山西省忻州市宁武县东寨镇东寨镇中学2022年高三物理上学期期末试题含解析

山西省忻州市宁武县东寨镇东寨镇中学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.如图所示A为静止于地球赤道上的物体，B为绕地球沿椭圆轨道运行的卫星，C为绕地球做圆周运动的卫星，P为B、C两卫星轨道的交点．已知A、B、C绕地心运动的周期相同，相对于地心，下列说法中正确的是

(

)．A．物体A和卫星C具有相同大小的线速度B．物体A和卫星C具有相同大小的加速度C．卫星B在P点的加速度与卫星C在该点的加速度一定相同D．卫星B在P点的线速度与卫星C在该点的线速度一定相同参考答案：C2.如图甲所示是研究光电效应实验规律的电路。当用强度一定的黄光照射到光电管上时，测得电流表的示数随电压变化的图像如图乙所示。下列说法正确的是A.若改用红光照射光电管，一定不会发生光电效应B.若照射的黄光越强，饱和光电流将越大C.若用频率更高的光照射光电管，则光电管中金属的逸出功越大D.若改用蓝光照射光电管，图像与横轴交点在黄光照射时的右侧参考答案：B根据光电效应方程知，Ekm=hv-W0，红光的频率小于黄光的频率，红光照射不一定发生光电效应，但不是一定不会发生光电效应．故A错误．增加入射光的强度，则单位时间内产生的光电子数目增加，饱和光电流将越大．故B正确．光电管中金属的逸出功的大小是由材料本身决定的，与入射光的频率无关．故C错误．根据光电效应方程知，Ekm=hv-W0，蓝光的频率大于黄光的频率，则光电子的最大初动能增大，所以反向遏止电压增大，图象与横轴交点在黄光照射时的左侧．故D错误．故选B点睛：本题考查光电效应基础知识点，难度不大，关键要熟悉教材，牢记并理解这些基础知识点和基本规律，注意饱和电流的含义，及掌握紫光与紫外线的频率高低.3.如图所示，V1、V2是理想电压表，当闭合开关，将滑动变阻器的触片由左端向右滑动时，下列说法中正确的是ks5u：A．小灯泡L2变暗，V1表的读数变小，V2表的读数变大B．小灯泡L1变亮，V1表的读数变大，V2表的读数变小C．小灯泡L2变亮，V1表的读数变大，V2表的读数变小D．小灯泡L1变暗，V1表的读数变小，V2表的读数变大参考答案：B4.下列说法正确的是A.质量相同的物体，速度大的惯性大B.紫外线比红外线更容易产生显著的衍射现象C．根据麦克斯韦电磁场理论，变化的电场周围一定产生变化的磁场D．根据狭义相对论的原理，对不同的惯性系，物理规律都是一样的参考答案：D5.静止在光滑水平面上的物体，受到一个大小不为零的水平拉力作用，若拉力开始作用瞬间物体的速度大小为v，加速度大小为a，则下列判断中正确的是：（

）A

v≠0，a≠0 B

v=0，a≠0 C

v≠0，a=0 D

v=0，a=0参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.超导磁悬浮列车（图甲）推进原理可以简化为图乙所示的模型：在水平面上相距为L的两根平行直导轨间有竖直方向等距离分布的匀强磁场B1和B2，且B1=B2=B，每个磁场的宽度都是l，相间排列。金属框abcd（悬浮在导轨上方）跨在两导轨间，其长和宽分别为L、l。当所有这些磁场都以速度v向右匀速运动时，金属框abcd在磁场力作用下将向________（填“左”或“右”）运动。若金属框电阻为R，运动中所受阻力恒为f，则金属框的最大速度为_________________参考答案：右，7.(4分)如图所示，放置在水平地面上的支架质量为M，一长为L的细线连接一小球后另一端固定在支架顶端的前面，现将细线拉至水平后无初速释放小球，小球将来回摆动，且此过程支架始终不动，则小球在最低位置时，支架对地面的压力大小为

。参考答案：

答案：(M+3m)g

8.某学校物理兴趣小组，利用光控实验板“探究自由落体的下落高度与速度之间的关系”，如图甲所示。将数据记录在Excel工作薄中，利用Excel处理数据，如图乙所示，小组进行探究，得出结论。在数据分析过程中，小组先得出了vB—h图像，继而又得出vB2—h图像，如图丙、丁所示：请根据图象回答下列问题：①小组同学在得出vB—h图像后，为什么还要作出vB2－h图像？

