山東省東營市勝利油田第三職業(yè)中學(xué)2022年高三物理下學(xué)期期末試題含解析

山東省東營市勝利油田第三職業(yè)中學(xué)2022年高三物理下學(xué)期期末試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.下列關(guān)于近代物理的敘述中，正確的是A.光電效應(yīng)是金屬表面的原子吸收光子后由原子核釋放出電子的現(xiàn)象，光電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率成正比B.氫原子輻射光子后，其電勢能減小，核外電子動(dòng)能增大C.氘核()和氚核()聚合成氦核()，會放出一個(gè)正電子，發(fā)生質(zhì)量虧損，釋放核能D.某種放射性元素半衰期為5天，則100個(gè)該元素原子核經(jīng)過5天時(shí)，一定還剩50個(gè)未發(fā)生衰變參考答案：B【詳解】A．光電效應(yīng)是具體指在一定頻率光子的照射下，某些物質(zhì)內(nèi)部的電子會被光子激發(fā)出來而形成電流的現(xiàn)象，根據(jù)光電效應(yīng)方程，最大初動(dòng)能和頻率不是正比關(guān)系，A錯(cuò)誤B．氫原子輻射光子，放出能量，由高能級進(jìn)入低能級，因?yàn)殡x核更近了，環(huán)繞速度變大，動(dòng)能變大，但總能量減小，所以勢能減小，B正確C．根據(jù)核反應(yīng)方程，放出一個(gè)中子，C錯(cuò)誤D．因?yàn)榘胨テ谑菍Υ罅繕颖镜慕y(tǒng)計(jì)規(guī)律，對100個(gè)而言，數(shù)量太小，不符合統(tǒng)計(jì)規(guī)律，D錯(cuò)誤2.環(huán)形對撞機(jī)是研究高能離子的重要裝置，如圖9所示正、負(fù)離子由靜止經(jīng)過電壓為U的直線加速器加速后，沿圓環(huán)切線方向注入對撞機(jī)的真空環(huán)狀空腔內(nèi)，空腔內(nèi)存在著與圓環(huán)平面垂直的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。(兩種帶電粒子將被局限在環(huán)狀空腔內(nèi)，沿相反方向做半徑相等的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，從而在碰撞區(qū)迎面相撞)為維持帶電粒子在環(huán)狀空腔中的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是()

圖9A．對于給定的加速電壓，帶電粒子的比荷越大，磁感應(yīng)強(qiáng)度B越大B．對于給定的加速電壓，帶電粒子的比荷越大，磁感應(yīng)強(qiáng)度B越小C．對于給定的帶電粒子，加速電壓U越大，粒子運(yùn)動(dòng)的周期越小D．對于給定的帶電粒子，不管加速電壓U多大，粒子運(yùn)動(dòng)的周期都不變參考答案：BC3.如圖所示，相距為d的兩塊金屬板M、N與電源相連接，電鍵閉合后，M、N間有勻強(qiáng)電場，一重力不計(jì)的帶電粒子垂直于電場方向從M邊緣射入電場，恰好打在N板中央，求：（1）保持電鍵閉合狀態(tài)，為使粒子剛好能飛出電場，N板向下移動(dòng)多少？（2）將電鍵打開，仍欲使粒子剛好飛出電場，N板向下移動(dòng)多少？

參考答案：.d;3d略4.（單選）如圖，兩個(gè)圓形線圈P和Q，懸掛在光滑絕緣桿上．通以方向相同的電流，若I1>I2，

P、Q受到安培力大小分別為為F1和F2，則P和Q

A．相互吸引，F(xiàn)1>F2B．相互排斥，F(xiàn)1>F2C．相互排斥，F(xiàn)1=F2D．相互吸引，F(xiàn)1=F2參考答案：答案：D：結(jié)論：平行電流相互吸引，依據(jù)牛頓第三定律作用力與反作用力等大反向，D正確。5.如圖所示，理想變壓器原副線圈的匝數(shù)比為10：1，b是原線圈d的中心抽頭，電壓表和電流表均為理想電表，除R外其余電阻不計(jì)。在c、d兩端加上ul=220sin

