2022年高三物理上学期期末试卷含解析

2022年高三物理上学期期末试卷含解析一、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）对于万有引力的表达式F＝G，下列说法正确的是

A．公式中的G为万有引力常量，它是人为规定的B．当r趋近于零时，万有引力趋近于无穷大C．m1和m2受到的引力大小相等，而与m1、m2是否相等无关D．m1与m2受到的引力总是大小相等、方向相反，是一对平衡力参考答案：C万有引力的应用条件为两质点间的作用力，当r趋近于零时，两物体不能再看做质点，B错；m1与m2受到的引力总是大小相等、方向相反，是一对相互作用力，D错；2.如图所示，A、B两均匀直杆上端分别用细线悬挂于天花板上，下端搁在水平地面上，处于静止状态，悬挂A杆的绳倾斜，悬挂B杆的绳恰好竖直，则关于两杆的受力情况，下列说法中正确的有( ).A.

A、B都受三个力作用B.

A、B都受四个力作用C.A受三个力，B受四个力D.

A受四个力，B受三个力参考答案：D3.在沿水平方向的匀强磁场中，有一圆形金属线圈可绕沿其直径的竖直轴自由转动。开始时线圈静止，线圈平面与磁场方向既不平行也不垂直，所成的锐角为α。在磁场开始增强后的一个极短时间内，线圈平面A．维持不动

B．将向使α减小的方向转动C．将向使α增大的方向转动D．将转动，因不知磁场方向，不能确定α会增大还是会减小参考答案：答案：B解析：由楞次定律可知，当磁场开始增强时，线圈平面转动的效果是为了减小线圈磁通量的增加，而线圈平面与磁场间的夹角越小时，通过的磁通量越小，所以将向使减小的方向转动。4.从某高处释放一粒小石子，经过ls从同一地点再释放另一粒小石子，则在它们落地之前，两粒石子间的距离将

A、保持不变

B、不断增大

C、不断减小D、先增大，后减小参考答案：B5.在α粒子散射实验中，当在α粒子最接近原子核时，关于描述α粒子的有关物理量符合下列哪种情况A．动能最小

B．势能最小C．α粒子与金属原子核组成系统能量最小

D．α粒子所受金原子斥力最大参考答案：AD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置如图甲所示。

①在某次实验中，得到如图乙所示纸带，A、B、C、D为四个计数点（A点为第一个计数点，以后每5个计时点取一个计数点），量得BC=6.81cm；CD=8.03cm，则打C点时小车的速度vc=

m/s，由纸带求得小车运动的加速度a=

m/s2（结果均保留三位有效数字）

②用如图甲装置实验，根据实验数据作出如图丙的a—F图线，从图中发现实验中存在的问题是

。参考答案：①0.742，1.22②没有平衡摩擦力或平衡摩擦力的倾角太小（7.如图，框架ABC由三根长度均为l、质量均为m的均匀细棒组成，A端用光滑铰链铰接在墙壁上．现用竖直方向的力F作用在C端，使AB边处于竖直方向且保持平衡，则力F的大小为mg．若在C点施加的作用力改为大小为1.5mg、方向始终垂直于AC边的力F′，使框架从图示位置开始逆时针转动，运动过程中当框架具有最大动能时，力F′所做的功为0.25πmgl．参考答案：考点：功的计算；共点力平衡的条件及其应用．版权所有专题：功的计算专题．分析：框架ABC保持平衡，则重力的力矩应等于F的力矩，根据力矩平衡列式即可求解，力F的大小；使框架从图示位置开始逆时针转动，运动过程中当F′的力矩等于重力力矩时，动能最大，求出AC边转过的角度，力F′做的功等于力乘以弧长．解答：解：对框架ABC受力分析，其整体重心在O点，由数学知识可知，OD=，框架ABC保持平衡，则重力的力矩应等于F的力矩，根据力矩平衡得：F?CD=3mg?OD解得：F=mg使框架从图示位置开始逆时针转动，运动过程中当F′的力矩等于重力力矩时，动能最大，则有：F′l=3mg?L解得：L=，即重心位置距离墙壁的距离为时，动能最大，根据几何关系可知，转过的圆心角为：θ=此过程中力F′做的功为：W=F′lθ=1.5mgl×=0.25πmgl故答案为：mg，0.25πmgl点评：本题主要考查了力矩平衡公式的直接应用，知道运动过程中当F′的力矩等于重力力矩时，动能最大，力F′始终与AC垂直，则F′做的功等于力乘以弧长，难度适中．8.实验室内，某同学用导热性能良好的气缸和活塞将一定质量的理想气体密封在气缸内（活塞与气缸壁之间无摩擦），活塞的质量为m，气缸内部的横截面积为S．用滴管将水缓慢滴注在活塞上，最终水层的高度为h，如图所示．在此过程中，若大气压强恒为p0，室内的温度不变，水的密度为，重力加速度为g，则：①图示状态气缸内气体的压强为

