山西省太原市成才中学2022年高三物理上学期期末试题含解析

山西省太原市成才中学2022年高三物理上学期期末试题含解析一、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.如图所示，虚线是用实验方法描绘出的某一静电场的一簇等势线及其电势的值，一带电粒子只在电场力作用下飞经该电场时，恰能沿图中的实线从

A点飞到C点，则下列判断正确的是A．粒子一定带负电B．粒子在A点的电势能大于在C点的电势能C．A点的场强大于C点的场强D．粒子从A点到B点电场力所做的功大于从B点到C点电场力所做的功参考答案：C2.下列说法中正确的是A．玻璃裂痕处在光的照射下，看上去会比周围明显变亮，是由于光的全反射B．无影灯主要是应用了光的衍射，光导纤维是应用了光的全反射现象C．放射性元素的原子核的半衰期与温度、压强有关D．正、负电子对撞后湮灭成两个频率相同的光子，已知普朗克常量为，电子质量为，电子电荷量为，电磁波在真空中传播的波速为，则生成的光子在折射率为（不等于1）的介质中传播时，其波长为参考答案：AD3.（单选）在xOy平面内存在一匀强电场，一正电荷仅受电场力作用，以一定的初速度通过坐标原点O，并沿曲线运动到A点，其运动轨迹如图所示，经过A点时的速度方向与x轴平行，则场强E的方向可能沿（）A．x轴正方向B．x轴负方向C．y轴正方向D．y轴负方向参考答案：解：A、B由题，粒子在A点时的速度方向与x轴平行，说明y轴方向粒子做减速运动．若电场的方向沿x轴方向，粒子沿y轴方向做匀速直线运动，到达A点时速度不可能与x轴平行．故AB错误．C、若电场方向沿+y方向，粒子所受的电场力沿+y方向，粒子在y轴方向上做加速运动，x轴方向做匀速直线运动，到达A点时y轴方向有分速度，速度方向不可能与x轴平行．故C错误D、若电场方向沿﹣y方向，粒子所受的电场力沿﹣y方向，粒子在y轴方向上做减速运动，x轴方向做匀速直线运动，到达A点时y轴方向的分速度减至零时，速度方向能与x轴平行．故D正确．故选：D4.据报道，我省在桃江县建造的核电站一期工程已正式启动．该电站建成后，对我省乃至我国中部地区GDP增长和一、二、三产业的拉动将起到巨大作用．关于核电站获取核能的核反应方程可能是A．

B．C．D．参考答案：D5.如图所示，理想变压器的原线圈接u＝11000sin100πt(V)的交变电压，副线圈通过电阻r＝6Ω的导线对“220V/880W”的电器RL供电，该电器正常工作。由此可知()A．原、副线圈的匝数比为50∶1

B．交变电压的频率为100HzC．副线圈中电流的有效值为4A

D．变压器的输入功率为880W参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.质量为2kg的物体，在水平推力的作用下沿水平面做直线运动，一段时间后撤去F，其运动的v-t图像如图所示。g取10m/s2，则物体与水平面间的动摩擦因数

；水平推力

。参考答案：0.2；6

7.如图甲所示是一平面上晶体物质微粒的排列情况，图中三条等长线AB、AC、AD上物质微粒的数目不同，由此得出晶体具有

▲

的性质。如图乙所示，液体表面层分子比较稀疏，分子间距离大于分子平衡距离r0，因此表面层分子间作用表现为

▲

。参考答案：各向异性

引力8.在实验室中用螺旋测量金属丝的直径时，如图所示，由图可知金属丝的直径是

mm．参考答案：5.615解：螺旋测微器的固定刻度为5.5mm，可动刻度为11.5×0.01mm=0.115mm，所以最终读数为5.5mm+0.115mm=5.615mm．故答案为：5.6159.用不同频率的光照射某金属产生光电效应，测量金属的遏止电压Uc与入射光频率ν，得到Uc﹣ν图象如图所示，根据图象求出该金属的截止频率νc=5.0×1014Hz，普朗克常量h=6.4×10﹣34J?s．（已知电子电荷量e=1.6×10﹣19C）参考答案：：解：根据Ekm=hv﹣W0得，横轴截距的绝对值等于金属的截止频率，为v0=5.0×1014．通过图线的斜率求出k=h=J?s．故答案为：5.0×1014，6.4×10﹣3410.已知地球质量为M，万有引力恒量为G，地球半径为R，人造卫星在高空绕地球运行的轨道半径为r，则其绕地球运行的环绕速度V=

