山西省大同市天鎮(zhèn)縣第四中學(xué)2022年高三物理上學(xué)期期末試卷含解析

山西省大同市天鎮(zhèn)縣第四中學(xué)2022年高三物理上學(xué)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(xiàng)符合題意1.如圖所示，水平面上停放著A、B兩輛小車，質(zhì)量分別為M和m，M＞m，兩車相距為L。人的質(zhì)量也為m，另有不計質(zhì)量的一根硬桿和一根細(xì)繩。第一次人站在A車上，桿插在B車上；第二次人站在B車上，桿插在A車上。兩種情況下，人用同樣大小的力拉繩子，使兩車相遇。設(shè)阻力可忽略不計，兩次小車從開始運(yùn)動到相遇的時間分別為t1和t2，則

A．t1＝t2B．t1＜t2C．t1＞t2D．條件不足，無法判斷參考答案：B2.如圖所示，真空中M、N處放置兩等量異種電荷，a、b、c為電場中的三點(diǎn)，實(shí)線PQ為M、N連線的中垂線，a、b兩點(diǎn)關(guān)于MN對稱，a、c兩點(diǎn)關(guān)于PQ對稱，已知一帶正電的試探電荷從a點(diǎn)移動到c點(diǎn)時，試探電荷的電勢能增加，則以下判定正確的是A．M點(diǎn)處放置的是負(fù)電荷B．a(chǎn)點(diǎn)的場強(qiáng)與c點(diǎn)的場強(qiáng)完全相同C．a(chǎn)點(diǎn)的電勢高于c點(diǎn)的電勢D．若將該試探電荷沿直線由a點(diǎn)移動到b點(diǎn)，則電場力先做正功，后做負(fù)功參考答案：AD3.圖7中虛線所示為靜電場中的等勢面1、2、3、4，相鄰的等勢面之間的電勢差相等，其中等勢面3的電勢為0。一帶正電的點(diǎn)電荷只在靜電力的作用下運(yùn)動，經(jīng)過、點(diǎn)時的動能分別為23eV和5eV。當(dāng)這一點(diǎn)電荷運(yùn)動到某一位置時，其電勢能變?yōu)?8eV，它的動能應(yīng)為（

）A．8eV

B．11eVC．15eV

D．19eV參考答案：D4.原子核式結(jié)構(gòu)學(xué)說是根據(jù)下列哪個實(shí)驗(yàn)或現(xiàn)象提出來的A．光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)

B．氫原子光譜實(shí)驗(yàn)C．α粒子散射實(shí)驗(yàn)

D．天然放射現(xiàn)象參考答案：C5.近日，—個由法國、意大利和澳大利豫等國科學(xué)家組成的研究小組宣布，他們在距離地球2000萬光年的室女座，發(fā)現(xiàn)了由暗物質(zhì)組成的星系。這個被他們命名為“室女座HI21”的星系旋轉(zhuǎn)速度很大，進(jìn)而推斷出這個星系的質(zhì)量是太陽質(zhì)量的l億倍。若假設(shè)地球繞“室女座HI21”星系做勻速圓周運(yùn)動，軌道半徑等于地球繞太陽做勻速圓周運(yùn)動的半徑，則地球繞“室女座HI21”星系做勻速圓周運(yùn)動周期是

A．10-4年

B．104年

C．10-8年

D．108年

參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.1某同學(xué)為了探究桿轉(zhuǎn)動時的動能表達(dá)式，設(shè)計了如圖所示的實(shí)驗(yàn)：質(zhì)量為m的均勻長直桿一端固定在光滑轉(zhuǎn)軸O處，桿由水平位置靜止釋放，用光電門測出另一端A經(jīng)過某位置時的瞬時速度vA，并記下該位置與轉(zhuǎn)軸O的高度差h。⑴設(shè)桿的寬度為L（L很?。?，A端通過光電門的時間為t，則A端通過光電門的瞬時速度vA的表達(dá)式為

▲

。組

次123456h/m0.050.100.150.200.250.30vA/（m·s-1）1.231.732.122.462.743.00vA-1/（s·m-1）0.810.580.470.410.360.33vA2/（m2·s-2）1.503.004.506.057.519.00

⑵調(diào)節(jié)h的大小并記錄對應(yīng)的速度vA，數(shù)據(jù)如上表。為了形象直觀地反映vA和h的關(guān)系，請選擇適當(dāng)?shù)目v坐標(biāo)并畫出圖象。⑶當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭取10m/s2，結(jié)合圖象分析，桿轉(zhuǎn)動時的動能Ek=

