辽宁省鞍山市第十一高级中学2022年高三物理期末试卷含解析

辽宁省鞍山市第十一高级中学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.如图是法拉第研制成的世界上第一台发电机模型的原理图。铜盘水平放置，磁场竖直向

下穿过铜盘，图中a、b导线与铜盘的中轴线处在同一平面内，从上往下看逆时针匀速转

动铜盘，下列说法正确的是

A.回路中电流大小变化，，方向不变

B.回路中没有磁通量变化，没有电流

C.回路中有大小和方向作周期性变化的电流

D.回路中电流方向不变，且从b导线流进灯泡，再从a流向旋转的铜盘

参考答案:

D

2.如图甲所示，用一水平外力F拉着一个静止在倾角为9的光滑斜面上的物体，

逐渐增大F,物体做变加速运动，其加速度a随外力F变化的图象如图乙所示.若重

力加速度g取10Ws‘，根据图乙中所提供的信息，可以计算出（）

A.物体的质量

B.斜面的倾角

C.物体能静止在斜面上所施加的最小外力

D.加速度为6m/sa时物体的速度

参考答案:

ABC

3.（单选）如图所示，四根相同的轻质弹簧连着相同的物体，在外力作用下做不同的运

动：（1）在光滑水平面上做加速度大小为g的匀加速直线运动；（2）在光滑斜面上作向

上的匀速直线运动；（3）做竖直向下的匀速直线运动；（4）做竖直向上的加速度大小为

g的匀加速直线运动，设四根弹簧伸长量分别为All、"2、AI3、AI4,不计空气阻力，g

为重力加速度，则（）

*

A.B.Al3<Al4C.All>Al4D.Al2>Al3

参考答案：

B

4.如图，鸟沿虚线斜向上加速飞行，空气对其作用力可能是（）

参考答案:

B

【考点】共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力.

【分析】鸟受重力和空气对其作用力（阻力和升力的合力），做匀加速直线运动，加速度

沿着虚线向上，故合力沿着虚线向上，根据矢量合成的三角形定则作图判断即可.

【解答】解：鸟沿虚线斜向上加速飞行，加速度沿着虚线向上，故合力F沿着虚线向上;

鸟受重力和空气对其作用力，根据三角形定则作图如下：

故选：B

5.下列各组物理量中，全部是矢量的有（）

A.位移、瞬时速度、加速度、速度的变化率B.密度、时间、质量、路程

C.速度、加速度、位移、平均速度D.速率、路程、时间、

速度

参考答案：

AC

二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分

6.如图所示，一列简谐横波在均匀介质中沿x轴负方向传播，波速为4m/s,则质点P此时

刻的振动方向沿y轴正（填“正”或“负”）方向.经过△t=3s.质点Q通过的路程

是0.6m.

参考答案：

【考点】：横波的图象；波长、频率和波速的关系.

【专题】：振动图像与波动图像专题.

【分析】：由质点带动法判断质点P此刻的振动方向.由图象读出振幅和波长，可以求

出波的周期，根据时间41=3$与时间的关系，求解Q通过的路程.

：解：简谐横波在均匀介质中沿X轴负方向传播，由质点带动法知质点P此时刻的振动

方向沿y轴正方向.

A4

由图象知振幅A=5cm=0.05m,波长入=4m,则波的周期T=v=4s=ls.

经过△t=3s,质点Q运动了3个周期，每个周期运动了4A的路程，所以共运动的路程是

S=12A=12X0.05cm=0.6m.

故答案为：正，0.6.

7.如图所示，虚线框内存在一沿水平方向、且与纸面垂直的匀强磁场。现通过图示

装置来测量该磁场的磁感应强度大小、并判定其方向。所用器材已在图中给出，其

中D为位于纸面内的U形金属框，其底边水平，长度为L,两侧边竖直且等长；

直流电源电动势为E,内阻为r；R为电阻箱；S为开关。此外还有细沙、天平和

若干轻质导线。已知重力加速度为g。

先将开关S断开，在托盘内加放适量细沙，使D处于平衡状态，然后用天平称出

细沙质量ml。闭合开关S,将电阻箱阻值调节至Rl=r,在托盘内重新加入细沙，

使D重新处于平衡状态，用天平称出此时细沙的质量为m2且m2>mlo

（1）磁感应强度B大小为,方向垂直纸面（选填“向

里”或“向外”）；

（2）将电阻箱阻值调节至R2=2r,则U形金属框D（选填“向下”或

“向上”）加速，加速度大小为o

参考答案:

