山东省东营市胜利油田第三职业中学2022年高三物理下学期期末试题含解析

山东省东营市胜利油田第三职业中学2022年高三物理下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.下列关于近代物理的叙述中，正确的是A.光电效应是金属表面的原子吸收光子后由原子核释放出电子的现象，光电子的最大初动能与入射光的频率成正比B.氢原子辐射光子后，其电势能减小，核外电子动能增大C.氘核()和氚核()聚合成氦核()，会放出一个正电子，发生质量亏损，释放核能D.某种放射性元素半衰期为5天，则100个该元素原子核经过5天时，一定还剩50个未发生衰变参考答案：B【详解】A．光电效应是具体指在一定频率光子的照射下，某些物质内部的电子会被光子激发出来而形成电流的现象，根据光电效应方程，最大初动能和频率不是正比关系，A错误B．氢原子辐射光子，放出能量，由高能级进入低能级，因为离核更近了，环绕速度变大，动能变大，但总能量减小，所以势能减小，B正确C．根据核反应方程，放出一个中子，C错误D．因为半衰期是对大量样本的统计规律，对100个而言，数量太小，不符合统计规律，D错误2.环形对撞机是研究高能离子的重要装置，如图9所示正、负离子由静止经过电压为U的直线加速器加速后，沿圆环切线方向注入对撞机的真空环状空腔内，空腔内存在着与圆环平面垂直的匀强磁场，磁感应强度大小为B。(两种带电粒子将被局限在环状空腔内，沿相反方向做半径相等的匀速圆周运动，从而在碰撞区迎面相撞)为维持带电粒子在环状空腔中的匀速圆周运动，下列说法正确的是()

图9A．对于给定的加速电压，带电粒子的比荷越大，磁感应强度B越大B．对于给定的加速电压，带电粒子的比荷越大，磁感应强度B越小C．对于给定的带电粒子，加速电压U越大，粒子运动的周期越小D．对于给定的带电粒子，不管加速电压U多大，粒子运动的周期都不变参考答案：BC3.如图所示，相距为d的两块金属板M、N与电源相连接，电键闭合后，M、N间有匀强电场，一重力不计的带电粒子垂直于电场方向从M边缘射入电场，恰好打在N板中央，求：（1）保持电键闭合状态，为使粒子刚好能飞出电场，N板向下移动多少？（2）将电键打开，仍欲使粒子刚好飞出电场，N板向下移动多少？

参考答案：.d;3d略4.（单选）如图，两个圆形线圈P和Q，悬挂在光滑绝缘杆上．通以方向相同的电流，若I1>I2，

P、Q受到安培力大小分别为为F1和F2，则P和Q

A．相互吸引，F1>F2B．相互排斥，F1>F2C．相互排斥，F1=F2D．相互吸引，F1=F2参考答案：答案：D：结论：平行电流相互吸引，依据牛顿第三定律作用力与反作用力等大反向，D正确。5.如图所示，理想变压器原副线圈的匝数比为10：1，b是原线圈d的中心抽头，电压表和电流表均为理想电表，除R外其余电阻不计。在c、d两端加上ul=220sin

l00（V）的交变电压。则（

）

A．若单刀双掷开关接a，则电压表示数为22VB．若单刀双掷开关接a，再将滑动变阻器触片P向下移，电压表示数变大C．若将单刀双掷开关由a拨向b，两电流表的示数均变大D．若将单刀双掷开关由a拨向b，变压器的输入功率变大

参考答案：二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.土星周围有美丽壮观的“光环”,组成环的颗粒是大小不等、线度从1μm到10m的岩石、尘埃,类似于卫星,它们与土星中心的距离从7.3×104

km延伸到1.4×105km.已知环的外缘颗粒绕土星做圆周运动的周期约为14h,引力常量为6.67×10-11N·m2/kg2,则土星的质量约为

。（估算时不考虑环中颗粒间的相互作用）参考答案：6.4×1026kg

7.某兴趣小组利用图甲所示电路测量电源电动势E和内阻r。根据实验数据绘出如下图所示的R-图线，其中R为电阻箱读数，I为电流表读数，由此可得E=_________v,r=_______参考答案：（2）2.9

