江西省上饶市私立新世纪中学2022年高三物理期末试题含解析

江西省上饶市私立新世纪中学2022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.如图所示，滑块以初速度v0滑上表面粗糙的固定斜面，到达最高点后又返回到出发点．则能大致反映滑块整个运动过程中速度v、加速度a、动能Ek、重力对滑块所做的功w与时间t或位移x关系的是（取初速度方向为正方向）参考答案：AD2.如图，一很长的、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮，绳两端各系一小球a和b。a球质量为m，静置于地面；b球质量为3m，用手托住，高度为h，此时轻绳刚好拉紧。从静止开始释放b后，a可能达到的最大高度为A．hB．l.5hC．2h

D．2.5h参考答案：B3.1932年，劳伦斯和利文斯设计出了回旋加速器。回旋加速器的工作原理如下图（甲）所示，置于高真空中的D形金属盒半径为R，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可以忽略不计。磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直。A处粒子源产生的粒子，质量为m、电荷量为+q，初速度为0，在加速器中被加速，加速电压为U。加速过程中不考虑相对论效应和重力作用。（1）求粒子第1次和第2次经过两D形盒间狭缝后轨道半径之比；（2）求粒子从静止开始加速到出口处所需的时间t和粒子获得的最大动能Ekm；（3）近年来，大中型粒子加速器往往采用多种加速器的串接组合。例如由直线加速器做为预加速器，获得中间能量，再注入回旋加速器获得最终能量。n个长度逐个增大的金属圆筒和一个靶，它们沿轴线排列成一串，如图（乙）所示（图中只画出了六个圆筒，作为示意)。各筒相间地连接到频率为f、最大电压值为U的正弦交流电源的两端。整个装置放在高真空容器中。圆筒的两底面中心开有小孔。现有一电量为q、质量为m的正离子沿轴线射入圆筒，并将在圆筒间的缝隙处受到电场力的作用而加速（设圆筒内部没有电场）。缝隙的宽度很小，离子穿过缝隙的时间可以不计。已知离子进入第一个圆筒左端的速度为v1，且此时第一、二两个圆筒间的电势差1－2=－U。为为使打到靶上的离子获得最大能量，各个圆筒的长度应满足什么条件？并求出在这种情况下打到靶上的离子的能量。参考答案：（1）设粒子第1次经过狭缝后的半径为r1，速度为v1，

qU=mv12

qv1B=m

（1分）

解得：

同理，粒子第2次经过狭缝后的半径则r1:r2

=1:

（2分）（2）粒子在磁场中运动一个周期，被电场加速两次。设粒子到出口处被加速了n次，

nqU=

（2分）qvmB=m得vm=

（2分）解得n=

带电粒子在磁场中运动的周期为则粒子在磁场中运动的总时间t==

（2分）所以，粒子获得的最大动能Ekm＝＝

（2分）4.放在水平地面上的物体b在水平力F作用下将物体a向光滑的竖直墙壁挤压，如图所示，a处于静止状态，下列说法正确的是

A．a受到的摩擦力有二个

B．a受到的摩擦力大小不随F变化C．a受到的摩擦力大小随F的增大而增大D．a受到的摩擦力方向始终竖直向上参考答案：BD5.（多选）一列横波沿x轴正方向传播，零时刻的波形图如图所示．t1=0与t2=0.8s两时刻，在x轴上﹣3m～3m区间的两波形图正好重合．关于该横波，下列说法中正确的是（）A．波长一定为4mB．质点振动周期可能为0.8sC．该波的波速可能为10m/sD．从0时刻开始计时，x=1m处的质点比x=﹣1m处的质点先到达波峰位置E．在t3=0.4s时，x=﹣2m处的质点位移可能为零参考答案：：解：A、由图可知，该波的波长是4m．故A正确；B、由题意可知，t时刻与（t+0.8）s时刻在x轴上﹣3m﹣3m区间内的波形图如图中同一条图线所示，则有0.8s=nT（N=1，2，3…），所以T=，当n=1时，周期最大，为Tmax=0.8s，故B正确；C、根据v=知，当n=1时，T最大，波速最小，最小波速为vmin=m/s，当n=2时，s，波速：m/s．故C正确；D、横波在x轴上沿x轴正方向传播，t=0时刻x=1m处的质点向下运动，x=﹣1m处的质点向下运动，都是经过半个周期后回到平衡位置，时间是相等的，故D错误．E、由题可知在0.8秒内的经过N个周期，则在（t+0.4）s时，经过的时间是半个周期的整数倍，所以x=﹣2m处质点的位移为a或﹣a，故E错误．故选：ABC二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.17．模块3-5试题（12分）（1）（4分）原子核Th具有天然放射性，它经过若干次α衰变和β衰变后会变成新的原子核。下列原子核中，有三种是Th衰变过程中可以产生的，它们是

