山西省長治市學院附屬太行中學2022年高三物理上學期期末試卷含解析

山西省長治市學院附屬太行中學2022年高三物理上學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15分．每小題只有一個選項符合題意1.如圖所示，與水平面夾角為30°的固定斜面上有一質(zhì)量m＝1.0kg的物體，細繩的一端與物體相連，另一端經(jīng)摩擦不計的定滑輪與固定的彈簧秤相連，物體靜止在斜面上，彈簧秤的示數(shù)為4.9N。關(guān)于物體受力的判斷（取g＝9.8m/s2），下列說法正確的是（

）A.斜面對物體的摩擦力大小為零B.斜面對物體的摩擦力大小為4.9N，方向豎直向上C.斜面對物體的支持力大小為，方向豎直向上D.斜面對物體的支持力大小為4.9N，方向垂直斜面向上參考答案：A2.（多選）如圖7所示，某同學在研究運動的合成時做了下述活動：用左手沿黑板推動直尺豎直向上運動，運動中保持直尺水平，同時，用右手沿直尺向右移動筆尖。若該同學左手的運動為勻速運動，右手相對于直尺的運動為初速度為零的勻加速運動，則關(guān)于筆尖的實際運動，下列說法中正確的是（

）A．筆尖做勻速直線運動

B．筆尖做勻變速直線運動C．筆尖做勻變速曲線運動

D．筆尖的速度方向與水平方向夾角逐漸變小參考答案：【知識點】運動的合成和分解．D1【答案解析】CD解析：A、B、C筆尖參加了兩個分運動，水平方向水平向右勻加速直線移動，豎直方向向上做勻速直線運動,,可知，筆尖做類平拋運動，所以筆尖做勻變速曲線運動，A、B錯誤，故C正確；D、水平方向做勻加速直線運動，豎直方向勻速運動，故筆尖的速度方向與水平方向夾角逐漸變小，D正確；故選CD【思路點撥】筆尖參加了兩個分運動，水平方向水平向右勻加速直線移動，豎直方向向上做勻速直線運動，將分運動的速度合成可以得到合運動速度大小和方向的變化規(guī)律，進一步判斷軌跡．本題關(guān)鍵由分運動速度合成出合速度后，得到合速度方向的變化規(guī)律，再結(jié)合軌跡討論即可，并掌握類平拋運動處理方法．3.（單選）以下物理量中，屬于標量的是(

)A.線速度

B.位移

C.路程

D.向心加速度參考答案：C試題分析：標量只有大小，沒有方向，所以答案為C考點：標量和矢量點評：此類題型考察了關(guān)于標量和矢量的區(qū)別4.＂二分頻＂音箱內(nèi)有高、低兩個揚聲器，音箱要將擴音機送來的含有不同頻率的混合音頻電流按高、低段分離出來，送往相應的揚聲器，以便使電流所攜帶的音頻信息按原比例還原成高、低頻的機械振動，右圖為音箱的電路簡化圖，高、低頻混合電流由a、b端輸入，Ｌ是線圈，Ｃ是電容器，則下列說法中正確的是:（）Ａ.甲揚聲器是高頻音揚聲器Ｂ.Ｃ的作用是阻礙低頻電流通過乙揚聲器Ｃ.Ｌ的作用是阻礙低頻電流通過甲揚聲器Ｄ.乙揚聲器的振幅一定大參考答案：B5.如圖所示的交流電路中，理想變壓器輸入電壓為U1，輸入功率為P1，輸出功率為P2，各交流電表均為理想電表．當滑動變阻器R的滑動頭向下移動時A．燈L變亮B．各個電表讀數(shù)均變大C．因為U1不變，所以P1不變D．P1變大，且始終有P1=P2參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.有關(guān)熱輻射和光的本性，請完成下列填空題：黑體輻射的規(guī)律不能用經(jīng)典電磁學理論來解釋，1900年德國物理學家普朗克認為能量是由一份一份不可分割最小能量值組成，每一份稱為_________。1905年愛因斯坦從此得到啟發(fā)，提出了光子的觀點，認為光子是組成光的最小能量單位，光子的能量表達式為_________，并成功解釋了__________________現(xiàn)象中有關(guān)極限頻率、最大初動能等規(guī)律，寫出了著名的__________________方程，并因此獲得諾貝爾物理學獎。參考答案：能量子；；光電效應；光電效應方程（或）7.一小船與船上人的總質(zhì)量為160kg，以2m/s的速度勻速向東行駛，船上一個質(zhì)量為60kg的人，以6m/s的水平速度向東跳離此小船，若不計水的阻力，則人跳離時小船的速度大小為______m/s，小船的運動方向向______．參考答案：0.4向西8.一定質(zhì)量的理想氣體，等壓膨脹，壓強恒為2×105帕，體積增大0.2升，內(nèi)能增大了10焦耳，則該氣體

