山西省运城市新绛育才中学2022年高三物理期末试卷含解析

山西省运城市新绛育才中学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.（多选）如图所示，楔形木块abc固定在水平面上，粗糙斜面ab和光滑斜面bc与水平面的夹角相同，顶角b处安装一定滑轮。质量分别为M、m（M>m）的滑块,通过不可伸长的轻绳跨过定滑轮连接，轻绳与斜面平行。两滑块由静止释放后，沿斜面做匀加速运动。若不计滑轮的质量和摩擦，在两滑块沿斜面运动的过程中（

）A．两滑块组成系统的机械能守恒B．重力对M做的功等于M动能的增加C．轻绳对m做的功等于m机械能的增加D．两滑块组成系统的机械能损失等于M克服摩擦力做的功参考答案：CD2.下列关于光的说法中正确的是（A）在真空中红光波长比紫光波长短。（B）红光光子能量比紫光光子能量小。（C）红光和紫光相遇时能产生干涉现象（D）红光照射某金属时有电子向外发射，紫光照射该金属时一定也有电子向外发射。参考答案：答案：BD3.如图所示，车内轻绳AB与BC拴住一小球，BC水平，开始车在水平面上向右匀速直线运动，现突然刹车做匀减速直线运动，小球仍处于图中所示的位置，则（）A．AB绳、BC绳拉力都变小B．AB绳拉力变大，BC绳拉力不变C．AB绳拉力不变，BC绳拉力变小D．AB绳拉力不变，BC绳拉力变大参考答案：D【考点】牛顿第二定律；物体的弹性和弹力．【分析】对小球受力分析，然后根据牛顿第二定律列式求解出两个拉力的表达式进行讨论．【解答】解：对球B受力分析，受重力、BC绳子的拉力FT2，AB绳子的拉力FT1，如图，根据牛顿第二定律，水平方向：FT2﹣FT1sinθ=ma竖直方向：FT1cosθ﹣G=0解得：…①FT2=Gtanθ+ma…②匀速是加速度为零，刹车后，加速度向左，AB绳子的拉力不变，BC绳子的拉力变大；故D正确，ABC错误故选：D．4.

（选修3-3）(4分)关于永动机和热力学定律的讨论，下列叙述正确的是（

）A．第二类永动机违反能量守恒定律B．如果物体从外界吸收了热量，则物体的内能一定增加C．外界对物体做功，则物体的内能一定增加D．做功和热传递都可以改变物体的内能，但从能量转化或转移的观点来看这两种改变方式是有区别的参考答案：答案：D5.在力学理论建立的过程中，有许多伟大的科学家做出了贡献。关于科学家和他们的贡献，下列说法正确的是（

）A.伽利略的理想实验在现实中可以实现B.亚里士多德认为：两个不同重量的物体从同一高度下落，重物体下落较快C.牛顿最早指出力不是维持物体运动的原因D.笛卡尔对牛顿第一定律的建立做出了贡献参考答案：BD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，质量m=1kg、长L=0.8m的均匀矩形薄板静止在水平桌面上，其右端与桌子边缘相平。板与桌面间的动摩擦因数为μ=0.4。现用F=5N的水平力向右推薄板，木板翻下桌子前移动的距离为______________m；使它翻下桌子力F做的功至少为______________J。

