安徽省合肥市湖濱中學(xué)2022年高三物理期末試卷含解析

安徽省合肥市湖濱中學(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符合題意1.如圖所示，用A，B兩個測力計拉橡皮條的D端（O端固定），當(dāng)把D端拉到E處時，α＋β=90°；然后保持A的讀數(shù)不變，當(dāng)α角由圖中所示的值逐漸變小時，要使D端仍在E處，可采用的辦法是（）A．增大B的讀數(shù)，減小β角

B．減小B的讀數(shù)，減小角βC．減小B的讀數(shù)，增大β角

D．增大B的讀數(shù)，增大β角參考答案：B2.從同一高度將兩個質(zhì)量相同、速度大小相等的物體同時拋出，一個水平拋出，一個豎直上拋。從拋出到落地的過程中，以下說法正確的是

（

）

A．重力對豎直上拋物體做的功較多

B．重力對兩物體做功的平均功率相同

C．兩物體落地前任意時刻的機械能相同

D．豎直上拋的物體落地前的機械能較水平拋出的物體大參考答案：

答案：C3.為了探測X星球，載著登陸艙的探測飛船在以星球中心為圓心，半徑為r1的圓軌道上運動，周期為T1，總質(zhì)量為m1。隨后登陸艙脫離飛船，變軌到離星球更近的半徑為r2的圓軌道上運動，此時登陸艙的質(zhì)量為m2，則以下結(jié)論中A、X星球質(zhì)量為

3

B、X星球表面的重力加速度為C、登陸艙在與軌道上運動的速度大小之比為D登陸艙在半徑為軌道上做圓周運動的周期為參考答案：AD4.如圖甲所示是一打樁機的簡易模型，質(zhì)量m=1kg是物體在恒定拉力F作用下從與釘子接觸處靜止開始運動，上升一段高度后撤去F，到最高后撤去F，到最高點后自由下落，撞擊釘子，將釘子打入一定深度．物體上升過程中，機械能E與上升高度h的關(guān)系圖象如圖乙所示，不計所有摩擦，g取10m/s2，則有（）A．物體開始上升過程的加速度為6m/s2B．物體開始上升過程的最大速度為12m/s2C．物體上升1m后再經(jīng)0.4s才撞擊釘子D．物體上升到0.25m高度處拉力F的瞬時功率為12W參考答案：D【考點】功率、平均功率和瞬時功率．【分析】撤去拉力后，物體的機械能守恒，結(jié)合圖象求出物體上升過程中的最大速度，根據(jù)速度位移公式求出物體上升的加速度．根據(jù)速度位移公式求出上升到0.25m時的速度，根據(jù)牛頓第二定律求出拉力的大小，從而求出拉力的瞬時功率．【解答】解：A、物體上升1m高度時的機械能E=，即：12=10×1+，解得物體上升過程中最大速度v1=2m/s．根據(jù)勻變速直線運動的速度位移公式得：，可知物體上升過程的加速度為：a=．故AB錯誤．C、撤去外力F后，物體向上做減速運動，通過的位移為：自由落體運動的高度為：H=h1+h′=1.2m故下落的時間為t=，故C錯誤；D、根據(jù)速度位移公式得：，解得：v2=1m/s；根據(jù)牛頓第二定律得：F﹣mg=ma，解得：F=mg+ma=1×12N=12N，則拉力F的瞬時功率為：P=Fv=12×1W=12W．故D正確．故選：D．5.（單選）一宇航員到達半徑為R、密度均勻的某星球表面，做如下實驗，用不可伸長的輕繩栓一質(zhì)量為m的小球，上端固定在O點，如圖甲所示，在最低點給小球某一初速度，使其繞O點在豎直平面內(nèi)做圓周運動，測得繩的拉力大小隨時間t的變化規(guī)律如圖乙所示，F(xiàn)1=7F2，設(shè)R、m、引力常量G、F1、F2均為已知量，忽略各種阻力，以下說法中不正確得是（）A．小球在最高點的最小速度為零B．衛(wèi)星繞該星球的第一宇宙速度為C．該星球表面的重力加速度為D．星球的質(zhì)量為參考答案：解：A、小球在最高點受重力和繩子拉力，根據(jù)牛頓運動定律得：F2+mg=m≥mg所以小球在最高點的最小速v2≥．故A錯誤；B、設(shè)小球在最低點時細線的拉力為F1，速度為v1，則F1﹣mg=m