▲

（請用質(zhì)量m、速度vA表示）。參考答案：⑴（3分）⑵如圖（縱坐標(biāo)1分，圖象2分）⑶（2分）7.為了用彈簧測力計測定木塊A和長木板B間的動摩擦因數(shù)μ，甲、乙兩同學(xué)分別設(shè)計了如圖所示的甲、乙兩個試驗(yàn)方案。（1）為了用某一彈簧測力計的示數(shù)表示A和B之間的滑動摩擦力大小，你認(rèn)為方案

更易于操作。簡述理由

。（2）若A和B的重力分別為100N和150N，當(dāng)甲中A被拉動時，彈簧測力計a示數(shù)為60N，b示數(shù)為110N，則A、B間的動摩擦因數(shù)為

。

參考答案：（1）甲；因?yàn)榧追桨咐緣K時不需要勻速拉動（2）0.48.一個小物塊從底端沖上足夠長的斜面后，又返回到斜面底端。已知小物塊的初動能為E，它返回到斜面底端的速度大小為v，克服摩擦阻力做功為E/2。若小物塊沖上斜面的動能為2E，則物塊返回斜面底端時的動能為

。參考答案：9.第一代核反應(yīng)堆以鈾235為裂變?nèi)剂?，而在天然鈾中?9%的鈾238不能被利用，為了解決這個問題，科學(xué)家們研究出快中子增殖反應(yīng)堆，使鈾238變成高效核燃料。在反應(yīng)堆中，使用的核燃料是钚239，裂變時釋放出快中子，周圍的鈾238吸收快中子后變成鈾239，鈾239（）很不穩(wěn)定，經(jīng)過_____次β衰變后變成钚239（）。參考答案：210.如圖所示，邊長為L的正方形導(dǎo)線框abcd放在紙面內(nèi)，在ad邊左側(cè)有足夠大的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向里，現(xiàn)使導(dǎo)線框繞a點(diǎn)在紙面內(nèi)順時針轉(zhuǎn)動，經(jīng)時間t轉(zhuǎn)到圖中虛線位置，則在時間t內(nèi)導(dǎo)線框abcd中感應(yīng)電流方向?yàn)開_________方向（選填“順時針”或“逆時針”），平均感應(yīng)電動勢大小等于__________。參考答案：順時針， 11.物理實(shí)驗(yàn)小組利用如圈所示的自制實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn).沿豎直墻面固定一根刻度尺，使刻度尺的零刻度與水平地面重合;在墻上，距離地面L的P點(diǎn)詞定一小定滑輪，用一根輕質(zhì)尼龍絲線繞過定滑輪，兩端拴接質(zhì)量不等的兩個物體A、B.開始時，將兩物體處于相等高度位置，絲線繃直；通過刻度尺，記錄A、B兩物體距離地面的高度為h；然后，同時由靜止釋放A、B物體，較重的A物體豎直下落與地面相碰后靜止，較輕的B物體仍向上運(yùn)動，觀察B物體所能到達(dá)的最大高度為2.5h，并記錄下來

①根據(jù)上述測量的物理量可計算A、B兩物體質(zhì)量之比

;

