2022年山西省運城市東關中學高三物理上學期期末試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.（單選）如圖所示，甲、乙是擺長相同的兩個單擺，它們中間用一根細線相連，兩擺線均與豎直方向成θ角．已知甲的質量小于乙的質量，當細線突然斷開后，甲、乙兩擺都做簡諧運動，下列說法正確的是（）A．甲不會與乙碰撞B．甲的運動周期小于乙的運動周期C．甲的振幅小于乙的振幅D．甲的最大速度小于乙的最大速度參考答案：考點：單擺周期公式；單擺．專題：單擺問題．分析：根據能量守恒定律判斷出它們上升的最大高度相同．單擺的周期T=，周期與擺球的質量、振幅無關．解答：解：根據能量守恒定律判斷出它們上升的最大高度相同．所以兩球不會相撞，振幅相同．根據．單擺的周期T=，周期與擺球的質量、振幅無關．根據動能定理，由最高點到最低點，mgl（1﹣cosθ）=，v=，所以甲乙最大速度相等．故A正確，B、C、D錯誤．故選A．點評：解決本題的關鍵掌握單擺的周期公式T=，以及會熟練運用能量守恒、動能定理、機械能守恒定律．2.（單選）下列說法正確的是（）A．太陽輻射的能量主要來自太陽內部的核裂變反應B．湯姆生發現電子，表明原子具有核式結構C．Bi的半衰期是5天，12gBi經過15天后還有1.5g未衰變D．按照玻爾理論．氫原子核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道參考答案：解：A、太陽輻射的能量主要來自太陽內部的聚變反應，A錯誤；B、湯姆遜發現了電子，盧瑟福提出原子具有核式結構，B錯誤；C、經過15天是3各半衰期，剩余質量為原來的=1.5g，C正確；D、按照玻爾理論．氫原子核外電子從半徑較大的軌道躍遷到半徑較小的軌道，D錯誤；故選：C3.K介子衰變的方程為Kπ。其中K介子和π介子帶負電的基元電荷，π0介子不帶電。一個K介子沿垂直于磁場的方向射入勻強磁場中，其軌跡為圓弧AP，衰變后產生π介子的軌跡為圓弧PB，兩軌跡在P點相切，它們的半徑和之比為2∶1。π0介子的軌跡未畫出。由此可知π介了的動量與π0的動量大小之比為

(

)

A.1∶1

B.1∶2

C.1∶3

D.1∶6參考答案：答案：C4.A、B兩輛汽車在平直公路上朝同一方向運動，如圖所示為兩車運動的v—t圖象，下面對陰影部分的說法正確的是（

）

A．若兩車從同一點出發，它表示兩車再次相遇前的最大距離

B．若兩車從同一點出發，它表示兩車再次相遇前的最小距離

C．若兩車從同一點出發，它表示兩車再次相遇時離出發點的距離

D．表示兩車出發時相隔的距離參考答案：A5.如圖所示，物體a、b用一根不可伸長的細線相連，再用一根輕彈簧跟a相連，彈簧上端固定在天花板上，已知物體a、b的質量相等。當在P點處剪斷繩子的瞬間A．物體a的加速度大小為g

B．物體a的加速度大小為0

C．物體b的加速度大小為0

D．物體b的加速度大小為2g參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.（多選）一列橫波在x軸上沿x軸正方向傳播，振幅為A，在t與t+0.4s兩時刻在x軸上﹣3m到3m的區間內的波形圖如圖同一條圖線所示，則正確的是（）A．質點振動的最大周期為0.4sB．該波的最大波速為10m/sC．從t時開始計時，x=2m處的質點比x=2.5m處的質點先回到平衡位置D．在t+0.2s時，x=﹣2m處的質點位移一定為A參考答案：考點：波長、頻率和波速的關系；橫波的圖象．分析：根據波形圖的周期性，重復性，可列出在0.4秒內的經過N個周期，從而得出波速的通項式，并由此確定周期的最大值和波速的最小值．根據時間與周期的關系分析質點的位移．由波的傳播方向來確定質點的振動方向，判斷回到平衡位置的先后．解答：解：A、B、由題意可知，t=0時刻與t=0.4s時刻在x軸上﹣3m至﹣3m區間內的波形圖如圖中同一條圖線所示，則有0.4s=NT（N=1，2，3…），所以當N=1時，周期最大，為T=0.4s，根據v=，當N=1時，波速最小為lOm/s，故A正確，B錯誤；C、橫波沿x軸正方向傳播，t=0時刻，x=2m處的質點向下運動，x=2.5m處的質點先向上運動再回到平衡位置，所以從t=0開始計時，x=2m處的質點比x=2.5m處的質點先回到平衡位置，C正確；D、在t+0.2s時，x=﹣2m處的質點位移為零．D錯誤；故選：AC．點評：此題關鍵要理解波的傳播周期性與重復性，列出周期的通項，掌握波速、頻率與波長的關系，理解質點的振動方向與波的傳播方向．7.在β衰變中常伴有一種稱為“中微子”的粒子放出．中微子的性質十分特別，因此在實驗中很難探測。1953年，萊尼斯和柯文建造了一個由大水槽和探測器組成的實驗系統，利用中微子與水中11H的核反應，間接地證實了中微子的存在．（1）中微子與水中的11H發生核反應，產生中子(01n)和正電子(＋10e)，即中微子＋11H―→01n＋＋10e

