山西省運城市城關中學2022年高三物理期末試題含解析

山西省運城市城關中學2022年高三物理期末試題含解析一、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.如圖，MN、PQ是間距為L的平行光滑金屬導軌，置于磁感應強度為B，方向垂直導軌所在平面向里的勻強磁場中，M、P間接有一阻值為R的電阻．一根與導軌接觸良好、有效阻值為的金屬棒ab垂直導軌放置，并在水平外力F作用下以速度v向右勻速運動，不計導軌電阻，則A．通過電阻R的電流方向為P→R→M

B．a(chǎn)b兩點間的電壓為BLvC．a(chǎn)端電勢比b端高

D．外力F做的功等于電阻R產(chǎn)生的焦耳熱參考答案：C2.（單選）如圖所示，兩根輕彈簧的上端與天花板相接，下端通過細繩繞在動滑輪上，質量為m的重物掛在動滑輪上，彈簧的勁度系數(shù)分別為2k和k，動滑輪的半徑為R，質量不計。系統(tǒng)平衡時重物的高度在O點，現(xiàn)用一豎直向下的力拉重物，使重物靜止在A點，然后由靜止釋放。已知OA的長度為2L，OB的長度為L，計算重物經(jīng)過B點時的加速度大小為A.

B.

C.

D.參考答案：【知識點】彈力牛頓第二定律B2C2【答案解析】A解析：當重物經(jīng)過O點和B點時，設勁度系數(shù)為2k的伸長量分別為、，則勁度系數(shù)為k的伸長量為、和，則，依題意有，，解得，故選A【思路點撥】對物體受力分析，注意勁度系數(shù)為k的伸長量為勁度系數(shù)為2k的伸長量的2倍，然后根據(jù)牛頓第二定律求解加速度。3.關于靜電場下列說法中正確的是（）A．將負電荷由電勢低的地方移到電勢高的地方，電勢能一定增加B．無論是正電荷還是負電荷，從電場中某點移到無窮遠處時，靜電力做的正功越多，電荷在該點的電勢能越大C．在同一個等勢面上的各點，場強的大小必然是相等的D．電勢下降的方向就是電場場強的方向參考答案：B【考點】電勢差與電場強度的關系；電勢能．【分析】根據(jù)EP=q?，求解電勢能的變化情況；電場力做功與電勢能變化的關系，類似于重力做功與重力勢能變化的關系；正電荷在電勢越高的位置，電荷的電勢能越大；在等勢面上，電勢處處相等，場強不一定相等．【解答】解：A、根據(jù)EP=q?，將負電荷由電勢低的地方移到電勢高的地方，電勢能減?。蔄錯誤．B、無論是正電荷還是負電荷，從電場中某點移到無窮遠處時，靜電力做的正功越多，因無窮遠處電勢能為零，因此電荷在該點的電勢能越大．故B正確．C、在等勢面上，電勢處處相等，場強不一定相等；故C錯誤．D、電勢下降最快的方向才是電場場強的方向．故D錯誤．故選：B．4.（單選）圖示為中國制造的第一款防空能力卓越、反艦能力一流的世界級驅逐艦，因裝備了類似于美國“宙斯盾”系統(tǒng)中的SPY-1型相控陣雷達，被外媒稱為“中華神盾”。軍艦上大量采用了高頻焊接，其原理如下圖所示，線圈通以高頻交變電流，金屬工件的焊縫中就產(chǎn)生大量焦耳熱，將焊縫熔化焊接。下列說法中正確的是(