②用天平測量兩物體質(zhì)量，所得A、B兩物體質(zhì)量之比，與上述①所得數(shù)據(jù)略有差距，試分析造成誤差的原因

參考答案：①3：1（4分）②存在空氣阻力或摩擦阻力、H或h的測量值有誤差（回答出任一個均給分）（2分）①設(shè)物體A落地時的速度為v,則此時B物體的速度大小也是v，選地面為零勢能面，由機(jī)械能守恒得，A落地后，對B物體，由機(jī)械能守恒可得，由動能定理可得0-，以上三式聯(lián)立可得.②由于有空氣阻力和尼龍絲線與滑輪間的摩擦的影響，還有H或h的測量值不準(zhǔn)確都會造成實(shí)驗(yàn)誤差。12.一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波，在t＝0時刻波剛好傳播到x＝6m處的質(zhì)點(diǎn)A，如圖所示，已知波的傳播速度為48m/s。請回答下列問題：①從圖示時刻起再經(jīng)過________s，質(zhì)點(diǎn)B第一次處于波峰；②寫出從圖示時刻起質(zhì)點(diǎn)A的振動方程為________cm。參考答案：①0.5②①B點(diǎn)離x=0處波峰的距離為△x=24m，當(dāng)圖示時刻x=0處波峰傳到質(zhì)點(diǎn)B第一次處于波峰，則經(jīng)過時間為②波的周期為，圖示時刻，A點(diǎn)經(jīng)過平衡向下運(yùn)動，則從圖示時刻起質(zhì)點(diǎn)A的振動方程為13.如圖所示，河道寬L＝100m，河水越到河中央流速越大，假定流速大小u＝0.2xm/s（x是離河岸的垂直距離）一汽船相對水的航速是10m/s，它自A處出發(fā)，船頭垂直河岸方向渡河到達(dá)對岸B處，則過河時間為________s；在這段時間內(nèi)汽船順著河道向下游漂行的距離為________m。參考答案：10；50。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置測量小滑車和木板之間的動摩擦因數(shù)。主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：i．將帶滑輪的長木板固定在水平桌面上，按圖連接實(shí)驗(yàn)裝置，小滑車置于打點(diǎn)計時器附近，牽引端只掛一個鉤碼。ii．接通電源，由靜止釋放小滑車，小滑車運(yùn)動至木板左端附近時制動小滑車，關(guān)閉電源，取下紙帶，計算出小車勻加速運(yùn)動時的加速度；iii．依次從小滑車上取下第一個、第二個、第三個……鉤碼掛在牽引端，重復(fù)步驟ii，分別計算小車勻加速運(yùn)動時的加速度、、……iv．在坐標(biāo)系中描點(diǎn)，用直線擬合，計算動摩擦因數(shù)（m為牽引端鉤碼總質(zhì)量，設(shè)小滑車及實(shí)驗(yàn)中所有鉤碼的總質(zhì)量為M）。請回答下列問題：（1）關(guān)于實(shí)驗(yàn)原理及操作，下列說法正確的是_____。A．實(shí)驗(yàn)中必須平衡摩擦力B．滑輪與小滑車間的細(xì)繩應(yīng)與木板平行C．必須保證牽引端鉤碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小滑車和車上鉤碼的總質(zhì)量D．還需要測得小滑車的質(zhì)量（2）某條紙帶測量數(shù)據(jù)如圖2所示，A、B、C、D、E、F、G為7個相鄰的計數(shù)點(diǎn)，相鄰的兩個計數(shù)點(diǎn)之間還有四個點(diǎn)未畫出。量出相鄰的計數(shù)點(diǎn)之間的距離分別為AB=4.22cm、BC=4.65cm、CD=5.08cm、DE=5.49cm、EF=5.91cm、FG=6.34cm。已知打點(diǎn)計時器的工作頻率為50Hz，則小滑車的加速度值為a=m/s2（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）______；（3）測得圖線在a軸上的截距為b，已知重力加速度為g，則小滑車與木板間的動摩擦因數(shù)表達(dá)式為_______。參考答案：

(1).B；

(2).0.42；

(3).；試題分析：(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)的目的和要求事項(xiàng)分析答題；(2)利用逐差法求得小滑車的加速度；(3)根據(jù)牛頓第二定律表示出小車的加速度，即可判斷出截距，進(jìn)而求得摩擦因數(shù)。解：(1)A項(xiàng)：該實(shí)驗(yàn)的目的是為了測量小滑車與長木板之間的摩擦因數(shù)，所以在實(shí)驗(yàn)的過程中，不能調(diào)整長木板傾斜程度，平衡摩擦力，否則不能測量摩擦因數(shù)，故A錯誤；B項(xiàng)：為了保證鉤碼的重力提供小滑車的拉力，必須保證繩與木板平行，故B正確；C項(xiàng)：依次從小滑車上取下第一個、第二個、第三個…鉤碼掛在牽引端，不需要保證引端鉤碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小滑車和車上鉤碼的總質(zhì)量，故C錯誤；D項(xiàng)：根據(jù)mg=Ma，由于整個過程中保持總質(zhì)量不變，故無需測量小車的質(zhì)量，故D錯誤。(2)AB=4.22cm=0.0422m、BC=4.65cm=0.0465m、CD=5.08cm=0.0508m、DE=5.49cm=0.0549m、EF=5.91cm=0.0591、FG=6.34cm=0.0634m

根據(jù)△x=aT2可得；(3)根據(jù)mgμ（M-m）g=Ma可知，故-μg=b解得：?！军c(diǎn)睛】本題考查了實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)、求動摩擦因數(shù)、求加速度，知道實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)、實(shí)驗(yàn)原理、應(yīng)用牛頓第二定律與勻變速直線運(yùn)動的推論即可正確解題。15.某課外研究小組為了制作一種傳感器，需要選用一電器元件.圖甲為該電器元件的伏安特性曲線，有同學(xué)對其提出質(zhì)疑，先需進(jìn)一步驗(yàn)證該伏安特性曲線，實(shí)驗(yàn)室備有下列器材：器材（代號）

規(guī)

格電流表（A1）

量程0～50mA,內(nèi)阻約為50Ω電流表（A2）

量程0～200mA,內(nèi)阻約為10Ω電壓表（V1）

量程0～3V,內(nèi)阻約為10kΩ電壓表（V2）

量程0～15V,內(nèi)阻約為25kΩ滑動變阻器（R1）

阻值范圍0～15Ω，允許最大電流1A滑動變阻器（R2）

阻值范圍0～1kΩ，允許最大電流100mA

直流電源（E）

輸出電壓6V，內(nèi)阻不計開關(guān)（S）

導(dǎo)線若干(1)為提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確程度，電流表應(yīng)選用

；電壓表應(yīng)選用

；滑動變阻器應(yīng)選用

.(以上均填器材代號)(2)為達(dá)到上述目的，請?jiān)趫D乙所示的虛線框內(nèi)畫出正確的實(shí)驗(yàn)電路原理圖，并標(biāo)明所用器材的代號.

