山西省晉城市第三中學(xué)2022年高三物理期末試卷含解析

山西省晉城市第三中學(xué)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(jì)15分．每小題只有一個選項(xiàng)符合題意1.質(zhì)量相等的A、B兩物體放在同一水平面上，分別受到水平拉力F1、F2的作用而從靜止開始從同一位置出發(fā)沿相同方向做勻加速直線運(yùn)動。經(jīng)過時間t0和4t0，當(dāng)二者速度分別達(dá)到2v0和v0時分別撤去F1和F2，以后物體做勻減速運(yùn)動直至停止。兩物體運(yùn)動的v–t圖象如圖所示。下列結(jié)論正確的是

A．物體A、B的位移大小之比是6:5

B．在2t0—3t0之間的某一時刻B能追上A

C．F1和F2的大小之比是8:1

D．整個運(yùn)動過程中F1和F2做功之比是3:5參考答案：A2.在科學(xué)發(fā)展史上，不少物理學(xué)家作出了重大貢獻(xiàn)。下列陳述中符合歷史事實(shí)的是

A．在研究電磁現(xiàn)象時，安培利用假設(shè)思想方法引入了“場”的概念B．通過邏輯推理亞里士多德認(rèn)為兩個從同一高度自由落下的物體，重物體與輕物體下落一樣快C．牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，并第一次在實(shí)驗(yàn)室里利用放大的思想方法測出了萬有引力常量D．伽利略通過理想斜面實(shí)驗(yàn)，說明物體的運(yùn)動不需要力來維持參考答案：

答案：D3.（單選）校運(yùn)會跳高比賽時在沙坑里填沙，這樣做的目的是可以減?。ǎ〢．人的觸地時間B．人受到的沖量C．人的動量變化量D．人的動量變化率參考答案：解：調(diào)高比賽時，運(yùn)動員從與沙坑接觸到靜止動量的變化量相等△p，由動量定理可知，人受到的合力的沖量I=△p是一定的，人落在沙坑中比落在地面上延長了人與沙坑的接觸時間，t變大，由動量定理得：△P=Ft，=F，△p一定，t越長，動量變化率越小，人受到的合外力越小，越安全；故選：D．4.如圖所示，真空中有直角坐標(biāo)系xOy，在x軸上固定著關(guān)于O點(diǎn)對稱的等量異號點(diǎn)電荷+Q和-Q，C是y軸上的一個點(diǎn)，D是x軸上的一個點(diǎn)，DE連線垂直于x軸。將一個點(diǎn)電荷+q從O移動到D，電場力對它做功為W1，將這個點(diǎn)電荷從C移動到E，電場力對它做功為W2。下列判斷正確的是A．兩次移動電荷電場力都做正功，并且W1=W2B．兩次移動電荷電場力都做正功，并且W1＞W(wǎng)2C．兩次移動電荷電場力都做負(fù)功，并且W1=W2D．兩次移動電荷電場力都做負(fù)功，并且W1＞W(wǎng)2參考答案：B5.用一根長為1m的輕質(zhì)細(xì)繩將一幅質(zhì)量為1kg的畫框?qū)ΨQ地懸掛在墻壁上，已知繩能承受的最大張力為10N，為使繩不斷裂，畫框上兩個掛釘?shù)拈g距最大為（

）（g取10m/s2）（A）m（B）m

（C）m

（D）m參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示是采用動力學(xué)方法測量空間站質(zhì)量的原理圖，已知飛船質(zhì)量為3.0×103kg。在飛船與空間站對接后，推進(jìn)器對它們的平均推力大小為900N，推進(jìn)器工作了5s，測出飛船和空間站速度變化了0.05m/s，則飛船和空間站的加速度大小為__________m/s2；空間站的質(zhì)量為__________kg。參考答案：

答案：0.01m/s2

，8.7×104kg7.如圖甲所示為測量電動機(jī)勻速轉(zhuǎn)動角速度的實(shí)驗(yàn)裝置，半徑不大的圓形卡紙固定在電動機(jī)轉(zhuǎn)軸上，在電動機(jī)的帶動下勻速轉(zhuǎn)動．在圓形卡紙的旁邊垂直安裝了一個改裝了的電火花計(jì)時器．(1)請將下列實(shí)驗(yàn)步驟按先后排序：________A．使電火花計(jì)時器與圓形卡紙保持良好接觸B．接通電火花計(jì)時器的電源，使它工作起來C．啟動電動機(jī)，使圓形卡紙轉(zhuǎn)動起來D．關(guān)閉電動機(jī)，拆除電火花計(jì)時器；研究卡紙上留下的一段痕跡(如圖乙所示)，寫出角速度ω的表達(dá)式，代入數(shù)據(jù)，得出ω的測量值。(2)要得到ω的測量值，還缺少一種必要的測量工具，它是________．A．秒表

B．毫米刻度尺

C．圓規(guī)