．②若小球下落过程机械能守恒，根据实验操作及数据处理，求得丁图图像的斜率为k，则重力加速度g=

．参考答案：：①先作出的vB-h图像，不是一条直线，根据形状无法判断vB、h关系，进而考虑vB2-h图像，从而找出vB2、h之间的线性关系．

②（2分）k/2．9.如图所示，电流表的示数为0．1A，电压表的示数为60V．

（1）待测电阻的测量值是____。（2）如果电压表的内阻RV=3KΩ，则待测电阻的真实值是

________。参考答案：10.用如图1实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒，m2从高处由静止开始下落，m1上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律，图2给出的是实验中获取的一条纸带；0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点（图2中未标出）．计数点的距离如图2所示，已知m1=50g、m2=150g，则（已知当地重力加速度g=9.8m/s2，结果保留两位有效数字）（1）在纸带上打下计数点5时的速度v=

m/s；（2）在打点0～5过程中系统动能的增量△Ek=

J，系统势能的减少量△Eφ=

J．由此得出的结论是

．参考答案：（1）2.4；（2）0.58；0.59，在误差允许范围内，m1、m2组成系统机械能守恒．【考点】验证机械能守恒定律．【分析】（1）匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度，由此可以求出打下计数点5时的速度．（2）根据物体的初末动能大小可以求出动能的增加量，根据物体重力做功和重力势能之间的关系可以求出系统重力势能的减小量，比较动能增加量和重力势能减小量之间的关系可以得出机械能是否守恒．【解答】解：（1）由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s，根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出点5的瞬时速度：v5=．（2）在0～5过程中系统动能的增量：△EK=（m1+m2）v52=×0.2×2.42J≈0.58J．系统重力势能的减小量为：△Ep=（m2﹣m1）gx=0.1×9.8×（0.384+0.216）J≈0.59J，由此可知在误差允许范围内，m1、m2组成系统机械能守恒．故答案为：（1）2.4；（2）0.58；0.59，在误差允许范围内，m1、m2组成系统机械能守恒．11.在“验证牛顿运动定律”实验中，所用的实验装置如图所示。在调整带滑轮木板的倾斜程度时，应使小车在不受牵引力时能拖动纸带沿木板匀速运动。小车的质量为M，盘和盘中重物的总质量为m，保持M不变，研究小车的加速度与力的关系时，在

条件下，mg近似等于小车运动时所受的拉力。实验中打出的一条纸带如下图所示，纸带上相邻两个计数点之间有四个实际点未画出，已知交流电频率为50HZ，AB=19.9mm，AC=49.9mm，AD=89.9mm，AE=139.8mm，则打该纸带时小车的加速度大小为

m/s2(保留两位有效数字)参考答案：m<<M，1.012.一颗行星的半径为R，其表面重力加速度为g0，引力常量为G，则该行星的质量为

，该行星的第一宇宙速度可表示为

。参考答案：

13.某实验小组在探究“加速度与物体质量、受力的关系”的实验，设计如下的实验方案，实验装置如图所示，所使用打点计时器交流电源频率是50Hz，具体实验步骤如下：A.按图所示安装好实验装置；B.调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车能沿长木板向下做匀速运动；C.取下细绳和砝码盘，记下砝码盘中砝码的质量m；D.先接通打点计时器的电源，再放开小车，打出一条纸带，由纸带求得小车的加速度a；E.重新挂上细绳和砝码盘，改变砝码盘中砝码质量，重复～步骤，求得小车在不同合外力F作用下的加速度。回答以下问题：（1）按上述方案做实验是否要求砝码和砝码盘的总质量远小于小车质量__________(填“是”或“否”).（2）实验打出的其中一条纸带如图所示，由该纸带可测得小车的加速度是___________m/s2.

(3)某同学将有关测量数据填入他所设计的表格，如下表：实验次数12345砝码盘中的砝码总重力F/N0.100.200.290.390.49小车加速度a/m·s-2.0.881.441.842.382.89他根据表中的数据画出a-F图像如图所示，造成图线不过坐标原点的主要原因是______________________，从该图线延长线与横轴的交点可求出的物理量是__________，其大小是_____________。参考答案：（1）否

（2）1.44

(3)未考虑砝码盘的重力

砝码盘的重力

0.78N(0.76~0.79N)三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在“探究加速度与力、质量的关系”实验中：（1）某组同学用如图甲所示装置，采用控制变量的方法，来探究小车质量不变的情况下，小车的加速度与小车受到的力的关系。该组同学由实验得出的数据，作出a-F图象，如图乙所示，那么该组同学实验中出现的问题可能是

