山西省运城市城关中学2022年高三物理期末试题含解析

山西省运城市城关中学2022年高三物理期末试题含解析一、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，MN、PQ是间距为L的平行光滑金属导轨，置于磁感应强度为B，方向垂直导轨所在平面向里的匀强磁场中，M、P间接有一阻值为R的电阻．一根与导轨接触良好、有效阻值为的金属棒ab垂直导轨放置，并在水平外力F作用下以速度v向右匀速运动，不计导轨电阻，则A．通过电阻R的电流方向为P→R→M

B．ab两点间的电压为BLvC．a端电势比b端高

D．外力F做的功等于电阻R产生的焦耳热参考答案：C2.（单选）如图所示，两根轻弹簧的上端与天花板相接，下端通过细绳绕在动滑轮上，质量为m的重物挂在动滑轮上，弹簧的劲度系数分别为2k和k，动滑轮的半径为R，质量不计。系统平衡时重物的高度在O点，现用一竖直向下的力拉重物，使重物静止在A点，然后由静止释放。已知OA的长度为2L，OB的长度为L，计算重物经过B点时的加速度大小为A.

B.

C.

D.参考答案：【知识点】弹力牛顿第二定律B2C2【答案解析】A解析：当重物经过O点和B点时，设劲度系数为2k的伸长量分别为、，则劲度系数为k的伸长量为、和，则，依题意有，，解得，故选A【思路点拨】对物体受力分析，注意劲度系数为k的伸长量为劲度系数为2k的伸长量的2倍，然后根据牛顿第二定律求解加速度。3.关于静电场下列说法中正确的是（）A．将负电荷由电势低的地方移到电势高的地方，电势能一定增加B．无论是正电荷还是负电荷，从电场中某点移到无穷远处时，静电力做的正功越多，电荷在该点的电势能越大C．在同一个等势面上的各点，场强的大小必然是相等的D．电势下降的方向就是电场场强的方向参考答案：B【考点】电势差与电场强度的关系；电势能．【分析】根据EP=q?，求解电势能的变化情况；电场力做功与电势能变化的关系，类似于重力做功与重力势能变化的关系；正电荷在电势越高的位置，电荷的电势能越大；在等势面上，电势处处相等，场强不一定相等．【解答】解：A、根据EP=q?，将负电荷由电势低的地方移到电势高的地方，电势能减小．故A错误．B、无论是正电荷还是负电荷，从电场中某点移到无穷远处时，静电力做的正功越多，因无穷远处电势能为零，因此电荷在该点的电势能越大．故B正确．C、在等势面上，电势处处相等，场强不一定相等；故C错误．D、电势下降最快的方向才是电场场强的方向．故D错误．故选：B．4.（单选）图示为中国制造的第一款防空能力卓越、反舰能力一流的世界级驱逐舰，因装备了类似于美国“宙斯盾”系统中的SPY-1型相控阵雷达，被外媒称为“中华神盾”。军舰上大量采用了高频焊接，其原理如下图所示，线圈通以高频交变电流，金属工件的焊缝中就产生大量焦耳热，将焊缝熔化焊接。下列说法中正确的是(

)A．要使焊接处产生的热量较大，可采用增大交变电流的电压B．要使焊接处产生的热量较大，可采用增大交变电流的频率C．线圈中通以恒定电流时，也能在焊缝中产生电流D．感应加热是利用线圈电阻产生的焦耳热直接焊接的参考答案：B5.（单选）如图，运行轨道在同一平面内的两颗人造卫星A、B，同方向绕地心做匀速圆周运动，此时刻A、B连线与地心恰在同一直线上且相距最近，己知A的周期为T，B的周期为．下列说法正确的是A．A的线速度大于B的线速度B．A的加速度大于B的加速度C．A、B与地心连线在相同时间内扫过的面积相等D．从此时刻到下一次A、B相距最近的时间为2T参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.计算地球周围物体的重力势能更一般的方法是这样定义的：跟地球中心的距离为r时，物体具有的万有引力势能为EP=－，M为地球的质量，m为物体的质量，以离地球无穷远为引力势能零地位置。若物体发射速度达到一定的程度就能逃脱地球的引力作用范围，这个速度叫地球的逃逸速度。已知地球的半径为R.则物体从地面移到无限远的过程中，引力做功_____________。参考答案：7.在白炽灯照射下，从用手指捏紧的两块玻璃板的表面能看到彩色条纹，这是光的______现象；通过两根并在一起的铅笔狭缝去观察发光的白炽灯，也会看到彩色条纹，这是光的______现象。参考答案：干涉，衍射8.卢瑟福通过如图所示的实验装置发现了质子。（1）卢瑟福用a粒子轰击_______核，第一次实现了原子核的____________。（2）关于该实验，下列说法中正确的是（

