山东省济宁市沙河中学2022年高三物理期末试题含解析

山东省济宁市沙河中学2022年高三物理期末试题含解析一、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.如图所示，在倾角为θ的光滑斜劈P的斜面上有两个用轻质弹簧相连的物块A、B，C为一垂直固定在斜面上的挡板。Ａ、Ｂ质量均为ｍ，弹簧的劲度系数为k，系统静止于光滑水平面。现开始用一水平力F从零开始缓慢增大作用于Ｐ，（物块Ａ一直没离开斜面，重力加速度g）下列说法正确的是(

)A.力F较小时A相对于斜面静止，F增加到某一值，A相对于斜面向上滑行B.力F从零开始增加时，A相对斜面就开始向上滑行C.B离开挡板C时，弹簧伸长量为D.B离开挡板C时，弹簧原长

参考答案：BD2.（多选）某国际研究小组观测到了一组双星系统，它们绕二者连线上的某点做匀速圆周运动，双星系统中质量较小的星体能“吸食”质量较大的星体的表面物质，达到质量转移的目的．根据大爆炸宇宙学可知，双星间的距离在缓慢增大，假设星体的轨道近似为圆，则在该过程中（）A．双星做圆周运动的角速度不断减小B．双星做圆周运动的角速度不断增大C．质量较大的星体做圆周运动的轨道半径渐小D．质量较大的星体做圆周运动的轨道半径增大参考答案：AD由双星的运动有，，联立可得：

，，所以AD正确。3.如图所示，倾斜的传送带保持静止，一木块从顶端以一定的初速度匀加速下滑到底端。如果让传送带沿图中虚线箭头所示的方向匀速运动，同样的木块从顶端以同样的初速度下滑到底端的过程中，与传送带保持静止时相比（

）

A．系统产生的内能数值将变大

B．系统产生的内能数值将不变

C．时间变大

D．时间变小参考答案：A4.某同学用力传感器来研究静摩擦力和滑动摩擦力，他的实验步骤如下：a．先将力传感器接入数据采集器，再连接到计算机上；b．将一木块(木块质量m=3.75kg)置于水平桌面上，用细绳将木块和传感器连接起来；c．打开计算机，使数据采集器工作，然后沿水平方向通过传感器缓慢地拉动细绳，待木块开始运动后一段时间停止拉动；d．将实验得到的数据经计算机处理后，屏幕上显示出如图所示的图象．下列说法正确的是（

）A．在内木块受到的摩擦力是滑动摩擦力B．在内木块受到的摩擦力是滑动摩擦力C．木块与桌面间的动摩擦因数约为D．木块与桌面间的动摩擦因数约为参考答案：C5.关于近代物理初步的相关知识，下列说法中正确的是（

）（选对一个给3分，选对两个给4分，选对三个给6分。选错一个扣3分，最低得分为0分）A.α粒子散射实验揭示了原子核有复杂结构B.光电效应和康普顿效应均揭示了光具有粒子性

C.重核的裂变会发生质量亏损，但质量数仍守恒D.氢原子相邻低能级间的跃迁比相邻高能级间跃迁所辐射的光子波长短E.升高或者降低放射性物质的温度均可改变其半衰期参考答案：二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，质量为m、总长度为L的等边三角形ABC导线框，在A处用细线竖直悬挂于轻杆一端，水平轻杆另一端通过弹簧连接地面，离杆左端1/3处有一固定转轴O．现垂直于ABC施加一个水平方向广阔的匀强磁场，磁感强度为B，当在三角形ABC导线框中通以逆时针方向大小为I的电流时，AB边受到的安培力大小是

，此时弹簧对杆的拉力为____________．参考答案：

答案：BIL/3

mg/27.为了验证“当质量一定时，物体的加速度与它所受的合外力成正比”，一组同学用图甲所示的装置进行实验，并将得到的实验数据描在图乙所示的坐标图中．(1)在图乙中作出a－F图线．(2)由a－F图线可以发现，该组同学在实验操作中遗漏了____________这个步骤．(3)根据a－F图线可以求出系统的质量是________(保留两位有效数字)．参考答案：8.一个小灯泡在3伏的电压下，通过0.25A电流，灯泡所发出的光经聚光后形成很细的光束，沿某个方向直线射出。设灯泡发出的光波长为6000埃，则每秒钟发出的光子个数为______个，沿光的传播方向上2m长的光束内的光子为________个2.26×1018，1.51×10102012学年普陀模拟22。参考答案：2.26×1018，1.51×1010 9.一个氡核衰变成钋核并放出一个粒子，其半衰期为3.8天。1g氡经过7.6天衰变了

