山西省运城市东任留中学2021-2022学年高三物理期末试题含解析

山西省运城市东任留中学2021-2022学年高三物理期末试题含解析一、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.（单选）我国发射的“神州六号”载人飞船，与“神州五号”飞船相比，它在更高的轨道上绕地球做匀速圆周运动，如图做示，下列说法中正确的是（）A．“神州六号”的速度较小B．“神州六号”的速度与“神州五号”的相同C．“神州六号”的周期更短D．“神州六号”的周期与“神州五号”的相同参考答案：解：A、B：根据万有引力提供向心力得出：，得．由于神州六号的轨道半径比神州五号的大，所以“神州六号”的速度较小，故A正确，B错误．C、D：根据万有引力提供向心力得出：，得．由于神州六号的轨道半径比神州五号的大，所以“神州六号”的周期较大，故C、D均错误．故选A．2.（单选）一物块（可看作质点）以一定的初速度从一光滑斜面底端一点上滑，最高可滑至C点，已知AB是BC的3倍，如图所示，已知物块从A至B所需时间为t，则它从B经C再回到B，需要的时间是A.

B.

C.

D.参考答案：C3.一带电小球在从空中的a点运动到b点的过程中，重力做功3J，电场力做功1J，克服空气阻力做功0.5J，则下列判断正确的是（

）

A．在a点的动能比b点小3.5J

B．在a点的重力势能比在b点大3J

C．在a点的电势能比在b点小1JD．在a点的机械能比在b点小0.5J参考答案：答案：ABD4.发现万有引力定律和测出引力常量的科学家分别是

A.开普勒、卡文迪许

B.牛顿、伽利略

C.牛顿、卡文迪许

D.开普勒、伽利略参考答案：C5.下列说法正确的是

A．速度的变化量越大，加速度就越大

B．在匀变速直线运动中，速度方向与加速度方向不一定相同

C．平抛运动是匀变速曲线运动

D．匀速圆周运动的线速度、角速度、周期都不变参考答案：BC二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.在长为l的绝缘轻杆两端分别固定带电量分别为＋q、－q的等量异种点电荷，放入场强为E的匀强电场中，轻杆可绕中点O自由转动，若忽略两点电荷间的相互作用，在轻杆与电场线夹角为θ时，两点电荷受到的电场力对O点的合力矩大小为_______________，若设过O点的等势面电势为零，则两电荷具有的电势能之和为_____________________。参考答案：

答案：qELsinθ；qELcosθ7.某种单色光在真空中的波长为，速度为c，普朗克恒量为h，现将此单色光以入射角i由真空射入水中，折射角为r，则此光在水中的波长为_______，每个光子在水中的能量为______。参考答案：；光由真空射入水中，频率f=保持不变，每个光子在水中的能量为;光在水中的波长为.8.某探究小组设计了“用一把尺子测定动摩擦因数”的实验方案。如图所示，将一个小球和一个滑块用细绳连接，跨在斜面上端。开始时小球和滑块均静止，剪断细绳后，小球自由下落，滑块沿斜面下滑，可先后听到小球落地和滑块撞击挡板的声音，保持小球和滑块释放的位置不变，调整挡板位置，重复以上操作，直到能同时听到小球落地和滑块撞击挡板的声音。用刻度尺测出小球下落的高度H、滑块释放点与挡板处的高度差h和沿斜面运动到挡板的水平距离为L。（空气阻力对本实验的影响可以忽略）①滑块沿斜面运动的加速度与重力加速度的比值为________。②滑块与斜面间的动摩擦因数为__________________。③以下能引起实验误差的是________。a．滑块的质量b．长度测量时的读数误差c．当地重力加速度的大小d．小球落地和滑块撞击挡板不同时参考答案：①

②③bd①由于同时听到小球落地和滑块撞击挡板的声音，说明小球和滑块的运动时间相同，由x=at2和H=gt2得：；。②根据几何关系可知：sinα=，cosα=；对滑块由牛顿第二定律得：mgsinα-μmgcosα=ma，且a=，联立方程解得μ=．③由μ的表达式可知，能引起实验误差的是长度L、h、H测量时的读数误差，同时要注意小球落地和滑块撞击挡板不同时也会造成误差，故选bd。9.（单选）一辆汽车在公路上以30m/s的速度匀速行驶,由于在前方出现险情，司机采取紧急刹车，刹车时的加速度大小为5m/s2，则汽车刹车后8秒内滑行的距离A．80m

B．0m

C．400m

D．90m参考答案：D10.（3分）铁路提速，要解决许多技术问题。通常，列车阻力与速度平方成正比，即f＝kv2。列车要跑得快，必须用大功率的机车来牵引。试计算列车分别以120千米/小时和40千米/小时的速度匀速行驶时，机车功率大小的比值（提示：物理学中重要的公式有F＝ma，W＝Fs，P＝Fv，s＝v0t＋1/2at2）。

