质量为_____kg(结果保留两位有效数字)。参考答案：）①乙、丙、甲

②在误差允许的范围内，在只有重力做功的情况下，小球的机械能守恒。③0.080

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，将倾角θ=30°、表面粗糙的斜面固定在地面上，用一根轻质细绳跨过两个光滑的半径很小的滑轮连接甲、乙两物体（均可视为质点），把甲物体放在斜面上且细绳与斜面平行，把乙物体悬在空中，并使细绳拉直且偏离竖直方向α=60°。开始时甲、乙均静止。现同时释放甲、乙两物体，乙物体将在竖直平面内往返运动，测得绳长OA为l=0.5m，当乙物体运动经过最高点和最低点时，甲物体在斜面上均恰好未滑动，已知乙物体的质量为

m=1kg，忽略空气阻力，取重力加速度g=10m/s2，求：（1）乙物体在竖直平面内运动到最低点时的速度大小以及所受的拉力大小（2）甲物体的质量以及斜面对甲物体的最大静摩擦力的大小（3）斜面与甲物体之间的动摩擦因数μ（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）参考答案：17.探月卫星的发射过程可简化如下：首先进入绕地球运行的“停泊轨道”，在该轨道的P处通过变速在进入地月“转移轨道”，在快要到达月球时，对卫星再次变速，卫星被月球引力“俘获”后，成为环月卫星，最终在环绕月球的“工作轨道”上绕月飞行（视为圆周运动），对月球进行探测．已知“工作轨道”周期为T，距月球表面的高度为h，月球半径为R，引力常量为G，忽略其它天体对探月卫星在“工作轨道”上环绕运动的影响．（1）要使探月卫星从“转移轨道”进入“工作轨道”，应增大速度还是减小速度？（2）求探月卫星在“工作轨道”上环绕的线速度大小；（3）求月球的第一宇宙速度．参考答案：：解：（1）要使探月卫星从“转移轨道”进入“工作轨道”，应减小速度做近心运动．（2）根据线速度与轨道半径和周期的关系可知探月卫星线速度的大小为（3）设月球的质量为M，探月卫星的质量为m，月球对探月卫星的万有引力提供其做匀速圆周运动的向心力，所以有：月球的第一宇宙速度v1等于“近月卫星”的环绕速度，设“近月卫星”的质量为m′，则有：由以上两式解得：答：（1）要使探月卫星从“转移轨道”进入“工作轨道”，应减小速度．（2）探月卫星在“工作轨道”上环绕的线速度大小为．（3）月球的第一宇宙速度为．18.如图，空间区域Ⅰ、Ⅱ有匀强电场和匀强磁场，MN、PQ为理想边界，Ⅰ区域高度为d，Ⅱ区域的高度足够大．匀强电场方向竖直向上；Ⅰ、Ⅱ区域的磁感应强度均为B，方向分别垂直纸面向里和向外．一个质量为m，电量为q的带电小球从磁场上方的O点由静止开始下落，进入场区后，恰能做匀速圆周运动．已知重力加速度为g．(1)试判断小球的电性并求出电场强度E的大小；(2)若带电小球运动一定时间后恰能回到O点，求它释放时距MN的高度h；(3)试讨论在h取不同值时，带电小球第一次穿出Ⅰ区域的过程中，电场力所做的功．参考答案：解析：(1)带电小球进入复合场后，恰能做匀速圆周运动，合力为洛伦兹力，重力与电场力平衡，重力竖直向下，电场力竖直向上，即小球带正电。

由qE=mg①解得②

(2)带电小球在进入磁场前做自由落体运动，依机械能守恒有mgh=mv2③

带电小球在磁场中作匀速圆周运动，设半径为R，依牛顿第二定律有qvB=m④

由于带电小球在Ⅰ、Ⅱ两个区域运动过程中q、v、B、m的大小不变，故三段圆周运动的半径相同，以三个圆心为顶点的三角形为等边三角形，边长为2R，内角为60o，如答图(a)所示．由几何关系知R=⑤

解得h=⑥；作出小球运动大致轨迹图

(3)当带电小球在Ⅰ