內蒙古自治區(qū)赤峰市巴彥淖爾第一中學2022年高三物理期末試題含解析

內蒙古自治區(qū)赤峰市巴彥淖爾第一中學2022年高三物理期末試題含解析一、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.如圖所示，質量分別為m1、m2的兩個物體通過輕彈簧連接，在力F的作用下一起沿水平方向做勻速直線運動（m1在地面，m2在空中），力F與水平方向成角，則m1所受支持力FN和摩擦力f正確的是

A、

B、

C、

D、參考答案：AC2.盧瑟福利用鐳源所放出的α粒子，作為炮彈去轟擊金箔原子，測量散射α粒子的偏轉情況.下列敘述中符合盧瑟福的α粒子散射實驗事實的是：A．大多數(shù)α粒子在穿過金箔后發(fā)生明顯的偏轉B．大多數(shù)α粒子在穿過金箔后幾乎沒有偏轉C．大多數(shù)α粒子在撞到金箔時被彈回D．極個別α粒子在撞到金箔時被彈回參考答案：BD3.下列說法正確的是A．牛頓將斜面實驗的結論合理外推，間接證明了自由落體運動是勻變速直線運動B．卡文迪許利用扭秤裝置測出了引力常量的數(shù)值C．奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應后，安培探究了用磁場獲取電流的方法，并取得了成功D．法拉第不僅提出場的概念，而且引入電場線和磁感線形象的描述電場和磁場參考答案：BD伽利略將斜面實驗的結論合理外推，間接證明了自由落體運動是勻變速直線運動，A錯誤；奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應后，法拉第探究了用磁場獲取電流的方法，并取得了成功，B錯誤；選項BD說法正確。4.（單選）如圖所示，某人靜躺在椅子上，椅子的靠背與水平面之間有固定傾斜角θ。若此人所受重力為G，則椅子各個部分對他作用力的合力大小為（

）A．Gtanθ

B．Gsinθ

C．Gcosθ

D．G參考答案：D5.如圖，空間有平行于紙面的勻強電場，一帶電量為-q的質點(不計重力)在電場力和某恒力的作用下沿圖中虛線從靜止開始沿直線從M運動到N。已知力F與MN的夾角為θ，M、N間距為d，則A．勻強電場可能與F方向相反B．質點由M運動到N的過程中，電勢能一定增加C．M、N兩點的電勢差大小可能等于

D．勻強電場的場強最小值為參考答案：

C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.某同學在做研究彈簧的形變與外力的關系實驗時，將一輕彈簧豎直懸掛讓其自然下垂，測出其自然長度；然后在其下部施加外力F，測出彈簧的總長度L，改變外力F的大小，測出幾組數(shù)據(jù)，作出外力F與彈簧總長度L的關系圖線如圖所示（實驗過程是在彈簧的彈性限度內進行的）．由圖可知該彈簧的自然長度為____cm；該彈簧的勁度系數(shù)為____N／m．參考答案：10

507.歐洲天文學家發(fā)現(xiàn)了一顆可能適合人類居住的行星。若該行星質量為M，半徑為R，萬有引力恒量為G，則繞該行星運動的衛(wèi)星的第一宇宙速度是______________。設其質量是地球的5倍，直徑是地球的1.5倍，在該行星表面附近沿圓軌道運行的人造衛(wèi)星的動能為Ek1，在地球表面附近沿圓軌道運行的相同質量的人造衛(wèi)星的動能為Ek2，則為______________。參考答案：，10/38.水面下一單色光源發(fā)出的一條光線射到水面的入射角為30，從水面上射出時的折射角是45，則水的折射率為____，光在水面上發(fā)生全反射的臨界角為____。參考答案：9.重的木塊用水平力壓在豎直墻上靜止不動，已知，木塊與墻的動摩擦因數(shù)，此時墻對木塊的摩擦力的大小是___；若撤去力F，木塊沿墻下滑，則此時墻對木塊的摩擦力大小是____。參考答案：10N

010.如圖所示，用皮帶傳動的兩輪M、N半徑分別是R、2R,A為M邊緣一點,B距N輪的圓心距離為R,則A、B兩點角速度之比為：__________；線速度之比為：_________；向心加速度之比為：_________。參考答案：11.4．在圖示的復雜網(wǎng)絡中，所有電源的電動勢均為E0，所有電阻器的電阻值均為R0，所有電容器的電容均為C0，則圖示電容器A極板上的電荷量為

