山西省臨汾市霍州師莊斤安中心校2022年高三物理期末試題含解析

山西省臨汾市霍州師莊斤安中心校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(jì)15分．每小題只有一個選項(xiàng)符合題意1.（單選）靜電場方向平行于x軸，其電勢φ隨x的分布可簡化為如圖所示的折線，圖中φ0和d為已知量，一個質(zhì)量為m、電荷量為q帶負(fù)電的粒子恰好在電場中以x=0為中心、沿x軸方向做周期性運(yùn)動。忽略粒子的重力，則A．在－d＜x＜d區(qū)間內(nèi)的場強(qiáng)大小都是，方向均沿＋xB．在－d＜x＜d區(qū)間內(nèi)粒子做簡諧運(yùn)動C．要使粒子能運(yùn)動到－d處，粒子在O點(diǎn)的動能至少為D．粒子從運(yùn)動到的過程中，電勢能先增大后減小參考答案：C2.高空勻速水平飛行的轟炸機(jī)，每隔2s放下一顆炸彈.若不計(jì)空氣阻力，則下列說法中正確的是：

(A)這些炸彈落地前的排列形成一條拋物線．

(B)空中兩相鄰炸彈間距離保持不變．

(C)這些炸彈落地時(shí)的速度相同．

(D)這些炸彈都落在水平地面上的同一點(diǎn)．參考答案：C3.如圖所示，在一個質(zhì)量為M的斜面上固定一物塊，斜面傾角為，物塊質(zhì)量為m，當(dāng)斜面按照以下方式運(yùn)動時(shí)，下列判斷正確的是A．若斜面向左勻速移動距離x，斜面對物塊的作用力做功（M-m）gxB．若斜面向上勻速移動距離x,斜面對物塊的作用力做功mgxC．若斜面向左以加速度口移動距離x，斜面對物塊的作用力做功maxD．若斜面向下以加速度口移動距離x，物塊的機(jī)械能減少m(g-a)x參考答案：BCD4.某學(xué)生設(shè)計(jì)了一個驗(yàn)證法拉第電磁感應(yīng)定律的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示。在大線圈Ⅰ中放置一個小線圈Ⅱ，大線圈Ⅰ與多功能電源連接。多功能電源輸入到大線圈Ⅰ的電流i1的周期為T，且按圖乙所示的規(guī)律變化，電流i1將在大線圈Ⅰ的內(nèi)部產(chǎn)生變化的磁場，該磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度B與線圈中電流i的關(guān)系為B=ki1（其中k為常數(shù)）。小線圈Ⅱ與電流傳感器連接，并可通過計(jì)算機(jī)處理數(shù)據(jù)后繪制出小線圈Ⅱ中感應(yīng)電流i2隨時(shí)間t變化的圖象。若僅將多功能電源輸出電流變化的頻率適當(dāng)增大，則圖丙所示各圖象中可能正確反映i2-t圖象變化的是（圖丙中分別以實(shí)線和虛線表示調(diào)整前、后的i2-t圖象）

(

)參考答案：D5.（單選）如圖所示，上表面光滑的半圓柱體放在水平面上，小物塊從靠近半圓柱體頂點(diǎn)O的A點(diǎn)，在外力F作用下沿圓弧緩慢下滑到B點(diǎn)，此過程中F始終沿圓弧的切線方向且半圓柱體保持靜止?fàn)顟B(tài)．下列說法中正確的是（

）

A．半圓柱體對小物塊的支持力變大 B．外力F先變小后變大 C．地面對半圓柱體的摩擦力先變大后變小 D．地面對半圓柱體的支持力變大參考答案：CA、B、對小滑塊受力分析，受到重力、支持力和拉力，如圖，根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件，有由于θ越來越大，故支持力N變小，拉力F變大，故AB錯誤；C、D、對半圓柱體受力分析，受到壓力N，地面支持力N′，重力Mg，地面的靜摩擦力f，如圖，根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件，有解得由于θ越來越大，故靜摩擦力f先變大后變小，支持力先變小后變大，故C正確，D錯誤。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.核電池又叫“放射性同位素電池”，一個硬幣大小的核電池，就可以讓手機(jī)不充電使用5000年.燃料中钚（）是一種人造同位素，可通過下列反應(yīng)合成：①用氘核（）轟擊鈾（）生成镎（NP238）和兩個相同的粒子X，核反應(yīng)方程是；②镎（NP238）放出一個粒子Y后轉(zhuǎn)變成钚（），核反應(yīng)方程是+．則X粒子的符號為