参考答案：0.4m

1.6J

7.如图为密闭钢瓶中的理想气体分子在两种不同温度下的速率分布情况，可知，一定温度下气体分子的速率呈现

分布规律；T1温度下气体分子的平均动能

（选填“大于”、“等于”或“小于”）T2温度下气体分子的平均动能。参考答案：中间多、两头少；小于试题分析：由图可知，两种温度下气体分子速率都呈现“中间多、两头少”的分布特点．由于T1时速率较低的气体分子占比例较大，则说明温度下气体分子的平均动能小于温度下气体分子的平均动能．考点：考查了分子平均动能【名师点睛】要注意明确分子平均动能为统计规律，温度升高时并不是所有分子的速率均增大，同时注意图象的性质，能明确如何判断分子平均速率的变化和温度的变化．8.某同学用打点计时器测量做匀加速直线运动的物体的加速度，电源频率f=50Hz。在纸带上打出的点中，选出零点，每隔4个点取1个计数点，因保存不当，纸带被污染，如图所示，A、B、C、D是依次排列的4个计数点，仅能读出其中3个计数点A、B、D到零点的距离：xA=16.6mm,xB=126.5mm,xD=624.5mm.若无法再做实验，可由以上信息推知：（1）相邻两计数点的时间间隔为___________s;（2）打C点时物体的速度大小为___________m/s(取2位有效数字）；（3）物体的加速度大小为_____________（用xA、xB、xD和f表示）.参考答案：(1)0.1(2)2.5(3)9.在β衰变中常伴有一种称为“中微子”的粒子放出．中微子的性质十分特别，因此在实验中很难探测。1953年，莱尼斯和柯文建造了一个由大水槽和探测器组成的实验系统，利用中微子与水中11H的核反应，间接地证实了中微子的存在．（1）中微子与水中的11H发生核反应，产生中子(01n)和正电子(＋10e)，即中微子＋11H―→01n＋＋10e

可以判定，中微子的质量数和电荷数分别是________．（3分）(填写选项前的字母)A．0和0

B．0和1C．1和0

D．1和1（2）上述核反应产生的正电子与水中的电子相遇，与电子形成几乎静止的整体后，可以转变为两个光子(γ)，即

＋10e＋－10e―→2γ.

已知正电子和电子的质量都为9.1×10－31kg，反应中产生的每个光子的能量约为____

____J．（4分）

普朗克常量为h=6.63×10－34J·s

1u质量对应的能量为931.5MeV参考答案：10.汽车电动机启动时车灯会瞬时变暗，如图所示，在打开车灯的情况下，电动机未启动时电流表读数为4.8A，电动机启动时电流表读数为80A，若电源电动势为12V，内阻为0.05Ω，电流表内阻不计，则车灯的电阻为______________Ω，因电动机启动，车灯的电功率的减少量为______________W。

参考答案：2.45Ω，30.3W11.某近地卫星线速度大小为v1，某地球同步卫星线速度大小为v2，距地面高度约为地球半径的6倍。若近地卫星距地面高度不计，则v1∶v2＝________，该近地卫星的周期是地球自转周期的______倍。参考答案：12.某同学为了探究杆转动时的动能表达式，设计了如图所示的实验：质量为m的均匀长直杆一端固定在光滑转轴O处，杆由水平位置静止释放，用光电门测出另一端A经过某位置时的瞬时速度vA，并记下该位置与转轴O的高度差h。⑴设杆的宽度为L（L很小），A端通过光电门的时间为t，则A端通过光电门的瞬时速度vA的表达式为

▲

。组

次123456h/m0.000.250.30vA/（m·s-1）1.231.732.122.462.743.00vA-1/（s·m-1）0.810.580.470.410.360.33vA2/（m2·s-2）1.503.004.506.057.519.00

⑵调节h的大小并记录对应的速度vA，数据如上表。为了形象直观地反映vA和h的关系，请选择适当的纵坐标并画出图象。⑶当地重力加速度g取10m/s2，结合图象分析，杆转动时的动能Ek=

▲

（请用质量m、速度vA表示）。参考答案：⑴（3分）⑵如图（纵坐标1分，图象2分）⑶（2分）13.如图所示为氢原子的能级图。用光子能量为13.06eV的光照射一群处于基态的氢原子，可能观测到氢原子发射的不同波长的光有

▲

种，其中最短波长为

▲

m（已知普朗克常量h=6.63×10－34J·s）。参考答案：10

9.5×10-8三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某实验小组为研究玩具电动机的工作过程，准备用以下器材来设计实验，尽可能精确地测量电动机工作时两端电压U和流过内部线圈的电流强度I，并描绘出U-I图线，要求包括（0，0）这组数据。实验器材如下：

待测电动机M（额定电流0．6A，额定电压4．5V），

电流表A1（量程3．0A，内阻约为40Ω），

电流表A2（量程1．0A，内阻约为50Ω），

电压表V（量程4．5V，内阻约为5kΩ），

滑动变阻器R（最大阻值为100Ω），

电源E（电动势为6V，内阻不计），

开关S，导线若干。

（1）请你选择适当的器材，在虚线框中画出符合题意的测量电路图，并把仪器或元件的符号标在相应的位置。

（2）下表为某同学的探测记录，试根据表格中数据在坐标纸上描点后作出电动机两端电压U随电流I的变化图线。（3）由图可知该电动机内部线圈的电阻约为___________Ω。（4）比较第5、6组数据，试说明为什么电动机两端电压U变大了而通过它的电流反而减小了?____________________________________________________________________。参考答案：15.某同学利用图甲所示的实验装置，探究物块在水平桌面上的运动规律。物块在重物的牵引下开始运动，重物落地后，物块再运动一段距离停在桌面上（尚未到达滑轮处）。从纸带上便于测量的点开始，每5个点取1个计数点，相邻计数点间的距离如图乙所示。打点计时器电源的频率为50Hz。1通过分析纸带数据，可判断物块在相邻计数点