g；衰变中放出的粒子是

。参考答案：0.75，α粒子（或）10.科学探究活动通常包括以下要素：提出问题，猜想与假设，制订计划与设计实验，进行实验与收集证据，分析与论证，评估，交流与合作等。伽利略对落体运动规律探究过程如下：A．伽利略依靠逻辑的力量推翻了亚里士多德的观点；B．伽利略提出了“落体运动的速度v与时间t成正比”的观点；C．为“冲淡”重力，伽利略设计用斜面来研究小球在斜面上运动的情况；D．伽利略换用不同质量的小球，沿同一斜面从不同位置由静止释放，并记录相应数据；E．伽利略改变斜面的倾角，重复实验，记录相应数据；F．伽利略对实验数据进行分析；G．伽利略将斜面实验得到的结论推广到斜面的倾角增大到90°时；(1)与上述过程中B步骤相应的科学探究要素是______________；ks5u(2)与上述过程中F步骤相应的科学探究要素是______________。参考答案：(1)猜想与假设(2)分析与论证ks5u11.如图，足够长的粗糙绝缘斜面与水平面成θ=37°放置，在斜面上虚线aa′和bb′与斜面底边平行，在aa′b′b围成的区域有垂直斜面向上的有界匀强磁场，磁感应强度为B=1T；现有一质量为m=10g、总电阻为R=1Ω、边长d=0.1m的正方形金属线圈MNPQ，让PQ边与斜面底边平行，从斜面上端静止释放，线圈刚好匀速穿过磁场．已知线圈与斜面间的动摩擦因数为μ=0.5，则线圈释放时，PQ边到bb′的距离为1m；整个线圈穿过磁场的过程中，线圈上产生的焦耳热为4×10﹣3J．参考答案：考点：导体切割磁感线时的感应电动势；焦耳定律．专题：电磁感应与电路结合．分析：线圈匀速穿过磁场，受力平衡，根据平衡条件列式求解；根据安培力公式F安=BId、E=Bvd、I=得到安培力与速度的关系式，即可求得速度，从而得出距离，线圈上产生的焦耳热等于克服安培力做功．解答：解：对线圈受力分析，根据平衡条件得：F安+μmgcosθ=mgsinθ代入数据解得：F安=mgsinθ﹣μmgcosθ=（0.01×10×0.6﹣0.5×0.01×10×0.8）N=2×10﹣2N；

F安=BId、E=Bvd、I=解得：F安=代入数据解得：v==m/s=2m/s线圈进入磁场前做匀加速运动，根据牛顿第二定律得：

a==gsinθ﹣μgcosθ=（10×0.6﹣0.5×10×0.80）m/s2=2m/s2线圈释放时，PQ边到bb的距离L==m=1m；由于线圈刚好匀速穿过磁场，则磁场宽度等于d=0.1m，

Q=W安=F安?2d代入数据解得：Q=2×10﹣2×2×0.1J=4×10﹣3J；故答案：1

4×10﹣3点评：解决本题的关键是推导安培力与速度的关系式，求热量时，要注意线框进入和穿出磁场两个过程都要产生焦耳热．12.特种兵过山谷的一种方法可化简为如右图所示的模型：将一根长为2d、不可伸长的细绳的两端固定在相距为d的A、B两等高处，悬绳上有小滑轮P，战士们相互配合，可沿着细绳滑到对面。开始时，战士甲拉住滑轮，质量为m的战士乙吊在滑轮上，处于静止状态，AP竖直，则此时甲对滑轮的水平拉力为____________；若甲将滑轮由静止释放，则乙在滑动中速度的最大值为____________。（不计滑轮与绳的质量，不计滑轮的大小及摩擦）

参考答案：mg，13.氢原子能级及各能级值如图所示．当大量氢原子从第4能级向第2能级跃迁时，可以释放出3种不同频率的光子，所释放的光子最小频率为（用普朗克常量h和图中给出的能级值字母表示）．参考答案：【考点】：氢原子的能级公式和跃迁．【专题】：原子的能级结构专题．【分析】：根据hγ=Em﹣En，可知在何能级间跃迁发出光的频率最小．：解：当大量氢原子从第4能级向第2能级跃迁时，可以释放出3种不同频率的光子；分别是n=4向n=3，n=3向n=2，以及n=4向n=2三种．因为放出的光子能量满足hγ=Em﹣En，知，从n=4能级跃迁到n=3能级发出光的频率最小；则有：hγ=E4﹣E3，所以：γ=．故答案为：3；【点评】：解决本题的关键知道能级间跃迁放出或吸收光子的能量满足hγ=Em﹣En．三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.

