2022年高三物理下學(xué)期期末試卷含解析

2022年高三物理下學(xué)期期末試卷含解析一、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）如圖所示，兩個(gè)內(nèi)壁光滑、半徑不同的半球形碗放在不同高度的水平面上，使兩碗口處于同一水平面，現(xiàn)將質(zhì)量相同的兩個(gè)小球a、b（小球半徑遠(yuǎn)小于碗的半徑），分別從兩個(gè)碗的邊緣處由靜止釋放，則下列判斷正確的是A．過(guò)碗底時(shí)，兩球?qū)ν氲椎膲毫ο嗟? B．過(guò)碗底時(shí)，兩球的動(dòng)能相等C．過(guò)碗底時(shí)，球a的加速度大于球b的D．球a的機(jī)械能始終大于球b的機(jī)械能參考答案：A2.在顯像管的電子槍中，從熾熱的金屬絲不斷放出的電子進(jìn)入電壓為U的加速電場(chǎng)，設(shè)其初速度為零，經(jīng)加速后形成橫截面積為S、電流為I的電子束。已知電子的電量為e，質(zhì)量為m，則在剛射出加速電場(chǎng)時(shí)，一小段為Δl的電子束內(nèi)的電子個(gè)數(shù)是

A．B．

C．D．參考答案：答案：B解析：設(shè)單位體積電子束含有n個(gè)自由電子，由電流強(qiáng)度的定義知：I＝＝＝neSv，所以n＝，電子經(jīng)加速電場(chǎng)加速后，滿足：eU＝mv2，得：n＝，長(zhǎng)為Δl的電子束內(nèi)的電子個(gè)數(shù)為N＝nΔlS＝。3.物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的加速度不為零，那么以下結(jié)論正確的是

A．物體的速度大小一定隨時(shí)間變化

B．物體的速度方向一定隨時(shí)間變化

C．物體的動(dòng)能一定隨時(shí)間變化D．物體的動(dòng)量一定隨時(shí)間變化參考答案：D本題考查對(duì)加速度的理解能力，關(guān)鍵從加速度的物理意義、定義等方面來(lái)理解．要注意速度是矢量，速度變化可能是速度大小變化，也可能是速度方向變化，也可能是速度大小和方向都變化．物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的加速度不為零，物體的速度一定是變化的，而速度大小不一定變化．比如勻速圓周運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤．

物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的加速度不為零，物體的速度一定是變化的，而速度方向不一定變化．比如自由落體運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤．物體的動(dòng)能不一定隨時(shí)間變化，比如勻速圓周運(yùn)動(dòng)，物體的動(dòng)能不變，故C錯(cuò)誤

物體的速度是變化的，由動(dòng)量p=mv可知，動(dòng)量是變化的，故D正確．故選D。4.質(zhì)量為m的物體，由靜止開(kāi)始豎直下落，由于阻力作用，下落的加速度為，在物體下落h的過(guò)程中，下列說(shuō)法中正確的是（