和

之间某时刻开始减速。2计数点5对应的速度大小为

m/s，计数点6对应的速度大小为

m/s。（保留三位有效数字）。3物块减速运动过程中加速度的大小为=

m/s2,若用来计算物块与桌面间的动摩擦因数（g为重力加速度），则计算结果比动摩擦因数的真实值

（填“偏大”或“偏小”）。

参考答案：16；7（或7；6）

21.00；1.20

32.00；偏大（1）①1~6点相邻位移之差约为且递增，7~11点相邻位移之差恒为递减，在6~7点之间物体由加速转为减速②5点的速度，加速阶段则6点速度，③减速阶段则，减速过程中阻力来源于桌面摩擦、空气阻力、纸带与限位孔的阻力如用在表示摩擦系数则空气阻力、纸带阻力均看做摩擦力，故所测偏大。【解析】四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，质量为m的汽车以恒定功率P从A点由静止出发，先沿着长度为S1，倾角为α的斜面运动到B点（其受到的阻力为车重k1倍），随后沿着长度为S2的水平面运动到D点（其受到的阻力为车重k2倍）。若S1和S2足够长，汽车在AB、BD段最后均可达到匀速行驶。求：（1）汽车在AB段和BD段分别耗时为多少？达到匀速时，其速度V1和V2分别为多大？（2）汽车发动机在过B点后，为了省油，至少还需工作多久才能到达D点。（3）若汽车可先沿着长度为S2的水平面运动（其受到的阻力为车重k2倍），随后沿着长度为S1，倾角为α的斜面运动到D点（其受到的阻力为车重k1倍）。若k1=k2=k，请问与原路径相比，哪个更省时，为什么？参考答案：(1)AB间匀速(1分)(1分)∴（1分）BD间匀速（1分）（1分）∴（1分）(2)若以为初速汽车滑行能达到D点，则汽车发动机在段工作时间为t=0(1分).若不能,设至少还需工作时间t,恰好到达D.动能定理:∴

（1分）（3）两个路径克服阻力做功相同.动能定理:（1分）

可知汽车到达点，末速度越大，汽车发动机工作时间越长。汽车沿原路径到达点，最后车速为，而汽车沿新路径到点，末速度为。因为所以汽车沿原路径耗时更多。

17.如图所示,均可视为质点的三个物体、、穿在竖直固定的光滑绝缘细线上,与紧靠在一起,紧贴着绝缘地板,质量分别为,,,其中不带电,、的带电量分别为,,且电量都保持不变,开始时三个物体均静止。现给物体施加一个竖直向上的力,使它由静止开始向上作加速度的匀加速直线运动,经时间,变为恒力。已知,静电力恒量K=9×109Nm2/c2,求:(1)静止时与之间的距离;(2)时间的大小.参考答案：（1）1.0m（2）1s开始时AB处于平衡状态，设BC之间的距离为x1，则；代入数据可得：.

（2）经时间t，F变为恒力，A、B恰好分离，AB间无相互作用；设BC之间的距离为x2，则：，代入数据可得:因为，代入数据可得.【点睛】本题的解题关键是抓住AB刚分离时弹力为零，运用牛顿第二定律BC间的距离，要善于挖掘隐含的临界状态，把握临界条件进行分析．18.如图所示，一带电荷量为、质最为m的小物块处于一倾角为37°的光滑斜面上，当整个装置置于一水平向右的匀强电场中，小物块恰好静止。已知重力加速度为g，(1)求水平向右匀强电场的电场强度大小；(2)若将电场强度减小为原来的，求电场强度变化后物块沿斜面下滑距离L时的动能。参考答案：【知识点】匀强电场中电势差和电场强度的关系；电场强度．I2【答案解析】（1）E＝（2