（选修3-3（含2-2）模块）(6分)理想气体状态方程如下：。从理论的角度，设定一定的条件，我们便能得到气体三大定律：玻意尔定律、查理定律和盖·吕萨克定律。下面请你通过设定条件，列举其中两条定律的内容。（要求条件、内容要与定律名称相对应，不必写数学表达式）参考答案：

答案：玻意尔定律：一定质量的气体，在温度不变的情况下，它的压强跟体积成反比。查理定律：一定质量的气体，在体积不变的情况下，它的压强跟热力学温度成正比。盖·吕萨克定律：一定质量的气体，在压强不变的情况下，它的体积跟热力学温度成正比。15.如图所示，质量均为m=1kg的A、B两物体通过劲度系数为k=100N/m的轻质弹簧拴接在一起，物体A处于静止状态。在A的正上方h高处有一质量为的小球C，由静止释放，当C与A发生弹性碰撞后立刻取走小球C，h至少多大，碰后物体B有可能被拉离地面？参考答案：h≥0.45m设C与A碰前C的速度为v0，C与A碰后C的速度为v1，A的速度为v2，开始时弹簧的压缩量为H。对C机械能守恒：

C与A弹性碰撞：对C与A组成的系统动量守恒：

动能不变：

解得：

开始时弹簧的压缩量为：

碰后物体B被拉离地面有弹簧伸长量为：

则A将上升2H，弹簧弹性势能不变，机械能守恒：

联立以上各式代入数据得：

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.在光滑的水平面上，质量为m1的小球A以速率υ0向右运动。在小球A的前方0点处有一质量为m2的小球B处于静止状态，如图所示。小球A与小球B发生正碰后小球A与小球B均向右运动。小球B被在Q点处的墙壁弹回后与小球A在P点相遇，PQ=1.5PO。假设小球间的碰撞及小球与墙壁之间的碰撞都是弹性碰撞，求两小球的质量之比参考答案：217.如图所示，水平放置的光滑平行金属轨道，电阻不计，导轨间距为L=2m，左右两侧各接一阻值为R=6Ω的电阻．两轨道内存垂直轨道平面向下的有界匀强磁场，一质量为m、电阻为r=2Ω的金属棒MN置于导轨上，与导轨垂直且接触良好，受到F=0.2v+3（N）（v为金属棒速度）的水平外力作用，从磁场的左边界由静止开始运动，用电压表测得电阻两端电压随时间均匀增大．（1）请推导说明金属棒做什么性质的运动．（2）求磁感应强度B的大小．参考答案：解：（1）设金属棒左右两侧电阻阻值分别为R1、R2，则R1、R2的等效电阻为R==3Ω，设电阻两端电压为U、U随t的变化关系为U=kt，导体棒切割磁感线产生的感应电动势为E，通过导体棒的电流为I，导体棒所受安培力大小为FA，则：U=E﹣IrE=BLvI=解得：U=0.6BLv，结合U=kt可得：0.6BLv=kt，v∝t，故金属棒做初速度为零的匀加速直线运动（2）取金属棒为研究对象，根据牛顿第二定律可得：F﹣FA=maFA=BIL=0.2B2L2v解得：0.2v+3﹣0.2B2L2v=ma因导体棒做匀加速，故a与v无关，即：0.2v=0.2B2L2v解得：B==0.5T答：（1）金属棒做初速度为零的匀加速直线运动（2）磁感应强度B的大小为0.5T【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；闭合电路的欧姆定律．【分析】（1）根据闭合电路欧姆定律、感应电动势计算公式、可得出电阻两端电压U与速度v的大小关系，结合题意可知v∝t，即金属棒做初速度为零的匀加速直线运动（2）根据金属棒的受力情况结合安培力的计算公式，由牛顿第二定律可求出加速度a与速度v的关系，因金属棒做匀加速直线运动，故a与v无关，由此可计算出磁感应强度B的大小