2022年云南省昆明市寻甸县鸡街乡中学高三物理上学期期末试卷含解析

2022年云南省昆明市寻甸县鸡街乡中学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）火星的质量和半径分别约为地球的和，地球表面的重力加速度为g,则火星表面的重力加速度约为(A)0.2g

(B)0.4g

(C)2.5g

(D)5g参考答案：B2.根据热力学定律和分子动理论，可知下列说法中正确的是A．已知阿伏伽德罗常数和某物质的摩尔质量，一定可以求出该物质分子的质量B．满足能量守恒定律的宏观过程不一定能自发地进行C．布朗运动就是液体分子的运动，它说明分子做永不停息的无规则运动D．当分子间距离增大时，分子间的引力和斥力同时减小，分子势能一定增大参考答案：3.如下图所示，在M、N两点分别固定两个点电荷，电荷量均为＋Q,MN连线的中点为O.正方形ABCD以O点为中心，E、F、G、H分别是正方形四边的中点.则下列说法中正确的是A.A点电势低于B点电势B.O点的电场强度为零，电势不一定为零C.质子沿直线从A到B，电势能先减小后增大D.电子沿路径A→D→C移动比沿路径A→B移动，电场力做的功多参考答案：BC4.（单选）某物体由静止开始做直线运动，物体所受合力F随时间t的变化图象如图所示，下列关于该物体运动情况的说法正确的是A．物体在2～4s内做匀加速直线运动B．物体在4s末离出发点最远C．物体始终向同一方向运动D．物体在0～4s和在4～8s内的位移相同参考答案：B5.两个等量异种点电荷位于x轴上，相对原点对称分布，正确描述电势随位置变化规律的是图：参考答案：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（4分）如图，在半径为R的水平圆板中心轴正上方高h处水平抛出一球，圆板做匀速转动。当圆板半径OB转到图示位置时，小球开始抛出。要使球与圆板只碰一次，且落点为B，小球的初速度v0=

，圆板转动的角速度ω=

。

参考答案：

答案：；2πn7.放射性同位素C被考古学家称为“碳钟”，它可以用来判定古生物体的年代．宇宙射线中高能量中子碰撞空气中的氮原子后，就会形成很不稳定的C，它很容易发生β衰变，变成一个新核，其半衰期为5730年．该衰变的核反应方程式为．C的生成和衰变通常是平衡的，即生物机体中C的含量是不变的．当生物体死亡后，机体内C的含量将会不断减少．若测得一具古生物遗骸中C含量只有活体中的25%，则这具遗骸距今约有11460年．参考答案：考点：原子核衰变及半衰期、衰变速度．专题：衰变和半衰期专题．分析：根据电荷数守恒、质量数守恒写出核反应方程；经过一个半衰期，有半数发生衰变，通过剩余的量确定半衰期的次数，从而求出遗骸距今约有多少年．解答：解：根据电荷数守恒、质量数守恒得，．经过一个半衰期，有半数发生衰变，测得一古生物遗骸中的C含量只有活体中的25%，根据=得，n=2，即经过2个半衰期，所以t=2×5730=11460年．故答案为：；

11460点评：解决本题的关键知道在核反应中电荷数守恒、质量数守恒，以及知道半衰期的定义．8.已知气泡内气体的密度为30g/，平均摩尔质量为1.152g/mol。阿伏加德罗常数，估算气体分子间距离d=___________m，气泡的体积为1cm3，则气泡内气体分子数为_____________个。参考答案：d=4×10-9m

，)

1.56×1019

9.如图，一列简谐横波沿x轴传播，实线为tl=0时刻的波形图，虚线为t2=0.05s时的波形图。(1)若波沿x轴正方向传播且2T<t2-t1<3T(T为波的周期)，求波速.(2)若波速v=260m·s－1，则从tl=0时刻起x=2m处的质点第三次运动到波谷所需的时间。参考答案：（1）220m/s；（2）【详解】（1）波沿x轴正向传播，由图像可知：λ=4m；在?t时间内：因为2T<t2-t1<3T，则n=2，此时，解得，（2）若波速v=260m/s，则在?t=0.05s内传播的距离为则波沿x轴负向传播，此时周期为，则从tl=0时刻起x=2m处的质点第三次运动到波谷所需的时间

