河南省驻马店市正阳县实验中学2022年高三物理期末试卷含解析

河南省驻马店市正阳县实验中学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.如图甲所示，光滑的水平桌面上固定着一根绝缘的长直导线，可以自由移动的矩形导线框abcd靠近长直导线静止放在桌面上．当长直导线中的电流按图乙所示的规律变化时（图甲中电流所示的方向为正方向），则（

）A．在t2时刻，线框内没有电流，线框不受力B．t1到t2时间内，线框向右做减速直线运动C．t1到t2时间内，线框内电流的方向为abcdaD．t1到t2时间内，线框克服磁场力做功参考答案：BCD解析：由于长直导线中的电流按图乙所示的规律变化，在t2时刻，直导线中的电流为零，但线框内磁通量变化，有感应电流产生，选项A错误；0到t1时间内，直导线中的电流增大，由楞次定律可知，线框内产生逆时针方向感应电流，线框所受安培力向右，线框向右加速运动。t1到t2时间内，直导线中的电流减小，由楞次定律可知，线框内产生顺时针方向感应电流，线框所受安培力向左，线框向右做减速直线运动，线框克服磁场力做功，选项BCD正确。2.如图所示，细线的一端系一质量为m的小球，另一端固定在倾角为θ的光滑斜面体顶端，细线与斜面平行．在斜面体以加速度a水平向右做匀加速直线运动的过程中，小球始终静止在斜面上，小球受到细线的拉力T和斜面的支持力FN分别为（重力加速度为g）（）A．T=m（acosθ﹣gsinθ）FN=m（gcosθ+asinθ）B．T=m（gcosθ+asinθ）FN=m（gsinθ﹣acosθ）C．T=m（gsinθ+acosθ）FN=m（gcosθ﹣asinθ）D．T=m（asinθ﹣gcosθ）FN=m（gsinθ+acosθ）参考答案：C【考点】牛顿第二定律；物体的弹性和弹力．【分析】小球始终静止在斜面上，说明小球加速度很小，且未脱离斜面，以小球受力分析，利用牛顿第二定律列式求解即可．【解答】解：当加速度a较小时，小球与斜面一起运动，此时小球受重力、绳子拉力和斜面的支持力，绳子平行于斜面；小球的受力如图：水平方向上由牛顿第二定律得：Tcosθ﹣FNsinθ=ma…①竖直方向上由平衡得：Tsinθ+FNcosθ=mg…②①②联立得：FN=m（gcosθ﹣asinθ），T=m（gsinθ+acosθ）．故C正确．故选：C．3.关于近代物理，下列说法正确的是

A．β衰变时β射线是原子内部核外电子释放出来的

B．组成原子核核子的质量之和大于原子核的质量

C．发生光电效应时，光电子的最大初动能与人射光的频率成正比

D．氢原子由第三激发态直接跃迁到基态时，辐射出的光子的能量为（E0为基态的能量）参考答案：4.（单选题）一根轻质弹簧，当它上端固定、下端悬挂重为G的物体时，长度为L1；当它下端固定在水平地面上，上端压一重为G的物体时，其长度为L2，则它的劲度系数是()参考答案：D5.如图所示，竖直放置的两根平行金属导轨之间接有定值电阻R，质量不能忽略的金属棒与两导轨始终保持垂直并良好接触且无摩擦，棒与导轨的电阻均不计，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直，棒在竖直向上的恒力F作用下加速上升的一段时间内，力F做的功与安培力做的功的代数和等于A.棒的机械能增加量B.棒的动能增加量C.棒的重力势能增加量D.电阻R上放出的热量参考答案：A解析：棒受重力G、拉力F和安培力FA的作用。由动能定理：

得即力F做的功与安培力做功的代数和等于机械能的增加量。选A。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.打点计时器用频率50Hz交流电打出的匀变速运动的纸带，以原始点作为计数点，则根据此纸带的数据，纸带的加速度大小是

m/s2和打点计时器打第3个点时的纸带速度是

m/s（保留3位有效数字）参考答案：9.40；

1.877.小球作直线运动时的频闪照片如图所示．已知频闪周期T=0．1s，小球相邻位置间距(由照片中的刻度尺量得)分别为OA=6．51cm，AB=5．59cm，BC=4．70cm，CD=3．80cm，DE=2．89cm，EF=2．00cm．小球在位置A时的速度大小νA=

m/s，小球运动的加速度大小a=

m/s2．（结果保留一位小数。）参考答案：0.6m/s,

0.9m/s28.如图所示，质量为M的长平板车放在光滑的倾角为α的斜面上，车上站着一质量为m的人，若要平板车静止在斜面上，车上的人必须以加速度a＝

向

（填“上或下”）加速奔跑[LU25]