l00（V）的交變電壓。則（

）

A．若單刀雙擲開關(guān)接a，則電壓表示數(shù)為22VB．若單刀雙擲開關(guān)接a，再將滑動(dòng)變阻器觸片P向下移，電壓表示數(shù)變大C．若將單刀雙擲開關(guān)由a撥向b，兩電流表的示數(shù)均變大D．若將單刀雙擲開關(guān)由a撥向b，變壓器的輸入功率變大

參考答案：二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.土星周圍有美麗壯觀的“光環(huán)”,組成環(huán)的顆粒是大小不等、線度從1μm到10m的巖石、塵埃,類似于衛(wèi)星,它們與土星中心的距離從7.3×104

km延伸到1.4×105km.已知環(huán)的外緣顆粒繞土星做圓周運(yùn)動(dòng)的周期約為14h,引力常量為6.67×10-11N·m2/kg2,則土星的質(zhì)量約為

。（估算時(shí)不考慮環(huán)中顆粒間的相互作用）參考答案：6.4×1026kg

7.某興趣小組利用圖甲所示電路測量電源電動(dòng)勢E和內(nèi)阻r。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出如下圖所示的R-圖線，其中R為電阻箱讀數(shù)，I為電流表讀數(shù)，由此可得E=_________v,r=_______參考答案：（2）2.9

0.98.（4分）研究物理問題時(shí)，常常需要忽略某些次要因素，建立理想化的物理模型。例如“質(zhì)點(diǎn)”模型忽略了物體的體積、形狀，只計(jì)其質(zhì)量。請?jiān)賹懗鰞蓚€(gè)你所學(xué)過的物理模型的名稱：

和

模型。參考答案：答案：點(diǎn)電荷、理想氣體等9.已知地球的質(zhì)量為M，萬有引力恒量為G，地球半徑為R．用以上各量表示，在地球表面附近運(yùn)行的人造地球衛(wèi)星的第一宇宙速度v=．參考答案：解：設(shè)衛(wèi)星的質(zhì)量是m，地球的第一宇宙速度是v，由牛頓第二定律可得：G=m，解得：v=；故答案為：．10.如圖所示，矩形線圈面積為S,匝數(shù)為N,電阻為r，線圈接在阻值為R的電阻兩端，其余電阻不計(jì)，線圈繞OO軸以角速度在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，電阻R兩端電壓的有效值為________，在線圈從圖示位置（線圈平面與磁場平行）轉(zhuǎn)過90的過程中，通過電阻R的電荷量為________參考答案：11.電磁波在真空中的傳播速度是_____________m/s。有一電臺發(fā)射的電磁波的頻率范圍是535.0kHz到1605kHz，則它發(fā)射的電磁波的最長波長是________________m。

參考答案：答案：3.0×108；5.61×102

12.一質(zhì)點(diǎn)由位置A向北運(yùn)動(dòng)了4m，又轉(zhuǎn)向東運(yùn)動(dòng)了3m，到達(dá)B點(diǎn)，然后轉(zhuǎn)向南運(yùn)動(dòng)了1m，到達(dá)C點(diǎn)，在上述過程中質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的路程是

m，運(yùn)動(dòng)的位移是

m。參考答案：8，13.如圖所示，一個(gè)半徑為R的透明球體放置在水平面上，一束光從A點(diǎn)沿水平方向射入球體后經(jīng)B點(diǎn)射出，最后射到水平面上的C點(diǎn)。已知，該球體對光的折射率為，則它從球面射出時(shí)的出射角＝