10.(5分)在离地面200m高处，以初速度v0竖直上抛一个小球，9s后小球的速率为2v0，g＝10m/s2，则可知v0＝

m/s；再经过时间

s后小球落回地面。参考答案：

答案：30、111.直角玻璃三棱镜的截面如图所示，一条光线从AB面入射，ab为其折射光线，ab与AB面的夹角=60°．已知这种玻璃的折射率n=，则：①这条光线在AB面上的的入射角为

；②图中光线ab

（填“能”或“不能”）从AC面折射出去．参考答案：①45°(2分)

②不能12.某研究性学习小组进行了如下实验：如图所示，在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水，水中放一个红蜡块做成的小圆柱体R。将玻璃管的开口端用胶塞塞紧后竖直倒置且与y轴重合，在R从坐标原点以速度v0=3cm/s匀速上浮的同时，玻璃管沿x轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动。同学们测出某时刻R的坐标为（4，6），此时R速度大小为______cm/s，R在上升过程中运动轨迹的示意图是_______。参考答案：5；D13.(4分)一水平传送带保持2m／s的速度顺时针转动，某时刻将一质量为0.5kg的小物块轻轻放在传送带的最左端，已知物块与传送带间的动摩擦因数为0.2，传送带两轮轮心间的距离为3m，则物块运动到传送带最右端的时间为______s；此过程中摩擦力对物块的冲量大小为

。（g取）参考答案：答案：2

1（每空2分）三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.二极管是一种半导体元件，电路符号为，其特点是具有单向导电性。某实验小组要对一只二极管正向接入电路时的伏安特性曲线进行测绘探究。据了解，该二极管允许通过的最大电流为50mA。

（1）该二极管外壳的标识模糊了，同学们首先用多用电表的电阻挡来判断它的正负极：当将红表笔接触二极管的左端、黑表笔接触二极管的右端时，发现指针的偏角比较小，当交换表笔再次测量时，发现指针有很大偏转，由此可判断______（填“左”或“右”）端为二极管的正极。

（2）用多用电表的电阻“×1K”挡，按正确的操作步骤测此二极管的反向电阻，表盘示数如图1所示，则该电阻的阻值约为______Ω，他还需要换挡重新测量吗？______（选填“需要”或“不需要”）

（3）实验探究中他们可选器材如下：

A．直流电源（电动势3V，内阻不计）；

B．滑动变阻器（0?20Ω）；

C．电压表（量程15V、内阻约80KΩ）；

D．电压表（置程3V、内阻约50KΩ）；

E．电流表（量程0.6A、内阻约1Ω）；

F．电流表（量程50mA、内阻约50Ω）；

G．待测二极管；

H．导线、开关。

①为了提高测量精度，电压表应选用______，电流表应选用______。（填序号字母）

②为了对二极管正向接入电路时的伏安特性曲线进行测绘探究，请在图2中补充连线并完成实验。参考答案：左

22k

不需要

D

F解：（1）二极管具有单向导电性；而欧姆表中指针偏转较大说明电阻较小，即为正向电流；而欧姆表内部的电源正极接在黑表笔上，故黑表笔接在二极管的正极处电流较大，故由题意可知，二极管左侧为正；

（2）由图示表盘可知，欧姆表示数为：22×1k=22kΩ，由图示表盘可知，指针指在中央刻度线附近，不需要重新换挡测量；

（3）①由题意可知，采用的电源电压为3V，故为了安全和准确，电压表应选取D，3V的量程；该二极管允许通过的最大电流为50mA，故电流表应选F；

②由题意可知，本实验要求作出伏安特性曲线，故要求多测数据，故应采用分压接法；同时，因二极管电阻较小，故应采用电流表外接法；其实验的原理图如图3，然后依次连接实验的电路图如图4。

故答案为：（1）左；（2）22k，不需要；（3）D、F；如图4

（1）二极管具有单向导电性，当接反向电压时，二极管的电阻很大，由欧姆表的示数可知二极管的极性；

（2）用欧姆表测电阻时要选择合适的挡位，使指针指在中央刻度线附近；欧姆表指针示数与挡位的乘积是欧姆表示数。

（3）电源已知，根据电源的电动势可以选出电压表，由图中示数可以选出电流表；为了得到范围较大的测量值，本实验应选择分压接法，为了准确应选用电流表外接法。

本题考查了欧姆表的原理及伏安特性曲线，综合性较强，要求学生能全面掌握实验知识；注意欧姆表的原理及分压接法等基本原理。15.（10分）汽车正在走进我们的家庭．研究发现，在无风状态下，汽车在高速行驶时受到的空气阻力f主要与汽车正面投影面积S和汽车行驶速度v有关，通过汽车在风洞实验室模拟实验得到如下数据：

