湖北省武汉市江夏区山坡中学2022年高三物理期末试卷含解析

湖北省武汉市江夏区山坡中学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.（单选）质量为m的物体，在距地面为h的高处，以的恒定加速度由静止竖直下落到地面，下列说法中不正确的是（）A．物体的重力势能减少B．物体的机械能减少C．物体的动能增加D．重力做功mgh参考答案：考点：动能定理的应用；功能关系．版权所有专题：动能定理的应用专题．分析：根据重力做功的多少，求解重力势能的变化量．根据动能定理确定出动能的变化量，由动能和重力势能的变化量，确定出机械能的变化量．解答：解：A、D由题得知，物体由静止竖直下落到地面，重力做正功mgh，则物体的重力势能减少mgh．故A错误，D正确．B、C根据动能定理得：△Ek=mah=，即物体的动能增加，而物体的重力势能减少mgh，所以物体的机械能减少mgh﹣mgh=．故BC正确．本题选错误的，故选A．点评：本题对几对功能关系的理解和应用能力．对于机械能的变化，也可以由牛顿第二定律求出空气阻力，求出物体克服空气阻力做功，即等于物体的机械能的减小．2.如图甲所示，某人正通过定滑轮将质量为m的货物提升到高处．滑轮的质量和摩擦均不计，货物获得的加速度a与绳子对货物竖直向上的拉力T之间的函数关系如图3乙所示。由图可以判断（）

A．图线与纵轴的交点M的值aM＝－g

B．图线与横轴的交点N的值TN＝mg

C．图线的斜率等于物体的质量m

D．图线的斜率等于物体质量的倒数参考答案：ABD由牛顿第二定律，有T－mg＝ma，故得a＝－g，当T＝0时，a＝－g，A对；当a＝0时，T＝mg，B对；图线的斜率k＝，D对．3.如图所示为一种质谱仪的工作原理示意图,此质谱仪由以下几部分构成:离子源、加速电场、静电分析器、磁分析器、收集器.静电分析器通道中心线半径为R,通道内有均匀辐射电场,在中心线处的电场强度大小为E;磁分析器中分布着方向垂直于纸面,磁感应强度为B的匀强磁场,其左边界与静电分析器的右边界平行.由离子源发出一个质量为m、电荷量为q的正离子(初速度为零,重力不计),经加速电场加速后进入静电分析器,沿中心线MN做匀速圆周运动,而后由P点进入磁分析器中,最终经过Q点进入收集器.下列说法中正确的是()A.磁分析器中匀强磁场方向垂直于纸面向内B.加速电场中的加速电压U=ERC.磁分析器中圆心O2到Q点的距离d=D.任何离子若能到达P点,则一定能进入收集器参考答案：B解：A、离子在磁分析器中沿顺时针转动，所受洛伦磁力指向圆心，根据左手定则，磁分析器中匀强磁场方向垂直于纸面向外，故A错误.B、离子在静电分析器中做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律有：，设离子进入静电分析器时的速度为v，离子在加速电场中加速的过程中，由动能定理有：，解得：，B正确.C、离子在磁分析器中做匀速圆周运动，由牛顿第二定律有：，解得：，则：，故C错误.D、由B可知：，R与离子质量、电量无关；离子在磁场中的轨道半径：，离子在磁场中做圆周运动的轨道半径与电荷的质量和电量有关，能够到达P点的不同离子，半径不一定都等于d，不一定能进入收集器，故D错误.故选B.【点睛】本题考查粒子在电场中加速与匀速圆周运动，及在磁场中做匀速圆周运动．掌握电场力与洛伦兹力在各自场中应用，注意粒子在静电分析器中电场力不做功．4.（单选）如图所示，从地面上A点发射一枚远程弹道导弹，在引力作用下沿ACB椭圆轨道飞行击中地面目标B，C为轨道的远地点，距地面高度为h．已知地球半径为R，地球质量为M，引力常量力G．沿距地面高度为h的圆轨道上卫星运动周期为T0，下列结论中正确的是（）A．导弹在c点的速度大于B．导弹在C点的加速度等于C．地球球心为导弹椭圆轨道的中心D．导弹从A点运动到B点的时间﹣定等于T0参考答案：解：A、设距地面高度为h的圆轨道上卫星的速度为v，则由牛顿第二定律得：G=m，得到：v=．导弹在C点只有加速才能进入卫星的轨道，所以导弹在C点的速度小于．故A错误．B、由牛顿第二定律得：G=ma，得导弹在C点的加速度等于．故B正确．C、根据开普勒定律分析知道，地球球心为导弹椭圆轨道的一个焦点．故C错误．D、设导弹运动的周期为T，由于导弹的半长轴小于卫星的轨道半径R+h，根据开普勒第三定律知道：导弹运动的周期T＜T0，则导弹从A点运动到B点的时间一定小于T0．故D错误．故选：B5.下列物理量中属于标量的是A．力

B．速度

C．电场强度

D．磁通量参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，有若干个相同的小钢球从斜面的某一位置每隔0.1s无初速度地释放一颗，连续释放若干个小球后，对准斜面上正在滚动的若干小球拍摄到如图的照片，可得AB＝15cm、BC＝20cm。试求Ａ球上面还有

颗正在滚动的小球。参考答案：2解析：小球运动的加速度。

小球B的速度

B球已运动时间

设在A球上面正在滚动的小球的颗数为n则颗取整数n=2颗，即A球上面还有2颗正在滚动的小球。7.如图为悬挂街灯的支架示意图，横梁BE质量为6kg，重心在其中点。直角杆ADC重力不计，两端用铰链连接。已知BE＝3m，BC＝2m，∠ACB＝30°，横梁E处悬挂灯的质量为2kg，则直角杆对横梁的力矩为

