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廣東省惠州市惠陽區(qū)沙田中學2022年高三物理期末試卷含解析一、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.關(guān)于多普勒效應說法正確的是(
)A.若波源向觀察者靠近,則波源發(fā)出的頻率變小B.若波源向觀察者靠近,則觀察者接收到的頻率變大C.觀察者遠離波源,則波源發(fā)出的頻率變小D.若波源與觀察者相互靠近,則觀察者接收到的頻率變小參考答案:B2.(多選)環(huán)形對撞機是研究高能粒子的重要裝置。帶電粒子被電壓加速后,注入對撞機的高真空環(huán)狀的空腔內(nèi),由于勻強磁場的作用,帶電粒子局限在圓環(huán)狀空腔內(nèi)做半徑恒定的圓周運動,粒子碰撞時發(fā)生核反應。關(guān)于帶電粒子的比荷q/m、加速電壓U和磁感應強度B以及粒子運動的周期的關(guān)系,下列說法中正確的是A.對于給定的加速電壓,帶電粒子的比荷q/m越大,磁感應強度B越大B.對于給定的加速電壓,帶電粒子的比荷q/m越大,磁感應強度B越小C.對于給定的帶電粒子,加速電壓U越大,粒子運動的周期越小D.對于給定的帶電粒子,加速電壓U越大,粒子運動的周期越大參考答案:BC帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動,洛倫茲力提供向心力有:,解得:,粒子在電場中被加速,由動能定理有:,聯(lián)立解得:,帶電粒子運行的周期,根據(jù)這兩個表達式可知:對于給定的加速電壓,帶電粒子的比荷越大,磁感應強度B越小,選項B正確,A錯誤;對于給定的帶電粒子,加速電壓U越大,電子獲得的速度v越大,要保持半徑r不變,B應增大,則T會減小,選項C正確,D錯誤。3.(2015?昌平區(qū)二模)下列能揭示原子具有核式結(jié)構(gòu)的是()A.α粒子散射實驗B.天然放射現(xiàn)象C.電子的發(fā)現(xiàn)D.氫原子光譜是線狀譜參考答案:A原子的核式結(jié)構(gòu)解:A、α粒子散射實驗中少數(shù)α粒子能發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn),說明原子中絕大部分質(zhì)量和全部正電荷都集中在原子核上,盧瑟福就此提出了原子具有核式結(jié)構(gòu)學說.故A正確.B、天然放射現(xiàn)象揭示了原子核有復雜的結(jié)構(gòu).故B錯誤.C、電子的發(fā)現(xiàn)揭示了原子有復雜結(jié)構(gòu).故C錯誤.D、氫原子光譜的發(fā)現(xiàn)解釋了原子的穩(wěn)定性以及原子光譜的分立特征.故D錯誤.故選:A4.(單選)如圖所示,傾角為30°,重為80N的斜面體靜止在水平面上.一根彈性輕桿一端垂直固定在斜面體上,桿的另一端固定一個重為2N的小球,小球處于靜止狀態(tài)時,下列說法正確的是
(
)A.斜面有向左運動的趨勢
B.地面對斜面的支持力為80NC.小球?qū)椥暂p桿的作用力為2N,方向豎直向下D.彈性輕桿對小球的作用力為2N,方向垂直斜面向上參考答案:C把小球、桿和斜面作為整體受力分析可知,僅受重力和地面的支持力,且二力平衡,故A、B錯;對小球受力分析知,只受豎直向下的重力和桿給的豎直向上的彈力(桿對小球的力不一定沿桿),故C對,D錯5.一列簡諧橫波某時刻的波形如圖(甲)所示,該時刻開始計時,波上A質(zhì)點的振動圖像如圖(乙)所示,則
A.這列波沿x軸正方向傳播
B.這列波的波速是25m/s
