遼寧省鞍山市第十一高級(jí)中學(xué)2022年高三物理期末試卷含解析

遼寧省鞍山市第十一高級(jí)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(gè)選項(xiàng)符合題意1.如圖是法拉第研制成的世界上第一臺(tái)發(fā)電機(jī)模型的原理圖。銅盤水平放置，磁場(chǎng)豎直向下穿過(guò)銅盤，圖中a、b導(dǎo)線與銅盤的中軸線處在同一平面內(nèi)，從上往下看逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)銅盤，下列說(shuō)法正確的是A．回路中電流大小變化，，方向不變

B．回路中沒(méi)有磁通量變化，沒(méi)有電流C．回路中有大小和方向作周期性變化的電流D．回路中電流方向不變，且從b導(dǎo)線流進(jìn)燈泡，再?gòu)腶流向旋轉(zhuǎn)的銅盤參考答案：D2.如圖甲所示，用一水平外力F拉著一個(gè)靜止在傾角為θ的光滑斜面上的物體，逐漸增大F，物體做變加速運(yùn)動(dòng)，其加速度a隨外力F變化的圖象如圖乙所示.若重力加速度g取10，根據(jù)圖乙中所提供的信息，可以計(jì)算出（

）A.物體的質(zhì)量B.斜面的傾角C.物體能靜止在斜面上所施加的最小外力D.加速度為6時(shí)物體的速度參考答案：ABC3.（單選）如圖所示，四根相同的輕質(zhì)彈簧連著相同的物體，在外力作用下做不同的運(yùn)動(dòng)：（1）在光滑水平面上做加速度大小為g的勻加速直線運(yùn)動(dòng)；（2）在光滑斜面上作向上的勻速直線運(yùn)動(dòng)；（3）做豎直向下的勻速直線運(yùn)動(dòng)；（4）做豎直向上的加速度大小為g的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)四根彈簧伸長(zhǎng)量分別為△l1、△l2、△l3、△l4，不計(jì)空氣阻力，g為重力加速度，則（）A．△l1=△l4B．△l3＜△l4C．△l1＞△l4D．△l2＞△l3參考答案：B4.如圖，鳥沿虛線斜向上加速飛行，空氣對(duì)其作用力可能是（）A．F1 B．F2 C．F3 D．F4參考答案：B【考點(diǎn)】共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用；物體的彈性和彈力．【分析】鳥受重力和空氣對(duì)其作用力（阻力和升力的合力），做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度沿著虛線向上，故合力沿著虛線向上，根據(jù)矢量合成的三角形定則作圖判斷即可．【解答】解：鳥沿虛線斜向上加速飛行，加速度沿著虛線向上，故合力F沿著虛線向上；鳥受重力和空氣對(duì)其作用力，根據(jù)三角形定則作圖如下：故選：B5.下列各組物理量中，全部是矢量的有（