0.98.（4分）研究物理问题时，常常需要忽略某些次要因素，建立理想化的物理模型。例如“质点”模型忽略了物体的体积、形状，只计其质量。请再写出两个你所学过的物理模型的名称：

和

模型。参考答案：答案：点电荷、理想气体等9.已知地球的质量为M，万有引力恒量为G，地球半径为R．用以上各量表示，在地球表面附近运行的人造地球卫星的第一宇宙速度v=．参考答案：解：设卫星的质量是m，地球的第一宇宙速度是v，由牛顿第二定律可得：G=m，解得：v=；故答案为：．10.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：11.电磁波在真空中的传播速度是_____________m/s。有一电台发射的电磁波的频率范围是535.0kHz到1605kHz，则它发射的电磁波的最长波长是________________m。

参考答案：答案：3.0×108；5.61×102

12.一质点由位置A向北运动了4m，又转向东运动了3m，到达B点，然后转向南运动了1m，到达C点，在上述过程中质点运动的路程是

m，运动的位移是

m。参考答案：8，13.如图所示，一个半径为R的透明球体放置在水平面上，一束光从A点沿水平方向射入球体后经B点射出，最后射到水平面上的C点。已知，该球体对光的折射率为，则它从球面射出时的出射角＝

；在透明体中的速度大小为

（结果保留两位有效数字）（已知光在的速度c＝3×108m／s）参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.建筑、桥梁工程中所用的金属材料（如钢筋钢梁等）在外力作用下会伸长，其伸长量不仅与和拉力的大小有关，还和金属材料的横截面积有关．人们发现对同一种金属，其所受的拉力与其横截面积的比值跟金属材料的伸长量与原长的比值的比是一个常数，这个常数叫做杨氏模量．用E表示，即:E=；某同学为探究其是否正确，根据下面提供的器材:不同粗细不同长度的同种金属丝；不同质量的重物；螺旋测微器；游标卡尺；米尺；天平；固定装置等．设计的实验如图所示．该同学取一段金属丝水平固定在固定装置上，将一重物挂在金属丝的中点，其中点发生了一个微小下移h（横截面面积的变化可忽略不计）。用螺旋测微器测得金属丝的直径为D；用游标卡尺测得微小下移量为h；用米尺测得金属丝的原长为2L；用天平测出重物的质量m（不超量程）．用游标卡尺测长度时如下图，右图是左图的放大图（放大快对齐的那一部分），读数是

。以上测量量的字母表示该金属的杨氏模量的表达式为:E=

．参考答案：8.94mm；试题分析：游标卡尺上主尺读数为：8mm，游标尺上第47个刻度与主尺上刻度对齐，所以读数为：47×0.02=0.94mm，故最后读数为：8+0.94=8.94mm．由图中几何关系，L+△L=，△L=-L由，解得：；，该金属的杨氏模量的表达式为：考点：游标卡尺的读数；探究弹簧的弹力和伸长量之间的关系15.某研究性学习小组欲测定一块电池的电动势E和内电阻r。（1）先直接用多用表测定该电池电动势，在操作无误的情况下，多用表表盘示数如图a所示，其示数为__________V。（2）然后，用电压表V、电阻箱R、定值电阻R0、开关S、若干导线和该电池组成电路，测定该电池电动势。I．在图b中，根据电路图，用笔画线代替导线，将左侧实物图连接成完整电路。