C.從該時刻起經(jīng)0.4s,A質(zhì)點通過的路程是16cm
D.從該時刻起,質(zhì)點P將比質(zhì)點Q晚回到平衡位置參考答案:
答案:BC二、填空題:本題共8小題,每小題2分,共計16分6.放射性同位素C被考古學家稱為“碳鐘”,它可以用來判定古生物體的年代.宇宙射線中高能量中子碰撞空氣中的氮原子后,就會形成很不穩(wěn)定的C,它很容易發(fā)生β衰變,變成一個新核,其半衰期為5730年.該衰變的核反應方程式為.C的生成和衰變通常是平衡的,即生物機體中C的含量是不變的.當生物體死亡后,機體內(nèi)C的含量將會不斷減少.若測得一具古生物遺骸中C含量只有活體中的25%,則這具遺骸距今約有11460年.參考答案:考點:原子核衰變及半衰期、衰變速度.專題:衰變和半衰期專題.分析:根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒寫出核反應方程;經(jīng)過一個半衰期,有半數(shù)發(fā)生衰變,通過剩余的量確定半衰期的次數(shù),從而求出遺骸距今約有多少年.解答:解:根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒得,.經(jīng)過一個半衰期,有半數(shù)發(fā)生衰變,測得一古生物遺骸中的C含量只有活體中的25%,根據(jù)=得,n=2,即經(jīng)過2個半衰期,所以t=2×5730=11460年.故答案為:;
11460點評:解決本題的關(guān)鍵知道在核反應中電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒,以及知道半衰期的定義.7.某同學在某次實驗中用多用表測得電阻絲的電阻如圖所示,選擇的倍率為“×10”,可知金屬絲的電阻R=
Ω;如果在測量中,指針的偏角太小,應該
(填“增大”或“減小”)參考答案:8.如圖,汽車在平直路面上勻速運動,用跨過光滑定滑輪的輕繩牽引輪船,汽車與滑輪間的繩保持水平。當牽引輪船的繩與水平方向成角時,輪船速度為v,繩的拉力對船做功的功率為P,此時繩對船的拉力為__________。若汽車還受到恒定阻力f,則汽車發(fā)動機的輸出功率為__________。參考答案:;【考點定位】功率;速度的合成與分解【名師點睛】本題重點是掌握運動的合成與分解,功率的計算。重點理解:因為繩不可伸長,沿繩方向的速度大小相等。9.(5分)從足夠高處先后讓兩個鋼球自由下落,兩球間用長為10米的細繩連結(jié)。第一個球下落1秒鐘后第二個球開始下落。不計空氣阻力及繩的質(zhì)量,則在第二個球開始下落后
s,連結(jié)兩球的細繩剛好被拉直。(g=10m/s2)參考答案:
0.510.磁電式電流表(表頭)最基本的組成部分是磁鐵和放在磁鐵兩極之間的線圈,由于線圈的導線很細,允許通過的電流很弱,所以在使用時還要擴大量程.已知某一表頭G,內(nèi)阻Rg=30Ω,滿偏電流Ig=5mA,要將它改裝為量程為0~3A的電流表,所做的操作是并聯(lián)(填“串”或者“并”)一個0.05Ω的電阻.參考答案:考點:磁電式電表原理.分析:把電流表改裝成大量程電流表,應給電流表并聯(lián)一個電阻,阻值R并=,I為量程.解答:解:改裝成電流表是要擴大電流的量程,使用并聯(lián)電路的分流原理;要并聯(lián)的阻值為:R并===0.05Ω;故答案為:并,0.05.點評:改裝成電流表要并聯(lián)電阻分流,電阻值等于滿偏電壓除以所分最大電流,改裝成電壓表要串聯(lián)電阻分壓,電阻值等于量程除以滿偏電流減去原內(nèi)阻.11.