；②以下图象中能反映密闭气体状态变化过程的是

。

参考答案：①；②A9.冰壶比赛是在水平冰面上进行的体育项目，比赛场地示意如图所示。比赛时，运动员在投掷线AB处让冰壶以一定的初速度滑出，使冰壶的停止位置尽量靠近距离投掷线30m远的O点。为使冰壶滑行得更远，运动员可以用毛刷擦冰壶运行前方的冰面，使冰壶与冰面间的动摩擦因数减小。设冰壶与冰面间的动摩擦因数为μ1=0.008，用毛刷擦冰面后动摩擦因数减少至μ2=0.004。在某次比赛中，运动员使冰壶C在投掷线中点处以v0＝2m/s的速度沿虚线滑出。若不用毛刷擦冰面，则冰壶停止的位置距离O点____________m，为使冰壶C能够沿虚线恰好到达O点，运动员用毛刷擦冰面的长度应为____________m。参考答案：5

10

10.（多选题）如图所示，平行板电容器AB两极板水平放置，现将其接在直流电源上，已知A板和电源正极相连．当开关接通时．一带电油滴悬浮于两板之间的P点，为使油滴能向上运动，则下列措施可行的是（）A．将开关断开，将B板下移一段距离B．将开关断开，将AB板左右错开一段距离C．保持开关闭合，将AB板左右错开一段距离D．保持开关闭合，将A板下移一段距离

参考答案：BD解：A、开关断开后，电容器所带电量不变，将B板下移一段距离时，根据推论可知，板间场强不变，油滴所受的电场力不变，仍处于静止状态；故A错误．B、将开关断开，将AB板左右错开一段距离，电容减小，而电量不变，由C=可知，电压U增大，由E=知，板间场强增大，油滴所受的电场力增大，油滴将向上运动．故B正确．C、保持开关闭合，将AB板左右错开一段距离时，板间电压不变，场强不变，油滴所受的电场力不变，仍处于静止状态；故C错误．D、保持开关闭合，将A板下移一段距离，板间距离减小，根据E=知，板间场强增大，油滴所受的电场力增大，油滴将向上运动．故D正确．故选BD11.(4分)如图，在“观察光的衍射现象”实验中，保持缝到光屏的距离不变，增加缝宽，屏上衍射条纹间距将

(选填:“增大”、“减小”或“不变”);该现象表明，光沿直线传播只是一种近似规律，只有在

情况下，光才可以看作是沿直线传播的。参考答案：减小；光的波长比障碍物小得多根据条纹间距由d、L和波长决定可知，增加缝宽，可以使条纹间距离减小；光遇到障碍物时，当障碍物的尺寸与波长接近时，会发生明显的衍射现象，当障碍物较大时，光近似沿直线传播。【考点】光的衍射、光的直线传播12.(4分)用200N的拉力将地面上的一个质量为10kg的物体提升10m（重力加速度g取10m/s2，空气阻力忽略不计），物体被提高后具有的势能为

，物体被提高后具有的动能为

．参考答案：答案：103J，103J17、光电计时器是一种研究物体运动情况的常用计时仪器，其结构如图实－1－10(a)所示，a、b分别是光电门的激光发射和接收装置，当有物体从a、b间通过时，光电计时器就可以精确地把物体从开始挡光到挡光结束的时间记录下来．图(b)中MN是水平桌面，Q是长木板与桌面的接触点，1和2是固定在长木板上相距L=0.5m的两个光电门，与之连接的两个光电计时器没有画出，长木板顶端P点悬有一铅锤，实验时，让滑块从长木板的顶端滑下，做匀加速直线运动。光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为1.0×10－2s和4.0×10－3s.用精度为0.05mm的游标卡尺测量滑块的宽度为d，其示数如图(c)所示．

