山西省运城市薛辽中学2022年高三物理下学期期末试题含解析

山西省运城市薛辽中学2022年高三物理下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.如图甲所示，有一等腰直角三角形的区域，其斜边长为2L，高为L。在该区域内分布着如图所示的磁场，左侧磁场方向垂直纸面向外，右侧磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小均为B。一边长为L、总电阻为R的正方形导线框abcd，从图示位置开始沿x轴正方向以速度V匀速穿过磁场区域。取沿abcda的感应电流方向为正，则图乙中表示线框中电流i随bc边的位置坐标x变化的图象正确的是

参考答案：D2.在高速公路上发生一起交通事故，一辆质量为1500kg向南行驶的长途客车迎面撞上了一质量为3000kg向北行驶的卡车，碰后两车接在一起，并向南滑行了一小段距离后停止，根据测速仪的测定，长途客车碰前以20m/s的速率行驶，由此可判断卡车碰前的行驶速率A.小于10m/s

B.大于10m/s小于20m/sC.大于20m/s小于30m/s

D.大于30m/s小于40m/s参考答案：答案：A3.（多选题）如图（a）所示，质量相等的a、b两物体，分别从斜面上的同一位置A由静止下滑，经B点的水平面上滑行一段距离后停下．不计经过B点时的能量损失，用传感器采集到它们的速度﹣时间图象如图（b）所示，下列说法正确的是（）A．a在斜面上滑行的加速度比b的大B．a在水平面上滑行的距离比b的短C．a与斜面间的动摩擦因数比b的小D．a与水平面间的动摩擦因数比b的大参考答案：AC【考点】动能定理；匀变速直线运动的图像．【分析】由图象可知，物体在水平面上做匀加速运动，在水平面做匀减速运动，v﹣t图象中，倾斜的直线表示匀变速直线运动，斜率表示加速度，倾斜角越大表示加速度越大，图象与坐标轴围成的面积表示位移．【解答】解：A、由乙图图象斜率可知a做加速运动时的加速度比b做加速时的加速度大，故A正确；B、物体在水平面上的运动是匀减速运动，a从t1时刻开始，b从t2时刻开始．由图象与坐标轴围成的面积表示位移可知，a在水平面上做匀减速运动的位移比b在水平面上做匀减速运动的位移大，故B错误；C、物体在斜面上运动的加速度为，因为a的加速度大于b的加速度，所以a与斜面间的动摩擦因数比b的小，故C正确；D、物体在水平面上运动的加速度为，因为a的加速度小于b的加速度，所以a与水平面间的动摩擦因数比b的小，故D错误故选：AC4.（单选）地球上有两位相距非常远的观察者，都发现自己的正上方有一颗人造地球卫星，相对自己静止不动，则这两位观察者的位置以及两颗人造卫星到地球中心的距离可能是A.一人在南极，一人在北极，两卫星到地球中心的距离一定相等B.两人都在赤道上，两卫星到地球中心的距离一定相等C.一人在南极，一人在北极，两卫星到地球中心的距离可以不等，但应成整数倍D.两人都在赤道上，两卫星到地球中心的距离可以不等，但应成整数倍参考答案：B5.（单选）已知火星的质量和半径分别为地球的1/10和1/2，地球表面的重力加速度为g，则火星表面的重力加速度约为（

）

A．0.2g

B．0.4g

C．2.5g D．5.0g参考答案：B。由万有引力定律和牛顿第二定律得：由此式类比可得：从而得到B答案正确。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，一根张紧的水平弹性长绳上的a，b两点，相距14.0m，b点在a点的右方，当一列简谐横波沿此长绳向右传播时，若a点的位移达到正最大时，b点的位移恰为零且向下运动。经过1.00s后a点的位移为零，且向下运动，而b点的位移恰达到负最大，则这简谐波的波速可能等于________。A.4.67m/sB.6m/s

C.10m/sD.4m/s

E.6.36m/s参考答案：ACE由题，当简谐横波沿长绳向右传播时，若a点的位移达到正最大时，b点的位移恰为零且向下运动，则ab间距离xab=（n+）λ，n=0，1，2，…，得到波长．