A．实验中摩擦力没有平衡B．实验中摩擦力平衡过度C．实验中绳子拉力方向没有跟平板平行D．实验中小车质量发生变化（2）下图所示是某同学通过实验得到的一条纸带，他在纸带上取A、B、C、D、E、F、G等7个计数点（每相邻两个计数点之间还有4个点没有画出），将毫米刻度尺放在纸带上。根据下图可知，打下E点时小车的速度为

m／s，小车的加速度为

m／s2。（计算结果均保留两位有效数字）参考答案：(1)B(2)0.20m/s,0.40m/s2(误差在0.02范围内均可得分)15.（2015?邢台四模）在“测定金属丝的电阻率”的实验中，待测金属丝的电阻Rx约为3Ω，实验室备有下列实验器材：A．电压表V（量程3V，内阻约为3kΩ）B．电流表A（量程0.6A，内阻约为1Ω）C．滑动变阻器R（0～10Ω，额定电流0.5A）D．电源E（电动势为3V，内阻约为0.3Ω）E．开关S，导线若干（1）为减小实验误差，应选用图中乙（填“甲”或“乙”）为该实验的电路原理图．（2）现用刻度尺测得金属丝长度为60.00cm，用螺旋测微器测得其直径示数如丙图，则直径为0.608mm．图丁为两电表的示数，则该金属丝的电阻率为1.16×10﹣6Ωm．（结果保留3位有效数字）参考答案：（1）乙；（2）0.608（0.606～0.609mm均正确）；1.16×10﹣6（1.15×10﹣6～1.17×10﹣6Ω?m均正确）．：【考点】：测定金属的电阻率．解：（1）因==1000，==3，则有＞，电流表应选择外接法，因此实验电路应选乙．（2）螺旋测微器的固定刻度读数为0.5mm，可动刻度读数为0.01×10.8mm=0.108mm，所以最终读数为0.608mm．由图示电压表可知，其量程为3V，分度值为0.1V，所示为1.2V，由图示电流表可知，其量程为0.6A，分度值为0.02A，示数为0.5A，电阻阻值：R===2.4Ω；由R=ρ可知，电阻率：ρ==≈1.167×10﹣6Ω?m；故答案为：（1）乙；（2）0.608（0.606～0.609mm均正确）；1.16×10﹣6（1.15×10﹣6～1.17×10﹣6Ω?m均正确）．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，长为L的长木板水平放置，在木板的A端放置一个质量为m的小物块，现缓慢地抬高A端，使木板以左端为轴转动，当木板转到与水平面的夹角为α时小物块开始滑动，此时停止转动木板，小物块滑到底端的速度为v，则在整个过程中A.木板对物块做功为B.摩擦力对小物块做功为?C.支持力对小物块做功为0D.滑动摩擦力对小物块做功为?参考答案：AD【详解】A项：缓慢地抬高A端过程有：，物块下滑过程有：，所以总功为，故A正确；B、D项：摩擦力对小物块做功为，故B错误，D正确；C项：缓慢地抬高A端过程支持力对小物块做功为，故C错误。故选：AD。17.（12分）为了探索宇宙的无穷奥秘，人们进行了不懈努力，假设我们发射了一颗绕X行星的卫星，不停地向地球发射无线电波，而地球上的接收装置与卫星绕X行星的轨道平面在同一平面内，接收装置具有测量向着该装置和背离该装置的速度的功能，结果发现：①接收到的信号时有时无，t1时间内有信号，接着t2时间内无信号，周而复始，不断重复，用t1≈t2=t0；②接收到的速度信号随时间的变化关系如图所示（图中v0为已知，符号为正的表示指向接收器的速度，符号为负表示是背离接收器的速度）．试根据以上特点求：（1）该行星的平均密度；（2）该行星的质量；（3）该行星的第一宇宙速度和表面的重力加速度．（注：所有答案均用相关常量和t0、v0表示）参考答案：见解析解：由题意知道，T=2t0，是近X行星的卫星的周期，运行速度为v0．（1）根据万有引力提供向心力得=

r=RM=ρ==（2）根据圆周运动知识得T=R=M=ρπR3=（3）第一宇宙速度是近地卫星的运行速度，所以第一宇宙速度是v0．根据万有引力等于重力得重力加速度g==．答：（1）该行星的平均密度是；（2）该行星的质量是；（3）该行星的第一宇宙速度和表面的重力加速度是．18.如图所示，两金属板正对并水平放置，分别与平行金属导轨连接，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区域有垂直导轨所在平面的匀强磁场．金属杆ab与导轨垂直且接触良好，并一直向右匀速运动．某时刻ab进入Ⅰ区域，同时一带正电