N·m，直角杆对横梁的作用力大小为_______N。参考答案：150，150

8.水平放置的平行板电容器，其上板开有一个小孔，一质量为m，电量为q的带正电液滴，自空中自由下落，由小孔进入匀强电场，设两板电势差为U，距离为d，要使液滴在板间下落的高度为，则液滴在板外自由下落的高度h=

。

参考答案：9.（4分）把长L＝0.15m的导体棒置于磁感应强度B=1.0×10-2T的匀强磁场中，使导体棒和磁场方向垂直，如图所示若导体棒中的电流I＝2.0A，方向向左，则导体棒受到的安培力大小F=__________N，安培力的方向为竖直向__________，(选填“上”或“下”)参考答案：答案：3.0×10下10.质量为m的汽车行驶在平直的公路上，在运动中所受阻力恒定。当汽车的加速度为a、速度为v时，发动机的功率是P1，则当功率是P2时，汽车行驶的最大速率为

。参考答案：11.甲车以加速度3m/s2由静止开始作匀加速直线运动，乙车落后2s在同一地点由静止出发，以加速度4m/s2作匀加速直线运动，两车运动方向致，在乙车追上甲车之前，两车距离的最大值是

。参考答案：（24m）12.根据玻尔原子结构理论，氦离子（）的能级图如题12C-1图所示。电子处在n=3轨道上比处在n=5轨道上离氦核的距离___▲____（选填“近”或“远”）。当大量处在n=4的激发态时，由于跃迁所发射的谱线有___▲____条。参考答案：近

6量子数越大，轨道越远，电子处在n=3轨道上比处在n=5轨道上离氦核的距离要近；处在n=4的激发态时，由于跃迁所发射的谱线有=6条。13.由某种材料制成的电器元件，其伏安特性曲线如图所示。现将该元件接在电动势为8V，内阻为4Ω的电源两端，则通过该元件的电流为__________A。若将两个这样的元件并联接在该电源上，则每一个元件消耗的功率为__________W。参考答案：1.0；1.5三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（9分）我国登月的“嫦娥计划”已经启动，2007年10月24日，我国自行研制的探月卫星“嫦娥一号”探测器成功发射。相比较美国宇航员已经多次登陆月球。而言，中国航天还有很多艰难的路要走。若一位物理学家通过电视机观看宇航员登月球的情况，他发现在发射到月球上的一个仪器舱旁边悬挂着一个重物在那里摆动,悬挂重物的绳长跟宇航员的身高相仿,这位物理学家看了看自己的手表，测了一下时间，于是他估测出月球表面上的自由落体加速度。请探究一下,他是怎样估测的?参考答案：据宇航员的身高估测出摆长；测出时间，数出摆动次数，算得摆动周期；据公式,求得月球的重力加速度。解析：据单摆周期公式,只要测出单摆摆长和摆动周期,即可测出月球表面上的自由落体加速度．据宇航员的身高估测出摆长；测出时间，数出摆动次数，算得摆动周期；据公式求得月球的重力加速度。(9分)

15.如图为一块直角三棱镜，顶角A为30°．一束激光沿平行于BC边的方向射向直角边AB，并从AC边射出，出射光线与AC边夹角也为30°．则该激光在棱镜中的传播速度为多少？(结果保留两位有效数字)参考答案：1.7×108m/s解：光路图如图：

由几何关系得：α=∠A=30°，β=90°-30°=60°

折射率

激光在棱镜中传播速【点睛】几何光学要正确作出光路图，由几何知识找出入射角和折射角是关键．知道光速和折射率的关系.四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，光滑水平面上静放着一辆小车，小车上有一竖直杆，小车与杆的总质量为M，杆上套有一块质量为m的木块，杆与木块间的动摩擦因数为μ，木块的孔径略大于杆的直径，小车静止时木块可沿杆自由滑下．现给小车施加一个水平向右的拉力，使整个装置向右做匀加速直线运动，此时木块恰能沿杆匀速下滑。求：（1）此时木块所受的摩擦力；（2）木块的加速度；（3）施加给小车的水平力的大小。参考答案：设小车的加速度为a．对木块：竖直方向：受到重力mg和滑动摩擦力f，木块匀速下滑时，则有

f=mg水平方向：受到杆的弹力N，则有N=ma，又f=μN联立以上三式，得a=对整体，根据牛顿第二定律得：水平方向：F=（M+m）a解得，17.一气象探测气球，在充有压强为1.00atm（即76.0cmHg）、温度为27.0℃的氦气时，体积为3.50m3。在上升至海拔6.50km高空的过程中，气球内氦气压强逐渐减小到此高度上的大气压36.0cmHg，气球内部因启动一持续加热过程而维持其温度不变。此后停止加热，保持高度不变。已知在这一海拔高度气温为-48.0℃。求：①氦气在停止加热前的体积；②氦气在停止加热较长一段时间后的体积。参考答案：在气球上升至海拔6.50km高空的过程中，气球内氦气经历一等温过程。根据玻意耳—马略特定律有

①式中

，是在此等温过程末氦气的体积。由①式得

②（2）在停止加热较长一段时间后，氦气的温度逐渐从下降到与外界气体温度相同，即。这是一等压过程。根据盖—吕萨克定律有