山西省運城市薛遼中學2022年高三物理下學期期末試題含解析

山西省運城市薛遼中學2022年高三物理下學期期末試題含解析一、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.如圖甲所示，有一等腰直角三角形的區(qū)域，其斜邊長為2L，高為L。在該區(qū)域內分布著如圖所示的磁場，左側磁場方向垂直紙面向外，右側磁場方向垂直紙面向里，磁感應強度大小均為B。一邊長為L、總電阻為R的正方形導線框abcd，從圖示位置開始沿x軸正方向以速度V勻速穿過磁場區(qū)域。取沿abcda的感應電流方向為正，則圖乙中表示線框中電流i隨bc邊的位置坐標x變化的圖象正確的是

參考答案：D2.在高速公路上發(fā)生一起交通事故，一輛質量為1500kg向南行駛的長途客車迎面撞上了一質量為3000kg向北行駛的卡車，碰后兩車接在一起，并向南滑行了一小段距離后停止，根據(jù)測速儀的測定，長途客車碰前以20m/s的速率行駛，由此可判斷卡車碰前的行駛速率A.小于10m/s

B.大于10m/s小于20m/sC.大于20m/s小于30m/s

D.大于30m/s小于40m/s參考答案：答案：A3.（多選題）如圖（a）所示，質量相等的a、b兩物體，分別從斜面上的同一位置A由靜止下滑，經B點的水平面上滑行一段距離后停下．不計經過B點時的能量損失，用傳感器采集到它們的速度﹣時間圖象如圖（b）所示，下列說法正確的是（）A．a在斜面上滑行的加速度比b的大B．a在水平面上滑行的距離比b的短C．a與斜面間的動摩擦因數(shù)比b的小D．a與水平面間的動摩擦因數(shù)比b的大參考答案：AC【考點】動能定理；勻變速直線運動的圖像．【分析】由圖象可知，物體在水平面上做勻加速運動，在水平面做勻減速運動，v﹣t圖象中，傾斜的直線表示勻變速直線運動，斜率表示加速度，傾斜角越大表示加速度越大，圖象與坐標軸圍成的面積表示位移．【解答】解：A、由乙圖圖象斜率可知a做加速運動時的加速度比b做加速時的加速度大，故A正確；B、物體在水平面上的運動是勻減速運動，a從t1時刻開始，b從t2時刻開始．由圖象與坐標軸圍成的面積表示位移可知，a在水平面上做勻減速運動的位移比b在水平面上做勻減速運動的位移大，故B錯誤；C、物體在斜面上運動的加速度為，因為a的加速度大于b的加速度，所以a與斜面間的動摩擦因數(shù)比b的小，故C正確；D、物體在水平面上運動的加速度為，因為a的加速度小于b的加速度，所以a與水平面間的動摩擦因數(shù)比b的小，故D錯誤故選：AC4.（單選）地球上有兩位相距非常遠的觀察者，都發(fā)現(xiàn)自己的正上方有一顆人造地球衛(wèi)星，相對自己靜止不動，則這兩位觀察者的位置以及兩顆人造衛(wèi)星到地球中心的距離可能是A.一人在南極，一人在北極，兩衛(wèi)星到地球中心的距離一定相等B.兩人都在赤道上，兩衛(wèi)星到地球中心的距離一定相等C.一人在南極，一人在北極，兩衛(wèi)星到地球中心的距離可以不等，但應成整數(shù)倍D.兩人都在赤道上，兩衛(wèi)星到地球中心的距離可以不等，但應成整數(shù)倍參考答案：B5.（單選）已知火星的質量和半徑分別為地球的1/10和1/2，地球表面的重力加速度為g，則火星表面的重力加速度約為（

）

A．0.2g

B．0.4g

C．2.5g D．5.0g參考答案：B。由萬有引力定律和牛頓第二定律得：由此式類比可得：從而得到B答案正確。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，一根張緊的水平彈性長繩上的a，b兩點，相距14.0m，b點在a點的右方，當一列簡諧橫波沿此長繩向右傳播時，若a點的位移達到正最大時，b點的位移恰為零且向下運動。經過1.00s后a點的位移為零，且向下運動，而b點的位移恰達到負最大，則這簡諧波的波速可能等于________。A.4.67m/sB.6m/s

C.10m/sD.4m/s

E.6.36m/s參考答案：ACE由題，當簡諧橫波沿長繩向右傳播時，若a點的位移達到正最大時，b點的位移恰為零且向下運動，則ab間距離xab=（n+）λ，n=0，1，2，…，得到波長．

又據(jù)題意，經過1.00s后a點的位移為零，且向下運動，而b點的位移恰達到負最大，則

時間t=1.00s=（k+）T，得到周期T=s，k=0，1，2…，則波速

當k=0，n=0時，v=4.67m/s；當k=1，n=1時，v=10m/s；當k=1，n=2時，v=6.36m/s；由于n、k是整數(shù)，v不可能等于6m/s和4m/s．故選ACE．點睛：此題是波的多解題，首先判斷波的傳播方向，其次，根據(jù)波形及傳播方向，列出波沿不同方向傳播時可能傳播距離和周期的通式，再次，看質點間隱含的不同波長的關系，列出波長的通式，再分別將n=0，1，2…代入通式可求得所有可能的答案，要防止漏解或用特解代通解．7.歷史上第一次利用加速器實現(xiàn)的核反應，經過加速后用動能為0.5MeV的質子H轟擊靜止的X，生成兩個動能均為8.9MeV的He.（1MeV=1.6×-13J）①上述核反應方程為___________。②質量虧損為_______________kg。參考答案：①