)A．要使焊接處產(chǎn)生的熱量較大，可采用增大交變電流的電壓B．要使焊接處產(chǎn)生的熱量較大，可采用增大交變電流的頻率C．線圈中通以恒定電流時，也能在焊縫中產(chǎn)生電流D．感應加熱是利用線圈電阻產(chǎn)生的焦耳熱直接焊接的參考答案：B5.（單選）如圖，運行軌道在同一平面內(nèi)的兩顆人造衛(wèi)星A、B，同方向繞地心做勻速圓周運動，此時刻A、B連線與地心恰在同一直線上且相距最近，己知A的周期為T，B的周期為．下列說法正確的是A．A的線速度大于B的線速度B．A的加速度大于B的加速度C．A、B與地心連線在相同時間內(nèi)掃過的面積相等D．從此時刻到下一次A、B相距最近的時間為2T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.計算地球周圍物體的重力勢能更一般的方法是這樣定義的：跟地球中心的距離為r時，物體具有的萬有引力勢能為EP=－，M為地球的質量，m為物體的質量，以離地球無窮遠為引力勢能零地位置。若物體發(fā)射速度達到一定的程度就能逃脫地球的引力作用范圍，這個速度叫地球的逃逸速度。已知地球的半徑為R.則物體從地面移到無限遠的過程中，引力做功_____________。參考答案：7.在白熾燈照射下，從用手指捏緊的兩塊玻璃板的表面能看到彩色條紋，這是光的______現(xiàn)象；通過兩根并在一起的鉛筆狹縫去觀察發(fā)光的白熾燈，也會看到彩色條紋，這是光的______現(xiàn)象。參考答案：干涉，衍射8.盧瑟福通過如圖所示的實驗裝置發(fā)現(xiàn)了質子。（1）盧瑟福用a粒子轟擊_______核，第一次實現(xiàn)了原子核的____________。（2）關于該實驗，下列說法中正確的是（

）A．通過顯微鏡來觀察熒光屏上a粒子所產(chǎn)生的閃光B．銀箔可以吸收產(chǎn)生的新粒子C．實驗必須在真空、密封容器內(nèi)進行D．測出新產(chǎn)生的粒子的質量和電量，明確這就是氫原子核參考答案：（1）氮，人工轉變；（2）D

9.某同學用圖示實驗裝置測量物塊與木板間的動摩擦因數(shù).帶有窄片的物塊被一彈簧彈射裝置射出去，沿水平木板滑行，途中經(jīng)過O處的光電門，最后停在了木板上的M點，重力加速度為g.①測得窄片的寬度為L，記下窄片通過光電門的時間，還需要測量的物理量有_________________；（標明相關物理量的符號）②物塊和木板間的動摩擦因數(shù)=_______________________.參考答案：還需要測量出OM間的距離s，由動能定理可知又，解得。10.（4分）用塑料部件代替金屬部件可以減小汽車質量，從而可以節(jié)能。假設汽車使用塑料部件后質量為原來的4/5，而其它性能不變。若車行駛時所受的阻力與車的質量成正比，則與原來相比，使用塑料部件的汽車能節(jié)省

%的汽油。

參考答案：答案：20%11.(4分)兩個單擺甲和乙，它們的擺長之比為4∶1，若它們在同一地點做簡諧運動，則它們的周期之比T甲:T乙=

。在甲擺完成10次全振動的時間內(nèi)，乙擺完成的全振動次數(shù)為

。參考答案：答案：2：1

2012.為了探究加速度與力的關系，某同學設計了如圖所示的實驗裝置，帶滑輪的長木板水平放置，板上有兩個光電門相距為d，滑塊通過細線與重物相連，細線的拉力F大小等于力傳感器的示數(shù)．讓滑塊從光電門1由靜止釋放，記下滑到光電門2的時間t，改變重物質量來改變細繩拉力大小，重復以上操作5次，得到下列表格中5組數(shù)據(jù)．（1）若測得兩光電門之間距離為d=0．5m，運動時間t=0．5s，則a=