(5分)裂變反應是目前核能利用中常用的反應,以原子核為燃料的反應堆中,當俘獲一個慢中子后發(fā)生的裂變反應可以有多種方式,其中一種可表示為:反應方程下方的數(shù)字中子及有關(guān)原子的靜止質(zhì)量(以原子質(zhì)量單位u為單位)。已知1u的質(zhì)量對應的能量為9.3×102MeV,此裂變反應釋放出的能量是________MeV。參考答案:答案:1.8×10212.(4分)如圖所示,電源電動勢為E,內(nèi)阻為r,電阻阻值為R,線圈的直流電阻為零,自感系數(shù)為L,電容器的電容為C。開關(guān)S先是閉合的,現(xiàn)斷開S,則LC振蕩電路中的最大電流為
,此LC振蕩電路輻射的電磁波在真空中的波長是
(設(shè)真空中的光速為c)參考答案:
答案:13.如圖為“用DIS(位移傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計算機)研究加速度和力的關(guān)系”的實驗裝置。(1)在該實驗中必須采用控制變量法,應保持小車的總質(zhì)量不變,用鉤碼所受的重力作為___________,用DIS測小車的加速度。(2)改變所掛鉤碼的數(shù)量,多次重復測量。在某次實驗中根據(jù)測得的多組數(shù)據(jù)可畫出a-F關(guān)系圖線(如圖所示)。①分析此圖線的OA段可得出的實驗結(jié)論是_________________________________。②(單選題)此圖線的AB段明顯偏離直線,造成此誤差的主要原因是A.小車與軌道之間存在摩擦
B.導軌保持了水平狀態(tài)C.所掛鉤碼的總質(zhì)量太大
D.所用小車的質(zhì)量太大參考答案:(1)小車所受外力,(2)①加速度與外力成正比,②C,三、簡答題:本題共2小題,每小題11分,共計22分14.(選修3-4)(6分)如圖所示,己知平行玻璃磚的折射率,厚度為。入射光線以入射角60°射到玻璃磚的上表面,經(jīng)玻璃磚折射從下表面射出,出射光線與入射光線平行,求兩平行光線間距離。(結(jié)果可用根式表示)參考答案:解析:∵n=
∴r=300
(2分)
光路圖如圖所示
∴L1=d/cosr=
(2分)
∴L2=L1sin300=
(2分)15.(簡答)如圖12所示,一個截面為直角三角形的劈形物塊固定在水平地面上.斜面,高h=4m,a=37°,一小球以Vo=9m/s的初速度由C點沖上斜面.由A點飛出落在AB面上.不計一切阻力.(Sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)求.(l)小球到達A點的速度大小;(2)小球由A點飛出至第一次落到AB面所用時間;(3)小球第一次落到AB面時速度與AB面的夾角的正切值參考答案:(1)1(2)0.25s(3)6.29N機械能守恒定律.解析:(1)從C到A對小球運用動能定理],解得v0=1m/s(2)將小球由A點飛出至落到AB面的運動分解為沿斜面(x軸)和垂直于斜面(y軸)兩個方向;則落回斜面的時間等于垂直于斜面方向的時間所以(3)小球落回斜面時沿斜面方向速度垂直斜面方向速度vy=1m/s,所以(1)由機械能守恒定律可以求出小球到達A點的速度.
(2)小球離開A后在豎直方向上先做勻減速直線運動,后做自由落體運動,小球在水平方向做勻速直線運動,應用運動學公式求出小球的運動時間.
(3)先求出小球落在AB上時速度方向與水平方向間的夾角,然后再求出速度與AB面的夾角θ的正切值.四、計算題:本題共3小題,共計47分16.在490m的高空,以240m/s的速度水平飛行的轟炸機,追擊一魚雷艇,該艇正以25m/s的速度與飛機同方向行駛。試問,飛機應在魚雷艇后面多遠處投下炸彈,才能擊中該艇?參考答案:17.半徑為R的玻璃半圓柱體,橫截面如圖所示,圓心為O,兩條平行單色紅光沿截面射向圓柱面,方向與底面垂直,光線1的入射點A為圓柱面的頂點,光線2的入射點B,∠AOB=60°,已知該玻璃對紅光的折射率n=,求:兩條光線經(jīng)柱面和底面折射后的交點與O點的距離d.參考答案:解:光線1通過玻璃磚后不偏折.作出光路圖,如圖所示.光線2在圓柱面上的入射角θ1=60°,由折射定律得:
n=,得到:sinθ2==,得:θ2=30°由幾何知識得:θ1′=60°﹣θ2=30°又由折射定律得:n=代入解得:θ2′=60°由于△BOC是等腰三角形,則==R所以d=cotθ2′=R答:兩條光線經(jīng)柱面和底面折射后的交點與O點的距離d為R.18.如圖所不,輕質(zhì)桿長為3L,在桿的A、B兩端分別固定質(zhì)量均為m的球A和球B,桿上距球A為L處的點O裝在光滑的水平轉(zhuǎn)動軸上,桿和球在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動,當球B運動到最低點時,桿對球B的作用力大小為2mg,已知當?shù)刂亓铀俣葹間,求此時:(1)球B轉(zhuǎn)動的角速度大小,線速度大小;(2)A球?qū)U的作用力大小以及方向;(3)在點O處,輕質(zhì)桿對水平轉(zhuǎn)動軸的作用力大小和方向.參考答案:(1)=;(2)F2=-,球?qū)U是向下的壓力;(3)2.5mg,桿對轉(zhuǎn)軸的作用力向下【詳解】(1)小球B受重力和彈力的合力提供向心力,根據(jù)牛頓第二定律:F1-mg=mω2(
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