山東省濟(jì)寧市曲阜實(shí)驗(yàn)中學(xué)2022年高三物理期末試卷含解析

山東省濟(jì)寧市曲阜實(shí)驗(yàn)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15分．每小題只有一個選項(xiàng)符合題意1.請用學(xué)過的物理知識判斷，下列說法正確的是（）A．物體的加速度大小不能瞬間改變，但加速度的方向可以瞬間發(fā)生變化B．安培力是大量運(yùn)動電荷所受洛侖茲力的宏觀表現(xiàn)C．做圓周運(yùn)動的物體受到的合外力一定指向圓心D．牛頓第一、二、三定律都可以用實(shí)驗(yàn)的方式加以驗(yàn)證參考答案：B【考點(diǎn)】安培力；加速度；牛頓運(yùn)動定律的綜合應(yīng)用；洛侖茲力．【分析】根據(jù)加速度的大小方向都可以瞬間改變，安培力與洛倫茲力的關(guān)系，圓周運(yùn)動包含勻速圓周運(yùn)動和非勻變速圓周運(yùn)動，牛頓第一定律不能通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證進(jìn)行判斷．【解答】解：A、加速度的大小方向都可以瞬間改變，A錯誤；B、安培力是通電導(dǎo)體在磁場中受到的力，洛倫茲力是運(yùn)動電荷在磁場中受到的力，而電荷的定向移動就能形成電流，因此安培力是大量運(yùn)動電荷所受洛侖茲力的宏觀表現(xiàn)，而且安培力和洛倫茲力的方向都是通過左手定則判斷，B正確；C、做勻速圓周運(yùn)動的物體受到的合外力才一定指向圓心，如果是非勻變速圓周運(yùn)動，受到的合外力就不指向圓心，C錯誤；D、牛頓第一定律不能用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，因?yàn)檎也坏轿矬w不受力作用的實(shí)驗(yàn)條件，D錯誤；故選：B2.將閉合多匝線圈置于僅隨時間變化的磁場中，線圈平面與磁場方向垂直．關(guān)于線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流，下列表述正確的是()A．感應(yīng)電動勢的大小與線圈的匝數(shù)無關(guān)B．穿過線圈的磁通量越大，感應(yīng)電動勢越大C．穿過線圈的磁通量變化越快，感應(yīng)電動勢越大D．感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向與原磁場方向始終相同參考答案：C3.下列說法中正確的是（）A．哥白尼首先提出了地球是宇宙中心的所謂“地心說”B．伽利略最早建立了太陽是宇宙中心的所謂“日心說”C．卡文迪許第一個用扭秤實(shí)驗(yàn)測量出了靜電力常數(shù)kD．密立根首先利用油滴實(shí)驗(yàn)測得了元電荷e的數(shù)值參考答案：D【考點(diǎn)】萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)和萬有引力恒量的測定．【分析】根據(jù)物理學(xué)史和常識解答，記住著名物理學(xué)家的主要貢獻(xiàn)即可．【解答】解：A、B、哥白尼建立了日心說，太陽是太陽系的中心，不是宇宙的中心，故A錯誤，B錯誤；C、卡文迪許用扭秤實(shí)驗(yàn)測出萬有引力常量，并把該實(shí)驗(yàn)說成是“稱量地球的重量”，故C錯誤；D、密立根首先利用油滴實(shí)驗(yàn)測得了元電荷e的數(shù)值，故D正確；故選：D．4.（單選）下列各圖中，已標(biāo)出電流I、磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向，其中符合安培定則的是（

）參考答案：C5.圖甲中的變壓器為理想變壓器，原、副線圈的匝數(shù)之比為10∶1．測得R=10的電阻兩端電壓隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示．則原線圈中

A．電壓的有效值為311OV

B．電壓的有效值為2200V

C．電流變化的頻率為25Hz

D．電流的有效值為22A參考答案：BC由圖乙可得副線圈電壓的最大值是311V，則其有效值是220V，電流變化的頻率為25Hz，由于電阻R=10，所以副線圈的電流（有效值）為22A，由理想變壓器電壓、電流與匝數(shù)的關(guān)系可得原線圈電壓的有效值為2200V，電流的有效值為2.2A，選項(xiàng)AD錯誤B正確。變壓器不能改變電流的頻率，選項(xiàng)C正確。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.一質(zhì)子束入射到能靜止

靶核上，產(chǎn)生如下核反應(yīng):

P+

→X+n式中P代表質(zhì)子，n代表中子，X代表核反應(yīng)產(chǎn)生的新核。由反應(yīng)式可知，新核X的質(zhì)子數(shù)為

，中子數(shù)為

。參考答案：7.（4分）如圖所示，一儲油圓桶，底面直徑與桶高均為d．當(dāng)桶內(nèi)無油時，從某點(diǎn)恰能看到桶底邊緣上的某點(diǎn)B．當(dāng)桶內(nèi)油的深度等于桶高的一半時，在A點(diǎn)沿AB方向看去，看到桶底上的C點(diǎn)，C、B相距，由此可得油的折射率n=