（吸收、放出）

焦耳的熱量。參考答案：

答案：吸收，50

9.一個氡核衰變成釙核并放出一個粒子。該核反應的方程是

氡衰變半衰期為3.8天，則1000g氡經(jīng)過7.6天衰變，剩余氡的質(zhì)量為

g；參考答案：①

②250根據(jù)衰變過程中質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒，由于生成物質(zhì)量數(shù)減小4，電荷數(shù)減小2，所以放出的粒子是α粒子．該核反應的方程是：氡核的半衰期為3.8天，根據(jù)半衰期的定義得：，其中m為剩余氡核的質(zhì)量，m0為衰變前氡核的質(zhì)量，T為半衰期，t為經(jīng)歷的時間。由于T=3.8天，t=7.6天，解得：10.（6分）圖為聲波干涉演示儀的原理圖。兩個U形管A和B套在一起，A管兩側(cè)各有一小孔。聲波從左側(cè)小孔傳入管內(nèi)，被分成兩列頻率

的波。當聲波分別通過A、B傳播到右側(cè)小孔時，若兩列波傳播的路程相差半個波長，則此處聲波的振幅

；若傳播的路程相差一個波長，則此處聲波的振幅

。參考答案：相等，等于零，等于原振幅的二倍。解析：聲波從左側(cè)小孔傳入管內(nèi)向上向下分別形成兩列頻率相同的波，若兩列波傳播的路程相差半個波長，則振動相消，所以此處振幅為零，若傳播的路程相差一個波長，振動加強，則此處聲波的振幅為原振幅的二倍。11.氫原子能級及各能級值如圖所示．當大量氫原子從第4能級向第2能級躍遷時，可以釋放出3種不同頻率的光子，所釋放的光子最小頻率為（用普朗克常量h和圖中給出的能級值字母表示）．參考答案：【考點】：氫原子的能級公式和躍遷．【專題】：原子的能級結(jié)構(gòu)專題．【分析】：根據(jù)hγ=Em﹣En，可知在何能級間躍遷發(fā)出光的頻率最?。航猓寒敶罅繗湓訌牡?能級向第2能級躍遷時，可以釋放出3種不同頻率的光子；分別是n=4向n=3，n=3向n=2，以及n=4向n=2三種．因為放出的光子能量滿足hγ=Em﹣En，知，從n=4能級躍遷到n=3能級發(fā)出光的頻率最?。粍t有：hγ=E4﹣E3，所以：γ=．故答案為：3；【點評】：解決本題的關(guān)鍵知道能級間躍遷放出或吸收光子的能量滿足hγ=Em﹣En．12.一燈泡的電功率為P，若消耗的電能看成全部以波長為入的光波均勻地向周圍輻射，設光在空氣的傳播速度近似為真空中的光速c，普朗克常量為h．則這種光波光子的能量為，在距離燈泡d處垂直于光的傳播方向S面積上，單位時間內(nèi)通過的光子數(shù)目為

。參考答案：13.1825年，科拉頓做了這樣一個實驗，他將一個磁鐵插入連有靈敏電流計的閉合線圈，觀察在線圈中是否有電流產(chǎn)生．在實驗時，科拉頓為了排除磁鐵移動時對靈敏電流計的影響，他通過很長的導線把接在閉合線圈上的靈敏電流計放到隔壁房間．科拉頓在兩個房間之間來回跑，始終沒看到電流計指針動一下．科拉頓沒能看到電流計指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)的原因是他認為電流是穩(wěn)定的．若要使科拉頓能看到電流計指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，請你提出一種改進的方法將電表等器材置于同一房間．參考答案：考點：感應電流的產(chǎn)生條件．分析：當穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化時，電路中產(chǎn)生感應電流；當穿過閉合電路的磁通量不發(fā)生變化時，電路中不會產(chǎn)生感應電流．解答：解：科拉頓用條形磁鐵在線圈中進行插進和抽出的實驗時，線圈中的磁通量發(fā)生了變化，電流表的回路中有感應電流產(chǎn)生；當他跑到另一個房間時，由于磁鐵在線圈在不動，此時沒有感應電流，所以他無法觀察到．若要使科拉頓能看到電流計指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，將電表等器材置于同一房間即可在線圈中進行插進和抽出的實驗時，觀察到電流表的回路中有感應電流產(chǎn)生．故答案為：他認為電流是穩(wěn)定的；將電表等器材置于同一房間點評：本題考查了感應電流產(chǎn)生的條件的應用，掌握感應電流條件是正確解題的關(guān)鍵；本題難度不大，是一道基礎題．三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（8分）小明測得家中高壓鍋出氣孔的直徑為4mm，壓在出氣孔上的安全閥的質(zhì)量為80g。通過計算并對照圖像（如圖)說明利用這種高壓鍋燒水時，最高溫度大約是多少？假若要把這種高壓鍋向西藏地區(qū)銷售，你認為需要做哪方面的改進，如何改進？參考答案：大約為115℃解析：

