浙江省金华市东阳三联中学2022年高三物理上学期期末试题含解析

浙江省金华市东阳三联中学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.探测器绕月球做匀速圆周运动，变轨后在周期较小的轨道上仍做匀速圆周运动，则变轨后与变轨前相比(

)A.轨道半径变小

B.向心加速度变小C.线速度变小

D.角速度变小参考答案：A2.1995年科学家“制成”了反氢原子，它是由一个反质子和一个围绕它运动的正电子组成，反质子和质子有相同的质量，带有等量异种电荷．反氢原子和氢原子有相同的能级分布，氢原子能级如图所示．下列说法中正确的是（）A．反氢原子光谱与氢原子光谱不相同B．基态反氢原子的电离能是13.6eVC．基态反氢原子能吸收11eV的光子发生跃迁D．在反氢原子谱线中，从n=2能级跃迁到基态辐射光子的波长最长参考答案：B【考点】氢原子的能级公式和跃迁．【分析】吸收光子能量发生跃迁，吸收的光子能量需等于两能级间的能级差．吸收光子能量后，总能量大于等于0，发生电离．【解答】解：A、反氢原子和氢原子有相同的能级分布，所以反氢原子光谱与氢原子光谱相同，故A错误；B、处于基态的氢原子的电离能是13.6eV，具有大于等于13.6eV能量的光子可以使氢原子电离，故B正确；C、基态的氢原子吸收11eV光子，能量为﹣13.6+11eV=﹣2.6eV，不能发生跃迁，所以该光子不能被吸收．故C错误；D、在反氢原子谱线中，从n=2能级跃迁到基态辐射光子能量最大，频率最大，波长最小，故D错误；故选：B．3.(单选)小孩双手搭着大人的肩一起在水平冰面上以3m／s的速度向右匀速滑行，后面的小孩突然推了一下前面的大人，结果小孩以2m／s的速度向左滑行，已知小孩的质量为30kg，大人的质量为60kg，则被推后大人的速度大小变为___________。A．5.5m／s B．4.5m／s C．3.5m／s D．2.5m／s参考答案：A4.（多选）一个用半导体材料制成的电阻器D，其电流I随它两端的电压U的关系图象如图甲所示，将它与两个标准电阻R1、R2并联后接在电压恒为U的电源上，如图乙所示，三个用电器消耗的电功率均为P．现将它们连接成如图丙所示的电路，仍然接在该电源的两端，设电阻器D和电阻R1、R2消耗的电功率分别为PD、P1、P2，它们之间的大小关系为（）A．P1=4P2B．PD＜P2C．P1＞4P2D．PD＞P2参考答案：考点：电功、电功率．专题：恒定电流专题．分析：根据半导体材料的伏安特性曲线可知，随着电压增大，电阻器D的电阻减小，电压减小，电阻增大．电阻器D与两个标准电阻R1、R2并联后接在电压恒为U的电源两端，三个用电器消耗的电功率均为P，此时三个电阻的阻值相等；当将它们连接成如图（C）所示的电路，接在该电源的两端时，电阻器D的电压小于电源的电压，电阻增大，根据并联电路的特点分析其电流与R1、R2电流的关系，再研究功率关系．解答：解：AC、由题，电阻器D与两个标准电阻R1、R2并联后接在电压恒为U的电源两端，三个用电器消耗的电功率均为P，此时三个电阻的阻值相等；当将它们连接成如图（C）所示的电路，接在该电源的两端时，电阻器D的电压小于电源的电压，由（a）图象可知，电阻器D的电阻增大，则有RD＞R1=R2．而RD与R2并联，电压相等，根据欧姆定律得知，电流ID＜I2，又I1=I2+ID，得到I1＜2I2，I1＞2ID．P1=R1，PD=RD，P2=R2，所以得到P1＜4P2．故A错误，C错误；BD、PD=，P2=，RD＞R2，故PD＜P2，故B正确，D错误；故选：B．点评：本题首先要读懂半导体材料的伏安特性曲线，其次要抓住串并联电路的特点进行分析．5.我国数据中继卫星定点在东经77°上空的同步轨道上,对该卫星下列说法正确的是A．加速度比静止在赤道上物体的加速度小B．离地面高度一定C．在赤道的正上方D．运行速度大于第一宇宙速度参考答案：BC二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图（a）所示为某同学设计的电子秤原理图，其中E是电动势为3V的电源（内阻不计），A是电流表（在设计中计划被改成电子秤的示数表盘），R0是阻值为5Ω定值电阻，R是一根长为6cm、阻值为15Ω的均匀电阻丝。c是一根金属弹簧（电阻不计），其压缩量ΔL与所受压力F之间的关系如图（b）所示，c顶端连接有一个塑料盘。制作时调整弹簧的位置，使之不称重物时滑片P刚好在电阻丝的a端。（计算中g取10m/s2）（1）当电流表示数为0.3A时，所称重物的质量为____________；（2）该设计中使用的电流表的量程最小为__________，该电子秤的称量范围为____________；（3）将电流表的表盘改制成的电子秤示数盘有哪些特点？（请至少写出两个）参考答案：（1）2kg（2）0.6A，0~6kg（3）刻度不均匀、左大右小、刻度盘最左侧部分区域无刻度等7.质量为0.2kg的物体以24m/s的初速度竖直上抛，由于空气阻力，经2s达到最高点，设物体运动中所受的空气阻力大小不变，g=10m/s2，则物体上升的高度为