）

A．物體的動(dòng)能增加mgh

B．物體的機(jī)械能減少mgh

C．物體克服阻力所做的功mgh

D．物體的重力勢(shì)能減少了mgh參考答案：ACD5.(多選)（2014秋?德城區(qū)校級(jí)月考）如圖所示，A為電磁鐵，C為膠木秤盤，A和C（包括支架）的總質(zhì)量為M、B為鐵片，其質(zhì)量為m，整個(gè)裝置用輕繩懸掛于O點(diǎn)，當(dāng)電磁鐵通電，鐵片被吸引而上升的過(guò)程中，有（）A． B做勻加速運(yùn)動(dòng)B． B做變加速運(yùn)動(dòng)C． 輕繩拉力F的大小為mg＜F＜（M+m）gD． 輕繩拉力F的大小為F＞（M+m）g參考答案：BD解：當(dāng)電磁鐵通電前，繩的拉力應(yīng)為（M+m）g；當(dāng)電磁鐵通電后，鐵片被吸引上升．常識(shí)告訴我們，鐵片被吸引，向電磁體運(yùn)動(dòng)靠近，其運(yùn)動(dòng)情況是變加速運(yùn)動(dòng)，即越靠近電磁鐵，吸力越大，加速度越大．根據(jù)F=ma可知，此過(guò)程中超重，吸引力大于鐵片重力．由于磁力，將整個(gè)電磁鐵裝置與鐵片聯(lián)系到一起．因?yàn)殡姶盆F吸引鐵片的吸引力大于鐵片的重力，則根據(jù)作用力與反作用力原理，鐵片吸引電磁鐵的力F'為F的反作用力，大小相等、方向相反，且作用在兩個(gè)不同的物體上．所以，繩的拉力大于（M+m）g．故BD正確，AC錯(cuò)誤．故選：BD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.地球第一宇宙速度為

，是人造地球衛(wèi)星的

（最大、最小）發(fā)射速度，是人造地球衛(wèi)星的

（最大、最?。┉h(huán)繞速度。參考答案：7.9km/s、最小、最大7.如圖所示是勻強(qiáng)電場(chǎng)中的一組等勢(shì)面,若A、B、C、D相鄰兩點(diǎn)間的距離都是2cm,則電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為_(kāi)_________V/m,到A點(diǎn)距離為1.5cm的P點(diǎn)電勢(shì)為_(kāi)_________V.參考答案：

(1).;

(2).-2.5;根據(jù)電場(chǎng)線與等勢(shì)線垂直，并且由高電勢(shì)指向低電勢(shì)，作出電場(chǎng)線的分布情況如圖所示．

場(chǎng)強(qiáng)的大小P點(diǎn)到B點(diǎn)的距離為x=0.5cm=0.005m，P點(diǎn)的電勢(shì)：φp=-Exsin60°=-×0.005×sin60°V=-2.5V【點(diǎn)睛】解決本題關(guān)鍵要理解電場(chǎng)線與等勢(shì)線、場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)差的關(guān)系、電勢(shì)與電勢(shì)能的關(guān)系等基本關(guān)系，注意公式U=Ed中d是兩點(diǎn)沿電場(chǎng)線方向的距離．8.某雙星由質(zhì)量不等的星體S1和S2構(gòu)成，兩星在相互之間的萬(wàn)有引力作用下繞兩者連線上某一定點(diǎn)C做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。由天文觀察測(cè)得其運(yùn)動(dòng)的周期為T，S1到C點(diǎn)的距離為r1，S1和S2的距離為r，已知萬(wàn)有引力常量為G，由此可求得S1和S2的線速度之比v1：v2＝____________，S2的質(zhì)量為_(kāi)___________。參考答案：；9.氫原子第n能級(jí)的能量為En=，其中E1為基態(tài)能量．當(dāng)氫原子由第5能級(jí)躍遷到第3能級(jí)時(shí)，發(fā)出光子的頻率為；若氫原子由第3能級(jí)躍遷到基態(tài)，發(fā)出光子的頻率為，則=

。參考答案：10.一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷了如圖所示A到B狀態(tài)變化的過(guò)程,已知?dú)怏w狀態(tài)A參量為pA、VA、tA,狀態(tài)B參量為pB、VB、tB,則有pA____(填“>”“=”或“<”)pB.若A到B過(guò)程氣體內(nèi)能變化為ΔE,則氣體吸收的熱量Q=____.參考答案：