▲

；Y粒子的符號為

▲

．參考答案：，（2分）；（2分）

7.從地面A處豎直上拋一質(zhì)量為m的小球，小球上升到B點(diǎn)時(shí)的動能與小球上升到最高點(diǎn)后返回至C點(diǎn)時(shí)的動能相等，B點(diǎn)離地高度為，C點(diǎn)離地高度為．空氣阻力f=0.1mg，大小不變，則小球上升的最大高度為_________；小球下落過程中從B點(diǎn)到C點(diǎn)動能的增量為___________．

參考答案：4h；

0.6mgh8.如圖所示，在平面直角中，有方向平行于坐標(biāo)平面的勻強(qiáng)電場，已測得坐標(biāo)原點(diǎn)處的電勢為0V，點(diǎn)處的電勢為6V,點(diǎn)處的電勢為3V,那么電場強(qiáng)度的大小為E=

V/m，方向與X軸正方向的夾角為

。參考答案：200V/m

12009.如圖所示，由導(dǎo)熱材料制成的氣缸和活塞將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在氣缸內(nèi)，活塞與氣缸壁之間無摩擦，活塞上方存有少量液體，將一細(xì)管插入液體，利用虹吸現(xiàn)象，使活塞上方液體緩慢流出，在此過程中，大氣壓強(qiáng)與外界的溫度均保持不變，下列各個描述理想氣體狀態(tài)變化的圖象中與上述過程相符合的是

圖，該過程為

過程。（選填“吸熱”、“放熱”或“絕熱”）參考答案：D

吸熱氣體做等溫變化，隨著壓強(qiáng)減小，氣體體積增大。A、B圖中溫度都是變化的；等溫情況下，PV＝C，P－1/V圖象是一條過原點(diǎn)的直線，所以圖D正確。該過程中，體積增大，氣體對外界做功，W＜0，等溫變化，所以Q＞0，氣體要吸收熱量。10.為了測量玩具遙控汽車的額定功率，某同學(xué)用天平測出其質(zhì)量為0.6kg，小車的最大速度由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶來測量，如圖所示，主要實(shí)驗(yàn)步驟有：A．給小車尾部系一條長紙帶，紙帶通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器；B．接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（電源頻率為50Hz），使小車以額定功率沿水平地面加速到最大速度，繼續(xù)運(yùn)行一段時(shí)間后關(guān)閉小車發(fā)動機(jī)，使其由地面向前滑行直至停下；C．處理紙帶上打下的點(diǎn)跡。（1）由紙帶知遙控汽車的最大速度為

；汽車滑行時(shí)的加速度為

。（2）汽車滑行的阻力為

；動摩擦因數(shù)為

，額定功率為

。（g取10m/s2，計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）第22題圖

參考答案：（1）1.00

-1.73

（2）1.04

0.173

1.0411.下表是按照密立根的方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)得到的某金屬的UC和v的的幾組數(shù)據(jù)。(UC是遏制電壓)UC/V0.5410.6370.7140.8090.878v/l014Hz5.6445.8886.0986.3036.501請根據(jù)上表的數(shù)據(jù)在答題紙對應(yīng)的坐標(biāo)中作出UC-v圖象；從圖象中可知這種金屬的截止頻率為

；已知e=1.6010-19C，用給出的數(shù)據(jù)結(jié)合圖象算出普朗克常量為

。參考答案：12.如圖是用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（頻率為50Hz）測

定勻變速直線運(yùn)動的加速度時(shí)得到的紙帶，從O點(diǎn)開始每隔4個點(diǎn)取一個計(jì)數(shù)點(diǎn)，則相鄰的兩個計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為___________s，測得OA=6.80cm，CD=3.20cm，DE=2.00cm，則物體運(yùn)動加速度大小為_________m/s2，D點(diǎn)的速度大小為__________m/s。參考答案：13.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(shí)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(shí)器與圓形卡紙保持良好接觸B．接通電火花計(jì)時(shí)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(shí)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(shí)間間隔三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（選修模塊3－4）如圖所示是一種折射率n=1.5的棱鏡用于某種光學(xué)儀器中?，F(xiàn)有一束光線沿MN的方向射到棱鏡的AB界面上，入射角的大小。求光在棱鏡中傳播的速率及此束光線射出棱鏡后的方向（不考慮返回到AB面上的光線）。