，物体从最高点落回抛出点的时间为

．参考答案：24m，s．【考点】竖直上抛运动．【分析】物体上升到最高点做匀减速运动，根据平均速度公式即可求得最大高度；先求出阻力的大小，根据牛顿第二定律求出向下运动时的加速度，再根据位移时间公式求解最高点落回抛出点所用的时间．【解答】解：物体上升到最高点做匀减速运动，则：h=t=×2=24m；物体向上运动时有：a1===12m/s2解得：f=0.4N；当物体向下运动时有：a2==8m/s2所以h=a2=24m解得：t2=s故答案为：24m，s．8.如图a是一个门电路符号，图b是其A端和B端输入电压的波形图。该门电路的名称是

门电路。请在图b中画出Z端输入电压的波形图。

参考答案：答案：与，9.（4分）在国际单位制中，力学的三个基本物理量是长度、________和时间，其对应的单位分别是米、________和秒。参考答案：质量；千克10.在《探究加速度与动力的关系》实验中，采用的实验装置如图所示。在实验中，细线一端与拉力传感器相连（拉力传感器固定在车上），另一端通过定滑轮与矿泉水瓶相连。实验时逐渐往瓶里加水直到打出的纸带相邻点间的距离相等并记下此时拉力传感器的读数F0。继续往瓶中加适量的水继而释放小车打出纸带并记录下小车运动时传感器的读数F。改变瓶中水的质量打出多条纸带和得到多个F值（重力加速度为g）。（1）实验中电火花计时器应与

伏

电源相连接；（2）①本实验中记下F0的目的是

。②小车所受的合外力为

A．F

B．F—F0C．F+F0

D．F0③实验作出的图像是

参考答案：1）①220

（2分）；交流（2分）；（2）①得到小车运动时受到的阻力(2分)

②B

（2分）；③A（2分）；11.用M表示地球质量，R表示地球半径，T表示地球自转周期，G表示万有引力常量，则地面上物体的重力加速度为g=

，地球同步卫星的轨道高度为h=

．参考答案：；﹣R．【考点】同步卫星．【分析】根据已知量，地球表面的物体受到的重力等于万有引力可求出近地轨道处的重力加速度；地球的同步卫星的万有引力提供向心力，可以求出地球同步卫星的高度．【解答】解：地球表面的物体受到的重力等于万有引力，有：=mg

解得：g=，地球的同步卫星的万有引力提供向心力：=m解得：r=那么地球同步卫星的轨道高度为：h=﹣R；故答案为：；﹣R．12.在研究平抛物体运动实验中,用一张印有小方格的纸记录轨迹,小方格的边长L=1.25cm.若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示,则小球平抛的初速度的计算式为V0＝______________(用L、g表示),其值是____________.(取g=9.8米/秒2)参考答案：20.70m/s13.如图所示，一物体m在沿斜面向上的恒力F作用下，由静止从底端沿光滑的斜面向上做匀加速直线运动，经时间t力F做功为60J，此后撤去力F，物体又经过时间t回到出发点，若以地面为零势能面，物体回到出发点的动能为

▲

；撤去力F时物体的重力势能为

▲

。]参考答案：60J

45J

试题分析：物体沿光滑斜面向上运动一直到回到出发点的过程，只有恒力F做功，根据动能定理，回到出发点的动能。设力F撤去时速度大小为，返回地面后速度大小为，力F撤去前为匀变速直线运动，撤去后仍是匀变速直线运动，则有位移，整理得，即力F撤去时物体动能为，根据动能定理，在力F撤去前，，所以撤去力F时物体的重力势能为。