又据题意，经过1.00s后a点的位移为零，且向下运动，而b点的位移恰达到负最大，则

时间t=1.00s=（k+）T，得到周期T=s，k=0，1，2…，则波速

当k=0，n=0时，v=4.67m/s；当k=1，n=1时，v=10m/s；当k=1，n=2时，v=6.36m/s；由于n、k是整数，v不可能等于6m/s和4m/s．故选ACE．点睛：此题是波的多解题，首先判断波的传播方向，其次，根据波形及传播方向，列出波沿不同方向传播时可能传播距离和周期的通式，再次，看质点间隐含的不同波长的关系，列出波长的通式，再分别将n=0，1，2…代入通式可求得所有可能的答案，要防止漏解或用特解代通解．7.历史上第一次利用加速器实现的核反应，经过加速后用动能为0.5MeV的质子H轰击静止的X，生成两个动能均为8.9MeV的He.（1MeV=1.6×-13J）①上述核反应方程为___________。②质量亏损为_______________kg。参考答案：①

②8.(选修模块3-5)(12分)（填空）⑴下列说法中正确的是 。A．用不可见光照射金属一定比用可见光照射同种金属产生的光电子的初动能大B．查德威克发现中子的核反应是：C．衰变说明了粒子（电子）是原子核的组成部分D．“探究碰撞中的不变量”的实验中得到的结论是碰撞前后两个物体mv的矢量和保持不变⑵如图所示是用光照射某种金属时逸出的光电子的最大初动能随入射光频率的变化图线，（直线与横轴的交点坐标4.27，与纵轴交点坐标0.5）。由图可知普朗克常量为___________Js（保留两位有效数字）(3)一位同学在用气垫导轨探究动量守恒定律时，测得滑块A以0.095m/s的速度水平向右撞上同向滑行的滑块B，碰撞前B的速度大小为0.045m/s，碰撞后A、B分别以0.045m/s、0.07m/s的速度继续向前运动。求：A、B两滑块的质量之比。参考答案：⑴BD

⑵6.5×10-34

(3)1：29.小球自由下落时，记录小球每隔相同时间的位置有以下两种方式：一种是图(a)所示的频闪照相记录，另一种是图(b)所示的利用打点计时器记录。两种记录方式都能用来验证机械能守恒定律，但两种方式相比，图(a)比图(b)的__________误差更小（选填“偶然”或“系统”）；图(a)中所标数据为小球自A点释放后频闪仪每隔T＝0.04s闪光一次，各时刻的位置到A的距离，单位为厘米，验证图(a)中小球自A到E过程中的机械能守恒，还需要知道小球到达E处的速度，此速度有两种计算方式：第一种是根据自由落体速度公式v=gt求得(g为当地重力加速度)，第二种是利用求得，应选第_________种，参考答案：10.如图所示，两木块A和B叠放在光滑水平面上，质量分别为m和M，A与B之间的最大静摩擦力为f，B与劲度系数为k的轻质弹簧连接构成弹簧振子。为使A和B在振动过程中不发生相对滑动，则它们的振幅不能大于

，它们的最大加速度不能大于

参考答案：

略11.一台激光器发光功率为P0，发出的激光在真空中波长为，真空中的光速为，普朗克常量为，则每一个光子的能量为

；该激光器在时间内辐射的光子数为

。参考答案：

hC/λ

；

P0tλ/hc

12.有一个已知内阻RA=10Ω，RV=2000Ω，来测一个未知电阻Rx。用图中（甲）和（乙）两种电路分别对它进行测量，用（甲）图电路测量时，两表读数分别为6.00V，6.00mA，用（乙）图电路测量时，两表读数分别为5.90V，10.00mA，则用___