。参考答案：9.某同学用测力计研究在竖直方向运行的电梯运动状态。他在地面上用测力计测量砝码的重力，示数为G。他在电梯中用测力计仍测量同一砝码的重力，发现测力计的示数小于G，由此判断此时电梯的运动状态可能是_______________________________。参考答案：加速向下运动或减速向上运动。测力计的示数减小，砝码所受的合力方向向下，根据牛顿第二定律得知，加速度向下，砝码处于失重状态，而速度方向可能向上，也可能向下，所以电梯可能的运动状态是减速上升或加速下降．故答案为：减速上升或加速下降．10.（6分）如图所示，电容器C1＝6，C2＝3，电阻R1＝6Ω，R2＝3Ω，电压U=18V，当开关S断开时，A、B两点间的电压UAB＝______________；当S闭合时，电容器C1的电荷量改变了______________库仑。参考答案：UAB=18V，△=3.6×10-5C

(各3分)11.（1）甲、乙、丙、三位同学在使用不同精度的游标卡尺和螺旋测微器测量同一个物体的长度时，分别测量的结果如下：甲同学：使用游标为50分度的卡尺，读数为12.045cm乙同学：使用游标为10分度的卡尺，读数为12.04cm丙同学：使用游标为20分度的卡尺，读数为12.045cm从这些实验数据中可以看出读数肯定有错误的是

同学。（2）现要验证“当合外力一定时，物体运动的加速度与其质量成反比”这一物理规律．给定的器材如下：一倾角可以调节的长斜面（如图7所示）、小车、计时器、米尺、弹簧秤、还有钩码若干。实验步骤如下（不考虑摩擦力的影响，重力加速度为g），在空格中填入适当的公式。图7①用弹簧秤测出小车的重力，除以重力加速度g得到小车的质量M。②用弹簧秤沿斜面向上拉小车保持静止，测出此时的拉力F。③让小车自斜面上方一固定点A1从静止开始下滑到斜面底端A2，记下所用的时间t，用米尺测量A1与A2之间的距离s，从运动学角度得小车的加速度a＝

。④已知A1与A2之间的距离s，小车的质量M，在小车中加钩码，所加钩码总质量为m，要保持小车与钩码的合外力F不变，应将A1相对于A2的高度调节为h＝

。⑤多次增加钩码，在小车与钩码的合外力保持不变情况下，利用（1）、（2）和（3）的测量和计算结果，可得钩码总质量m与小车从A1到A2时间t的关系为：m＝

。参考答案：12.如图所示，质点O从t=0时刻开始作简谐振动，振动频率为10Hz。图中Ox代表一弹性绳，OA=7m，AB=BC=5m。已知形成的绳波在绳上的传播速度为10m/s，则在第2s内A比B多振动_____次，B比C多振动_____次。参考答案：

２

次；

５

次。13.在“探究功与物体速度变化关系”的实验中，某实验研究小组的实验装置如图甲所示，弹簧与木块接触但并没有拴连。木块从A点静止释放后，在1根弹簧作用下弹出，沿足够长的木板运动到B1点停下，O点为弹簧原长时所处的位置，测得OB1的距离为L1，并记录此过程中弹簧对木块做的功为W。用完全相同的弹簧2根、3根……并列在一起进行第2次、第3次……实验，每次实验木块均从A点释放，木块分别运动到B2、B3……停下，测得OB2、OB3……的距离分别为L2、L3……作出弹簧对木块做功W与木块停下的位置距O点的距离L的图象如图乙所示。（1）根据图线分析，弹簧对木块做功W与木块在O点的速度v0之间的关系为

（2）W—L图线不通过原点的原因是

。（3）求出弹簧被压缩的长度为

cm。参考答案：（1）W与成线性关系（2）未计木块通过AO段时摩擦力对木块所做（3）

3

cmKs5u三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学用图甲所示装置测量重力加速度g，所用交流电频率为50Hz，在所选纸带上取某点为A计数点，然后3个点取一个计数点，所有测量具体数据为s1=37.5mm，s2=69.0mm，s3=100.5mm，s4=131.5mm，s5=163.5mm，s6=193.5mm，如图乙所示（计算结果保留四位有效数字）。（1）打D点时的速度为

