山西省运城市永济城西办事处任阳中学2022年高三物理期末试卷含解析

山西省运城市永济城西办事处任阳中学2022年高三物理期末试卷含解析一、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.（单选）光滑水平面上有一物体，受到水平拉力F作用由静止开始沿直线运动，它的速度v随时间t变化的规律是（式中k为常量）。关于物体的运动及拉力F做功情况，下列说法正确的是

A．物体做匀加速直线运动

B．物体做加速度增大的加速运动

C．每经连续相等时间，拉力F做功大小相等

D．每经连续相等位移，拉力F做功大小相等参考答案：B2.据中新社3月10日消息，我国将于2011年上半年发射“天宫一号”目标飞行器，2011年下半年发射“神舟八号”飞船并与“天宫一号”实现对接。某同学得知上述消息后，画出“天宫一号”和“神舟八号”绕地球做匀速圆周运动的假想图如图所示，A代表“天宫一号”，B代表“神舟八号”，虚线为各自的轨道。由此假想图，可以判定

（

）A．“天宫一号”的运行速率大于“神舟八号”的运行速率B．“天宫一号”的周期大于“神舟八号”的周期C．“天宫一号”的向心加速度大于“神舟八号”的向心加速度D．“神舟八号”适度加速有可能与“天宫一号”实现对接参考答案：BD根据万有引力提供向心力，a=，v=，T=，知天宫一号的轨道半径大，则线速度小，向心加速度小，周期大,故A、C错误，B正确．“神舟八号”在圆轨道上加速，需要的向心力增大，万有引力不够提供向心力，做离心运动，可能与“天宫一号”实现对接．故D正确．故选BD．3.假设空间某一静电场的电势φ随距离x变化的关系图象如图所示，根据图中信息可以确定下列说法中正确的是A．空间各点场强的方向均与x轴垂直B．电荷沿x轴从0移到x1的过程中，一定不受电场力的作用C．正电荷沿x轴从x2移到x3的过程中，电场力做正功，电势能减小D．负电荷沿x轴从x4移到x5的过程中，电场力做负功，电势能增加参考答案：D4.两个相同的可视为质点的小球A和B，质量均为m，用长度相同的两根细线把A、B两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两个小球，然后用一水平方向的力F作用在小球A上，此时三根线均处于伸直状态，且OB细线恰好处于竖直方向，如图所示．如果两小球均处于静止状态，则力F的大小为()

A．0B．mg

C.

D.mg参考答案：D5.（多选）图中PQ两处分别固定两等量正点电荷，O是PQ连线的中点，a、b两点在连线上且关于O点对称，c、d是连线中垂线上的两点，则(

) A．a、b两点的电场强度相同 B．a、b两点的电势相同 C．c点场强大于d点场强 D．负电荷从c点到d点电势能增加参考答案：BD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.

（选修3—4）（6分）露珠在阳光下显得晶莹明亮是由于光的

现象造成的；通过手指缝看日光灯，可以看到彩色条纹是由于光的

现象造成的；水面上的汽油薄膜呈现彩色花纹是由于光的

现象造成的。参考答案：答案：全反射；衍射；干涉；（每空2分）7.原子核聚变可望给人类未来提供丰富洁净的能源。当氘等离子体被加热到适当高温时,氘核参与的几种聚变反应可能发生，放出能量。这几种反应的总效果可以表示为①该反应方程中的k=

,d=

；②质量亏损为

kg.参考答案：8.一个做初速度为零的匀加速直线运动的物体，在第1s末，第2s末，第3s末的速度大小之比是

．参考答案：1:2:39.某兴趣小组设计了一个探究小车的加速度a与小车所受拉力F及质量m关系的实验，图a为实验装置简图．（所用交变电流的频率为50Hz）

（1）图b为某次实验得到的纸带，实验数据如图，图中相邻计数点之间还有4个点未画出。根据纸带可求出小车的加速度大小为

m/s2，打C点时纸带的速度大小为

m/s（保留二位有效数字）

（2）保持小车质量不变，改变砂和砂桶质量，一位同学根据实验数据作出了加速度a随拉力F的变化图线如图所示。该图线不通过原点，其主要原因是___________________________。参考答案：（1）0.51

（2分）

0.71

（2分）（2）_没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足．（2分）10.如图所示，竖直平面内有两个水平固定的等量同种正点电荷，AOB在两电荷连线的中垂线上，O为两电荷连线中点，AO＝OB＝L，一质量为m、电荷量为q的负点电荷若由静止从A点释放则向上最远运动至O点。现若以某一初速度向上通过A点，则向上最远运动至B点，重力加速度为g。该负电荷A点运动到B点的过程中电势能的变化情况是

；经过O点时速度大小为

。参考答案：先减小后增大；11.某实验小组采用图所示的装置探究“动能定理”，图中小车中可放置砝码，实验中，小车碰到制动装置时，钩码尚未到达地面，打点针时器工作频率为50Hz．Ⅰ．实验的部分步骤如下：①在小车中放入砝码，把纸带穿过打点计时器，连在小车后端，用细线连接小车和钩码；②将小车停在打点计时器附近，接通电源，释放小车，小车拖动纸带，打点计时器在纸带上打下一列点，断开开关；③改变钩码或小车中砝码的数量，更换纸带，重复②的操作。▲