___图所示电路测该电阻的阻值误差较小，测量值Rx=____

__Ω，真实值Rx=____

__Ω参考答案：甲，1000，99013.在同一光滑斜面上放同一导体棒，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I1：I2=

，斜面对导体A的弹力大小之比N1：N2=

。参考答案：cosθ：1

cos2θ：1三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.用下列器材组装成一个电路，要求既能测量出电池组的电动势E和内阻r，又能同时描绘小灯泡的伏安特性曲线．A．电压表V1（量程6V，内阻很大）B．电压表V2（量程3V，内阻很大）C．电流表A（量程3A，内阻很小）D．滑动变阻器R（最大阻值10Ω，额定电流4A）E．小灯泡（2A，5W）F．电池组（电动势E，内阻r）G．开关一只，导线若干实验时，调节滑动变阻器的阻值，多次测量后发现：若电压表V1的示数增大，则电压表V2的示数减小．（1）请将设计的实验电路图在图1虚线框中补充完整．（2）每一次操作后，同时记录电流表A、电压表V1和电压表V2的示数，组成两个坐标点（I1，U1）、（I2，U2），标到U﹣I坐标系中，经过多次测量，最后描绘出两条图线，如图2所示，则电池组的电动势E=4.5V，内阻r=1.0Ω．（结果保留两位有效数字）（3）在U﹣I坐标系中两条图线在P点相交，此时滑动变阻器连入电路的阻值应为0Ω．参考答案：考点：测定电源的电动势和内阻．专题：实验题．分析：（1）测电源电动势与内阻实验时，电压表测路端电压，随滑动变阻器接入电路阻值的增大，电压表示数增大；灯泡两端电压随滑动变阻器阻值增大而减小；根据电压表示数变化确定各电路元件的连接方式，然后作出实验电路图．（2）电源的U﹣I图象与纵轴的交点示数是电源的电动势，图象斜率的绝对值等于电源内阻．（3）由图象求出两图线的交点对应的电压与电流，然后根据闭合电路中内外电压的关系及欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的阻值．解答：解：（1）伏安法测电源电动势与内阻实验中，电压表测路端电压，电压表示数随滑动变阻器接入电路阻值的增大而增大；描绘小灯泡伏安特性曲线实验中，电流表测流过灯泡的电流，灯泡两端电压随滑动变阻器接入电路电阻的增大而减小；调节滑动变阻器时，电压表V1的示数增大，则电压表V2的示数减小，则V1测路端电压，V2测灯泡两端电压，电路图如图所示．（2）电源的U﹣I图象是一条倾斜的直线，由图象可知，电源电动势E=4.5V，电源内阻r===1.0Ω．（3）由图乙所示图象可知，两图象的交点坐标，即灯泡电压UL=2.5V，此时电路电流I=2.0A，电源电动势E=Ir+UL+IR滑，即4.5V=2.0A×1Ω+2.5V+2.0A×R滑，则R滑=0Ω．故答案为：（1）电路图如图所示；（2）4.5；1.0；（3）0．点评：电源的U﹣I图象与纵轴的交点是电动势，图象斜率的绝对值等于电源内阻，求电源内阻时要注意看清楚纵轴坐标起点数据是多少，否则容易出错．15.某同学在研究性学习中，利用所学的知识解决了如下问题：一轻弹簧一端固定于某一深度为h＝0.25m、开口向右的小筒中(没有外力作用时弹簧的另一端也位于筒内)，如图甲所示，如果本实验的长度测量工具只能测量出筒外弹簧的长度l，现要测出弹簧的原长l0和弹簧的劲度系数，该同学通过改变所挂钩码的个数来改变l，作出F—l图线如图乙所示。(1)由此图线可得出的结论是________________。(2)弹簧的劲度系数为________N/m，弹簧的原长l0＝________m.参考答案：（1）在弹性限度内，弹力与弹簧的伸长量成正比；（2）100，0.15。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.“引体向上”是大家常做的一项健身运动。如图甲所示，质量为m＝50kg的某同学两手正握单杠，手臂完全伸直，身体呈自然悬垂状态，此时他的下颚距单杠的高度为H＝0.4m，然后他用F＝600N的恒力将身体向上拉至某位置时不再用力，身体依靠惯性继续向上运动，为保证其下颚超过单杠达到合格要求，如图乙所示。恒力F的作用时间至少为多少？不计空气阻力，取重力加速度g＝10m/s2。参考答案：17.如图在xoy平面内第二象限的某区域存在一个矩形匀强磁场区，磁场方向垂直xoy平面向里，边界分别平行于x轴和y轴．一电荷量为e、质量为m的电子，从坐标原点O以速度v0射入第二象限，速度方向与y轴正方向成45o角，经过磁场偏转后，通过P（0，a）点，速度方向垂直于y轴，不计电子的重力．（1）若磁场的磁感应强度大小为B0，求电子在磁场中的运动时间t；（2）为使电子完成上述运动，求磁感应强度B的大小应满足的条件；（3）若电子到达y轴上P点时，撤去矩形匀强磁场，同时在y轴右侧加方向垂直xoy平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B1，在y轴左侧加方向垂直xoy平面向里的匀强磁场，电子在第（k+1）次从左向右经过y轴（经过P点为第1次）时恰好通过坐标原点，求y轴左侧磁场磁感应强度的大小B2及上述过程电子的运动时间t．参考答案：（1）如图甲所示，电子在磁场中转过的角度

运动周期

解得

ks5u

（2）设磁感应强度最小值为Bmin，对应最大回旋半径为R，圆心O1，则有

解得

则磁感应强度B应满足的条件为

（3）设电子在y轴右侧和左侧做圆周运动的半径分别为r1和r2，则有，

如图乙的几何关系可知

解得