(1).=

(2).pA(VB-VA)+ΔE解：熱力學(xué)溫度：T=273+t，由圖示圖象可知，V與T成正比，因此，從A到B過(guò)程是等壓變化，有：pA=pB，在此過(guò)程中，氣體體積變大，氣體對(duì)外做功，W=Fl=pSl=p△V=pA（VB-VA），由熱力學(xué)第一定律可知：Q=△U+W=△E+pA（VB-VA）；【點(diǎn)睛】本題考查了判斷氣體壓強(qiáng)間的關(guān)系、求氣體吸收的熱量，由圖象判斷出氣體狀態(tài)變化的性質(zhì)是正確解題的關(guān)鍵，應(yīng)用熱力學(xué)第一定律即可正確解題．11.氫原子第n能級(jí)的能量為En=，其中E1為基態(tài)能量。當(dāng)氫原子由第4能級(jí)躍遷到第2能級(jí)時(shí)，發(fā)出光子的頻率為ν1；若氫原子由第2能級(jí)躍遷到基態(tài)，發(fā)出光子的頻率為ν2，則=________。參考答案：＝。12.某同學(xué)利用豎直上拋小球的頻閃照片驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．頻閃儀每隔0.05s閃光一次，如圖中所標(biāo)數(shù)據(jù)為實(shí)際距離，該同學(xué)通過(guò)計(jì)算得到不同時(shí)刻的速度如下表（當(dāng)?shù)刂亓铀俣热?0m/s2，小球質(zhì)量m=0.2kg，結(jié)果保留三位有效數(shù)字）：時(shí)刻t2t3t4t5速度（m/s）5.595.084.58

（1）由頻閃照片上的數(shù)據(jù)計(jì)算t5時(shí)刻小球的速度v5=

m/s．（2）從t2到t5時(shí)間內(nèi)，重力勢(shì)能增量△Ep=

J，動(dòng)能減少量△Ek=

J．（3）在誤差允許的范圍內(nèi)，若△Ep與△Ek近似相等，從而驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律．由上述計(jì)算得△Ep

△Ek（選填“＞”“＜”或“=”），造成這種結(jié)果的主要原因是

．參考答案：解：（1）在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中，中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于該過(guò)程中的平均速度，所以有：v5==4.08m/s（2）根據(jù)重力做功和重力勢(shì)能的關(guān)系有：△Ep=mg（h2+h3+h4）=0.2×10×（26.68+24.16+21.66）×10﹣2J=1.45J在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中，中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于該過(guò)程中的平均速度，所以有：v2==5.59m/s△Ek=m（v22﹣v52）=×0.2×[（5.59）2﹣（4.08）2]J=1.46J．（3）由上述計(jì)算得△Ep＜△Ek，由于紙帶和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的摩擦以及空氣阻力的存在，導(dǎo)致動(dòng)能減小量沒(méi)有全部轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能．故答案為：（1）4.08．（2）1.45，1.46（3）＜，由于紙帶和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的摩擦以及空氣阻力的存在．13.汽車的速度計(jì)顯示的是

的大小。（填“瞬時(shí)速度”或“平均速度”）參考答案：瞬時(shí)速度三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（10分）在第一次試驗(yàn)中，質(zhì)量m=1kg的重物自由下落，在紙帶上打出一系列的點(diǎn)，如圖所示(相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)間間隔為0.02s)，單位cm，那么(1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B時(shí)，物體的速度_______．(2)從起點(diǎn)O到打下計(jì)數(shù)點(diǎn)B的過(guò)程中重力勢(shì)能減少量△Ep=______,，此過(guò)程中物體動(dòng)能的增加量△Ek_____(g取9.8m／s2)(3)通過(guò)計(jì)算，數(shù)值上△Ep=________△Ek(填“>”“=”或“<”)，這是因?yàn)開(kāi)_______.(4)實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是______________________.參考答案：15.用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置，驗(yàn)證m1、m2組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒．m2從高處由靜止開(kāi)始下落，m1上拖著的紙帶打出一系列的點(diǎn)，對(duì)紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測(cè)量，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．圖乙給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶：0是打下的第一個(gè)點(diǎn)，每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打點(diǎn)（圖中未標(biāo)出），相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖乙所示．已知m1=50g、m2=150g，g=9.8m/s2，則（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）（1）在紙帶上打下計(jì)數(shù)點(diǎn)4時(shí)的速度v=