參考答案：解析：由得（1分）

由得，（1分）

由＜，可知C＜45°（1分）

而光線在BC面的入射角＞C，故光線在BC面上發(fā)生全反射后，垂直AC面射出棱鏡。（2分）

15.靜止在水平地面上的兩小物塊A、B，質(zhì)量分別為mA=l.0kg，mB=4.0kg；兩者之間有一被壓縮的微型彈簧，A與其右側(cè)的豎直墻壁距離l=1.0m，如圖所示。某時(shí)刻，將壓縮的微型彈簧釋放，使A、B瞬間分離，兩物塊獲得的動能之和為Ek=10.0J。釋放后，A沿著與墻壁垂直的方向向右運(yùn)動。A、B與地面之間的動摩擦因數(shù)均為u=0.20。重力加速度取g=10m/s2。A、B運(yùn)動過程中所涉及的碰撞均為彈性碰撞且碰撞時(shí)間極短。（1）求彈簧釋放后瞬間A、B速度的大?。唬?）物塊A、B中的哪一個先停止？該物塊剛停止時(shí)A與B之間的距離是多少？（3）A和B都停止后，A與B之間的距離是多少？參考答案：（1）vA=4.0m/s，vB=1.0m/s；（2）A先停止；0.50m；（3）0.91m；分析】首先需要理解彈簧釋放后瞬間的過程內(nèi)A、B組成的系統(tǒng)動量守恒，再結(jié)合能量關(guān)系求解出A、B各自的速度大??；很容易判定A、B都會做勻減速直線運(yùn)動，并且易知是B先停下，至于A是否已經(jīng)到達(dá)墻處，則需要根據(jù)計(jì)算確定，結(jié)合幾何關(guān)系可算出第二問結(jié)果；再判斷A向左運(yùn)動停下來之前是否與B發(fā)生碰撞，也需要通過計(jì)算確定，結(jié)合空間關(guān)系，列式求解即可?！驹斀狻浚?）設(shè)彈簧釋放瞬間A和B的速度大小分別為vA、vB，以向右為正，由動量守恒定律和題給條件有0=mAvA-mBvB①②聯(lián)立①②式并代入題給數(shù)據(jù)得vA=4.0m/s，vB=1.0m/s（2）A、B兩物塊與地面間的動摩擦因數(shù)相等，因而兩者滑動時(shí)加速度大小相等，設(shè)為a。假設(shè)A和B發(fā)生碰撞前，已經(jīng)有一個物塊停止，此物塊應(yīng)為彈簧釋放后速度較小的B。設(shè)從彈簧釋放到B停止所需時(shí)間為t，B向左運(yùn)動的路程為sB。，則有④⑤⑥在時(shí)間t內(nèi)，A可能與墻發(fā)生彈性碰撞，碰撞后A將向左運(yùn)動，碰撞并不改變A的速度大小，所以無論此碰撞是否發(fā)生，A在時(shí)間t內(nèi)的路程SA都可表示為sA=vAt–⑦聯(lián)立③④⑤⑥⑦式并代入題給數(shù)據(jù)得sA=1.75m，sB=0.25m⑧這表明在時(shí)間t內(nèi)A已與墻壁發(fā)生碰撞，但沒有與B發(fā)生碰撞，此時(shí)A位于出發(fā)點(diǎn)右邊0.25m處。B位于出發(fā)點(diǎn)左邊0.25m處，兩物塊之間的距離s為s=025m+0.25m=0.50m⑨（3）t時(shí)刻后A將繼續(xù)向左運(yùn)動，假設(shè)它能與靜止的B碰撞，碰撞時(shí)速度的大小為vA′，由動能定理有⑩聯(lián)立③⑧⑩式并代入題給數(shù)據(jù)得

故A與B將發(fā)生碰撞。設(shè)碰撞后A、B的速度分別為vA′′以和vB′′，由動量守恒定律與機(jī)械能守恒定律有

聯(lián)立式并代入題給數(shù)據(jù)得

這表明碰撞后A將向右運(yùn)動，B繼續(xù)向左運(yùn)動。設(shè)碰撞后A向右運(yùn)動距離為sA′時(shí)停止，B向左運(yùn)動距離為sB′時(shí)停止，由運(yùn)動學(xué)公式