）A．位移、瞬時(shí)速度、加速度、速度的變化率B．密度、時(shí)間、質(zhì)量、路程C．速度、加速度、位移、平均速度

D．速率、路程、時(shí)間、速度參考答案：AC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，一列簡(jiǎn)諧橫波在均勻介質(zhì)中沿x軸負(fù)方向傳播，波速為4m/s，則質(zhì)點(diǎn)P此時(shí)刻的振動(dòng)方向沿y軸正（填“正”或“負(fù)”）方向．經(jīng)過(guò)△t=3s．質(zhì)點(diǎn)Q通過(guò)的路程是0.6m．參考答案：【考點(diǎn)】：橫波的圖象；波長(zhǎng)、頻率和波速的關(guān)系．【專題】：振動(dòng)圖像與波動(dòng)圖像專題．【分析】：由質(zhì)點(diǎn)帶動(dòng)法判斷質(zhì)點(diǎn)P此刻的振動(dòng)方向．由圖象讀出振幅和波長(zhǎng)，可以求出波的周期，根據(jù)時(shí)間△t=3s與時(shí)間的關(guān)系，求解Q通過(guò)的路程．：解：簡(jiǎn)諧橫波在均勻介質(zhì)中沿x軸負(fù)方向傳播，由質(zhì)點(diǎn)帶動(dòng)法知質(zhì)點(diǎn)P此時(shí)刻的振動(dòng)方向沿y軸正方向．由圖象知振幅A=5cm=0.05m，波長(zhǎng)λ=4m，則波的周期T==s=1s．經(jīng)過(guò)△t=3s，質(zhì)點(diǎn)Q運(yùn)動(dòng)了3個(gè)周期，每個(gè)周期運(yùn)動(dòng)了4A的路程，所以共運(yùn)動(dòng)的路程是S=12A=12×0.05cm=0.6m．故答案為：正，0.6．7.如圖所示，虛線框內(nèi)存在一沿水平方向、且與紙面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)?，F(xiàn)通過(guò)圖示裝置來(lái)測(cè)量該磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小、并判定其方向。所用器材已在圖中給出，其中D為位于紙面內(nèi)的U形金屬框，其底邊水平，長(zhǎng)度為L(zhǎng)，兩側(cè)邊豎直且等長(zhǎng)；直流電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r；R為電阻箱；S為開(kāi)關(guān)。此外還有細(xì)沙、天平和若干輕質(zhì)導(dǎo)線。已知重力加速度為g。先將開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)，在托盤內(nèi)加放適量細(xì)沙，使D處于平衡狀態(tài)，然后用天平稱出細(xì)沙質(zhì)量m1。閉合開(kāi)關(guān)S，將電阻箱阻值調(diào)節(jié)至R1=r，在托盤內(nèi)重新加入細(xì)沙，使D重新處于平衡狀態(tài)，用天平稱出此時(shí)細(xì)沙的質(zhì)量為m2且m2＞m1。（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度B大小為_(kāi)__________，方向垂直紙面____________（選填“向里”或“向外”）；

（2）將電阻箱阻值調(diào)節(jié)至R2=2r，則U形金屬框D_________（選填“向下”或“向上”）加速，加速度大小為_(kāi)__________。六．計(jì)算題（共50分）參考答案：（1），向外；（2）向上，8.某同學(xué)用如圖甲所示的裝置測(cè)定重力加速度。（1）打出的紙帶如圖乙所示，實(shí)驗(yàn)時(shí)紙帶的

端通過(guò)夾子和重物相連接。（填“a”或“b”）（2）紙帶上1至9各點(diǎn)為計(jì)數(shù)點(diǎn)，由紙帶所示數(shù)據(jù)可算出實(shí)驗(yàn)時(shí)的重力加速度為

m/s2

（3）當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葦?shù)值為9.8m/s2，請(qǐng)列出測(cè)量值與當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊闹涤胁町惖囊粋€(gè)原因

。參考答案：9.（填空）用一根細(xì)繩，一端系住一個(gè)質(zhì)量為m的小球，另一端懸在光滑水平桌面上方h處，繩長(zhǎng)l大于h，使小球在桌面上做如圖所示的勻速圓周運(yùn)動(dòng)．若使小球不離開(kāi)桌面，則小球運(yùn)動(dòng)的半徑是__________

，其轉(zhuǎn)速最大值是__________。（已知重力加速度為g）參考答案：；

10.左圖為一列簡(jiǎn)諧橫波在t=20秒時(shí)波形圖，右圖是x=200厘米處質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)圖線，那么該波的傳播速度為_(kāi)_______厘米/秒，傳播方向?yàn)開(kāi)_______________。

參考答案：100；負(fù)X方向11.處于激發(fā)狀態(tài)的原子，在入射光的電磁場(chǎng)的影響下，從高能態(tài)向低能態(tài)躍遷，兩個(gè)狀態(tài)之間的能量差以輻射光子的形式發(fā)射出去，這種輻射叫做受激輻射。原子發(fā)生受激輻射時(shí)，發(fā)出的光子頻率、發(fā)射方向等，都跟入射光子完全一樣，這樣使光得到加強(qiáng)，這就是激光產(chǎn)生的機(jī)理。那么，發(fā)生受激輻射時(shí)，產(chǎn)生激光的原子的總能量En、電勢(shì)能Ep、電子動(dòng)能Ek的變化情況是__________A．Ep增大、Ek減小、En減小

