广东省梅州市华民中学2022年高三物理上学期期末试题含解析

广东省梅州市华民中学2022年高三物理上学期期末试题含解析一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意1.一包括吊篮总质量为m的探空气球在空中匀速下降，若气球所受浮力F始终保持不变，气球在运动过程中所受阻力仅与速率有关，重力加速度为g。现要使气球以同样速率匀速上升，则需从气球吊篮中抛出物体质量为（

）A．2（m-）

B.m-

C.2m-

D.-m参考答案：A2.如图为一匀强电场，某带电粒子从A点运动到B点．在这一运动过程中克服重力做的功为2.0J，电场力做的功为1.5J．则下列说法正确的是

A．粒子带负电

B．粒子在A点的电势能比在B点少1.5J

C．粒子在A点的动能比在B点少0.5J

D．粒子在A点的机械能比在B点少1.5J参考答案：D3.用长度相同的两根细线把A、B两小球悬挂在水平天花板上的同一点O，并用长度相同的细线连接A、B。两小球，然后用力F作用在小球A上，如图所示，此时三根细线均处于直线状态，且OB细线恰好处于竖直方向，两小球均处于静止状态。不考虑小球的大小，则力F不可能的方向为(

)

A．水平向右

B．竖直向上

C．沿O→A方向

D．沿B→A方向参考答案：C4.在同一光滑斜面上放同一导体，右图所示是两种情况的剖面图。它们所外空间有磁感强度大小相等的匀强磁场，但方向不同，一次垂直斜面向上，另一次竖直向上：两次导体A分别通有电流I1和I2，都处于静止平衡。已知斜面的倾角为θ，则： （

）

A．I1：I2=cosθ：1

B．I1：I2=1：1C．导体A所受安培力大小之比F1：F2=sinθ：cosθ

D．斜面对导体A的弹力大小之比N1：N2=cos2θ：1参考答案：AD5.(单选题)某船在静水中划行的速率为3m/s，要渡过30m宽的河，河水的流速为5m/s，下列说法中不正确的是(

)A.该船渡河的最小速率是4m/sB.该船渡河所用时间最少为10sC.该船不可能沿垂直河岸的航线抵达对岸D.该船渡河所通过的位移的大小至少为50m参考答案：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，一弹簧振子在M、N间沿光滑水平杆做简谐运动，坐标原点O为平衡位置，MN＝8cm.从小球经过图中N点时开始计时，到第一次经过O点的时间为0.2s，则小球的振动周期为________s，振动方程的表达式为x＝________cm。参考答案：0.8

（1）从小球经过图中N点时开始计时，到第一次经过O点的时间为0.2s，故有：T=4×0.2s=0.8s（2）简谐运动，从正向最大位移处开始计时，其位移时间关系公式为：x=Acosωt；A=4cm；所以，位移时间关系公式为：7.如图所示，在场强为E的匀强电场中有相距为L的两点A、B，连线AB与电场线的夹角为θ，将一电荷量为q的正电荷从A点移到B点．若沿直线AB移动该电荷，电场力做功W=

，AB两点间的电势差UAB=

．参考答案：qELcosθ；

ELcosθ【考点】电势差与电场强度的关系；电势差．【分析】匀强电场中AB连线与电场方向成θ角，当将电量为+q的点电荷从A移到B，则电场力做功应当是AB之间的有效场强做功，因此要先求出有效长度，再代入公式进行计算；也可以代入电场力做功的公式：W=qUAB计算电势差．【解答】解：由于AB连线与电场方向成θ角，做AC垂直于场强的方向，则BC为沿场强方向的有效长度．则BC=ABcosθ=L?cosθ，电场力做功：W=F?BC=qEd?cosθ．电场力做功仅仅与两点间的电势差有关，与路径无关，故W=qUAB，所以UAB=ELcosθ．故答案为：qELcosθ；

ELcosθ8.吊桥AB长L，重G1，重心在中心。A端由铰链支于地面，B端由绳拉住，绳绕过小滑轮C挂重物，重量G2已知。重力作用线沿铅垂线AC，AC=AB。当吊桥与铅垂线的夹角θ=_____________吊桥能平衡，此时铰链A对吊桥的作用力FA=_____________。参考答案：2arcsin，9.图中画出了氢原子的4个能级，并注明了相应的能量E。处在n=4能级的1200个氢原子向低能级跃迁时，能够发出若干种不同频率的光子。若这些受激氢原子最后都回到基态，则共发出________种_________个光子。（假设处在量子数为n的激发态的氢原子跃迁到各较低能级的原子数都是处在该激发态能级上的原子总数的）参考答案：（1）6

2200

解析：处在n=4的能级的一群氢原子向低能级跃迁时能发出不同光电子的数目为=6种，由题意知量子数为4的能级上的氢原子分别向量子数为3、2、1的能级上跃迁的氢原子数占总氢原子数的三分之一，产生总共产生1200个光子；

此时处于量子数为3的能级上的原子数目为：400个，处于n=3能级上的氢原子分别向量子数为2、1的能级上跃迁的氢原子数各占二分之一，产生400个光子；

此时处于量子数为2的能级上氢原子总共有：400+200=600个，氢原子向基态跃迁产生600个光子．所以此过程中发出的光子总数应该是1200+400+600=220010.如图所示，质量为m、总长度为L的等边三角形ABC导线框，在A处用细线竖直悬挂于轻杆一端，水平轻杆另一端通过弹簧连接地面，离杆左端1/3处有一固定转轴O．现垂直于ABC施加一个水平方向广阔的匀强磁场，磁感强度为B，当在三角形ABC导线框中通以逆时针方向大小为I的电流时，AB边受到的安培力大小是