参考答案：答案：由F＝f，f＝kv2，p＝Fv，得p＝kv3，所以p1＝27p211.质量为m＝100kg的小船静止在水面上，水的阻力不计，船上左、右两端各站着质量分别为m甲＝40kg，m乙＝60kg的游泳者，当甲朝左，乙朝右，同时以相对河岸3m/s的速率跃入水中时，小船运动方向为

（填“向左”或“向右”）；运动速率为

m/s。参考答案：向左；0.612.在共点力合成的实验中，根据实验数据画出力的

图示，如图所示．图上标出了F1、F2、F、F′'四个力，其中

（填上述字母）不是由弹簧秤直接测得的．若F与F′

的

_基本相等，

_基本相同，说明共点

力合成的平行四边行定则得到了验证．参考答案：

大小

方向本实验是通过两个弹簧秤的拉力作出的平行四边形得出合力，只要合力与实际的拉力重合，则实验成功；由图可知F′是由平行四边形定则得出的，故F′不是由弹簧秤直接测得的；F是通过一个弹簧秤测出的，故只要F与F′的大小和方向基本相同即可13.放射性元素衰变为，此衰变过程的核反应方程是＿＿＿＿；用此衰变过程中发出的射线轰击，可得到质量数为22的氖(Ne)元素和另一种粒子，此核反应过程的方程是＿＿＿＿。参考答案：→+He

He+→Ne+H。根据衰变规律，此衰变过程的核反应方程是→+He。用α射线轰击，可得到质量数为22的氖(Ne)元素和另一种粒子，此核反应过程的方程是：He+→Ne+H。三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.用螺旋测微器测量某金属丝直径的结果如图所示。该金属丝的直径是

mm

②用游标为50分度的卡尺，测定某圆筒的内径时，卡尺上的示数如图．可读出圆筒的内径为_____mm．参考答案：1.704-1.707

52.1215.利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置示意图如图1所示：(1)实验步骤：①将气垫导轨放在水平桌面上，桌面高度不低于lm，将导轨调至水平；②用游标卡尺测量挡光条的宽度L，结果如图2所示，由此读出L=________mm；③由导轨标尺读出两光电门中心之间的距离S；④将滑块移至光电门1左侧某处，待砝码静止不动时，释放滑块，要求砝码落地前挡光条已通过光电门2；⑤从数字计时器（图1中未画出）上分别读出挡光条通过光电门1和光电门2所用的时间和；⑥用天平称出滑块和挡光条的总质量M，再称出托盘和砝码的总质量m．(2)用表示直接测量量的字母写出下列所示物理量的表达式：①当滑块通过光电门1和光电门2时，系统(包括滑块、挡光条、托盘和砝码)的总动能分别为EK1=___________和EK2=__________。②在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，系统势能的减少______(重力加速度为)。(3)如果系统势能的减少等于动能增加，则可认为验证了机械能守恒定律。参考答案：（1）9.30mm

②，

③mgS四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图，一束单色光射入一半径为0.1m玻璃球体，入射角为，已知光线在玻璃球内经一次反射后，再次折射回到空气中时与入射光线平行。求：①此玻璃的折射率；②光在玻璃球内的传播时间。参考答案：(2分)，

t=2×10-9s17.弹性挡板围成边长为L=10cm的正方形abcd。固定在光滑的水平面上，匀强磁场垂直纸面向内，磁感应强度为B=0.5T，如图所示．质量为m=2×10-4kg、带电量为q=4×10-3C的小球，从cd边中点的小孔P处以某一速度v垂直于cd边和磁场方向射入，以后小球与挡板的碰撞过程中没有任何损失．

(1)为使小球在最短的时间内从P点垂直于dc射出来，小球入射的速度v1是多少?

(2)若小球以v2=0.1m/s的速度入射，则需经过多少时间才能由P点出来?参考答案：18.在高能物理研究中，粒子回旋加速器起着重要作用，如图甲为它的示意图。它由两个铝制D型金属扁盒组成，两个D形盒正中间开有一条窄缝。两个D型盒处在匀强磁场中并接有高频交变电压。图乙为俯视图，在D型盒上半面中心S处有一正离子源，它发出的正离子，经狭缝电压加速后，进入D型盒中。在磁场力的作用下运动半周，再经狭缝电压加速。如此周而复始，最后到达D型盒的边缘，获得最大速度，由导出装置导出。已知正离子的电荷量为q，质量为m，加速时电极间电压大小为U，磁场的磁感应强度为B，D型盒的半径为R。每次加速的时间很短，可以忽略不计。正离子从离子源出发时的初速度为零，求（1）为了使正离子每经过窄缝都被加速，求交变电压的频率（2）求离子能获得的最大动能（3）求离子第1次与第n次在下半盒中运动的轨道半径之比。

参考答案：（1）

使正离子每经过窄缝都被加速，交变电压的频率应等于离子做圆周运动的频率正离子在磁场中做匀速圆周运动，由洛仑兹力提供向心