；在透明體中的速度大小為

（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（已知光在的速度c＝3×108m／s）參考答案：三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.建筑、橋梁工程中所用的金屬材料（如鋼筋鋼梁等）在外力作用下會伸長，其伸長量不僅與和拉力的大小有關(guān)，還和金屬材料的橫截面積有關(guān)．人們發(fā)現(xiàn)對同一種金屬，其所受的拉力與其橫截面積的比值跟金屬材料的伸長量與原長的比值的比是一個(gè)常數(shù)，這個(gè)常數(shù)叫做楊氏模量．用E表示，即:E=；某同學(xué)為探究其是否正確，根據(jù)下面提供的器材:不同粗細(xì)不同長度的同種金屬絲；不同質(zhì)量的重物；螺旋測微器；游標(biāo)卡尺；米尺；天平；固定裝置等．設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)如圖所示．該同學(xué)取一段金屬絲水平固定在固定裝置上，將一重物掛在金屬絲的中點(diǎn)，其中點(diǎn)發(fā)生了一個(gè)微小下移h（橫截面面積的變化可忽略不計(jì)）。用螺旋測微器測得金屬絲的直徑為D；用游標(biāo)卡尺測得微小下移量為h；用米尺測得金屬絲的原長為2L；用天平測出重物的質(zhì)量m（不超量程）．用游標(biāo)卡尺測長度時(shí)如下圖，右圖是左圖的放大圖（放大快對齊的那一部分），讀數(shù)是

。以上測量量的字母表示該金屬的楊氏模量的表達(dá)式為:E=

．參考答案：8.94mm；試題分析：游標(biāo)卡尺上主尺讀數(shù)為：8mm，游標(biāo)尺上第47個(gè)刻度與主尺上刻度對齊，所以讀數(shù)為：47×0.02=0.94mm，故最后讀數(shù)為：8+0.94=8.94mm．由圖中幾何關(guān)系，L+△L=，△L=-L由，解得：；，該金屬的楊氏模量的表達(dá)式為：考點(diǎn)：游標(biāo)卡尺的讀數(shù)；探究彈簧的彈力和伸長量之間的關(guān)系15.某研究性學(xué)習(xí)小組欲測定一塊電池的電動(dòng)勢E和內(nèi)電阻r。（1）先直接用多用表測定該電池電動(dòng)勢，在操作無誤的情況下，多用表表盤示數(shù)如圖a所示，其示數(shù)為__________V。（2）然后，用電壓表V、電阻箱R、定值電阻R0、開關(guān)S、若干導(dǎo)線和該電池組成電路，測定該電池電動(dòng)勢。I．在圖b中，根據(jù)電路圖，用筆畫線代替導(dǎo)線，將左側(cè)實(shí)物圖連接成完整電路。

II．閉合開關(guān)S，調(diào)整電阻箱阻值R，讀出電壓表V相應(yīng)示數(shù)U。該學(xué)習(xí)小組測出大量數(shù)據(jù)，分析篩選出下表所示的R、U數(shù)據(jù)，并計(jì)算出相應(yīng)的1/R與1/U的值。請用表中數(shù)據(jù)在圖c坐標(biāo)紙上描點(diǎn)，并作出1/R-1/U圖線。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．從圖線中可求得待測電池電動(dòng)勢E=_______V。參考答案：（1）8.9或9.0，（3分）(2)（I）圖略（3分）（II）圖像略(要有描點(diǎn)痕跡，點(diǎn)在所畫直線上、下均有分布)（3分）（III）10（9.5—11.0均得分）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如15圖所示，一束電子（電量為e）以速度V0垂直射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，寬為d的勻強(qiáng)磁場中，電子穿出磁場的速度方向與電子原來的入射方向的夾角為30°，（電子重力忽略不計(jì)）求:（1）電子的質(zhì)量是多少？（2）穿過磁場的時(shí)間是多少？