B．Ep減小、Ek增大、En減小C．Ep增大、Ek增大、En增大

D．Ep減小、Ek增大、En不變參考答案：B12.某興趣小組想通過(guò)物塊在斜面上運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)探究“合外力做功和物體速度變化的關(guān)系”。實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前，他們提出了以下幾種猜想：①W∝，②W∝v，③W∝v2。他們的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，PQ為一塊傾斜放置的木板，在Q處固定一個(gè)速度傳感器（用來(lái)測(cè)量物體每次通過(guò)Q點(diǎn)時(shí)的速度），每次實(shí)驗(yàn)，物體從不同初始位置處由靜止釋放。同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)了以下表格來(lái)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。其中L1、L2、L3、L4……，代表物體分別從不同初始位置處無(wú)初速釋放時(shí)初始位置到速度傳感器的距離，v1、v2、v3、v4……，表示物體每次通過(guò)Q點(diǎn)的速度。實(shí)驗(yàn)次數(shù)1234…….LL1L2L3L4…….vv1v2v3v4……他們根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制了如圖乙所示的L－v圖象，并得出結(jié)論W∝v2。他們的做法是否合適，你有什么好的建議？___________________________________________________________________。在此實(shí)驗(yàn)中，木板與物體間摩擦力的大小_______（填“會(huì)”或“不會(huì)”）影響探究出的結(jié)果參考答案：13.將一小球從高處水平拋出，最初2s內(nèi)小球動(dòng)能EK隨時(shí)間t變化的圖線如圖所示，不計(jì)空氣阻力，重力加速度g=10m/s2。根據(jù)圖象信息可知，小球的質(zhì)量為

▲

kg，小球的初速度為

▲

m/s，最初2s內(nèi)重力對(duì)小球做功的平均功率為

▲

W。參考答案：

0.125kg

m/s

12.5W

三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.(4分)在橄欖球比賽中，一個(gè)95kg的橄欖球前鋒以5m/s的速度跑動(dòng)，想穿越防守隊(duì)員到底線觸地得分．就在他剛要到底線時(shí)，迎面撞上了對(duì)方兩名均為75kg的隊(duì)員，一個(gè)速度為2m/s，另一個(gè)為4m/s，然后他們就扭在了一起。①他們碰撞后的共同速率是；②在右面方框中標(biāo)出碰撞后他們動(dòng)量的方向，并說(shuō)明這名前鋒能否得分：。參考答案：答案：①0.1m/s

（2分）

②方向見(jiàn)圖（1分）

能得分（1分）

15.（4分）圖為一簡(jiǎn)諧波在t=0時(shí)，對(duì)的波形圖，介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)P做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為y=4sin5xl，求該波的速度，并指出t=0.3s時(shí)的波形圖(至少畫出一個(gè)波長(zhǎng))

參考答案：解析：由簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式可知，t=0時(shí)刻指點(diǎn)P向上運(yùn)動(dòng)，故波沿x軸正方向傳播。由波形圖讀出波長(zhǎng)，；由波速公式，聯(lián)立以上兩式代入數(shù)據(jù)可得。t=0.3s時(shí)的波形圖如圖所示。

四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，一個(gè)光滑、絕緣水平高臺(tái)的右面空間中存在范圍足夠大且水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)，高臺(tái)邊緣靜置一個(gè)帶電量為+q、質(zhì)量為m的小球B，另有一個(gè)絕緣不帶電的小球A（大小與小球B相同，質(zhì)量大于m）以初速度v0向B運(yùn)動(dòng)，A與B發(fā)生彈性碰撞后水平進(jìn)入電場(chǎng)，發(fā)生再次碰撞后落到水平地面。已知?jiǎng)驈?qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)為E=，重力加速度為g。（小球A、B碰撞過(guò)程中電荷不發(fā)生轉(zhuǎn)移）（1）如果小球A的質(zhì)量為3m，求：①小球A、B發(fā)生彈性碰撞（首次碰撞）后各自的速度；②小球A、B再次碰撞前運(yùn)動(dòng)過(guò)程中相距的最大距離；③B小球在電場(chǎng)中與A小球再次碰撞前具有的動(dòng)能；（2）如果保持B的質(zhì)量不變，改變A的質(zhì)量，其它條件不變，A、B小球再次碰撞前運(yùn)動(dòng)過(guò)程中相距的最大距離及再次碰撞發(fā)生的高度是否發(fā)生變化？試證明你的結(jié)論。參考答案：見(jiàn)解析（1）①A與B發(fā)生彈性碰撞