☆

m/s2；（2）依據(jù)表中數(shù)據(jù)在坐標紙上畫出a-F圖象．（3）由圖象可得滑塊質量m=

☆

kg，滑塊和軌道間的動摩擦因數(shù)=☆

．g=10m／s2）參考答案：13.在均勻介質中選取平衡位置在同一直線上的9個質點，相鄰兩質點間的距離均為0.1m，如圖(a)所示．一列橫波沿該直線向右傳播，t=0時到達質點1，質點1開始向下運動，振幅為0.4m，經(jīng)過時間0.6s第一次出現(xiàn)如圖（b）所示的波形．該列橫波傳播的速度為___________________；寫出質點1的振動方程_______________．參考答案：解：由圖可知，在0.6s內(nèi)波傳播了1.2m，故波速為

（2分）

該波周期為T=0.4s，振動方程為，代入數(shù)據(jù)得三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.某同學用如圖所示裝置“研究物體的加速度與外力關系”，他將光電門固定在氣墊軌道上的某點B處，調節(jié)氣墊導軌水平后，用重力為F的鉤碼，經(jīng)繞過滑輪的細線拉滑塊，每次滑塊從同一位置A由靜止釋放，測出遮光條通過光電門的時間t。改變鉤碼個數(shù)，重復上述實驗。記錄的數(shù)據(jù)及相關計算如下表。實驗次數(shù)12345F/N0.490.981.471.962.45t/（ms）40.428.623.320.218.1t2/（ms）21632.2818.0542.9408.0327.66.112.218.424.530.6（1）為便于分析F與t的關系，應作出

的關系圖象，并在如圖坐標紙上作出該圖線。（2）由圖線得出F與t的關系是

。

（3）設AB間的距離為s，遮光條的寬度為d，請你由實驗中所測數(shù)據(jù)推導出物體的加速度與外力的關系

。

參考答案：（1）

圖略（2）與成正比（3）推導過程：在誤差允許范圍內(nèi)，物體質量一定時，加速度與外力成正比15.（6分）用右圖所示的電路，測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻。電池的內(nèi)阻較小，為了防止在調節(jié)滑動變阻器時造成短路，電路中用一個定值電阻R0起保護作用。除電池、開關和導線外，可供使用的實驗器材還有：（a）電流表（量程0.6A、3A）；（b）電壓表（量程3V、15V）（c）定值電阻（阻值1、額定功率5W）（d）定值電阻（阻值10，額定功率10W）（e）滑動變阻器（陰值范圍0--10、額定電流2A）（f）

滑動變阻器（阻值范圍0-100、額定電流1A）那么（1）要正確完成實驗，電壓表的量程應選擇

V，電流表的量程應選擇

A；R0應選擇

的定值電阻，R應選擇阻值范圍是

的滑動變阻器。（2）引起該實驗系統(tǒng)誤差的主要原因是

。參考答案：（1）3，0.6，1，0～10。（2）由于電壓表的分流作用造成電流表讀數(shù)總是比電池實際輸出電流小。解析：由于電源是一節(jié)干電池（1.5V），所選量程為3V的電壓表；估算電流時，考慮到干電池的內(nèi)阻一般幾Ω左右，加上保護電阻，最大電流在0.5A左右，所以選量程為0.6A的電流表；由于電池內(nèi)阻很小，所以保護電阻不宜太大，否則會使得電流表、電壓表取值范圍小，造成的誤差大；滑動變阻器的最大阻值一般比電池內(nèi)阻大幾倍就好了，取0～10Ω能很好地控制電路中的電流和電壓，若取0～100Ω會出現(xiàn)開始幾乎不變最后突然變化的現(xiàn)象。關于系統(tǒng)誤差一般由測量工具和所造成測量方法造成的，一般具有傾向性，總是偏大或者偏小。本實驗中由于電壓表的分流作用造成電流表讀數(shù)總是比測量值小，造成E測<E真，r測<r真。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖14所示，質量為m=0．05kg的小球A，用長為L=0．lm的細繩吊起處于靜止狀態(tài)（小球與水平地面接觸，但無相互作用），光滑斜面的底端與A相距S=2m?，F(xiàn)有一滑塊B質量也為m，從固定的斜面上高度h=1．3m處由靜止滑下，與A碰撞后粘合在一起。若不計空氣阻力，且A和B都可視為質點，B與水平地面之間的動摩擦因數(shù)=0．25，g取10m/s2。求：