（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得3分.选对3个得4分;每选错I个扣2分，最低得分为0分）A．Pb

B．Pb

C．Po

D．Ra

E．Ra（2）（8分）如图，光滑水平面上有三个物块A、B和C，它们具有相同的质量，且位于同一直线上。开始时，三个物块均静止，先让A以一定速度与B碰撞，碰后它们粘在一起，然后又一起与C碰撞并粘在一起，求前后两次碰撞中损失的动能之比。

参考答案：（1）ACD

(2)317、光电计时器是一种研究物体运动情况的常用计时仪器，其结构如图实－1－10(a)所示，a、b分别是光电门的激光发射和接收装置，当有物体从a、b间通过时，光电计时器就可以精确地把物体从开始挡光到挡光结束的时间记录下来．图(b)中MN是水平桌面，Q是长木板与桌面的接触点，1和2是固定在长木板上相距L=0.5m的两个光电门，与之连接的两个光电计时器没有画出，长木板顶端P点悬有一铅锤，实验时，让滑块从长木板的顶端滑下，做匀加速直线运动。光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为1.0×10－2s和4.0×10－3s.用精度为0.05mm的游标卡尺测量滑块的宽度为d，其示数如图(c)所示．

(1)滑块的宽度d＝________cm.(2)已知滑块通过光电门1时的速度v1＝

m/s，滑块通过光电门2时的速度v2＝________m/s.(结果保留两位有效数字)(3)滑块做匀加速运动的加速度a=

m/s2(结果保留三位有效数字)参考答案：1、010

1、0

2、5

5、258.用如图所示的电路测电源的电动势、电阻和的值。已知：电源内阻极小（可不计），伏特表量程为（内阻很大），电阻箱可在范围内调节。（1）将接，闭合，调节电阻箱，读出其示数和对应的电压表的示数；保持电阻箱示数不变，

，读出电压表的示数，则电阻的阻值表达式为

.

（2）现已测得，继续测电源电动势和电阻的值。将接，闭合，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数和对应的电压表示数，将测得的数据绘出如图所示的图线，由于疏忽，图线坐标轴上的物理量和纵轴上物理量的单位均未标明，则

，。参考答案：．将切换接

1.43

1.29.静止的电了经电场加速后，撞击原了使其由基态跃迁到激发态，电子的加速电压至少为_________V；用大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁释放的光了，照射某种金属，有两种频率的光子能使该金属发生光电效应，则该金属的逸出功一定小于__________eV。参考答案：

(1).10.2

(2).12.09【分析】由高能级向低能级跃迁，辐射的光子能量等于两能级间的能级差，当光子的能量大于逸出功，即可发生光电效应；【详解】使处于的氢原子跃迁到激发态，所需要的能量最小，即：则电子的加速电压至少为：；根据光电效应规律可知，从跃迁到和从跃迁到时释放的两种频率的光子能产生光电效应，则从跃迁到时释放出光子的能量为：，则可知该金属的逸出功W0一定小于。【点睛】解决本题的关键知道光子能量与能极差的关系，即，以及知道光电效应产生的条件。10.（5分）重力势能实际上是万有引力势能在地面附近的近似表达式，其更精确的表达式为，式中G为万有引力恒量，M为地球质量，m为物体质量，r为物体到地心的距离，并以无穷远处引力势能为零。现有一质量为m的地球卫星，在离地面高度为H处绕地球做匀速圆周运动，已知地球半径为R，地球表面处的重力加速度为g，地球质量未知，则卫星做匀速圆周运动的线速度为