(1)滑块的宽度d＝________cm.(2)已知滑块通过光电门1时的速度v1＝

m/s，滑块通过光电门2时的速度v2＝________m/s.(结果保留两位有效数字)(3)滑块做匀加速运动的加速度a=

m/s2(结果保留三位有效数字)参考答案：1、010

1、0

2、5

5、25三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（2）用游标卡尺测一根金属管的内径和外径时，卡尺上的游标位置分别如图所示。这根金属管内径读数是

cm，外径读数是

cm，管壁厚是

cm。参考答案：。2.37

cm，

3.03

cm，

0.33

cm。15.如图1所示，在做“碰撞中的动量守恒”实验中，（1）下列测定入射小球和被碰小球在碰撞前后的速度的方法或原理正确的是CA．用秒表测出时间t，用刻度尺测出位移s，用v=求出速度B．测出打点计时器在纸带上打下的点间距离s1、s2，用v=求出速度C．用小球离开桌面后的水平射程x来代替速度D．测出小球下落高度h，用v=求出速度（2）下面是本实验部分测量仪器或工具，需要的是BCA．秒表B．天平C．刻度尺D．弹簧秤（3）完成本实验，下列必须要求的条件是BDA．斜槽轨道必须光滑以减少误差B．斜槽轨道末端的切线必须水平C．入射球和被碰球的质量必须相等D．入射球每次必须从轨道的同一位置由静止滚下（4）某次实验中得出的落点情况如图2所示，假设碰撞过程中动量守恒，则入射小球质量m1和被碰小球质量m2之比为4：1．参考答案：考点：验证动量守恒定律．专题：实验题．分析：两球做平抛运动，由于高度相等，则平抛的时间相等，水平位移与初速度成正比，把平抛的时间作为时间单位，小球的水平位移可替代平抛运动的初速度．将需要验证的关系速度用水平位移替代．根据实验的原理确定所需的器材．根据小球的水平位移关系得出速度关系，结合动量守恒定律得出入射小球和被碰小球的质量关系．解答：解：（1）小球离开轨道后做平抛运动，小球抛出点的高度相等，做平抛运动的时间相等，小球的水平位移与初速度成正比，可以用小球的水平位移代替其初速度，故选C．（2）小球离开轨道后做平抛运动，小球抛出点的高度相同，在空中的运动时间t相同，两球碰撞过程动量守恒，以入射球的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：m1v1=m1v1′+m2v2′，两边同时乘以运动时间t得：m1v1t=m1v1′t+m2v2′t，则m1OP=m1OM+m2O′N，要验证动量守恒，需要测出小球质量与小球的水平位移，需要的实验器材是：天平与刻度尺，故选BC；（3）A、小球离开轨道后做平抛运动，只要保证入射球离开轨道的初始相等即可，斜槽轨道不需要光滑，故A错误；B、为保证小球离开轨道后做平抛运动，斜槽轨道末端的切线必须水平，故B正确；C、为防止两球碰撞后入射球反弹，入射球的质量应大于被碰球的质量，故C错其；D、为保证小球速度相等，入射球每次必须从轨道的同一位置由静止滚下，故D正确；故选BD．（4）由图示可知：A球单独释放时的水平位移为OP=25.50cm，与B球碰后，A球的水平位移为OM=15.50cm，B球的水平位移为O′N=41.10﹣1.10cm=40cm．如果碰撞过程动量守恒，则m1OP=m1OM+m2O′N，代入数据解得：m1：m2=4：1．故答案为：（1）C；（2）BC；（3）BD；（4）4：1．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，倾角为θ的粗糙斜面的底端有一凹形小滑块，在底端竖直线上离底端高度为H处有一个小球，小球以一定的水平速度v0抛出。（1）要使小球垂直打在斜面上，试推导小球离斜面底端的高度H与小球速度v0之间的关系。（2）若斜面倾角θ=37°，凹形小滑块的质量m=1kg，小滑块与斜面间的动摩擦因数μ=0.25。现小滑块以某一初速度从斜面底端上滑，同时在斜面底端正上方的小球以初速度3m/s水平抛出，经过一段时间，小球恰好垂直斜面方向落入凹槽，此时，小滑块还在上滑过程中。求小滑块运动的时间和小滑块的动能变化量。（已知sin37°＝0.6,cos37°＝0.8，g取10m/s2）参考答案：17.已知氢原子基态电子轨道半径为r0=0.528×10-10m,量子数为n的激发态的能量En=eV.求：(1)电子在基态轨道上运动的动能；

(2)计算这几条光谱线中波长最短的一条光谱线的波长.(k=9.0×109N·m2/C2,e=1.60×10-19C,h=6.63×10-34J)参考答案：(1)库仑力提供向心力，则有=,则=,代入数据得电子在基态轨道上运动的动能为13.6eV.(2)波长最短的光频率最高、能量最大，对应处于n=3的激发态的氢原子向n=1能级跃迁所发出光的光谱线.将能量单位“eV”换算成国际单位“J”后得：λ==1.03×10-7m.18.在水平地面上放一木板B，重力为G2=100N，再在木板上放一货箱A，重力为G1=500N，设货箱与木板、木板与地面的动摩擦因数μ均为0.5