①設(shè)小球在最高點細線的拉力為F2，速度為v2，則F2+mg=m

②由機械能守恒定律得：mg（2r）+mv22=mv12③由①、②、③解得g=

④又：F1=7F2，所以該星球表面的重力加速度為g==，根據(jù)萬有引力提供向心力得：m=mg衛(wèi)星繞該星球的第一宇宙速度為v===，故B、C正確．D、在星球表面，萬有引力近似等于重力G=m′g⑤由④、⑤解得M==，故D正確．本題選不正確的，故選：A．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.測定木塊與長木板之間的動摩擦因數(shù)時，采用如圖所示的裝置，圖中長木板水平固定．

（1）實驗過程中，電火花計時器應(yīng)接在____（選填“直流”或“交流”）電源上，調(diào)整定滑輪高度，使____。

（2）己知重力加速度為g，測得木塊的質(zhì)量為M，砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量為m，木塊的加速度為a，則木塊與長木板間動摩擦因數(shù)=

．

（3）如圖為木塊在水平木板上帶動紙帶運動打出的一條紙帶的一部分，0、1、2、3、4、5、6為計數(shù)點，相鄰兩計數(shù)點間還有4個打點未畫出．從紙帶上測出，

則木塊加速度大小a=

m/s2（保留兩位有效數(shù)字）．參考答案：7.一簡諧橫波沿x軸正向傳播，t=0時刻的波形如圖（a）所示，x=0.30m處的質(zhì)點的振動圖線如圖（b）所示，該質(zhì)點在t=0時刻的運動方向沿y軸_________（填“正向”或“負(fù)向”）。已知該波的波長大于0.30m，則該波的波長為_______m。參考答案：正向0.88.質(zhì)量為0.2kg的物體以24m/s的初速度豎直上拋，由于空氣阻力，經(jīng)2s達到最高點，設(shè)物體運動中所受的空氣阻力大小不變，g=10m/s2，則物體上升的高度為

，物體從最高點落回拋出點的時間為

．參考答案：24m，s．【考點】豎直上拋運動．【分析】物體上升到最高點做勻減速運動，根據(jù)平均速度公式即可求得最大高度；先求出阻力的大小，根據(jù)牛頓第二定律求出向下運動時的加速度，再根據(jù)位移時間公式求解最高點落回拋出點所用的時間．【解答】解：物體上升到最高點做勻減速運動，則：h=t=×2=24m；物體向上運動時有：a1===12m/s2解得：f=0.4N；當(dāng)物體向下運動時有：a2==8m/s2所以h=a2=24m解得：t2=s故答案為：24m，s．9.（選修3－3（含2－2）模塊）（5分）分子間同時存在引力和斥力，且都隨分子間距離的增大而

。分子勢能的變化情況由分子力做功情況決定，與分子間的距離有關(guān)?，F(xiàn)有兩分子相距為r，已知r0為兩分子引力和斥力相等時的距離，當(dāng)r>r0時，分子力表現(xiàn)為

，當(dāng)增大分子間的距離，分子勢能

，當(dāng)r<r0時，分子力表現(xiàn)為

，當(dāng)減小分子間的距離，分子勢能

。參考答案：答案：減小引力增大斥力增大10.如圖所示，均勻重桿OA的O端用鉸鏈固定在墻上，為了使OA保持水平，由長為L的輕桿BC來支撐（L小于重桿OA的長度），改變支撐點的位置使BC所受壓力為最小，則B點離O點的距離應(yīng)為___________。

參考答案：

答案：

11.如圖所示，質(zhì)量為m、邊長為L的正方形線圈ABCD由n匝導(dǎo)線繞成，線圈中有順時針方向大小為I的電流，在AB邊的中點用細線豎直懸掛于輕桿一端，輕桿另一端通過豎直的彈簧固定于地面，輕桿可繞桿中央的固定轉(zhuǎn)軸O在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動。在圖中虛線的下方，有與線圈平面垂直的勻強磁場，磁感強度為B，平衡時，CD邊水平且線圈有一半面積在磁場中，忽略電流I產(chǎn)生的磁場，穿過線圈的磁通量為