II．闭合开关S，调整电阻箱阻值R，读出电压表V相应示数U。该学习小组测出大量数据，分析筛选出下表所示的R、U数据，并计算出相应的1/R与1/U的值。请用表中数据在图c坐标纸上描点，并作出1/R-1/U图线。R(W)16671.450.033.325.020.0U(V)8.35.94.84.23.22.91/R(′10-2W-1)0.601.402.003.004.005.001/U(V-1)0.120.170.210.240.310.35III．从图线中可求得待测电池电动势E=_______V。参考答案：（1）8.9或9.0，（3分）(2)（I）图略（3分）（II）图像略(要有描点痕迹，点在所画直线上、下均有分布)（3分）（III）10（9.5—11.0均得分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如15图所示，一束电子（电量为e）以速度V0垂直射入磁感应强度为B，宽为d的匀强磁场中，电子穿出磁场的速度方向与电子原来的入射方向的夹角为30°，（电子重力忽略不计）求:（1）电子的质量是多少？（2）穿过磁场的时间是多少？

（3）若改变初速度大小，使电子刚好不能从A边射出，则此时速度v是多少？

参考答案：（1）（3分）（2）

（3分）

（3）17.已知质量为m的带电液滴，以速度v垂直射入竖直向下的匀强电场E和水平向里匀强磁场B中，液滴在此空间刚好能在竖直平面内做匀速圆周运动．如图所示，(重力加速度为g)求：(1)液滴带电荷量及电性；(2)液滴做匀速圆周运动的半径多大；(3)现撤去磁场，电场强度变为原来的两倍，有界电场的左右宽度为d，液滴仍以速度v从左边界垂直射入，求偏离原来方向的竖直距离。参考答案：（1）；负电（2）（3）解：（1）液滴在空间受到三个力作用：重力、电场力与洛伦兹力；因带电液滴刚好做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，则液滴的重力与电场力相平衡，电场力方向竖直向上，又因电场线方向向下，所以有：液滴带负电，

由于mg=qE；

解得：…①

（2）带电粒子在电场中做圆周运动的向心力由洛伦兹力提供；qvB=m…②

①②两式联立解得：（3）电场变为2E，则加速度水平方向：d=vt竖直方向的偏转距离：解得：【点睛】考查粒子在电场、重力场以及磁场中的圆周运动问题，关键是知道只有洛伦兹力作用下才做匀速圆周运动，理解牛顿第二定律的应用，掌握平衡条件的运用及向心力的表达式．18.25．（22分）为了降低潜艇噪音，提高其前进速度，可用电磁推进器替代螺旋桨。潜艇下方有左、右两组推进器，每组由6个相同的用绝缘材料制成的直线通道推进器构成，其原理示意图如下。在直线通道内充满电阻率ρ=0.2Ω?m的海水，通道中axbxc=0.3mx0.4mx0.3m的空间内，存在由超导线圈产生的匀强磁场，其磁感应强度B=6.4T、方向垂直通道侧面向外。磁场区域上、下方各有axb=0.3mx0.4m的金属板M、N，当其与推进器专用直流电源相连后，在两板之间的海水中产生了从N到M，大小恒为I=1.0x103A的电流，设电流只存在于磁场区域。不计电源内阻及导线电阻，海水密度ρ=1.0x103kg/m3。（1）求一个直线通道推进器内磁场对通电海水的作用力大小，并判断其方向。（2）在不改变潜艇结构的前提下，简述潜艇如何转弯？如何倒车？（3）当潜艇以恒定速度v0=30m/s前进时，海水在出口处相对于推进器的速度v=34m/s，思考专用直流电源所提供的电功率如何分配，求出相应功率的大小。参考答案：（1）将通电海水看成导线，所受磁场力

F=IBL

代入数据得：

用左手定则判断磁场对海水作用力方向向右（或与海水出口方向相同）

（2）考虑到潜艇下方左、右2组推进器，可以开启货关闭不同个数的左、右两侧的直线通道推进器，实施转弯。

改变电流方向，或者磁场方向，可以改变海水所受磁场力的方向，根据牛顿第三定律，使潜艇“倒车”。

（3）电源提供的电功率中第一部分：牵引功率

根据牛顿第三定律：

当

第二部分：海水的焦耳热功率

对单个直线推进器，根据电阻定律：