②8.(選修模塊3-5)(12分)（填空）⑴下列說法中正確的是 。A．用不可見光照射金屬一定比用可見光照射同種金屬產生的光電子的初動能大B．查德威克發(fā)現(xiàn)中子的核反應是：C．衰變說明了粒子（電子）是原子核的組成部分D．“探究碰撞中的不變量”的實驗中得到的結論是碰撞前后兩個物體mv的矢量和保持不變⑵如圖所示是用光照射某種金屬時逸出的光電子的最大初動能隨入射光頻率的變化圖線，（直線與橫軸的交點坐標4.27，與縱軸交點坐標0.5）。由圖可知普朗克常量為___________Js（保留兩位有效數(shù)字）(3)一位同學在用氣墊導軌探究動量守恒定律時，測得滑塊A以0.095m/s的速度水平向右撞上同向滑行的滑塊B，碰撞前B的速度大小為0.045m/s，碰撞后A、B分別以0.045m/s、0.07m/s的速度繼續(xù)向前運動。求：A、B兩滑塊的質量之比。參考答案：⑴BD

⑵6.5×10-34

(3)1：29.小球自由下落時，記錄小球每隔相同時間的位置有以下兩種方式：一種是圖(a)所示的頻閃照相記錄，另一種是圖(b)所示的利用打點計時器記錄。兩種記錄方式都能用來驗證機械能守恒定律，但兩種方式相比，圖(a)比圖(b)的__________誤差更?。ㄟx填“偶然”或“系統(tǒng)”）；圖(a)中所標數(shù)據(jù)為小球自A點釋放后頻閃儀每隔T＝0.04s閃光一次，各時刻的位置到A的距離，單位為厘米，驗證圖(a)中小球自A到E過程中的機械能守恒，還需要知道小球到達E處的速度，此速度有兩種計算方式：第一種是根據(jù)自由落體速度公式v=gt求得(g為當?shù)刂亓铀俣?，第二種是利用求得，應選第_________種，參考答案：10.如圖所示，兩木塊A和B疊放在光滑水平面上，質量分別為m和M，A與B之間的最大靜摩擦力為f，B與勁度系數(shù)為k的輕質彈簧連接構成彈簧振子。為使A和B在振動過程中不發(fā)生相對滑動，則它們的振幅不能大于

，它們的最大加速度不能大于

參考答案：

略11.一臺激光器發(fā)光功率為P0，發(fā)出的激光在真空中波長為，真空中的光速為，普朗克常量為，則每一個光子的能量為

；該激光器在時間內輻射的光子數(shù)為

。參考答案：

hC/λ

；

P0tλ/hc

12.有一個已知內阻RA=10Ω，RV=2000Ω，來測一個未知電阻Rx。用圖中（甲）和（乙）兩種電路分別對它進行測量，用（甲）圖電路測量時，兩表讀數(shù)分別為6.00V，6.00mA，用（乙）圖電路測量時，兩表讀數(shù)分別為5.90V，10.00mA，則用___

___圖所示電路測該電阻的阻值誤差較小，測量值Rx=____

__Ω，真實值Rx=____

__Ω參考答案：甲，1000，99013.在同一光滑斜面上放同一導體棒，右圖所示是兩種情況的剖面圖。它們所外空間有磁感強度大小相等的勻強磁場，但方向不同，一次垂直斜面向上，另一次豎直向上,兩次導體A分別通有電流I1和I2，都處于靜止平衡。已知斜面的傾角為θ，則I1：I2=