可以判定，中微子的質量數和電荷數分別是________．（3分）(填寫選項前的字母)A．0和0

B．0和1C．1和0

D．1和1（2）上述核反應產生的正電子與水中的電子相遇，與電子形成幾乎靜止的整體后，可以轉變為兩個光子(γ)，即

＋10e＋－10e―→2γ.

已知正電子和電子的質量都為9.1×10－31kg，反應中產生的每個光子的能量約為____

____J．（4分）

普朗克常量為h=6.63×10－34J·s

1u質量對應的能量為931.5MeV參考答案：8.在豎直平面內，一根光滑金屬桿彎成如圖所示形狀，相應的曲線方程為（單位：m），式中。將一光滑小環套在該金屬桿上，并從x＝0處以的初速度沿桿向下運動，取重力加速度。則當小環運動到時的速度大小v＝

m/s；該小環在x軸方向最遠能運動到x＝

m處。參考答案：答案：5，解析：小環在金屬桿上運動時，只有重力做功，機械能守恒。取為零勢能面，根據機械能守恒定律有，將和分別代入曲線方程，求得此時環的縱坐標位置，，，將數據你入上式得。當小環在運動到最遠位置時，小環的速度等于零。根據機械能守恒定律有，而，所以有，所以有。9.某同學將力傳感器固定在小車上，然后把繩的一端固定在傳感器控鉤上，用來測量繩對小車的拉力，探究在小車及傳感器總質量不變時加速度跟它們所受拉力的關系，根據所測數據在坐標系中作出了如圖所示的a—F圖象；

(1)圖線不過坐標原點的原因是

；

（2)本實驗中是否仍需要細沙和桶的總質量遠小于小車和傳感器的總質量

(填“是”或“否”)；

(3)由圖象求出小車和傳感器的總質量為

kg。參考答案：10.一束光從空氣射向折射率為的某種介質，若反射光線與折射光線垂直，則入射角為_____．真空中的光速為c，則光在該介質中的傳播速度為_____．參考答案：11.一質點繞半徑為R的圓周運動了一圈，則其位移大小為

，路程是

，若質點運動了圓周，則其位移大小為

，路程是

。參考答案：、、、12.登山運動員在登雪山時要注意防止紫外線的過度照射，尤其是眼睛更不能長時間被紫外線照射，否則將會嚴重地損壞視力。有人想利用薄膜干涉的原理設計一種能大大減小紫外線對眼睛的傷害的眼鏡。他選用的薄膜材料的折射率為n=1.6，所要消除的紫外線的頻率為7.5Hz。則該紫外線在薄膜材料中的波長為

▲

m；要減少紫外線進入人眼，該種眼鏡上的鍍膜的最少厚度為

▲

m.參考答案：2.5×10-7m(2分)

1.25×10-7m13.吊橋AB長L，重G1，重心在中心。A端由鉸鏈支于地面，B端由繩拉住，繩繞過小滑輪C掛重物，重量G2已知。重力作用線沿鉛垂線AC，AC=AB。當吊橋與鉛垂線的夾角θ=_____________吊橋能平衡，此時鉸鏈A對吊橋的作用力FA=_____________。參考答案：2arcsin，三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.為了測定某電池的電動勢E（約10V~11V）和電阻r（小于2Ω），需要把一個量程為5V的直流電壓表接一固定電阻（用電阻箱代表），改裝為量程為15V的電壓表，然后用伏安法測電源的電動勢和內電阻，以下是該實驗的操作過程：

（1）把電壓表量程擴大，實驗電路如圖甲所示，請完成第五步的填空。

第一步：把滑動變阻器滑動片移到最右端

第二步：把電阻箱阻值調到零

第三步：閉合電鍵

第四步：把滑動變阻器滑動片調到適當位置，使電壓表讀數為4.5V

第五步：把電阻箱阻值調到適當值，使電壓表讀數為

V

第六步：不再改變電阻箱阻值，保持電壓表和電阻箱串聯，撤去其它線路，即得量程為15V的電壓表（2）上述實驗可供選擇的器材有：

A.某電池（電動勢約10V~11V，內電阻小于2Ω）B.電壓表（量程為5V，內阻約4kΩ）

C.電阻箱（阻值范圍0~99999Ω）

D.電阻箱（阻值范圍0~9999Ω）

E.滑動變阻器（阻值為0~20Ω，額定電流2A）F.滑動變阻器（阻值為0~20kΩ，額定電流0.2A）

電阻箱應選

，滑動變阻器應選

。（3）用該擴大了量程的電壓表（電壓表的表盤沒變），測電源電動勢E和內電阻r，實驗電路如圖乙所示，得到多組電壓U和電流I的值，并作出U—I圖線如圖丙所示，可知電池的電動勢為