▲

Ⅱ．图是钩码质量为0.03kg，砝码质量为0.02kg时得到的一条纸带，在纸带上选择起始点O及A、B、C、D和E五个计数点，可获得各计数点到O的距离s及对应时刻小车的瞬时速度v，请将C点的测量结果填在表1中的相应位置（计算结果保留两外有效数字）．Ⅲ．在小车的运动过程中，对于钩码、砝码和小车组成的系统，

做正功，

做负功．▲

▲

Ⅳ．实验小组根据实验数据绘出了图中的图线（其中Δv2=v2-v20），根据图线可获得的结论是

．要验证“动能定理”，还需要测量的物理量是摩擦力和

．▲

▲

表1纸带的测量结果参考答案：Ⅱ．5.07（±0.02）

0.49；

Ⅲ．钩砝的重力

小车受摩擦阻力；Ⅳ．小车初末速度的平方差与位移成正比

小车的质量；12.如图所示，一个硬质圆环竖直放置在地面上，两根轻杆OA、OB一端由铰链（图中未画出）连接在圆环圆心O处，另一端也由铰链分别连接在圆环A、B两点。重物G由一根轻绳OC悬挂在O点。开始时，轻杆OA水平，OB与OA夹角为150°。若从图示位置将圆环顺时针缓慢旋转90°，杆OA对O点的作用力大小变化情况是____________；若从图示位置将圆环逆时针缓慢旋转90°，杆OB对O点的作用力大小变化情况是____________（均选填“一直变大”、“一直变小”、“先变大后变小”或“先变小后变大”）。参考答案：先变大后变小；一直变小。13.水平放置的平行板电容器，其上板开有一个小孔，一质量为m，电量为q的带正电液滴，自空中自由下落，由小孔进入匀强电场，设两板电势差为U，距离为d，要使液滴在板间下落的高度为，则液滴在板外自由下落的高度h=

。

参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.用如图装置可验证机械能守恒定律。轻绳两端系着质量相等的物块A、B，物块B上放置一金属片C。铁架台上固定一金属圆环，圆环处在物块B正下方。系统静止时，金属片C与圆环间的高度差为h。由此释放，系统开始运动，当物块B穿过圆环时，金属片C被搁置在圆环上。两光电门固定在铁架台P1、P2处，通过数字计时器可测出物块B通过P1、P2这段时间。（1）若测得P1、P2之间的距离为d，物块B通过这段距离的时间为t，则物块B刚穿过圆环后的速度v=

。（2）若物块A、B的质量均为M表示，金属片C的质量用m表示，该实验中验证了下面哪个等式成立，即可验证机械能守恒定律。正确选项为

。A．mgh=Mv2

B．mgh=Mv2C．mgh=(2M+m)v2

D．mgh=(M+m)v2（3）本实验中的测量仪器除了刻度尺、光电门、数字计时器外，还需要

。（4）改变物块B的初始位置，使物块B由不同的高度落下穿过圆环，记录各次高度差h以及物块B通过P1、P2这段距离的时间为t，以h为纵轴，以

（填“t2”或“1/t2”）为横轴，通过描点作出的图线是一条过原点的直线。该直线的斜率k=

(用m、M、d表示)。参考答案：1）d/t（2）C（3）天平（4）1/t2

（2M+m）d2/2mg15.在做“研究匀变速直线运动”的实验中，取下一段如图所示的纸带研究其运动情况．设O点为计数的起始点，在四个连续的计数点中，相邻两计数点间的时间间隔为0.1s，若物体做理想的匀加速直线运动，则计数点A与起始点O之间的距离s1为________cm，打计数点O时物体的瞬时速度为________m/s，物体的加速度为________m/s2。参考答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，一质量m=2kg的物块放在一倾角斜面的底端，物块与斜面之间的动摩擦因数.现对物块施加一沿斜面向上的恒定推力F，使物块由静止开始沿斜面向上运动，当物块沿斜面向上运动了s1=10m时撤去推力，此后物块又沿斜面向上运动了s2=5m后停止向上运动.取g=10m/s2，.求：（1）推力F的大小；（2）推力F的最大功率.参考答案：（1）物块由开始运动至到达最高点的过程，由动能定理：，代入数据可解得：F=30N（2）设力F即将撤去瞬间物块的速度大小为v，由动能定理：，代入数据解得：v=10m/s推力F的最大功率P=Fv=300W17.如图所示，总长1m粗细均匀的直角玻璃管，AO和BO等长，A端封闭，B端开口，内有10cm长的水银柱。当AO水平，BO竖直时，水银柱在AO的最右端，这时大气压为75cmHg，温度为27℃。（1）若将此装置绕A点在纸面内顺时针转90°，当温度为多少时水银柱恰好全部在OB段的最左端？（2）若在图示位置将温度升高到450K，封闭气体的长度为多少？参考答案：（1）

p1=75cmHg

V1=L1S=40S

T1=273+27=300Kp2=75cmHg

V2=L2S=50S

T2=？

（2分）气态方程：p1V1/T1=p2V2/T2

（1分）解出T2=375K

（2分）（2）设升高到T3，汞柱全部进入B管，L3=50cm

p3=(75+10)cmHg

（2分）气态方程：p1V1/T1=p3V3/T3

（1分）解出T3=425K

（1分）此后，气体作等压变化，T4=450K

（1分）气态方程：V3/T3=V4/T4

（1分）解出L4=52.9cm

（1分）其他解答正确亦可，但未作临界点判断，扣一分18.如图所示，M、N为两块水平放置的平行金属板，板长为l，两板间的距离也为l，板间电压恒定．今有一带电粒子(重力不计)以一定的初速度沿两板正中间垂直进入电场，最后