山西省長(zhǎng)治市長(zhǎng)子縣壁村中學(xué)2022年高三物理期末試卷含解析

山西省長(zhǎng)治市長(zhǎng)子縣壁村中學(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.（單選）在一次體育活動(dòng)中，兩位同學(xué)一前一后在同一水平直線上的兩個(gè)位置沿水平方向分別拋出兩個(gè)小球A和B，兩個(gè)小球的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，不計(jì)空氣阻力，要使兩小球在空中發(fā)生碰撞，則必須：A、先拋出A球B、同時(shí)拋出兩球C、A球拋出的速度等于B球拋出的速度D、使兩球質(zhì)量相等參考答案：B2.在水平桌面上，一個(gè)面積為S的圓形金屬框置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線框平面與磁場(chǎng)垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖（甲）所示，0﹣1s內(nèi)磁場(chǎng)方向垂直線框平面向下．圓形金屬框與兩根水平的平行金屬導(dǎo)軌相連接，導(dǎo)軌上放置一根導(dǎo)體棒，導(dǎo)體棒的長(zhǎng)為L(zhǎng)、電阻為R，且與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)體棒處于另一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，如圖（乙）所示．若導(dǎo)體棒始終保持靜止，則其所受的靜摩擦力f隨時(shí)間變化的圖象是圖中的（設(shè)向右的方向?yàn)殪o摩擦力的正方向）（）A． B． C． D．參考答案：B【考點(diǎn)】法拉第電磁感應(yīng)定律；閉合電路的歐姆定律；電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化．【分析】通過(guò)線圈的磁場(chǎng)1隨著時(shí)間的變化，由法拉第電磁感應(yīng)定律可算出產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小，線圈中出現(xiàn)感應(yīng)電流，導(dǎo)致導(dǎo)體棒處于磁場(chǎng)2中受到安培力的作用，由于棒始終處于靜止，則可確定靜摩擦力的方向及大?。窘獯稹拷猓河桑祝﹫D可知在0﹣1s內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增大，產(chǎn)生穩(wěn)恒感應(yīng)電流，根據(jù)楞次定律可判斷感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針，導(dǎo)體棒受到的安培力的方向是水平向左，棒靜止不動(dòng)，摩擦力方向水平向右，為正方向．同理，分析以后幾秒內(nèi)摩擦力的方向，從而得出f﹣t圖象為B圖．故B正確，ACD錯(cuò)誤；故選：B3.已知兩個(gè)共點(diǎn)力的合力為50N，分力F1的方向與合力F的方向成30°角，分力F2的大小為30N。則（

）A

F1的大小是唯一的

B

F2的力向是唯一的C

F2有兩個(gè)可能的方向

D

F2可取任意方向參考答案：C4.圖甲是矩形線框在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的正弦交流電的圖

象，把該交流電壓加在圖乙中理想變壓器的A.B兩端。已知變壓器原線圈和副線圈的匝數(shù)比為5:1，交流電流表和交流電壓表均為理想電表，電阻R=l，其他各處電阻不計(jì)，以下說(shuō)法正確的是A.在t=0.1s、0.5s時(shí)，穿過(guò)線框

的磁通量變化率最大B．線框轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為1rad/s

C．電壓表的示數(shù)為V

D．電流表的示數(shù)為0.40A參考答案：AD5.（多選）如圖所示，水平面上的輕彈簧一端與物體相連，另一端固定在墻上的P點(diǎn)，已知物體的質(zhì)量為m，物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，彈簧的勁度系數(shù)k?，F(xiàn)用力拉物體，使彈簧從處于自然狀態(tài)的O點(diǎn)由靜止開(kāi)始緩慢向左移動(dòng)一段距離，這時(shí)彈簧具有彈性勢(shì)能Ep。撤去外力后，物體在O點(diǎn)兩側(cè)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中（

）A．在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，物體第一次回到O點(diǎn)時(shí)速度不是最大B．在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，物體第一次回到O點(diǎn)時(shí)速度最大C．物體最終停止時(shí)，運(yùn)動(dòng)的總路程為D．在物體第一次向右運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，速度相等的位置有2個(gè)參考答案：AD在第一次向右運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，當(dāng)摩擦力與彈簧彈力大小相等、方向相反時(shí)，物體的速度最大，此時(shí)物體的位置應(yīng)該在O點(diǎn)左側(cè)，第一次回到O點(diǎn)時(shí)速度不是最大，所以在第一次向右運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，速度先由0變?yōu)樽畲蠛笥勺畲鬁p小為0，速度相等的位置有2個(gè)；由于摩擦力的影響，最終靜止時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能不可能全部用來(lái)做功轉(zhuǎn)化成熱，運(yùn)動(dòng)的總路程為應(yīng)該小于，故選項(xiàng)AD正確。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示是用光照射某種金屬時(shí)逸出的光電子的最大初動(dòng)能隨入射光頻率的變化圖線，（直線與橫軸的交點(diǎn)坐標(biāo)4.27，與縱軸交點(diǎn)坐標(biāo)0.5）。由圖可知普朗克常量為_(kāi)__________Js，金屬的極限頻率為