D．量角器(3)寫出角速度ω的表達(dá)式，并指出表達(dá)式中各個物理量的意義。參考答案：(1)ACBD

(2)D

(3)θ為n個點(diǎn)對應(yīng)的圓心角，T為時間間隔8.如圖所示，在場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場中有相距為L的兩點(diǎn)A、B，連線AB與電場線的夾角為θ，將一電荷量為q的正電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)．若沿直線AB移動該電荷，電場力做功W=____，AB兩點(diǎn)間的電勢差UAB

．參考答案：qELcosθ_

ELcosθ9.如圖所示，質(zhì)量均為m的a、b兩木塊疊放在水平面上，a受到斜向上與水平面成θ角的力F作用，b受到斜向下與水平面成θ角的力F作用，兩力在同一豎直平面內(nèi)，此時兩木塊保持靜止，則水平面對b的支持力可能

2mg（填“大于”“小于”或“等于”）

參考答案：等于10.（4分）如圖所示，A為放在水平光滑桌面上的木板，質(zhì)量為1kg。木塊B、C質(zhì)量分別為3kg和1kg。接觸面間動摩擦因素為0.1，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。在拉力F作用下，物體A加速度為2m/s2。拉力F大小等于

N。參考答案：14N（4分）11.氫原子從能級A躍遷到能級B吸收波長為λ1的光子，從能級A躍遷到能級C吸收波長為λ2的光子，若λ2>λ1，則當(dāng)它從能級B躍遷到能級C時，將____（選填“吸收”或“放出”）波長為

的光子．參考答案：12.如圖所示,MN表示兩個等勢面,一個負(fù)電荷在M面上的D點(diǎn)具有電勢能為+2.4×10-3J,在N等勢面上的F點(diǎn)具有的電勢能為+0.8×10-3J,如果將這個負(fù)電荷從C點(diǎn)移到E點(diǎn)電場力做功是_________J。______等勢面電勢高;電場線AB的方向是_______指向__________參考答案：

(1).

(2).N

(3).B

(4).A由C移到E時，電場力做功W=-△EP=2.4×10-3-0.8×10-3=1.6×10-3J；

由M到N電場力做正功，由于移動的為負(fù)電荷，故說明M的電勢低；N的電勢高；

電場線高電勢指向低電勢，故由B指向A；【點(diǎn)睛】本題考查電場力做功與電勢能的關(guān)系，要注意明確電場力做功一定等于電勢能的改變量．負(fù)電荷在高電勢處電勢能要??；電場線總是由高電勢指向低電勢．13.某同學(xué)設(shè)計(jì)了只用一把刻度尺作為測量工具測量動摩擦因數(shù)的實(shí)驗(yàn)，主要設(shè)計(jì)思路為:用同種材料制作的兩個平直木板，一木板放在水平面上，另一木板放在斜面上，兩木板間用短小光滑圓弧形曲面連接，如圖所示；實(shí)驗(yàn)中讓一小滑塊從斜面上木板的某點(diǎn)P由靜止釋放，小滑塊最終滑到水平上木板的某點(diǎn)Q停下來。短小光滑圓弧形曲面可使小滑塊經(jīng)過時，速度大小不變，方向由沿斜面方向變?yōu)檠厮椒较颉?/p>

若實(shí)驗(yàn)要求測量長度的次數(shù)最少，你認(rèn)為應(yīng)測量下列哪些物理量______(填選項(xiàng)前的字母序號），小滑塊與木板間動摩擦因數(shù)μ的計(jì)算公式為_________(用你選取的物理量對應(yīng)的符號表達(dá))。A.P點(diǎn)距地面的高度HB.P點(diǎn)到斜面底端的水平距離LC.斜面底端到Q點(diǎn)的距離XD.P點(diǎn)到Q點(diǎn)的水平距離S參考答案：

(1).AD

(2).【詳解】由能量關(guān)系可知：（其中S1和x分別是斜面的長度和水平面的長度，S是P點(diǎn)在水平面上的投影到Q點(diǎn)的距離；H是斜面的高度），解得，則需要測量：P點(diǎn)距地面的高度H和P點(diǎn)到Q點(diǎn)的水平距離S。小滑塊與木板間動摩擦因數(shù)的計(jì)算公式為.三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（12分）位于處的聲源從時刻開始振動，振動圖像如圖，已知波在空氣中傳播的速度為340m/s，則：

（1）該聲源振動的位移隨時間變化的表達(dá)式為

mm。（2）從聲源振動開始經(jīng)過

s，位于x=68m的觀測者開始聽到聲音。（3）如果在聲源和觀測者之間設(shè)置一堵長為30m，高為2m，吸音效果良好的墻，觀測者能否聽到聲音，為什么？參考答案：答案：（1）（4分）；（2）（4分）0.2；（3）（4分）能。因?yàn)槁暡ǖ牟ㄩL與障礙物的高度差不多，可以發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，所以，觀察者能夠聽到聲音。15.（10分）在2008年9月27日“神舟七號”宇航員翟志剛順利完成出艙活動，他的第一次太空行走標(biāo)志著中國航天事業(yè)全新的時代即將到來?！吧裰燮咛枴眹@地球做圓周運(yùn)動時所需的向心力是由