P＝Po＋Pm＝1．01×105Pa＋＝1．63×105Pa由圖像可得鍋內(nèi)最高溫度大約為115℃．若要把這種鍋向西藏地區(qū)銷售，由于西藏大氣壓較小，要使鍋內(nèi)最高溫度仍為115℃，鍋內(nèi)外壓強差變大，應適當提高鍋的承壓能力，并適當增加安全閥的質(zhì)量。15.動畫片《光頭強》中有一個熊大熊二愛玩的山坡滑草運動，若片中山坡滑草運動中所處山坡可看成傾角θ=30°的斜面，熊大連同滑草裝置總質(zhì)量m=300kg，它從靜止開始勻加速下滑，在時間t=5s內(nèi)沿斜面滑下的位移x=50m．（不計空氣阻力，取g=10m/s2）問：（1）熊大連同滑草裝置在下滑過程中受到的摩擦力F為多大？（2）滑草裝置與草皮之間的動摩擦因數(shù)μ為多大（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）？參考答案：（1）熊大連同滑草裝置在下滑過程中受到的摩擦力F為300N；（2）滑草裝置與草皮之間的動摩擦因數(shù)μ為多大為0.12．考點： 牛頓第二定律；勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系．專題： 牛頓運動定律綜合專題．分析： （1）根據(jù)勻變速直線運動的位移時間公式求出下滑的加速度，對熊大連同滑草裝置進行受力分析，根據(jù)牛頓第二定律求出下滑過程中的摩擦力．（2）熊大連同滑草裝置在垂直于斜面方向合力等于零，求出支持力的大小，根據(jù)F=μFN求出滑草裝置與草皮之間的動摩擦因數(shù)μ．解答： 解：（1）由運動學公式S=，解得：a==4m/s沿斜面方向，由牛頓第二定律得：mgsinθ﹣f=ma

解得：f=300N

（2）在垂直斜面方向上：N﹣mgcosθ=0

又f=μN

聯(lián)立解得：μ=答：（1）熊大連同滑草裝置在下滑過程中受到的摩擦力F為300N；（2）滑草裝置與草皮之間的動摩擦因數(shù)μ為多大為0.12．點評： 解決本題的關(guān)鍵知道加速度是聯(lián)系力學和運動學的橋梁，通過加速度可以根據(jù)力求運動，也可以根據(jù)運動求力．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.隨著機動車數(shù)量的增加，交通安全問題日益凸顯。分析交通違法事例，將警示我們遵守交通法規(guī)，珍惜生命。一大貨車嚴重超載,，以54km/h的速率勻速行駛。發(fā)現(xiàn)紅燈時司機剎車，大貨車即做勻減速直線運動，加速度的大小為2．5m/s2（不超載時則為5m/s2）。（1）若前方無阻擋，問從剎車到停下來此大貨車在超載及不超載時分別前進多遠？（2）突然發(fā)現(xiàn)前方20m處有一小狗以5m/s的速度同向勻速奔跑，司機立即制動（司機的反應時間為0．5s，問貨車能否撞上小狗？參考答案：（1）設貨車剎車時速度大小為v0、加速度大小為a，末速度為vt，剎車距離為s

2分

代入數(shù)據(jù)，得

超載時

s1=45m

1分

若不超載

s2=22.5m

1分

（2）當大貨車減為與小貨車同速時，

大貨車的位移為

2分

時間為

1分小狗在4.5s內(nèi)奔跑的距離為

1分△S＝S1’-20-S2’=47.5-20-22.5=7.5>0

1分所以貨車撞上小狗

17.（10分）如圖（a），面積S=0.2m2的線圈，匝數(shù)n=630匝，總電阻r=1.0Ω，線圈處在變化的磁場中，磁感應強度B隨時間t按圖（b）所示規(guī)律變化，方向垂直線圈平面。圖（a）中傳感器可看成一個純電阻R，并標有“3V、0.9W”，滑動變阻器R0上標有“10Ω、1A”，試回答下列問題：（1）設磁場垂直紙面向外為正方向，試判斷通過電流表的電流方向。

（2）為了保證電路的安全，求電路中允許通過的最大電流。（3）若滑動變阻器觸頭置于最左端，為了保證電路的安全，圖（b）中的t0最小值是多少？參考答案：解析：（1）向右

（2）傳感器正常工作時的電阻

工作電流

（2分）

由于滑動變阻器工作電流是1A，所以電路允許通過的最大電流為I=0.3A

（1分）

（3）滑動變阻器觸頭位于最左端時外電路的電阻為R外=20Ω，故電源電動勢的最大值

E=I（R外+r）=6.3V

（2分）

由法拉第電磁感應定律

（2分）

解得t0=40s18.