Hz（均保留兩位有效數(shù)字）參考答案：7.如圖所示，兩條平行金屬導(dǎo)軌ab、cd置于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，兩導(dǎo)軌間的距離l=0.6m，導(dǎo)軌間連有電阻R。金屬桿MN垂直置于導(dǎo)軌上，且與軌道接觸良好，現(xiàn)使金屬桿MN沿兩條導(dǎo)軌向右勻速運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為3V。由此可知，金屬桿MN滑動(dòng)的速度大小為 m/s；通過(guò)電阻R的電流方向?yàn)?/p>

（填“aRc”或“cRa”）。參考答案：8.在接近收費(fèi)口的道路上安裝了若干條突起于路面且與行駛方向垂直的減速帶，減速帶間距為10m，當(dāng)車(chē)輛經(jīng)過(guò)減速帶時(shí)會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)。若某汽車(chē)的固有頻率為1.25Hz，則當(dāng)該車(chē)以

m/s的速度行駛在此減速區(qū)時(shí)顛簸得最厲害，我們把這種現(xiàn)象稱(chēng)為

。參考答案：答案：12.5，共振解析：汽車(chē)每經(jīng)過(guò)一個(gè)減速帶時(shí)，減速帶都給汽車(chē)一個(gè)向上的力，這個(gè)力使汽車(chē)上下顛簸，當(dāng)這個(gè)力的頻率等于汽車(chē)的固有頻率時(shí)，汽車(chē)發(fā)生共振，振動(dòng)最厲害。所以有，。9.如圖12所示，質(zhì)量為ｍ的物體放在傾角為θ的斜面上，在水平恒定的推力F的作用下，物體沿斜面勻速向上運(yùn)動(dòng)，則物體與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為。參考答案：10.如圖，光滑絕緣細(xì)管與水平面成30°角，在管的上方P點(diǎn)固定一個(gè)點(diǎn)電荷+Q，P點(diǎn)與細(xì)管在同一豎直平面內(nèi)，管的頂端A與P點(diǎn)連線水平，PB⊥AC，AB=BC=15cm，B是AC的中點(diǎn)．電荷量為+q的小球（小球直徑略小于細(xì)管內(nèi)徑）從管中A處以速度v=1m/s開(kāi)始沿管向下運(yùn)動(dòng)，在A處時(shí)小球的加速度為a=4m/s2．則小球運(yùn)動(dòng)到C處速度大小為2m/s，加速度大小為6m/s2．參考答案：考點(diǎn)：電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系；牛頓第二定律．專(zhuān)題：電場(chǎng)力與電勢(shì)的性質(zhì)專(zhuān)題．分析：（1）從A到C的過(guò)程中，因AC兩點(diǎn)處于同一等勢(shì)面上，故電場(chǎng)力做功為零，只有重力做功，根據(jù)動(dòng)能定理即可求的速度；（2）根據(jù)受力分析，利用牛頓第二定律即可求的加速度解答：解：（1）根據(jù)動(dòng)能定理可得mg代入數(shù)據(jù)解得vC=2m/s（2）在A處時(shí)小球的加速度為a，對(duì)A點(diǎn)受力分析，電場(chǎng)力、重力與支持力，由力的合成法則可知，合外力由重力與電場(chǎng)力沿著細(xì)管方向的分力之和提供的；當(dāng)在C處時(shí)，小球仍受到重力、電場(chǎng)力與支持力，合外力是由重力與電場(chǎng)力沿著細(xì)管方向的分力之差提供的，即為a′=g﹣a=10﹣4m/s2=6m/s2．故答案為：2；6點(diǎn)評(píng)：考查點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度公式，掌握矢量的合成法則，利用動(dòng)能定理求解，理解牛頓第二定律與力的平行四邊形定則的綜合應(yīng)用11.如圖所示，豎直放置的粗細(xì)均勻的U形管，右端封閉有一段空氣柱，兩管內(nèi)水銀面高度差為h=19cm，封閉端空氣柱長(zhǎng)度為=40cm。為了使左、右兩管中的水銀面相平，