（1）B與A碰撞前瞬間，B速度的大小vB;

（2）B與A碰撞后粘合在一起的瞬間，二者共同速度的大小VAB;

（3）B與A碰撞后瞬間受到細繩拉力的大小F。參考答案：17.在光滑絕緣的水平面上，存在平行于水平面向右的勻強電場，電場強度為E，水平面上放置兩個靜止，且均可看做質點的小球A和B，兩小球質量均為m，A球帶電荷量為+Q，B球不帶電，A、B連線與電場線平行，開始時兩球相距L，在電場力作用下A球與B球發(fā)生對心彈性碰撞，設碰撞過程中，A、B兩球間無電量轉移．（1）第一次碰撞結束瞬間A、B兩球的速度各為多大？（2）從開始到即將發(fā)生第二次碰到這段過程中電場力做了多少功？（3）從開始即將發(fā)生第二次碰撞這段過程中，若要求A在運動過程中對桌面始終無壓力且剛好不離開水平桌面（v=0時刻除外），可以在水平面內(nèi)加一與電場正交的磁場，請寫出磁場B與時間t的函數(shù)關系．參考答案：解（1）A球的加速度，碰前A的速度，碰前B的速度vB1=0．

設碰后A、B球速度分別為v'A1、v'B1，兩球發(fā)生碰撞時，由動量守恒和能量守恒定律有：

mvA1=mv′A1+mv′B1

所以A與B碰撞后交換速度：v'A1=0，（2）設A球開始運動時為計時零點，即t=0，A、B球發(fā)生第一次、第二次的碰撞時刻分別為t1、t2

對A球由勻變速度公式有：

第一次碰后，經(jīng)t2﹣t1時間A、B兩球發(fā)生第二次碰撞，設碰前瞬間A、B兩球速度分別為vA2和vB2由位移關系有：

解得：t2=3t1=3

vB2=v'B1=由功能關系可得：W電=[另解：兩個過程A球發(fā)生的位移分別為x1、x2，x1=L，由勻變規(guī)律推論x2=4L，根據(jù)電場力做功公式有W=QE（x1+x2）=5QEL]（3）對A球在豎直方向上由平衡條件得：

從A開始運動到發(fā)生第一次碰撞：

（）

從第一次碰撞到發(fā)生第二次碰撞：

（）答：（1）第一次碰撞結束瞬間A、B兩球的速度各為0、．（2）從開始到即將發(fā)生第二次碰到這段過程中電場力做了5QEL的功．（3）若要求A在運動過程中對桌面始終無壓力且剛好不離開水平桌面（v=0時刻除外），可以在水平面內(nèi)加一與電場正交的磁場，那么磁場B與時間t的函數(shù)關系式為：①從A開始運動到發(fā)生第一次碰撞：

（）；②從第一次碰撞到發(fā)生第二次碰撞：（）．【考點】帶電粒子在勻強磁場中的運動；動量守恒定律；帶電粒子在勻強電場中的運動．【分析】（1）從A開始運動到與B球碰撞，由動能定理或牛頓第二定律及運動學公式可求得碰前A的速度，發(fā)生彈性碰撞，由動量守恒定律和機械能守恒定律可以求出碰后AB兩球的速度，記得結論的話：質量相等的兩個球發(fā)生彈性碰撞速度交換．（2）由于交換速度，則A球第一次碰撞后由靜止再經(jīng)電場加速，而B球做勻速直線運動．當A球再次追上B時，兩者的位移相等，從而能求出追上的時間及追上時A的速度．由能量守恒定律就能求出該過程中電場力做的總功．（3）由題設條件，小球A在運動過程中對