；光在油中傳播的速度

m/s．（結(jié)果可用根式表示）參考答案：，．解：由題意得，光線在油中的入射角的正弦，光線在空氣中折射角的正弦．則折射率n=．根據(jù)得，v=．8.在光滑的水平面上有一靜止的物體?，F(xiàn)以水平恒力F1作用一段時間后，立即換成相反方向的水平恒力F2推這一物體。當(dāng)恒力F2作用時間等于恒力F1作用時間的2倍時，物體恰好回到原處，此時物體的動能為45J。則在整個過程中，恒力F1做的功等于

J，恒力F2做的功等于

J。參考答案：9.在《測定勻變速直線運(yùn)動的加速度》的實(shí)驗(yàn)中，電火花打點(diǎn)計時器是用于測量

的儀器，工作電源是

（填“交流電”或“直流電”），電源電壓是

V。參考答案：時間

交流電

220結(jié)合實(shí)驗(yàn)的原理以及器材的相關(guān)選擇注意事項(xiàng)易得答案。10.在如圖所示電路中，電源電動勢為6V，內(nèi)阻為1Ω，電阻R1=5Ω，R2=6Ω，滑動變阻器的阻值0—30Ω。閉合電鍵K，當(dāng)滑動變阻器的滑動觸頭P由a端向b端滑動時，理想電流表和理想電壓表示數(shù)變化量的大小分別用ΔI、ΔU表示。則____Ω。R1消耗的最小電功率為______W。參考答案：６

Ω；

０.8

W。11.氫原子從a能級狀態(tài)躍遷到b能級狀態(tài)時發(fā)射波長為λ1的光子；從b能級狀態(tài)躍遷到c能級狀態(tài)時吸收波長為λ2的光子，已知λ1>λ2。那么氫原子從a能級狀態(tài)躍遷到c能級狀態(tài)時將__________(填“吸收”或“放出”)波長為____________的光子。參考答案：吸收，λ1λ2/（λ1-λ2）的光子12.質(zhì)量為100kg的小船靜止在水面上，船兩端有質(zhì)量40kg的甲和質(zhì)量60kg的乙，當(dāng)甲、乙同時以3m/s的速率向左、向右跳入水中后，小船的速度大小為

m/s，方向是

。參考答案：0.6

向左13.某行星繞太陽運(yùn)動可近似看作勻速圓周運(yùn)動，已知行星運(yùn)動的軌道半徑為R，周期為T，萬有引力恒量為G，則該行星的線速度大小為

；太陽的質(zhì)量可表示為

。參考答案：

（2分），

三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（4分）如圖所示，光滑水平面軌道上有三個木塊，A、B、C，質(zhì)量分別為mB=mc=2m,mA=m，A、B用細(xì)繩連接，中間有一壓縮的彈簧(彈簧與滑塊不栓接)。開始時A、B以共同速度v0運(yùn)動，C靜止。某時刻細(xì)繩突然斷開，A、B被彈開，然后B又與C發(fā)生碰撞并粘在一起，最終三滑塊速度恰好相同。求B與C碰撞前B的速度。參考答案：解析：設(shè)共同速度為v，球A和B分開后，B的速度為,由動量守恒定律有,,聯(lián)立這兩式得B和C碰撞前B的速度為。考點(diǎn)：動量守恒定律15.（選修3-4模塊）（4分）如圖所示是一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時刻的波形圖，已知波的傳播速度v=2m/s．試回答下列問題：①寫出x=1.0m處質(zhì)點(diǎn)的振動函數(shù)表達(dá)式；②求出x=2.5m處質(zhì)點(diǎn)在0～4.5s內(nèi)通過的路程及t=4.5s時的位移．參考答案：

解析：①波長λ=2.0m，周期T=λ/v=1.0s，振幅A=5cm，則y=5sin(2πt)

cm（2分）

②n=t/T=4.5，則4.5s內(nèi)路程s=4nA=90cm；x=2.5m質(zhì)點(diǎn)在t=0時位移為y=5cm，則經(jīng)過4個周期后與初始時刻相同，經(jīng)4.5個周期后該質(zhì)點(diǎn)位移y=