，斜面對導體A的彈力大小之比N1：N2=

。參考答案：cosθ：1

cos2θ：1三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.用下列器材組裝成一個電路，要求既能測量出電池組的電動勢E和內阻r，又能同時描繪小燈泡的伏安特性曲線．A．電壓表V1（量程6V，內阻很大）B．電壓表V2（量程3V，內阻很大）C．電流表A（量程3A，內阻很小）D．滑動變阻器R（最大阻值10Ω，額定電流4A）E．小燈泡（2A，5W）F．電池組（電動勢E，內阻r）G．開關一只，導線若干實驗時，調節(jié)滑動變阻器的阻值，多次測量后發(fā)現(xiàn)：若電壓表V1的示數(shù)增大，則電壓表V2的示數(shù)減?。?）請將設計的實驗電路圖在圖1虛線框中補充完整．（2）每一次操作后，同時記錄電流表A、電壓表V1和電壓表V2的示數(shù)，組成兩個坐標點（I1，U1）、（I2，U2），標到U﹣I坐標系中，經過多次測量，最后描繪出兩條圖線，如圖2所示，則電池組的電動勢E=4.5V，內阻r=1.0Ω．（結果保留兩位有效數(shù)字）（3）在U﹣I坐標系中兩條圖線在P點相交，此時滑動變阻器連入電路的阻值應為0Ω．參考答案：考點：測定電源的電動勢和內阻．專題：實驗題．分析：（1）測電源電動勢與內阻實驗時，電壓表測路端電壓，隨滑動變阻器接入電路阻值的增大，電壓表示數(shù)增大；燈泡兩端電壓隨滑動變阻器阻值增大而減??；根據(jù)電壓表示數(shù)變化確定各電路元件的連接方式，然后作出實驗電路圖．（2）電源的U﹣I圖象與縱軸的交點示數(shù)是電源的電動勢，圖象斜率的絕對值等于電源內阻．（3）由圖象求出兩圖線的交點對應的電壓與電流，然后根據(jù)閉合電路中內外電壓的關系及歐姆定律求出滑動變阻器接入電路的阻值．解答：解：（1）伏安法測電源電動勢與內阻實驗中，電壓表測路端電壓，電壓表示數(shù)隨滑動變阻器接入電路阻值的增大而增大；描繪小燈泡伏安特性曲線實驗中，電流表測流過燈泡的電流，燈泡兩端電壓隨滑動變阻器接入電路電阻的增大而減??；調節(jié)滑動變阻器時，電壓表V1的示數(shù)增大，則電壓表V2的示數(shù)減小，則V1測路端電壓，V2測燈泡兩端電壓，電路圖如圖所示．（2）電源的U﹣I圖象是一條傾斜的直線，由圖象可知，電源電動勢E=4.5V，電源內阻r===1.0Ω．（3）由圖乙所示圖象可知，兩圖象的交點坐標，即燈泡電壓UL=2.5V，此時電路電流I=2.0A，電源電動勢E=Ir+UL+IR滑，即4.5V=2.0A×1Ω+2.5V+2.0A×R滑，則R滑=0Ω．故答案為：（1）電路圖如圖所示；（2）4.5；1.0；（3）0．點評：電源的U﹣I圖象與縱軸的交點是電動勢，圖象斜率的絕對值等于電源內阻，求電源內阻時要注意看清楚縱軸坐標起點數(shù)據(jù)是多少，否則容易出錯．15.某同學在研究性學習中，利用所學的知識解決了如下問題：一輕彈簧一端固定于某一深度為h＝0.25m、開口向右的小筒中(沒有外力作用時彈簧的另一端也位于筒內)，如圖甲所示，如果本實驗的長度測量工具只能測量出筒外彈簧的長度l，現(xiàn)要測出彈簧的原長l0和彈簧的勁度系數(shù)，該同學通過改變所掛鉤碼的個數(shù)來改變l，作出F—l圖線如圖乙所示。(1)由此圖線可得出的結論是________________。(2)彈簧的勁度系數(shù)為________N/m，彈簧的原長l0＝________m.參考答案：（1）在彈性限度內，彈力與彈簧的伸長量成正比；（2）100，0.15。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.“引體向上”是大家常做的一項健身運動。如圖甲所示，質量為m＝50kg的某同學兩手正握單杠，手臂完全伸直，身體呈自然懸垂狀態(tài)，此時他的下顎距單杠的高度為H＝0.4m，然后他用F＝600N的恒力將身體向上拉至某位置時不再用力，身體依靠慣性繼續(xù)向上運動，為保證其下顎超過單杠達到合格要求，如圖乙所示。恒力F的作用時間至少為多少？不計空氣阻力，取重力加速度g＝10m/s2。參考答案：17.如圖在xoy平面內第二象限的某區(qū)域存在一個矩形勻強磁場區(qū)，磁場方向垂直xoy平面向里，邊界分別平行于x軸和y軸．一電荷量為e、質量為m的電子，從坐標原點O以速度v0射入第二象限，速度方向與y軸正方向成45o角，經過磁場偏轉后，通過P（0，a）點，速度方向垂直于y軸，不計電子的重力．（1）若磁場的磁感應強度大小為B0，求電子在磁場中的運動時間t；（2）為使電子完成上述運動，求磁感應強度B的大小應滿足的條件；（3）若電子到達y軸上P點時，撤去矩形勻強磁場，同時在y軸右側加方向垂直xoy平面向里的勻強磁場，磁感應強度大小為B1，在y軸左側加方向垂直xoy平面向里的勻強磁場，電子在第（k+1）次從左向右經過y軸（經過P點為第1次）時恰好通過坐標原點，求y軸左側磁場磁感應強度的大小B2及上述過程電子的運動時間t．參考答案：（1）如圖甲所示，電子在磁場中轉過的角度

運動周期

解得

ks5u

（2）設磁感應強度最小值為Bmin，對應最大回旋半徑為R，圓心O1，則有

解得

則磁感應強度B應滿足的條件為

（3）設電子在y軸右側和左側做圓周運動的半徑分別為r1和r2，則有，

如圖乙的幾何關系可知

解得