（3）若改變初速度大小，使電子剛好不能從A邊射出，則此時(shí)速度v是多少？

參考答案：（1）（3分）（2）

（3分）

（3）17.已知質(zhì)量為m的帶電液滴，以速度v垂直射入豎直向下的勻強(qiáng)電場E和水平向里勻強(qiáng)磁場B中，液滴在此空間剛好能在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．如圖所示，(重力加速度為g)求：(1)液滴帶電荷量及電性；(2)液滴做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑多大；(3)現(xiàn)撤去磁場，電場強(qiáng)度變?yōu)樵瓉淼膬杀?，有界電場的左右寬度為d，液滴仍以速度v從左邊界垂直射入，求偏離原來方向的豎直距離。參考答案：（1）；負(fù)電（2）（3）解：（1）液滴在空間受到三個(gè)力作用：重力、電場力與洛倫茲力；因帶電液滴剛好做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由洛倫茲力提供向心力，則液滴的重力與電場力相平衡，電場力方向豎直向上，又因電場線方向向下，所以有：液滴帶負(fù)電，

由于mg=qE；

解得：…①

（2）帶電粒子在電場中做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由洛倫茲力提供；qvB=m…②

①②兩式聯(lián)立解得：（3）電場變?yōu)?E，則加速度水平方向：d=vt豎直方向的偏轉(zhuǎn)距離：解得：【點(diǎn)睛】考查粒子在電場、重力場以及磁場中的圓周運(yùn)動(dòng)問題，關(guān)鍵是知道只有洛倫茲力作用下才做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，理解牛頓第二定律的應(yīng)用，掌握平衡條件的運(yùn)用及向心力的表達(dá)式．18.25．（22分）為了降低潛艇噪音，提高其前進(jìn)速度，可用電磁推進(jìn)器替代螺旋槳。潛艇下方有左、右兩組推進(jìn)器，每組由6個(gè)相同的用絕緣材料制成的直線通道推進(jìn)器構(gòu)成，其原理示意圖如下。在直線通道內(nèi)充滿電阻率ρ=0.2Ω?m的海水，通道中axbxc=0.3mx0.4mx0.3m的空間內(nèi)，存在由超導(dǎo)線圈產(chǎn)生的勻強(qiáng)磁場，其磁感應(yīng)強(qiáng)度B=6.4T、方向垂直通道側(cè)面向外。磁場區(qū)域上、下方各有axb=0.3mx0.4m的金屬板M、N，當(dāng)其與推進(jìn)器專用直流電源相連后，在兩板之間的海水中產(chǎn)生了從N到M，大小恒為I=1.0x103A的電流，設(shè)電流只存在于磁場區(qū)域。不計(jì)電源內(nèi)阻及導(dǎo)線電阻，海水密度ρ=1.0x103kg/m3。（1）求一個(gè)直線通道推進(jìn)器內(nèi)磁場對通電海水的作用力大小，并判斷其方向。（2）在不改變潛艇結(jié)構(gòu)的前提下，簡述潛艇如何轉(zhuǎn)彎？如何倒車？（3）當(dāng)潛艇以恒定速度v0=30m/s前進(jìn)時(shí)，海水在出口處相對于推進(jìn)器的速度v=34m/s，思考專用直流電源所提供的電功率如何分配，求出相應(yīng)功率的大小。參考答案：（1）將通電海水看成導(dǎo)線，所受磁場力

F=IBL

代入數(shù)據(jù)得：

用左手定則判斷磁場對海水作用力方向向右（或與海水出口方向相同）

（2）考慮到潛艇下方左、右2組推進(jìn)器，可以開啟貨關(guān)閉不同個(gè)數(shù)的左、右兩側(cè)的直線通道推進(jìn)器，實(shí)施轉(zhuǎn)彎。

改變電流方向，或者磁場方向，可以改變海水所受磁場力的方向，根據(jù)牛頓第三定律，使?jié)撏А暗管嚒薄?/p>

（3）電源提供的電功率中第一部分：牽引功率

根據(jù)牛頓第三定律：

當(dāng)

第二部分：海水的焦耳熱功率

對單個(gè)直線推進(jìn)器，根據(jù)電阻定律：