由④式及題給數(shù)據(jù)得sA′小于碰撞處到墻壁的距離。由上式可得兩物塊停止后的距離四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，一個質(zhì)量為m=15kg的小號糧食麻袋，從離地面高h(yuǎn)1=6m的天花板自由下落，一輛運(yùn)糧平板車正沿著下落點(diǎn)正下方所在的平直路面以v0=6m/s的速度勻速前進(jìn)．已知麻袋開始自由下落時(shí)，平板車前端恰好運(yùn)動到距離下落點(diǎn)正下方s=3m處，該平板車總長L=7m，平板車板面離地面高h(yuǎn)2=1m，麻袋可看做質(zhì)點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力．假定麻袋落到板面后不彈起，在麻袋落到板面的瞬間，平板車開始以大小為a=4m/s2的加速度做勻減速直線運(yùn)動，直至停止，g取10m/s2，麻袋與平板車板面間的動摩擦因數(shù)μ=0.2．求：（1）麻袋將落在平板車上距車左端多遠(yuǎn)處；（2）通過計(jì)算說明，麻袋是否會滑到平板車的最左端；（3）麻袋在平板車上相對滑動的過程中產(chǎn)生的總熱量Q為多少．參考答案：解：（1）設(shè)麻袋經(jīng)時(shí)間t1下落到平板車上，由運(yùn)動學(xué)公式得：

h1﹣h2=gt2①平板車在t1時(shí)間內(nèi)前進(jìn)的距離為x1，則：x1=v0t1②所以麻袋在平板車上的落點(diǎn)距車左端距離：s′=L+s﹣x1=4m③（2）設(shè)麻袋落在車上后做勻加速運(yùn)動的加速度為a1，經(jīng)過時(shí)間t2麻袋和板車的速度相同為v，則：板車的速度為：v=v0﹣at2④麻袋的速度為：v=a1t2⑤對麻袋應(yīng)用牛頓第二定律得：μmg=ma1⑥平板車的位移為：x2=v0t2﹣at22；⑦在這段時(shí)間內(nèi)麻袋的位移為：x3=a1t22⑧聯(lián)立④⑤⑥⑦⑧可得：在這段時(shí)間內(nèi)麻袋相對平板車向后的位移為：△x1=x2﹣x3=3m⑨因△x1＜4m故不會滑至平板車的左端⑩（3）速度相同后麻袋和平板車各自做勻減速運(yùn)動直到靜止，平板車的位移為：x4=?麻袋的位移為：x5=?麻袋相對車向前的位移為：△x2=x5﹣x4?麻袋在平板車上來回摩擦產(chǎn)生的總熱量：Q=μmg（△x1+△x2）=105J?答：（1）麻袋將落在平板車上距車左端4m．（2）麻袋不會滑到最左端．（3）麻袋在平板車上相對滑動的過程中產(chǎn)生的總熱量Q為105J．【考點(diǎn)】功能關(guān)系；勻變速直線運(yùn)動規(guī)律的綜合運(yùn)用；牛頓第二定律．【分析】（1）麻袋做自由落體運(yùn)動，根據(jù)下落高度求得時(shí)間，再位移公式求出此時(shí)間內(nèi)平板車前進(jìn)的距離，從而得到麻袋在車上的落點(diǎn)距車尾端距離；（2）先由速度公式求出平板車和模型達(dá)到具有相同速度所用的時(shí)間，然后求出在這段時(shí)間內(nèi)模型相對車向后的位移；（3）麻袋在平板上來回摩擦產(chǎn)生的總熱量：Q=μmg△x，△x是麻袋相對車向前的位移，由位移時(shí)間公式求解△x．17.如圖所示，兩根足夠長的平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ與水平面的夾角為α=30°，導(dǎo)軌光滑且電阻不計(jì)，導(dǎo)軌處在垂直導(dǎo)軌平面向上的有界勻強(qiáng)磁場中.兩根電阻都為R=2Ω、質(zhì)量都為m=0.2kg的完全相同的細(xì)金屬棒ab和cd垂直導(dǎo)軌并排靠緊的放置在導(dǎo)軌上，與磁場上邊界距離為x=1.6m，有界勻強(qiáng)磁場寬度為3x=4.8