）A．通过显微镜来观察荧光屏上a粒子所产生的闪光B．银箔可以吸收产生的新粒子C．实验必须在真空、密封容器内进行D．测出新产生的粒子的质量和电量，明确这就是氢原子核参考答案：（1）氮，人工转变；（2）D

9.某同学用图示实验装置测量物块与木板间的动摩擦因数.带有窄片的物块被一弹簧弹射装置射出去，沿水平木板滑行，途中经过O处的光电门，最后停在了木板上的M点，重力加速度为g.①测得窄片的宽度为L，记下窄片通过光电门的时间，还需要测量的物理量有_________________；（标明相关物理量的符号）②物块和木板间的动摩擦因数=_______________________.参考答案：还需要测量出OM间的距离s，由动能定理可知又，解得。10.（4分）用塑料部件代替金属部件可以减小汽车质量，从而可以节能。假设汽车使用塑料部件后质量为原来的4/5，而其它性能不变。若车行驶时所受的阻力与车的质量成正比，则与原来相比，使用塑料部件的汽车能节省

%的汽油。

参考答案：答案：20%11.(4分)两个单摆甲和乙，它们的摆长之比为4∶1，若它们在同一地点做简谐运动，则它们的周期之比T甲:T乙=

。在甲摆完成10次全振动的时间内，乙摆完成的全振动次数为

。参考答案：答案：2：1

2012.为了探究加速度与力的关系，某同学设计了如图所示的实验装置，带滑轮的长木板水平放置，板上有两个光电门相距为d，滑块通过细线与重物相连，细线的拉力F大小等于力传感器的示数．让滑块从光电门1由静止释放，记下滑到光电门2的时间t，改变重物质量来改变细绳拉力大小，重复以上操作5次，得到下列表格中5组数据．（1）若测得两光电门之间距离为d=0．5m，运动时间t=0．5s，则a=

☆

m/s2；（2）依据表中数据在坐标纸上画出a-F图象．（3）由图象可得滑块质量m=

☆

kg，滑块和轨道间的动摩擦因数=☆

．g=10m／s2）参考答案：13.在均匀介质中选取平衡位置在同一直线上的9个质点，相邻两质点间的距离均为0.1m，如图(a)所示．一列横波沿该直线向右传播，t=0时到达质点1，质点1开始向下运动，振幅为0.4m，经过时间0.6s第一次出现如图（b）所示的波形．该列横波传播的速度为___________________；写出质点1的振动方程_______________．参考答案：解：由图可知，在0.6s内波传播了1.2m，故波速为

（2分）

该波周期为T=0.4s，振动方程为，代入数据得三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学用如图所示装置“研究物体的加速度与外力关系”，他将光电门固定在气垫轨道上的某点B处，调节气垫导轨水平后，用重力为F的钩码，经绕过滑轮的细线拉滑块，每次滑块从同一位置A由静止释放，测出遮光条通过光电门的时间t。改变钩码个数，重复上述实验。记录的数据及相关计算如下表。实验次数12345F/N0.490.981.471.962.45t/（ms）40.428.623.320.218.1t2/（ms）21632.2818.0542.9408.0327.66.112.218.424.530.6（1）为便于分析F与t的关系，应作出

的关系图象，并在如图坐标纸上作出该图线。（2）由图线得出F与t的关系是

。

（3）设AB间的距离为s，遮光条的宽度为d，请你由实验中所测数据推导出物体的加速度与外力的关系

。

参考答案：（1）

图略（2）与成正比（3）推导过程：在误差允许范围内，物体质量一定时，加速度与外力成正比15.（6分）用右图所示的电路，测定一节干电池的电动势和内阻。电池的内阻较小，为了防止在调节滑动变阻器时造成短路，电路中用一个定值电阻R0起保护作用。除电池、开关和导线外，可供使用的实验器材还有：（a）电流表（量程0.6A、3A）；（b）电压表（量程3V、15V）（c）定值电阻（阻值1、额定功率5W）（d）定值电阻（阻值10，额定功率10W）（e）滑动变阻器（阴值范围0--10、额定电流2A）（f）