，在地球表面附近运行的人造卫星的第一宇宙速度V1=

。参考答案：，11.某同学用如图甲所示的装置测定重力加速度。（1）打出的纸带如图乙所示，实验时纸带的

端通过夹子和重物相连接。（填“a”或“b”）（2）纸带上1至9各点为计数点，由纸带所示数据可算出实验时的重力加速度为

m/s2

（3）当地的重力加速度数值为9.8m/s2，请列出测量值与当地重力加速度的值有差异的一个原因

。参考答案：12.（单选）甲乙丙三辆汽车以相同速度同时经某一路标，从此时开始，甲车一直匀速运动，乙车先匀加速后匀减速，丙车先匀减速后匀加速，他们经过第二块路标时速度又相等，则先通过第二块路标的是A、甲车

B、乙车

C、丙车

D、无法确定参考答案：B13.图甲为一列简谐横波在t=0.10s时刻的波形图，P是平衡位置为x=1m处的质点，Q是平衡位置为x=4m处的质点，图乙为质点Q的振动图象，则波传播的速度为_____m/s，t=0.15s时质点P的运动方向沿y轴_________方向（填“正”或“负”）。参考答案：40

负

三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学利用透明直尺和光电计时器来验证机械能守恒定律，实验的简易示意图如图甲所示，当有不透光物体从光电门间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间。光电门传感器可测的最短时间为0.01ms。将挡光效果较好的黑色磁带（宽度为d）贴在透明直尺上，从一定高度由静止释放，并使其竖直通过光电门。某同学测得各段黑色磁带通过光电门的时间△ti与图中所示的高度差△hi，并将部分数据进行了处理，结果如下表所示。（取g＝9.8m/s2，注：表格中M为直尺质量）图乙

i（10-3s）vi（m·s-1）△Eki=△hi（m）Mg△hi11.562.85

21.463.050.59M

0.060.59M

31.373.251.22M

0.131.23M

41.303.421.79M

0.181.80M

51.253.552.25M

0.232.26M

（1）从表格中数据可知，直尺上磁带通过光电门的瞬时速度是利用求出的，请你简要分析该同学这样做的理由是：

。（2）该同学用20等分的游标卡尺测量出黑色磁带的宽度，其示数如图乙所示，则d=_______mm。Ks5u（3）根据该实验表格数据，请在答题纸上绘出k-△h图像，由图像可得出结论：

。参考答案：（1）瞬时速度等于极短时间或极短位移内的平均速度 （3分） （2）4.45mm；

（3分）（3） 如下图

在误差允许范围内，直尺在下落过程中机械能守恒（4分）15.中国机器人农民发明家吴玉禄（被誉为中国的特斯拉）只有小学文化，为了给他的机器人吴老二找一个可充电电池，他在废品站找到了一个象电池一样有两个电极的装置，上面标有“TNT”等字样，他高兴地拿回去充电，结果差点丢了性命。（1）经上网查找这是只工业电雷管，由电能转化成热能而引发爆炸的，利用了电流的热效应。给你一个多用电表你会选择

（直流电流，直流电压，电阻）挡来判断它是否为电池，可保证既安全又方便。（2）经核实该电雷管全电阻值为6Ω，其中电热丝阻值为5Ω，引脚线长2m，阻值为1Ω，当通以0.45A电流时约6s钟爆炸，若吴玉禄用5.4V的电压给它充电时理论上约

s钟爆炸(危险)。（3）某兴趣小组发扬吴玉禄精神，用伏安法设计了一实际精确测量上述单只电雷管电阻的电路．准备了以下实验器材:待测电雷管Rx，炸药桶（保护作用，防爆破）电流表A1：量程0.5A、内阻约0.5Ω