（1）请根据表中数据在（a）图中作出正面投影面积为3.0m2的汽车的f－v图线；为了求出此汽车的f与v间的具体关系，请你选取合适的坐标轴，在（b）图中作出线性图线．

（2）汽车受到的空气阻力f与汽车正面投影面积S、行驶速度v的关系可表示为f=

（比例系数用k表示）；（3）上式中比例系数k＝

，其大小可能与

因素有关（写出一个因素即可）．参考答案：答案：（1）如图所示（每图2分，共4分）（2）f=kSv2（2分）（3）0.25kg/m3（0.24kg/m3或0.26kg/m3同样给分）（2分）

空气密度或车的外形等（2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.某人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为地球半径R的3倍，已知地面附近的重力加速度为g，引力常量为G，求这颗人造地球卫星的向心加速度和周期．参考答案：17.如图所示，两块平行金属极板MN水平放置，板长L="1"m．间距d=m，两金属板间电压UMN=1×104V；在平行金属板右侧依次存在ABC和FGH两个全等的正三角形区域，正三角形ABC内存在垂直纸面向里的匀强磁场B1，三角形的上顶点A与上金属板M平齐，BC边与金属板平行，AB边的中点P恰好在下金属板N的右端点；正三角形FGH内存在垂直纸面向外的匀强磁场B2，已知A、F、G处于同一直线上．B、C、H也处于同一直线上．AF两点距离为m。现从平行金属极板MN左端沿中心轴线方向入射一个重力不计的带电粒子，粒子质量m=3×10-10kg，带电量q=+1×10-4C，初速度v0=1×105m/s。(1)求带电粒子从电场中射出时的速度v的大小和方向(2)若带电粒子进入中间三角形区域后垂直打在AC边上，求该区域的磁感应强度B1(3)若要使带电粒子由FH边界进入FGH区域并能再次回到FH界面，求B2应满足的条件。参考答案：（1）；垂直于AB方向出射．（2）（3）试题分析：（1）设带电粒子在电场中做类平抛运动时间为t，加速度为a，则：解得：竖直方向的速度为：vy＝at＝×105m/s射出时速度为：速度v与水平方向夹角为θ，，故θ=30°，即垂直于AB方向出射．（2）带电粒子出电场时竖直方向的偏转的位移，即粒子由P1点垂直AB射入磁场，由几何关系知在磁场ABC区域内做圆周运动的半径为由知：（3）分析知当轨迹与边界GH相切时，对应磁感应强度B2最大，运动轨迹如图所示：由几何关系得：故半径又故所以B2应满足的条件为大于．考点：带电粒子在匀强磁场中的运动.18.（1）从宏观现象中总结出来的经典物理学规律不一定都能适用于微观体系。但是在某些问题中利用经典物理学规律也能得到与实际比较相符合的结论。例如，玻尔建立的氢原子模型，仍然把电子的运动看做经典力学描述下的轨道运动。他认为，氢原子中的电子在库仑力的作用下，绕原子核做匀速圆周运动。已知电子质量为m，元电荷为e，静电力常量为k，氢原子处于基态时电子的轨道半径为r1。a．氢原子处于基态时，电子绕原子核运动，可等效为环形电流，求此等效电流值。b．氢原子的能量-等于电子绕原子核运动的动能、电子与原子核系统的电势能的总和。已知当取无穷远处电势为零时，点电荷电场中离场源电荷q为r处的各点的电势。求处于基态的氢原子的能量。（2）在微观领域，动量守恒定律和能量守恒定律依然适用。在轻核聚变的核反应中，两个氘核（）以相同的动能E0=0.35MeV做对心碰撞，假设该反应中释放的核能全部转化为氦核（）和中子（）的动能。已知氘核的质量mD=2.0141u，中子的质量mn=1.0087u，氦核的质量mHe=3.0160u，其中1u相当于931MeV。在上述轻核聚变的核反应中生成的氦核和中子的动能各是多少MeV（结果保留