—5cm．（2分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖，光滑斜面傾角為37°，一質(zhì)量m=1×10﹣2Kg、電荷量q=+1×10﹣6C的小物塊置于斜面上，當(dāng)加上水平向右的勻強(qiáng)電場時，該物體恰能靜止在斜面上，G=10m/s2，求：（1）該電場的電場強(qiáng)度大小（2）若電場強(qiáng)度變?yōu)樵瓉淼?，小物塊運(yùn)動的加速度大小（3）在（2）前提下，當(dāng)小物塊沿斜面下滑L=m時，機(jī)械能的改變量．參考答案：解：（1）如圖所示，小物塊受重力、斜面支持力和電場力三個力作用，受力平衡，則有在x軸方向：在y軸方向：得：qE=mgtan37°，故有：，方向水平向右．（2）場強(qiáng)變化后物塊所受合力為：根據(jù)牛頓第二定律得：F=ma故代入解得，方向沿斜面向下（3）機(jī)械能的改變量等于電場力做的功，故，解得△E=﹣0.02J答：（1）該電場的電場強(qiáng)度大小為（2）若電場強(qiáng)度變?yōu)樵瓉淼模∥飰K運(yùn)動的加速度大?。?）在（2）前提下，當(dāng)小物塊沿斜面下滑L=m時，機(jī)械能的改變量﹣0.02J【考點(diǎn)】勻強(qiáng)電場中電勢差和電場強(qiáng)度的關(guān)系；功能關(guān)系．【分析】（1）帶電物體靜止于光滑斜面上恰好靜止，物體受到重力、支持力和電場力，根據(jù)平衡條件，可判斷出電場力方向，再由平衡條件列式，求得電場強(qiáng)度的大?。?）當(dāng)電場強(qiáng)度減半后，物體受力不平衡，產(chǎn)生加速度．借助于電場力由牛頓第二定律可求出加速度大?。?）選取物體下滑距離為L=m作為過程，機(jī)械能的改變量等于電場力對物體做的功，由功的公式計算．17.（18分）如圖，豎直放置的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距L，在M點(diǎn)和P點(diǎn)間接一個阻值為R的電阻，在兩導(dǎo)軌間OO1O1′O′矩形區(qū)域內(nèi)有垂直導(dǎo)軌平面向里、寬為d的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．一質(zhì)量為m，電阻為r的導(dǎo)體棒ab垂直擱在導(dǎo)軌上，與磁場上邊邊界相距d0．現(xiàn)使ab棒由靜止開始釋放，棒ab在離開磁場前已經(jīng)做勻速直線運(yùn)動（棒ab與導(dǎo)軌始終保持良好的電接觸且下落過程中始終保持水平，導(dǎo)軌電阻不計）．求：

（1）棒ab在離開磁場下邊界時的速度；

（2）棒ab在通過磁場區(qū)的過程中產(chǎn)生的焦耳熱；

（3）試分析討論ab棒進(jìn)入磁場后可能出現(xiàn)的運(yùn)動情況．參考答案：解析：（1）設(shè)ab棒離開磁場邊界前做勻速運(yùn)動的速度為v，產(chǎn)生的電動勢為

E=BLv………………（2分）

電路中電流I=………………（1分）

對ab棒，由平衡條件得mg－BIL=0………………（2分）

解得v=…………………（1分）

(2)由能量守恒定律：mg(d0+d)=E電+mv2………（2分）

解得：

………（2分）

…………………（2分）

（3）設(shè)棒剛進(jìn)入磁場時的速度為v0，由mgd0=mv02，得v0=

（2分）

棒在磁場中勻速時速度為v=，（1分）則：

①當(dāng)v0=v，即d0=時，棒進(jìn)入磁場后做勻速直線運(yùn)動

（1分）

②當(dāng)v0<v，即d0<時，棒進(jìn)入磁場后做先加速后勻速直線運(yùn)動（1分）

③當(dāng)v0＞v，即d0＞時，棒進(jìn)入磁場后做先減速后勻速直線運(yùn)動（1分）18.（18分）如圖所示，空間某平面內(nèi)有一條折線是磁場的分界線，在折線的兩側(cè)分布著方向相反、與平面垂直的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小都為B．折線的頂角∠A＝90°，P、Q是折線上的兩點(diǎn)，AP=AQ=L．現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負(fù)電微粒從P點(diǎn)沿PQ方向射出，不計微粒的重力．（1）若P、Q間外加一與磁場方向垂直的勻強(qiáng)電場，能使速度為v0射出的微粒沿PQ直線運(yùn)動到Q點(diǎn)，則場強(qiáng)為多大？（2）撤去電場，為使微粒從P點(diǎn)射出后，途經(jīng)折線的頂點(diǎn)A而到達(dá)Q點(diǎn)，求初速度v應(yīng)滿足什么條件？（3）求第（2）中微粒從P點(diǎn)到達(dá)Q點(diǎn)所用時間的最小值．參考答案：解析：（1）電場力與洛倫茲力平衡得：qE=qv0B得：E=v0B

（3分）

（2）根據(jù)運(yùn)動的對稱性，微粒能從P點(diǎn)到達(dá)Q點(diǎn)，應(yīng)滿足