，此时弹簧对杆的拉力为____________．参考答案：

答案：BIL/3

mg/211.一只表头的满偏电流Ig=1mA，内阻rg=30Ω，现将表头改装成电流、电压两用表，如图所示，R1=0.05Ω，R2=2.97kΩ。（1）闭合电键S，接入Oa两端时是_______表，量程为_______；（2）断开电键S，接入Ob两端时是_______表，量程为_______。参考答案：12.一物体质量为1kg，沿倾角为300的传送带从最高端A点以初速度v0=8m/s下滑，传送带匀速向下运动的速度为2m/s，全长20m。物体与传送带之间的动摩擦因数为，物体运动到传送带底端B点的速度大小为___________m/s；全过程中因物体和传送带间的摩擦而产生的热量为___________J。（重力加速度g=10m/s2）

参考答案：2，5413.两颗人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，运行线速度之比是v1:v2=1:2，它们运行的轨道半径之比为__________；所在位置的重力加速度之比为__________。参考答案：_4:1___；__

1:16__三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（简答）如图12所示，一个截面为直角三角形的劈形物块固定在水平地面上.斜面,高h=4m，a=37°,一小球以Vo=9m/s的初速度由C点冲上斜面.由A点飞出落在AB面上.不计一切阻力.(Sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)求.(l)小球到达A点的速度大小；(2)小球由A点飞出至第一次落到AB面所用时间；(3)小球第一次落到AB面时速度与AB面的夹角的正切值参考答案：(1)1(2)0.25s（3）6.29N机械能守恒定律．解析：(1)从C到A对小球运用动能定理]，解得v0=1m/s(2)将小球由A点飞出至落到AB面的运动分解为沿斜面（x轴）和垂直于斜面（y轴）两个方向;则落回斜面的时间等于垂直于斜面方向的时间所以（3）小球落回斜面时沿斜面方向速度垂直斜面方向速度vy=1m/s，所以（1）由机械能守恒定律可以求出小球到达A点的速度．

（2）小球离开A后在竖直方向上先做匀减速直线运动，后做自由落体运动，小球在水平方向做匀速直线运动，应用运动学公式求出小球的运动时间．

（3）先求出小球落在AB上时速度方向与水平方向间的夹角，然后再求出速度与AB面的夹角θ的正切值．15.（4分）现用“与”门、“或”门和“非”门构成如图所示电路，请将右侧的相关真值表补充完整。(填入答卷纸上的表格)参考答案：

答案：

ABY001010100111

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图甲为一列沿x轴传播的简谐横波在某时刻的波形图，P为平衡位置x=17.5cm的质点。图乙为此波中平衡位置坐标x=10cm的质点从该时刻起的振动图象。问：①判断波的传播方向。②从该时刻起，在哪些时刻质点P会出现在波峰?③求从该时刻起，P点第二次回到平衡位置通过的路程(结果保留3位有效数字)参考答案：①x轴正方向②，n=0、1、2、3…③0.132m【详解】①由图乙可知在t=0时刻，位置为10cm的质点振动方向向下，则可判断该波向x轴正方向传播；②有图甲可知波长波速；P点出现波峰，波要传播的距离x=2.5cm+nλ=(0.025+0.2n)m，其中n=0、1、2、3…所以P点出现波峰的时刻为，n=0、1、2、3…③该波的表达式为当x=0.175m时，，P点第二次回到平衡位置的路程为17.（12分）如图所示，斜面倾角=370，斜面与平面间由很小一段圆弧连接，物体在离斜面底端x=4m处由静止滑下，若物体与斜面和水平面之间的动摩擦因数均为=0.5，求物体能在水平面上滑行多远？(g＝10m/s2，sin37°＝0.6)参考答案：物体运动的全过程中，初、末状态速度均为零，对全过程应用动能定理

得

18.如图所示，光滑足够长导轨倾斜放置，导轨间距为L=1m，导轨平面与水平面夹角为θ=30o，其下端连接一个灯泡，灯泡电阻为R=2Ω，导体棒ab垂直于导轨放置，除灯泡外其它电阻不计。两导轨间的匀强磁场的磁感应强度为B=0.5T，方向垂直于导轨所在平面向上。将导体棒从静止释放，在导体棒的速度v达到2m/s的过程中通过灯泡的电量q=2C。随着导体棒的下滑，其位移x随时间t的变化关系趋近于x=4t－2（m）。取g=10m/s2，求：⑴导体棒的质量m；⑵当导体棒速度为v=2m/s时，灯泡产生的热量Q；⑶辨析题：为了提高ab棒下滑过程中小灯泡的最大功率，试通过计算提出两条可行的措施。某同学解答如下：小灯泡的最大功率为（其中vm为下滑的最大速度），因此提高ab棒下滑过程中小灯泡的最大功率的措施有：增大磁感应强度B、……。由此所得结果是否正确？若正确，请写出其他两条可行的措施；若不正确，请说明理由并给出正确的解答。参考答案：(1)（4分）根据x=4t－2（m）得，最后匀速运动的速度为vm=4m/s匀速运动时,F安=mgsin300

（2分）

B2L2vm/R=mgsin300

解得m=0.1kg（2分）(2)（5分）通过灯泡的电量q=It===2c（1分）解得

s=8m（1分）由动能定理得mgssin300-W安=mv2/2