。參考答案：．（5分）12.氫原子的能級圖如圖所示，已知可見光光子的能量范圍約為1.61eV-3.11eV，大量處于n=4能級的氫原子向低能級躍遷時，可能發(fā)出_________種不同頻率的光子，其中處于紅光之外非可見光范圍的有___________種，處于紫光之外非可見光范圍的有________種。參考答案：6

1

3根據(jù)知，大量處于n=4的氫原子向低能級躍遷時，可能發(fā)出6種不同頻率的可見光；根據(jù)能級的躍遷滿足得躍遷產(chǎn)生的光子能量分別是12.75eV，12.09eV，10.2eV，2.55eV，1.89eV，0.66eV，可見光的光子能量范圍約為1.62eV～3.11eV所以處于紅光之外非可見光范圍的光子能量有0.66eV，即1種，處于紫光之外非可見光范圍的光子能量有12.75eV，12.09eV，10.2eV，即3種13.某學生興趣小組通過實驗，探究相同厚度的普通均勻條形玻璃片的振動頻率f與其長度l的關系，得到了如下表所示的實驗數(shù)據(jù)，由表中數(shù)據(jù)可知，振動頻率f隨玻璃片長度l的變化而__________（選填“均勻”或“不均勻”）變化；振動頻率f與玻璃片的長度l的關系為_____________（比例系數(shù)用表示）。比例系數(shù)k的大小為_____________（若k有單位，請按國際單位制帶上其單位），k可能與__________________有關（至少寫出一項）。

音符C調頻率f（Hz）玻璃片長度l（mm）低音區(qū)539229064402747494258中音區(qū)1523251258723736592244698217578420568801947988183高音區(qū)

104617811741681318158參考答案：不均勻；。33Hz·m2，玻璃的密度，硬度等（答出一個就給分）。三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.在做“用打點計時器驗證機械能守恒定律”的實驗中，質量m＝1.00kg的重物拖著紙帶豎直下落，打點計時器在紙帶上打下一系列的點，如圖，相鄰計數(shù)點的時間間隔為0.04s，P為紙帶運動的起點，從打下P點到打下B點的過程中物體重力勢能的減少量△Ep＝

J，在此過程中物體動能的增加量△Ek＝

J（已知當?shù)氐闹亓铀俣萭=9.8m/s2，答案保留三位有效數(shù)字），用表示各計數(shù)點的速度，h表示各計數(shù)點到P點的距離，以為縱軸，以h為橫軸，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出的圖線，若斜率等于某個物理量的數(shù)值時，說明重物下落過程中機械能守恒，該物理量是