m/s（2）在0～4過(guò)程中系統(tǒng)動(dòng)能的增量△EK=

J，系統(tǒng)勢(shì)能的減少量△EP=

J．參考答案：（1）1.9

（2）0.36

0.38【考點(diǎn)】驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．【分析】（1）根據(jù)在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的瞬時(shí)速度大小等于該過(guò)程中的平均速度，可以求出打下記數(shù)點(diǎn)4時(shí)的速度大小；（2）根據(jù)系統(tǒng)的初末動(dòng)能大小可以求出動(dòng)能的增加量，根據(jù)系統(tǒng)重力做功和重力勢(shì)能之間的關(guān)系可以求出系統(tǒng)重力勢(shì)能的減小量，比較動(dòng)能增加量和重力勢(shì)能減小量之間的關(guān)系可以得出機(jī)械能是否守恒．【解答】解：（1）因?yàn)槊肯噜弮蓚€(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打點(diǎn)，所以計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)間間隔為0.1s根據(jù)在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的瞬時(shí)速度大小等于該過(guò)程中的平均速度，可知打計(jì)數(shù)點(diǎn)4時(shí)的速度為：v4===1.9m/s；（2）在0～4過(guò)程中系統(tǒng)動(dòng)能的增量△EK=（m1+m2）v52=×0.2×1.92J=0.36J；系統(tǒng)重力勢(shì)能的減小量等于物體重力做功，故：△EP=W=（m2﹣m1）gx=0.1×10×（0.024+0.072+0.120+0.168）=0.38J；故答案為：（1）1.9

（2）0.36

0.38四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.（14分）電熱毯、電飯鍋等是人們常用的電熱式家用電器，他們一般具有加熱和保溫功能，其工作原理大致相同。圖①為某種電熱式電器的簡(jiǎn)化電路圖，主要遠(yuǎn)件有電阻絲R1、R2和自動(dòng)開(kāi)關(guān)S。（1）當(dāng)自動(dòng)開(kāi)關(guān)S閉合和斷開(kāi)時(shí)，用電器分別處于什么狀態(tài)？（2）用電器由照明電路供電（U＝220V，設(shè)加熱時(shí)用電器的電功率為400W，保溫時(shí)用電器的電動(dòng)功率為40W，則R1和R2分雖為多大？（3）若將圖①中的自動(dòng)開(kāi)關(guān)S換成理想的晶體二極管D，如圖②所示，其它條件不變，求該用電器工作1小時(shí)消耗的電能。參考答案：解析：（1）S閉合，處于加熱狀態(tài)

①S斷開(kāi)，處于保溫狀態(tài)

②（2）由于功率公式得

③

④

聯(lián)立③④得R1＝121Ω

R2＝1089Ω

（3）W＝P1＋P2＝0.22kW·h（或7.92×105J）17.（12分）如圖所示，質(zhì)量M＝1kg的木塊套在豎直桿上，并用輕繩與質(zhì)量m＝2kg的小球相連。今用跟水平方向成角的力F＝20N拉著球，帶動(dòng)木塊一起豎直向下勻速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)中M、m的相對(duì)位置保持不變，g＝10m/s2，求：（1）運(yùn)動(dòng)過(guò)程中輕繩與豎直方向的夾角；（2）木塊M與桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)。參考答案：（⑴對(duì)m受力分析：

m三力平衡；因：N，且F與G夾角120°則：T=20N，方向?yàn)镕與G的角平分線故： ⑵對(duì)M受力分析：M四力平衡；正交分解法：解得：

18.如圖所示，抗震救災(zāi)運(yùn)輸機(jī)在某場(chǎng)地卸放物資時(shí)，通過(guò)傾角=30°的固定的光滑斜軌道面進(jìn)行.有一件質(zhì)量為m=2.0kg的小包