滑动变阻器（阻值范围0-100、额定电流1A）那么（1）要正确完成实验，电压表的量程应选择

V，电流表的量程应选择

A；R0应选择

的定值电阻，R应选择阻值范围是

的滑动变阻器。（2）引起该实验系统误差的主要原因是

。参考答案：（1）3，0.6，1，0～10。（2）由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比电池实际输出电流小。解析：由于电源是一节干电池（1.5V），所选量程为3V的电压表；估算电流时，考虑到干电池的内阻一般几Ω左右，加上保护电阻，最大电流在0.5A左右，所以选量程为0.6A的电流表；由于电池内阻很小，所以保护电阻不宜太大，否则会使得电流表、电压表取值范围小，造成的误差大；滑动变阻器的最大阻值一般比电池内阻大几倍就好了，取0～10Ω能很好地控制电路中的电流和电压，若取0～100Ω会出现开始几乎不变最后突然变化的现象。关于系统误差一般由测量工具和所造成测量方法造成的，一般具有倾向性，总是偏大或者偏小。本实验中由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比测量值小，造成E测<E真，r测<r真。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图14所示，质量为m=0．05kg的小球A，用长为L=0．lm的细绳吊起处于静止状态（小球与水平地面接触，但无相互作用），光滑斜面的底端与A相距S=2m。现有一滑块B质量也为m，从固定的斜面上高度h=1．3m处由静止滑下，与A碰撞后粘合在一起。若不计空气阻力，且A和B都可视为质点，B与水平地面之间的动摩擦因数=0．25，g取10m/s2。求：

（1）B与A碰撞前瞬间，B速度的大小vB;

（2）B与A碰撞后粘合在一起的瞬间，二者共同速度的大小VAB;

（3）B与A碰撞后瞬间受到细绳拉力的大小F。参考答案：17.在光滑绝缘的水平面上，存在平行于水平面向右的匀强电场，电场强度为E，水平面上放置两个静止，且均可看做质点的小球A和B，两小球质量均为m，A球带电荷量为+Q，B球不带电，A、B连线与电场线平行，开始时两球相距L，在电场力作用下A球与B球发生对心弹性碰撞，设碰撞过程中，A、B两球间无电量转移．（1）第一次碰撞结束瞬间A、B两球的速度各为多大？（2）从开始到即将发生第二次碰到这段过程中电场力做了多少功？（3）从开始即将发生第二次碰撞这段过程中，若要求A在运动过程中对桌面始终无压力且刚好不离开水平桌面（v=0时刻除外），可以在水平面内加一与电场正交的磁场，请写出磁场B与时间t的函数关系．参考答案：解（1）A球的加速度，碰前A的速度，碰前B的速度vB1=0．

设碰后A、B球速度分别为v'A1、v'B1，两球发生碰撞时，由动量守恒和能量守恒定律有：

mvA1=mv′A1+mv′B1

所以A与B碰撞后交换速度：v'A1=0，（2）设A球开始运动时为计时零点，即t=0，A、B球发生第一次、第二次的碰撞时刻分别为t1、t2

对A球由匀变速度公式有：

第一次碰后，经t2﹣t1时间A、B两球发生第二次碰撞，设碰前瞬间A、B两球速度分别为vA2和vB2由位移关系有：

解得：t2=3t1=3

vB2=v'B1=由功能关系可得：W电=[另解：两个过程A球发生的位移分别为x1、x2，x1=L，由匀变规律推论x2=4L，根据电场力做功公式有W=QE（x1+x2）=5QEL]（3）对A球在竖直方向上由平衡条件得：

从A开始运动到发生第一次碰撞：

（）

从第一次碰撞到发生第二次碰撞：

（）答：（1）第一次碰撞结束瞬间A、B两球的速度各为0、．（2）从开始到即将发生第二次碰到这段过程中电场力做了5QEL的功．（3）若要求A在运动过程中对桌面始终无压力且刚好不离开水平桌面（v=0时刻除外），可以在水平面内加一与电场正交的磁场，那么磁场B与时间t的函数关系式为：①从A开始运动到发生第一次碰撞：

（）；②从第一次碰撞到发生第二次碰撞：（）．【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动；动量守恒定律；带电粒子在匀强电场中的运动．【分析】（1）从A开始运动到与B球碰撞，由动能定理或牛顿第二定律及运动学公式可求得碰前A的速度，发生弹性碰撞，由动量守恒定律和机械能守恒定律可以求出碰后AB两球的速度，记得结论的话：质量相等的两个球发生弹性碰撞速度交换．（2）由于交换速度，则A球第一次碰撞后由静止再经电场加速，而B球做匀速直线运动．当A球再次追上B时，两者的位移相等，从而能求出追上的时间及追上时A的速度．由能量守恒定律就能求出该过程中电场力做的总功．（3）由题设条件，小球A在运动过程中对