V，內電阻為

Ω。（保留3位有效數字）。參考答案：（1）1.5

（2）D

E

（3）10.5

1.54

15.某興趣小組在一次實驗中需測量一只量程已知的電壓表的內阻，現提供如下器材：①待測電壓表一只（量程3V，內阻約3kΩ待測）；②電流表一只（量程3A，內阻0.01Ω）；③電池組（電動勢約為3V，內阻不計）；

④滑動變阻器一個；⑤變阻箱一個（可以讀出電阻值，0-9999Ω）；

⑥開關和導線若干。某同學利用上面所給器材，進行如下實驗操作：（1）該同學設計了如圖甲、乙兩個實驗電路。為了更準確地測出該電壓表內阻的大小，你認為其中相對比較合理的是

（填“甲”或“乙”）電路。（2）用你選擇的電路進行實驗時，閉合電鍵S，改變阻值，記錄需要直接測量的物理量：電壓表的讀數和

（填上文字和符號）；（3）為方便計算電壓表的內阻，需作出相應的直線圖線，請從下面選項中選擇適當的坐標軸：

A．

B.

C.

D.（4）設該直線圖像的斜率為k、截距為b，則用k、b表示出的電壓表內阻的表達式=

。參考答案：【知識點】伏安法測電阻．J10【答案解析】（1）乙；電壓表內阻太大，會導致電流表示數幾乎為零而無法準確讀數．

（2）電阻箱的阻值R；（3）C；（4）．解析：：（1）圖甲所示電路滑動變阻器與電壓表串聯接入電路，電源電動勢為3V，電壓表內阻約為3KΩ，由于電壓表內阻太大，電路電流很小幾乎為零，電流表無法準確讀數，因此甲電路不合理；由于電阻箱電阻最大阻值為9999Ω，改變電阻箱阻值可以改變電壓表示數，測出多組實驗數據，因此比較合理的實驗電路是乙．

（2）選用圖甲所示實驗電路，閉合電鍵S，改變阻值，記錄需要直接測量的物理量：電壓表的讀數U和電阻箱阻值R．

（3）電壓表內阻約為3KΩ，電源內阻約為1Ω，相對于電壓表內阻來說電源內阻可以忽略不計，由閉合電路歐姆定律可得：E=UV+IR=U+R，則：=R，應用圖象法處理實驗數據時，應作出-R圖象，故選C．

（4）由=R可知，-R圖象的斜率：k=，截距b=，則電壓表內阻RV=；【思路點撥】（1）電壓表內阻很大，串聯接入電路后電路電流很小，電流表示數幾乎為零，無法準確讀數，因此不能用伏安法測電壓表內阻，應使用電壓表與電阻箱組成電路測電壓表內阻．

（2）實驗時需要測出電壓表示數與對應的電阻箱阻值．

（3）應用圖象法處理實驗數據時，圖象為直線最簡單，根據閉合電路的歐姆定律求出電壓與電阻箱阻值關系，然后作出合適的圖象．

（4）根據函數表達式求出斜率k與截距b的表達式，然后求出電壓表內阻．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.一輛值勤的警車停在直公路邊，當警員發現從他旁邊以的速度勻速行駛的貨車有違章行為時，決定去追趕，經警車發動起來，以加速度做勻加速運動，試問：

（1）在警車追上貨車之前，兩車間的最大距離是多少？

（2）若警車能達到的最大速度是，達到最大速度后勻速運動。則警車發動起來后至少要多長的時間才能追上違章的貨車？參考答案：（1）在警車追上貨車之前，兩車速度相等時，兩車間的距離最大，設警車發動起來后兩車速度相等，兩車間的距離最大為

則

4分（2）若警車的最大速度是，則警車發動起來后加速時間為，加速位移為則

所以警車還沒追上貨車，這以后勻速運動追趕

3分設再經時間追上：則

解得

2分

所以警車發動起來后追上貨車經歷的時間為17.豎直平面內的半圓軌道光滑且與水平地面相切于B點，一質量為1kg的堅硬小物塊A（可視為質點），靜止在光滑的水平地面上，如圖所示．一顆質量為10g的子彈以505m/s的速度向左飛來，正好打中并留在小物塊內，它們一起向左運動，已知R=0.4m，g=10m/s2．求：①子彈打中小物塊并合成一個整體時的共同速度；②小物塊在C點對軌道頂端的壓力大小；③小物塊落地點與B點的水平距離．參考答案：解：①子彈打中小物塊的過程，取向左為正方向，由動量守恒定律得：mv0=