。（2）该同学用两种方法处理数据（T为相邻计数点间的时间间隔）：方法A：由取平均值得；方法B：由，取平均值得,相比较之下

方法更加合理（填“A”或“B”）；本实验误差的主要来源有

（试举出两条）。参考答案：：①利用中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度ks5u（2分）ks5u②选B（1分），原因是实验中所有数据都用到，减小偶然误差；阻力（空气阻力、振针阻力、限位孔的阻力、复写纸的阻力等）、交流电频率波动、长度测量、数据处理方法等（任选两条）15.测绘小灯泡L的伏安特性曲线，可供选用的器材如下：小灯泡L：规格“4.0V，2.2W”；电流表：量程3A，内阻约为；电流表：量程0.6A，内阻；电压表V：量程3V，内阻；定值电阻：阻值为；滑动变阻器R：阻值范围0~10；学生电源E：电动势6V，内阻不计；开关S及导线若干。（1）电流表应选______（2）在方框中画出实验电路图，并在图上标明所选器材代号。参考答案：（1）

（2）提示：滑动变阻器分压式接法，电压表量程较小，所以要和定值电阻串联后接入电路，电流表用外接法。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，匀强磁场B1垂直水平光滑金属导轨平面向下，垂直导轨放置的导体棒ab在平行于导轨的外力作用下从静止开始运动，通过互感，使电压表示数U保持不变。定值电阻的阻值为R，变阻器的最大阻值为。在电场作用下，带正电粒子从O1由静止开始经O2小孔垂直AC边射入第二个匀强磁场区，该磁场的磁感应强度为B，方向垂直纸面向外，其下边界AD与AC的夹角。设带电粒子的电荷量为q、质量为m，A端离小孔的高度为高度，请注意两线圈绕法，不计粒子重力，已知；。求：（1）为满足要求，试判断金属棒应在外力作用下做何种运动？（2）调节变阻器的滑动头，使接入电阻为多大时，粒子刚好不会打在AD板上？（3）调节的滑动头，从题（2）中的位置缓慢移动到接入电阻为处，求不断的粒子打在AD边界上的落点间的最大距离（用表示）。参考答案：（1）向左做匀加速直线运动（2）（3）试题分析：（1）要满足要求，金属棒应在外力作用下向左做匀加速直线运动（2）如图所示，粒子进入B磁场的速度为，刚好不打在AD板上，圆轨迹半径，则①②根据几何关系：④代入数据，联立①②③④得：（3）如图，当滑片移到接入电阻为处时，设带电粒子进入磁场时的速度为，圆轨迹半径为则

⑤

1分在磁场中：

⑥

1分联立④⑤⑥得：∴落地点间最大距离：

1分考点：考查了带电粒子在有界磁场中的运动17.一个底面粗糙、质量为M的劈放在粗糙的水平面上,劈与水平面的动摩擦因数，劈的斜面光滑且与水平面成30°角;现用一端固定的轻绳系一质量为m=kg的小球,小球放在斜面上,小球静止时轻绳与竖直方向的夹角也为30°,如图所示,，试求:(1)当劈静止时绳子的拉力大小.(2)已知地面对劈的最大静摩擦力等于地面对劈的滑动摩擦力,若改变小球的质量，为使整个系统静止,则小球与劈的质量应满足什么关系?参考答案：（1）以小球为研究对象，其受力情况如图甲所示，对T和G进行正交分解，由平衡条件可得：Tcos30°=mgsin30°

(2分)所以T=10N

(2分)（2）以劈和小球整体为研究对象，整体受力情况如图乙所示，由物体的平衡条件可得：f=Tcos60°

(2分)为使整个系统静止，其临界状态是静摩擦力f为最大值，即有

(2分)所以联立以上两式可得：m=6M即小球与劈的质量应满足m6M

(2分)18.如图所示，在水平方向的匀强电场中，用长为L不可伸长的绝缘细线拴住一质量为m，带电荷量为q的小球1，线的上端固定于O点，若在B点同一水平线上的左方距离为r处固定另一带电小球2，小球1恰好处于静止状态，当拿走小球2后，小球1由静止开始向上摆动，当细线转过120o角到达A点时的速度恰好为零