①

……（1分）

②

……（1分）聯(lián)立①②解得，

……（2分）②A球不帶電，所以出平臺(tái)后做平拋運(yùn)動(dòng)，在豎直方向做自由落體，水平為勻速運(yùn)動(dòng)；B球在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，在水平方向做類豎直上拋運(yùn)動(dòng)（假定向右為上），所以兩球在豎直方向運(yùn)動(dòng)情況相同，始終保持在同一高度。

③

……（1分）

④

……（1分）B球在水平方向上的加速度為⑤

……（1分）所以：在飛行過(guò)程中A與B的距離為

……（2分）所以當(dāng)時(shí)，有最大值為

……（2分）（另解：當(dāng)小球B水平分速度減小到時(shí)，二者相距最遠(yuǎn)，有解得，此時(shí)相距）③再次發(fā)生碰撞時(shí)有

⑥

……（1分）聯(lián)立③④⑤⑥解得發(fā)生再次碰撞的時(shí)間，……（1分）再次碰撞點(diǎn)離平臺(tái)的高度⑦……（1分）由動(dòng)能定理

⑧……（1分）解得……（1分）（2）如果保持B的質(zhì)量不變，改變A的質(zhì)量，A與B發(fā)生彈性碰撞

⑨

⑩聯(lián)立⑨⑩解得（與A、B小球質(zhì)量無(wú)關(guān)）

……（2分）所以在飛行過(guò)程中A與B的距離為

仍有當(dāng)時(shí)，有最大值為，A、B小球再次碰撞前運(yùn)動(dòng)過(guò)程中相距的最大距離不發(fā)生改變?！?分）同理發(fā)生再次碰撞的時(shí)間始終為，所以再次碰撞點(diǎn)離平臺(tái)的高度為，不發(fā)生改變，即再次碰撞發(fā)生一個(gè)固定高度?！?分）17.如圖，某同學(xué)在一張水平放置的白紙上畫了一個(gè)小標(biāo)記“·”(圖中O點(diǎn))，然后用橫截面為等邊三角形ABC的三棱鏡壓在這個(gè)標(biāo)記上，小標(biāo)記位于AC邊上。D位于AB邊上，過(guò)D點(diǎn)做AC邊的垂線交AC于F。該同學(xué)在D點(diǎn)正上方向下順著直線DF的方向觀察。恰好可以看到小標(biāo)記的像；過(guò)O點(diǎn)做AB邊的垂線交直線DF于E；DE=2cm，EF=1cm。求三棱鏡的折射率。(不考慮光線在三棱鏡中的反射)參考答案：試題分析

本題考查折射定律、光在三棱鏡中傳播及其相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)。解析

過(guò)D點(diǎn)作AB邊的發(fā)現(xiàn)，連接OD，則為O點(diǎn)發(fā)出的光纖在D點(diǎn)的入射角；設(shè)該光線在D點(diǎn)的折射角為β，如圖所示。根據(jù)折射定律有①式中n為三棱鏡的折射率由幾何關(guān)系可知②③在中有④由③④式和題給條件得⑤根據(jù)題給條件可知，為等腰三角形，有⑥由①②⑥式得⑦18.(10分)設(shè)雨點(diǎn)下落過(guò)程受到的空氣阻力與雨點(diǎn)的橫截面積S成正比，與雨點(diǎn)下落的速度v的平方成正比，即（其中k為比例系數(shù)）．雨點(diǎn)接近地面時(shí)近似看做勻速直線運(yùn)動(dòng)，重力加速度為g．若把雨點(diǎn)看做球形，其半徑為r，球的體積為，設(shè)雨點(diǎn)的密度為，求：(1)每個(gè)雨點(diǎn)最終的運(yùn)動(dòng)速度