考点：动能定理

匀变速直线运动三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学在实验室里熟悉各种仪器的使用。他将一条形磁铁放在转盘上，如图甲所示，磁铁可随转盘转动，另将一磁感应强度传感器固定在转盘旁边，当转盘（及磁铁）转动时，引起磁感应强度测量值周期性地变化，该变化与转盘转动的周期一致。经过操作，该同学在计算机上得到了如图乙所示的图像。（1）在图像记录的这段时间内，圆盘转动的快慢情况是___________________。（2）圆盘匀速转动时的周期是_______s。（3）（多选题）该同学猜测磁感应强度传感器内有一线圈，当测得磁感应强度最大时就是穿过线圈的磁通量最大时。按照这种猜测（

）A．在t=0.1s时刻，线圈内产生的感应电流的方向发生了变化B．在t=0.15s时刻，线圈内产生的感应电流的方向发生了变化C．在t=0.1s时刻，线圈内产生的感应电流的大小达到了最大值D．在t=0.15s时刻，线圈内产生的感应电流的大小达到了最大值参考答案：（1）先快慢不变，后越来越慢（2分）

（2）（2分）；

（3）AC（4分，漏选得2分）15.（10分）如图甲所示，某同学将一端固定有滑轮的长木板水平放置在桌面上，利用钩码通过细线水平拉木块，让木块从静止开始运动，利用打点计时器在纸带上记录木块的运动情况，如图乙所示，其中O点为纸带上纪录到的第一个点，A、B、C是该同学在纸带上所取的一些点，图乙所标明的数据为A、B、C各点到O点和距离。已知打点计时器所用交流电的频率。（以下计算结果均保留两位有效数字）（1）打点计时器打下B点时木块的速度

，木块移动的加速度

。（2）接着，该项同学利用天平测量出钩码的质量和木块的质量，根据给出的和已经算出的数据，该项同学分别应用不同方法计算出木块与木板间的动摩擦因数。请写出主要方程和最后结果（忽略滑轮质量和滑轮阻力，取）。

方法一：主要方程式

（用字母表示）结果

。

方法二：主要方程式

（用字母表示）结果

。

参考答案：答案：（1）；（2）方法一：；；方法二：；解析：（1）B点速度等于AC段的平均速度，即

由实验原理，连续相同时间内的位移差是恒量，满足，。

（2）由牛顿第二定律和动能定理两个思路任选一个即可得到滑动摩擦因数。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，半径为R的1/4光滑圆弧轨道竖直放置，下端恰与金属板上表面平滑连接。金属板置于水平地面上，板足够长，质量为5m，均匀带正电q；现有一质量为m的绝缘小滑块（可视为质点），由轨道顶端无初速释放，滑过圆弧轨道后滑到金属板上。空间存在竖直向上的匀强电场，场强E=6mg/q；已知滑块与金属板上表面、金属板与地面间的动摩擦因数均为μ；重力加速度为g。试求：（1）滑块滑到圆弧轨道末端时的速度；（2）金属板在水平地面上滑行的最终速度v；（3）若从滑块滑上金属板时开始计时，电场存在的时间为t，求电场消失后，金属板在地面上滑行的距离s与t的关系。参考答案：解：（1）滑块滑到轨道末端，有……（2分）可得，滑块速度为……………（2分）（2）滑块滑上金属板瞬间，金属板竖直上受力，可知板不受地面摩擦力，滑块与金属板组成的系统动量守恒。………………（1分）

………………（2分）可得金属板在水平地面上滑行的最终速度为…（1分）（3）设ts末滑块与金属板恰好共速，则对滑块，有

又……………………（2分）可得运动时间…………（1分）①当时，滑块和金属板一起向右匀减速运动至静止，有

……………ks5u…………（1分）则可得金属板滑行距离……………………（1分）②当时，电场消失时，滑块与金属板未共速，则此时对金属板有……………………（1分）ts后电场消失，金属板水平方向上受力减速，得，又滑块此时速度大于板，加速度则与板相同。可知板先减速至速度为0后静止。（注：有判断出板先减速至0后静止则得分，不一定需要说明理由）………（1分）对金属板，有

…………（1分）可得金属板滑行距离……………………（1分）综上所述，当时，电场消失后金属板滑行距离；

当时，电场消失后金属板滑行距离……………（1分）17.如图，在水平轨道右侧固定半径为R的竖直圆槽形光滑轨道，水平轨道的PQ段铺设特殊材料，调节其初始长度为l，水平轨道左侧有一轻质弹簧左端固定，弹簧处于自然伸长状态．可视为质点的小物块从轨道右侧A点以初速度v0冲上轨道，通过圆形轨道、水平轨道后压缩弹簧，