(3)若發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)測得的伏安特性曲線與圖中曲線完全吻合，則該元件的電阻阻值隨電壓的增大而

（選填“增大”、“減小”或“不變”），當(dāng)該電器元件兩端電壓U=2.0V時元件消耗的電功率為

W．參考答案：(1)A2（1分）

V1（1分）R1

（1分）(2)如圖所示（3分）(3)減?。?分），0.12（1分）

四、計算題：本題共3小題，共計47分16.在一次治理超載和超限的執(zhí)法中，一輛執(zhí)勤的警車停在公路邊．當(dāng)警員發(fā)現(xiàn)從他旁邊以72km/h的速度勻速行駛的貨車嚴(yán)重超載時，決定前去追趕．經(jīng)過10s后警車發(fā)動起來，并以2.5m/s2的加速度做勻加速運(yùn)動，但警車的行駛速度必須控制在90km/h以內(nèi)．求：（1）警車在追趕貨車的過程中，兩車間的最大距離是多少？（2）警車發(fā)動后要多少時間才能追上貨車？參考答案：解：（1）警車在追趕貨車的過程中，當(dāng)兩車速度相等時，它們間的距離最大，設(shè)警車發(fā)動后經(jīng)過時間兩車的速度相等．則所以兩車間的最大距離為：（2），當(dāng)警車剛達(dá)到最大速度時，運(yùn)動時間為：因?yàn)?，故此時警車尚未趕上貨車，且此時兩車距離為：警車達(dá)到最大速度后做勻速運(yùn)動，設(shè)再經(jīng)△t時間追上貨車，則有：所以警車發(fā)動后要經(jīng)過才能追上貨車．答：（1）警車在追趕貨車的過程中，兩車間的最大距離是280m（2）警車發(fā)動后要65s時間才能追上貨車【考點(diǎn)】勻變速直線運(yùn)動的位移與時間的關(guān)系；勻變速直線運(yùn)動的速度與時間的關(guān)系．【分析】貨車勻速運(yùn)動在前面，警車從靜止開始勻加速運(yùn)動在后面追，剛開始貨車的速度大于警車速度，故兩車之間的距離越來越大，當(dāng)兩車速度相等時，位移最大，之后警車速度大于貨車，兩車之間的距離逐漸減小直至追上．在此過程中注意，警車發(fā)動的時間，貨車在做勻速運(yùn)動，而警車不能一直加速下去，當(dāng)速度達(dá)到90km/h時就不能增加了，而做勻速運(yùn)動．所以該題要先分析警車能不能在勻加速階段追上貨車，若不能，則在勻速階段追上．當(dāng)警車追上貨車時兩車位移相等．17.傾斜雪道的長為25m，頂端高為15m，下端經(jīng)過一小段圓弧過渡后與很長的水平雪道相接，如圖所示。一滑雪運(yùn)動員在傾斜雪道的頂端以水平速度v0=8m/s飛出，在落到傾斜雪道上時，運(yùn)動員靠改變姿勢進(jìn)行緩沖使自己只保留沿斜面的分速度而不彈起。除緩沖外運(yùn)動員可視為質(zhì)點(diǎn)，過渡軌道光滑，其長度可忽略。設(shè)滑雪板與雪道的動摩擦因數(shù)μ=0.2，求運(yùn)動員在水平雪道上滑行的距離（取g=10m/s2）參考答案：74.8m（提示：先計算出平拋時間為1.2s，當(dāng)時水平分速度為vx=8m/s，豎直分速度vy=12m/s，因此沿斜面的實(shí)際速度v=13.6m/s該位置離水平面h=7.8m，到斜坡底的水平距離為10.4m。從該位置起到停止運(yùn)動全過程用動能定理可得。18.如圖所示，將某正粒子放射源置于原點(diǎn)O，其向各方向射出的粒子速度大小均為v0、質(zhì)量均為m、電荷量均為q．在0≤y≤d的一、二象限范圍內(nèi)分布著一個勻強(qiáng)電場，方向與y軸正向相同，在d＜y≤2d的一、二象限范圍內(nèi)分布著一個勻強(qiáng)磁場，方向垂直于xoy平面向里．粒子離開電場上邊