（設(shè)外界大氣壓強(qiáng)=76cmHg，空氣柱溫度保持不變）試問(wèn)：

①需從左管的開(kāi)口端再緩慢注入高度多少的水銀柱？此時(shí)封閉端空氣柱的長(zhǎng)度是多少？②注入水銀過(guò)程中，外界對(duì)封閉空氣做_____（填“正功”或“負(fù)

功”或“不做功”）氣體將______（填“吸熱”或“放熱”）。參考答案：①對(duì)空氣柱

得L2=30cm

（2分）需要再注入39cm的水銀柱。（1分）②正功（1分）

放熱

（1分）12.(選修模塊3-4)一列沿著x軸正方向傳播的橫波，在t=O時(shí)刻的波形如圖甲所示。圖甲中某質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象如圖乙所示。質(zhì)點(diǎn)N的振幅是

m，振動(dòng)周期為

s，圖乙表示質(zhì)點(diǎn)

(從質(zhì)點(diǎn)K、L、M、N中選填)的振動(dòng)圖象。該波的波速為

m／s。參考答案：答案：0.8；4；L；0.5解析：

從甲、乙圖可看出波長(zhǎng)λ=2.0m，周期T=4s，振幅A=0.8m；乙圖中顯示t=0時(shí)刻該質(zhì)點(diǎn)處于平衡位置向上振動(dòng)，甲圖波形圖中，波向x軸正方向傳播，則L質(zhì)點(diǎn)正在平衡位置向上振動(dòng)，波速v=λ/T=0.5m/s。13.小楊同學(xué)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置“探究小車(chē)動(dòng)能變化與合外力做功的關(guān)系”，圖中A為小車(chē)，連接在小車(chē)后面的紙帶穿過(guò)電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器B的限位孔，它們均置于水平放置的一端帶有定滑輪的足夠長(zhǎng)的木板上，C為彈簧測(cè)力計(jì)，假設(shè)繩與滑輪之間的摩擦以及紙帶穿過(guò)計(jì)時(shí)器時(shí)受到的摩擦均不計(jì)，實(shí)驗(yàn)時(shí)，先接通電源再松開(kāi)小車(chē)，計(jì)時(shí)器在紙帶上留下一系列點(diǎn)。計(jì)數(shù)點(diǎn)s/cmΔv2/m2s-2O//A1.600.04B3.600.09C6.000.15D7.000.19E9.200.23

（1）該同學(xué)在一條比較理想的紙帶上，依次選取O、A、B、C、D、E共6個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，分別測(cè)量后5個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)與計(jì)數(shù)點(diǎn)O之間的距離，并計(jì)算了它們與O點(diǎn)之間的速度平方差（注：），填入下表：

請(qǐng)以縱坐標(biāo)，以s為橫坐標(biāo)作出圖像；若測(cè)出小車(chē)質(zhì)量為0.2kg，結(jié)合圖像可求得小車(chē)所受合外力的大小為

N。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（2）該同學(xué)通過(guò)計(jì)算發(fā)現(xiàn)小車(chē)所受合外力小于測(cè)力計(jì)讀數(shù)，明顯超出實(shí)驗(yàn)誤差的正常范圍，你認(rèn)為主要原因是

。參考答案：（1）如右圖，0.25

（2）長(zhǎng)木板對(duì)小車(chē)存在摩擦力三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（選修3-5模塊）（4分）2008年北京奧運(yùn)會(huì)場(chǎng)館周?chē)?0％～90％的路燈將利用太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)來(lái)供電，奧運(yùn)會(huì)90％的洗浴熱水將采用全玻真空太陽(yáng)能集熱技術(shù)．科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)太陽(yáng)發(fā)光是由于其內(nèi)部不斷發(fā)生從氫核到氦核的核聚變反應(yīng)，即在太陽(yáng)內(nèi)部4個(gè)氫核（H）轉(zhuǎn)化成一個(gè)氦核（He）和兩個(gè)正電子（e）并放出能量.已知質(zhì)子質(zhì)量mP=1.0073u，α粒子的質(zhì)量mα=4.0015u，電子的質(zhì)量me=0.0005u．1u的質(zhì)量相當(dāng)于931.MeV的能量．①寫(xiě)出該熱核反應(yīng)方程；②一次這樣的熱核反應(yīng)過(guò)程中釋放出多少M(fèi)eV的能量?（結(jié)果保留四位有效數(shù)字）參考答案：