，卫星运动的机械能为

。参考答案：；11.如图所示，轻质弹簧的劲度系数为k，小球质量为m，平衡时小球在A处，今用力压小球至B处，使弹簧缩短x，则此时弹簧的弹力为

。

参考答案：mg+kx12.如图所示，质量为M，半径为R的均匀圆形薄板可以绕光滑的水平轴A在竖直平面内转动，AB是它的直径，O是它的圆心。现在薄板上挖去一个直径为R的圆，则圆板的重心将从O点向左移动__________R的距离，在B点作用一个垂直于AB的力F使薄板平衡，此时AB恰处于水平位置，则F=_________________。

参考答案：

；

13.一物体放在倾角为的斜面上，向下轻轻一推，它刚好能匀速下滑，若给此物体一个沿斜面向上的初速度V0，则它能上滑的最大路程是____________。参考答案：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.螺线管通电后，小磁针静止时指向如图所示，请在图中标出通电螺线管的N、S极，并标出电源的正、负极。参考答案：N、S极1分电源+、-极15.直角三角形的玻璃砖ABC放置于真空中，∠B＝30°，CA的延长线上S点有一点光源，发出的一条光线由D点射入玻璃砖，如图所示．光线经玻璃砖折射后垂直BC边射出，且此光束经过SD用时和在玻璃砖内的传播时间相等．已知光在真空中的传播速度为c，，∠ASD＝15°.求：①玻璃砖的折射率；②S、D两点间的距离．参考答案：(1)

(2)d试题分析：①由几何关系可知入射角i=45°，折射角r=30°可得②在玻璃砖中光速光束经过SD和玻璃砖内的传播时间相等有可得

SD=d考点：光的折射定律。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（10分）高空实验火箭起飞前，仪器舱内气体的压强，温度,在火箭竖直向上飞行的过程中，加速度的大小等于重力加速度g，仪器舱内水银气压计的示数为已知仪器舱是密封的，那么，这段过程中舱内的温度是多少？水银的密度。参考答案：解析：设气压计玻璃管内水银柱的截面积为S，质量为m，仪器舱飞行过程中，舱内气体的温度为T，压强为P，对水银柱应用牛顿第二定律有

①由于仪器舱内被封闭气体的体积不变，故对被封闭气体在起飞前后的过程应用查理定律有：

②由①得

由②得

17.如果在示波器偏转电极XX'和YY'上都没加电压，电子束从金属板小孔射出后将沿直线运动，打在荧光屏上，在那里产生一个亮斑．如果在偏转电极XX'上不加电压，只在偏转电极YY'上加电压，电子在偏转电极YY'的电场中发生偏转，离开偏转电极YY'后沿直线前进，打在荧光屏上的亮斑在竖直方向发生位移y'，如图乙所示．（1）设偏转电极YY'上的电压为U、板间距离为d，极板长为l1，偏转电极YY'到荧光屏的距离为l2．电子所带电量为e、质量为m，以v0的速度垂直电场强度方向射入匀强电场，如图乙所示．试求y'＝？（2）设电子从阴极射出后，经加速电场加速，加速电压为U；从偏转电场中射出时的偏移量为y．在技术上我们把偏转电场内单位电压使电子产生的偏移量（即y/U）称为示波管的灵敏度φ，试推导灵敏度的表达式，并提出提高灵敏度可以采用的方法．参考答案：（1）根据几何知识可知y'＝y＋l2tanθ…………1电子在电场中运动的时间…………1偏移量

…………1设偏转角度为θ，则…………1所以有…………1即…………1（2）电子在加速电场加速后，有，…………1得电子在YY'内的加速度为，…………1电子在YY'内运动的时间：所以，偏转位移…………1根据灵敏度的定义…………1根据的表达式可知，要提高示波管的灵敏度，可增加偏转电极的长度、减小偏转电极间距离或减小电子枪的加速高压。…………218.如图所示是一个半球形透明物体的侧视图，现在有一细束单色光沿半径OA方向入射，保持入射方向不变，不考虑光线在透明物体内部的反射．（i）将细光束平移到距O点R处的c点，此时透明体左侧恰好不再有光线射出，求透明体对该单色光的折射率；（ii）若细光束平移到距0点0.5R处，求出射光线与0A轴线的交点距0点的距离？参考答案：解：（i）如图所示，光束由C处水平射入，在B处发生全反射，∠OBC为临界角由临界角公式：sinC=①解得：n==②（ii）如图所示，光束由D点水平射入，在E