；彈簧受到的拉力為______。參考答案：

答案：、

12.氫原子的能級圖如圖所示，一群氫原子處于量子數(shù)n＝4能量狀態(tài)，則氫原子最多輻射

種頻率的光子。輻射光子的最大能量為

。參考答案：13.如圖所示，m為在水平傳送帶上被傳送的小物塊（可視為質(zhì)點），A為終端皮帶輪，已知皮帶輪半徑為r，傳送帶與皮帶輪間不會打滑。若物塊被水平拋出，則A輪每秒的轉(zhuǎn)數(shù)至少是A．

B．

C．

D．參考答案：C三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（7分）如圖所示，一束光從空氣射入玻璃中，MN為空氣與玻璃的分界面．試判斷玻璃在圖中哪個區(qū)域內(nèi)（Ⅰ或Ⅱ）？簡要說明理由．并在入射光線和反射光線上標(biāo)出箭頭。參考答案：當(dāng)光由空氣射入玻璃中時，根據(jù)折射定律

=n，因n>1，所以i>γ，即當(dāng)光由空氣射入玻璃中時，入射角應(yīng)該大于折射角．如圖，在圖中作出法線，比較角度i和γ的大小，即可得出玻璃介質(zhì)應(yīng)在區(qū)域?內(nèi)．箭頭如圖所示．（7分）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)點的振動函數(shù)表達式；②求出x=2.5m處質(zhì)點在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)點位移y=

—5cm．（2分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示的豎直平面內(nèi)有范圍足夠大、水平向左的勻強電場，在虛線的左側(cè)有垂直紙面向里的勻強磁場，磁感強度大小為B，一絕緣軌道由兩段直桿和一半徑為R的半圓環(huán)組成，固定在紙面所在的豎直平面內(nèi)，PQ、MN水平且足夠長，半圓環(huán)MAP在磁場邊界左側(cè)，P、M點在磁場邊界線上，NMAP段光滑，PQ段粗糙。現(xiàn)在有一質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的小環(huán)套在MN桿上，它所受電場力為重力的倍?，F(xiàn)將小環(huán)從M點右側(cè)的D點由靜止釋放，小環(huán)剛好能到達P點。（1）求DM間距離x0；（2）求上述過程中小環(huán)第一次通過與O等高的A點時半圓環(huán)對小環(huán)作用力的大??；（3）若小環(huán)與PQ間動摩擦因數(shù)為μ（設(shè)最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小相等），現(xiàn)將小環(huán)移至M點右側(cè)4R處由靜止開始釋放，求小環(huán)在整個運動過程中克服摩擦力所做的功。參考答案：解：（1）小環(huán)剛好到達P點時速度vP=0，由動能定理得qEx0－2mgR＝0

（2分）

而

所以

（2分）（2）設(shè)小環(huán)在A點時的速度為vA，由動能定理得

（2分）

因此

（1分）

設(shè)小環(huán)在A點時所受半圓環(huán)軌道的作用力大小為N，由牛頓第二定律得

（2分）

所以得

（2分）（3）若f=μmg≥qE，即。小環(huán)第一次到達P點右側(cè)s1距離處靜止，由動能定理得

qE（4R－s1）－2mgR－fs1=0

（2分）而f=μmg，因此得

（2分）設(shè)克服摩擦力所做的功為W，則

（2分）若f=μmg≤qE，即。環(huán)經(jīng)過來回往復(fù)運動，最后只能在PD之間往復(fù)運動，設(shè)克服摩擦力所做的功為W，則qE（4R）－mg（2R）－W=0

（2分）解得W=mgR

17.如圖1所示，寬度為d的豎直狹長區(qū)域內(nèi)（邊界為L1、L2），存在垂直紙面向里的勻強磁場和豎直方向周期性變化的電場（如圖2所示），電場強度的大小為，>0表示電場方向豎直向上．=0時，一帶正電、質(zhì)量為的微粒從左邊界上的N1點以水平速度射入該區(qū)域，沿直線運動到Q點后，做一次完整的圓周運動，再沿直線運動到右邊界上的N2點．Q為線段N1N2的中點，重力加速度為．上述、、、、為已知量．(1)求微粒所帶電荷量和磁感應(yīng)強度的大??；(2)求電場變化的周期；(3)改變寬度，使微粒仍能按上述運動過程通過相應(yīng)寬度的區(qū)域，求的