答案：①4H→He+2e（2分）②Δm=4mP－mα－2me=4×1.0073u－4.0015u－2×0.0005u=0.0267u（2分）ΔE=Δmc2

=0.0267u×931.5MeV/u＝24.86MeV

（2分）15.（11分）簡(jiǎn)述光的全反射現(xiàn)象及臨界角的定義，并導(dǎo)出折射率為的玻璃對(duì)真空的臨界角公式。參考答案：解析：光線從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)時(shí)，折射角大于入射角，若入射角增大到某一角度C，使折射角達(dá)到，折射光就消失。入射角大于C時(shí)只有反射光，這種現(xiàn)象稱(chēng)為全反射，相應(yīng)的入射角C叫做臨界角。

光線由折射率為的玻璃到真空，折射定律為：

①

其中分別為入射角和折射角。當(dāng)入射角等于臨界角C時(shí)，折射角等于，代入①式得

②四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.一長(zhǎng)=0.80m的輕繩一端固定在點(diǎn)，另一端連接一質(zhì)量=0.10kg的小球，懸點(diǎn)距離水平地面的高度H=1.00m。開(kāi)始時(shí)小球處于點(diǎn)，此時(shí)輕繩拉直處于水平方向上，如圖所示。讓小球從靜止釋放，當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)時(shí)，輕繩碰到懸點(diǎn)正下方一個(gè)固定的釘子P時(shí)立刻斷裂。不計(jì)輕繩斷裂的能量損失，取重力加速度g=10m/s2。求：（1）當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)時(shí)的速度大小；（2）繩斷裂后球從點(diǎn)拋出并落在水平地面的C點(diǎn)，求C點(diǎn)與點(diǎn)之間的水平距離；（3）若OP=0.6m，輕繩碰到釘子P時(shí)繩中拉力達(dá)到所能承受的最大拉力斷裂，求輕繩能承受的最大拉力。參考答案：解：（1）設(shè)小球運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)時(shí)的速度大小，由機(jī)械能守恒定律得

①（2分）解得小球運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)時(shí)的速度大小

=4.0m/s

②（2分）（2）小球從點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng)，由運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律得

③（2分）

④（2分）

解得C點(diǎn)與點(diǎn)之間的水平距離

=0.80m

⑤（2分）（3）若輕繩碰到釘子時(shí)，輕繩拉力恰好達(dá)到最大值Fm，由牛頓定律得

⑥（2分）

⑦（2分）由以上各式解得N

（1分）17.據(jù)統(tǒng)計(jì)，40%的交通事故是由疲勞駕駛引起的，疲勞駕駛的危害絲毫不亞于酒駕、醉駕．研究表明，一般人的剎車(chē)反應(yīng)（從發(fā)現(xiàn)情況到汽車(chē)開(kāi)始減速）時(shí)間t0=0.4s，疲勞駕駛時(shí)人的反應(yīng)時(shí)間會(huì)變長(zhǎng)．在某次試驗(yàn)中，志愿者在連續(xù)駕駛4h后，駕車(chē)以v0=72km/h的速度在試驗(yàn)場(chǎng)平直的路面上勻速行駛，從發(fā)現(xiàn)情況到汽車(chē)停止，行駛距離L=45m．設(shè)汽車(chē)剎車(chē)后開(kāi)始滑動(dòng)，已知汽車(chē)與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.8，取g=10m/s2，求：（1）減速過(guò)程中汽車(chē)位移的大?。唬?）志愿者在連續(xù)駕駛4h后的反應(yīng)時(shí)間比一般人增加了多少？參考答案：考點(diǎn)：牛頓第二定律；勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系．專(zhuān)題：牛頓運(yùn)動(dòng)定律綜合專(zhuān)題．分析：根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度時(shí)間公式求出剎車(chē)時(shí)汽車(chē)的加速度大小．根據(jù)速度位移公式求出剎車(chē)后的位移．設(shè)志愿者反應(yīng)時(shí)間為t′，反應(yīng)時(shí)間為△t，根據(jù)位移和時(shí)間關(guān)系列式即可求解．解答：解：（1）設(shè)減速過(guò)程中，汽車(chē)加速度大小為a，位移為s，所用時(shí)間為t，則μmg=ma，，解得：s=25m（2）設(shè)志愿者反應(yīng)時(shí)間為t′，反應(yīng)時(shí)間為△t，L=v0t′+s，△t=t′﹣t0解得：△t=0.6s答：（1）減速過(guò)程中汽車(chē)位移的大小為25m；（2）志愿者在連續(xù)駕駛4h后的