。參考答案：15.某同學設計了一個探究加速度a與物體所受合力F及質量m關系的實驗，如圖甲所示為實驗裝置簡圖．（交流電的頻率為50Hz）（1）圖乙所示為某次實驗得到的紙帶，相鄰兩個計數(shù)點間有4個點未畫出，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為0.51m/s2；（2）保持小盤及盤中砝碼的質量不變，改變小車質量m，分別得到小車的加速度a與小車質量m及對應的QUOTE的數(shù)據(jù)如表：a/（m?s﹣2）1.901.721.491.251.000.750.500.30m/kg0.250.290.330.400.500.711.001.67/kg﹣14.003.453.032.502.001.411.000.60請在圖丙所示的坐標紙中畫出a﹣QUOTE的圖象，并由圖象求出小車的加速度a與質量的倒數(shù)QUOTE之間的關系式是a=．（3）另有甲、乙、丙三位同學各自獨立探究加速度與拉力的關系，在實驗中保持小車質量m不變，如圖（a）所示，是甲同學根據(jù)測量數(shù)據(jù)畫出的加速度隨拉力變化的圖象，圖線沒有過原點說明實驗存在的問題是沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠；乙、丙同學用同一裝置做實驗，畫出了各自得到的a﹣F圖線如圖（b）所示，兩個同學做實驗時的哪一個物理量取值不同？小車和車上砝碼的質量．參考答案：考點：探究加速度與物體質量、物體受力的關系．.專題：實驗題；牛頓運動定律綜合專題．分析：（1）根據(jù)逐差法△x=aT2可求出物體的加速度．（2）根據(jù)表格中數(shù)據(jù)采用描點法畫出圖象，找出它們之間的關系．（3）圖a中圖象與橫軸的截距大于0，說明開始時拉力大于零，但加速度等于零，說明合力大于零，即拉力不等于合力；圖象b中的斜率等于物體的質量的倒數(shù)，故斜率不同則物體的質量不同．解答：解：（1）由于交流電的頻率為50Hz，故打點時間間隔為0.02s，所以每兩個計數(shù)點之間的時間間隔為T=0.1s，利用逐差法△x=aT2可得（x3+x4）﹣（x1+x2）=4aT2則a==0.51m/s2（2）根據(jù)圖表在坐標紙上描點，然后用一條直線將這些點和坐標原點連接起來，圖象如圖所示；根據(jù)圖象可知，斜率k=，則a=（3）當F不等于零，加速度仍為零，知沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠．根據(jù)a=知，圖線的斜率為小車和車上砝碼的質量的倒數(shù)，斜率不同，知小車和車上砝碼的質量不同．故答案為：（1）0.51（2）如圖，a=（3）沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠；小車和車上砝碼的質量點評：本題考查了求加速度、瞬時速度問題，熟練掌握并靈活應用勻變速直線運動的推論是正確解題的前提與關鍵，求瞬時速度時要正確正確求出計數(shù)點間的距離，這是易錯點．本題關鍵是要聯(lián)系“探究加速度與力、質量的關系”的實驗的實驗原理進行分析；明確細線的拉力要等于合力，必須平衡摩擦力四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（18分）如圖所示，m1(為敘述方便，其質量即用m1表示，下同)為有半徑R=0.5m的豎直半圓槽的物體，另一物體m2與m1緊靠在一起共同置于光滑水平面上。一質量為m3=0.5kg的小球從光滑半圓槽的最高點無初速下滑，若m1=m2=1kg，取g=10m/s2。求：（1）m3沿半徑圓槽下滑到最低點時m3的速度。（2）m2最終速度是多少?（3）m3沿半徑圓槽下滑到最低點后繼續(xù)上升的最大高度。參考答案：解析：（1）對系統(tǒng)，在m3下滑過程系統(tǒng)機械能守恒

①

系統(tǒng)水平動量守恒：0=m3V3-(m1+m2)V2

②

（2）當m3升至最高點時，m1和m3必具有共同速度對系統(tǒng)全過程由機械能守恒，

③水平動量守恒0=(m3+m1)V-m2V2

④17.(15分)如圖所示是放置在豎直平面內游戲滑軌的裝置，滑軌由四部分粗細均勻的金屬桿組成：水平直軌AB，半徑分別為和的弧形軌道，傾斜直軌CD長為且表面粗糙，動摩擦因數(shù)為其他三部分表面光滑，AB、CD與兩圓形軌道相切．現(xiàn)有甲、乙兩個質量為的小球穿在滑軌上，甲球靜止在B點,乙球從AB的中點E處以的初速度水平向左運動,兩球在整個過程中的碰撞均無能量損失．即甲乙兩球每次發(fā)生碰撞后，甲、乙兩球的速度都發(fā)生交換。已知

(取求：(1)甲球第一次通過⊙的最低點F處時對軌道的壓力；(2)小球每一次通過CD的過程中，克服摩擦力做的功；(3)在整個運動過程中，兩球相撞次數(shù)；(4)兩球分別通過CD段的總路程。參考答案：解析：(1)甲球從B點滑到F點的過程中，根據(jù)機械能守恒得------------2分在F點對甲球進行受力分析，得-------------------2分由上面兩式解得

根據(jù)牛頓第三定律得甲球第一次通過的最低點F處時對軌道的壓力為

(2)由幾何關系可得傾斜直軌CD的傾角為37。，甲球或乙球每通過一次克服摩擦力做功為------------------------2分得------------------------1分(3)

-----------------1分分析可知兩球碰撞7次．-----------------1分(4)由題意可知小球最終只能在⊙的D點下方來回晃動，即到達D點時速度為零．由能量守恒得-----------------2分解得小球克服摩擦力做功所通過的路程-----------------1分分析乙可3次通過CD段，路程為18m-----------------1分所以甲的路程為60m-----------------1分18.人類受小鳥在空中飛翔的啟發(fā)而發(fā)明了飛機，小鳥在空中滑翔時獲得