电流表A2：量程30mA、内阻约30Ω电压表V1：量程30V、内阻约10kΩ电压表V2：量程2V、内阻约3kΩ滑动变阻器R：0~10Ω

电阻箱R0：0~999.9Ω，0.1A

干电池E：电动势E=1.5V，内阻r约0.1Ω

电键S及导线若干，请设计一个较合理的电路原理图，画在规定方框内，要求通过电雷管的电流不超过27mA，电压能从零调节，尽可能减小误差。并写出Rx的计算公式Rx=

；说明公式中各物理量的意义：

。参考答案：（A）

直流电压

（B）

1.5

（C）（D）

U为电压表读数，I为电流表读数，R0电阻箱读数

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.在xoy平面内，直线OP与y轴的夹角=45o。第一、第二象限内存在大小相等，方向分别为竖直向下和水平向右的匀强电场,电场强度E=1.0×105N/C；在x轴下方有垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度B=0.1T，如图所示。现有一带正电的粒子从直线OP上某点A（-L,L）处静止释放。设粒子的比荷，粒子重力不计。求：（1）当L=2cm时，粒子进入磁场时与x轴交点的横坐标（2）当L=2cm时，粒子进入磁场时速度的大小和方向（3）如果在直线OP上各点释放许多个上述带电粒子（粒子间的相互作用力不计），试证明各带电粒子进入磁场后做圆周运动的圆心点的集合为一抛物线（提示：写出圆心点坐标x、y的函数关系）参考答案：解析：（1）带电粒子在第三象限做匀加速直线运动，进入第一象限的速度为v1，设粒子出发点坐标为（—L,L）,则

qEL=mv12

得v1=4×105m/s

(2分)

粒子在第一象限做类平抛运动：y=at2=L

（1分）

x=v1t

（1分）

得x=2L=0.04m

（2分）

(2)粒子做类平抛运动，vx=v1=4×105m/s

vy=at=4×105m/s

（1分）

则粒子进入磁场时速度方向与x正方向的夹角为Φ，tgΦ==1

（2分）

则Φ=450

（1分）

粒子进入磁场时的速度为v2==4×105m/s

（2分）（3）L取任意时均有：

x=2L,

Φ=45o

（1分）

v= （1分）

粒子在磁场中做匀速运动时，qvB=

（1分）

代入数据得：R=

（1分）

所以圆心的坐标为： x=2L-

,y=-

（1分）

R=代入并消去L，得

x=4y2+y

（2分）

此方程为一抛物线方程17.如图所示，某透明介质的截面为直角三角形ABC，其中∠A=30°，AC边长为L．一束单色光从AC面上距A为的D点垂直于AC边射入，恰好在AB面发生全反射．一直光速为c，求：（1）该介质的折射率n；（2）该光束从射入介质到第一次穿出所经历的时间．参考答案：解：（1）由于光线垂直于AC面射入，故光线在AB面上的入射角为30°，由题意知，光线恰好在AB面上发生全反射，所以入射角等于临界角，则全反射临界角C=θ=30°．由全反射条件可求得：n===2（2）由右图可知，DF=ADtan30°=，FE=2DF=，EG=ECsin30°=故光在介质中的传播距离为：s=DF+FE+EG=光在介质中的传播速度：v==光在介质中的传播时间：t==答：（1）该介质的折射率n为2；（2）该光束从射入介质到第一次穿出所经历的时间为．【考点】光的折射定律．【分析】（1）据题意，光线恰好在AB面发生全反射，入射角等于临界角．根据几何关系求出临界角C，由sinC=求出折射率．（2）作出光路图，运用几何知识求出光线在介质中通过的路程s，由v=求出光在介质中的速度，由t=求解时间．18.平直道路上有甲、乙两辆汽车同向匀速行驶，乙车在前甲车在后。甲、乙两车速度分别为40m／s和25m／s，当