提供，宇航員翟志剛出艙任務(wù)之一是取回外掛的實(shí)驗(yàn)樣品，假如不小心實(shí)驗(yàn)樣品脫手（相對速度近似為零），則它 （填“會”或“不會”）做自由落體運(yùn)動。設(shè)地球半徑為R、質(zhì)量為M，“神舟七號”距地面高度為h，引力常數(shù)為G，試求“神舟七號”此時的速度大小。參考答案：

答案：地球引力（重力、萬有引力）；不會。（每空2分）

以“神舟七號”為研究對象，由牛頓第二定律得：

（2分）

由勻速圓周運(yùn)動可知：

（2分）

解得線速度

（2分）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.(2)兩磁鐵各固定放在一輛小車上，小車能在水平面上無摩擦地沿同一直線運(yùn)動．已知甲車和磁鐵的總質(zhì)量為0.5kg，乙車和磁鐵的總質(zhì)量為1.0kg.兩磁鐵的N極相對，推動一下，使兩車相向運(yùn)動．某時刻甲的速率為2m/s，乙的速率為3m/s，方向與甲相反．兩車運(yùn)動過程中始終未相碰，則兩車最近時，乙的速度為多大？參考答案：兩車相距最近時，兩車的速度相同，設(shè)該速度為v，取乙車的速度方向?yàn)檎较颍蓜恿渴睾愣傻胢乙v乙－m甲v甲＝(m甲＋m乙)v所以兩車最近時，乙車的速度為v＝＝m/s.17.（12分）如圖所示，MN、PQ是相互交叉成60°角的光滑金屬導(dǎo)軌，O是它們的交點(diǎn)且接觸良好。兩導(dǎo)軌處在同一水平面內(nèi)，并置于有理想邊界的勻強(qiáng)磁場中（圖中經(jīng)過O點(diǎn)的虛線即為磁場的左邊界）。質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒ab與導(dǎo)軌始終保持良好接觸，并在彈簧S的作用下沿導(dǎo)軌以速度v0向左勻速運(yùn)動。已知在導(dǎo)體棒運(yùn)動的過程中，彈簧始終處于彈性限度內(nèi)。磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向如圖。當(dāng)導(dǎo)體棒運(yùn)動到O點(diǎn)時，彈簧恰好處于原長，導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒單位長度的電阻均為r，已知彈簧的彈力與形變量成正比，即F＝kx，k為彈簧的勁度系數(shù)）求：（1）導(dǎo)體棒ab第一次經(jīng)過O點(diǎn)前，通過它的電流大??；（2）彈簧的勁度系數(shù)k；（3）從導(dǎo)體棒第一次經(jīng)過O點(diǎn)開始直到它靜止的過程中，導(dǎo)體棒ab中產(chǎn)生的熱量。參考答案：解析：（1）設(shè)ab棒在導(dǎo)軌之間的長度為l，由歐姆定律得

（3分）

（2）設(shè)O點(diǎn)到ab棒距離為x，設(shè)ab棒的有效長度

（2分）

（3）裸導(dǎo)線最終只能靜止于O點(diǎn)，故其動能全部轉(zhuǎn)化為焦耳熱，即

（2分）18.薄凸透鏡放在空氣中時，兩側(cè)焦點(diǎn)與透鏡中心的距離相等。如果此薄透鏡兩側(cè)的介質(zhì)不同，其折射率分別為和，則透鏡兩側(cè)各有一個焦點(diǎn)（設(shè)為和），但、和透鏡中心的距離不相等，其值分別為和?，F(xiàn)有一個薄凸透鏡，已知此凸透鏡對平行光束起會聚作用，在其左右兩側(cè)介質(zhì)的折射率及焦點(diǎn)的位置如圖復(fù)19-5所示。1．試求出此時物距，像距，焦距、四者之間的關(guān)系式。2．若有一傍軸光線射向透鏡中心，已知它與透鏡主軸的夾角為，則與之相應(yīng)的出射線與主軸的夾角多大？3．，，，四者之間有何關(guān)系？

參考答案：利用焦點(diǎn)的性質(zhì)，用作圖法可求得小物的像，如下圖所示。（1）用和分別表示物和像的大小，則由圖中的幾何關(guān)系可得

（1）

簡化后即得物像距公式，即，，，之間的關(guān)系式

（2）（2）薄透鏡中心附近可視為籌薄平行板，入射光線經(jīng)過兩次折射后射出，放大后的光路如圖復(fù)解19-5-2所示。圖中為入射角，為與之相應(yīng)的出射角，為平行板中的光線與法線的夾角。設(shè)透鏡的折射率為，則由折射定律得

（3）對傍軸光線，、≤1，得，，因而得

（4）（3）由物點(diǎn)射向中心的入射線，經(jīng)折射后，出射線應(yīng)射向，如圖復(fù)解19-5-3所示，

在傍軸的條件下，有

（5）二式相除并利用（4）式，得