（1）EL，向外；（2）向上，又飞+明）

8.某同学用如图甲所示的装置测定重力加速度。

(1)打出的纸带如图乙所示，实验时纸带的端通过夹子和重物相连接。

(填“a”或"b”)

(2)纸带上1至9各点为计数点,由纸带所示数据可算出实验时的重力加速度

为___m/s2

计城e

a-不利

(3)当地的重力加速度数值为9.8m/s2,请列出测量值与当地重力加速度的值有差

异的一个原因。

参考答案：

.(1)6(2分)

(2)9.4(3分)

(3)纸带与打点计时器间的摩擦阻力.空气阻力

9.(填空)用一根细绳，一端系住一个质量为m的小球，另一端悬在光滑水平桌面上方h

处，绳长1大于h,使小球在桌面上做如图所示的匀速圆周运动.若使小球不离开桌面，

则小球运动的半径是,其转速最大值是o(已知重力加速度为

g)

参考答案:

10.左图为一列简谐横波在t=20秒时波形图，右图是x=2()0厘米处质点P的振动图

线，那么该波的传播速度为_______厘米/秒，传播方向为o

参考答案：

100；负X方向

II.处于激发状态的原子，在入射光的电磁场的影响下，从高能态向低能态跃迁，

两个状态之间的能量差以辐射光子的形式发射出去，这种辐射叫做受激辐射。原子

发生受激辐射时，发出的光子频率、发射方向等，都跟入射光子完全一样，这样使

光得到加强，这就是激光产生的机理。那么，发生受激辐射时，产生激光的原子的

总能量En、电势能Ep、电子动能Ek的变化情况是

A.Ep增大、Ek减小、En减小B.Ep减小、Ek增大、En减小

C.Ep增大、Ek增大、En增大D.Ep减小、Ek增大、En不变

参考答案：

B

12.某兴趣小组想通过物块在斜面上运动的实验探究“合外力做功和物体速度变化的

关系”。实验开始前，他们提出了以下几种猜想：①②W^v,③W8V

2。他们的实验装置如图甲所示，PQ为一块倾斜放置的木板，在Q处固定一个速

度传感器（用来测量物体每次通过Q点时的速度），每次实验，物体从不同初始

位置处由静止释放。

同学们设计了以下表格来记录实验数据。其中LI、L2、L3、L4……，代表物体分

别从不同初始位置处无初速释放时初始位置到速度传感器的距离，vl、v2、v3、

v4……，表示物体每次通过Q点的速度。

实验次数1234........

LL1L2L3L4........

v|vl|v2|v3|v4

他们根据实验数据绘制了如图乙所示的L-v图象，并得出结论W8v2。他们的

做法是否合适，你有什么好的建议？

在此实验中，木板与物体间摩擦力的大小(填"会”或“不会”)影响探究出

的结果

参考答案：

不合适，应进一步饯制工一尸图象不会

13.将一小球从高处水平抛出，最初2s内小球动能EK随时间t变化的图线如图所

示，不计空气阻力，重力加速度g=l()m/s2。根据图象信息可知，小球的质量

为▲kg,小球的初速度为▲m/s,最初2s内重力对小球做功的平均功率

为▲W。

第13题图

参考答案：

0.125kg4gm/s12.5W

三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分

14.（4分）在橄榄球比赛中，一个95kg的橄榄球前锋以5m/s的速度跑动，想穿

越防守队员到底线触地得分.就在他刚要到底线时，迎面撞上了对方两名均为

75kg的队员，一—个速度为2m/s,另一一个为4m/s,然后他们就扭在了一起。

碰撞后状态

①他们碰撞后的共同速率底线

是;

②在右面方框中标出碰撞后他们动量的

方向，并说明这名前锋能否得分：

参考答案：

答案：①O.lm/s（2分）

②方向见图（1分）能得分（1分）

碰撞后状态

底线

P'

15.（4分）图为一简谐波在/=0时，对的波形图，介质中的质点尸做简谐运动的

表达式为）=4sin5x/,求该波的速度，并指出/=0.3s时

的波形图（至少画出一个波长）

参考答案:

解析：由简谐运动的表达式可知0=5mid/s,t=o时刻指点p向上运动，故波

沿x轴正方向传播。由波形图读出波长4=4加，'=W；由波速公式“=》，联立

以上两式代入数据可得v=10w/s。t=0.3s时的波形图如图所

zj\O

四、计算题：本题共3小题，共计47分

16.如图所示，一个光滑、绝缘水平高台的右面空间中存在范围足够大且水平向左的匀强

电场，高台边缘静置一个带电量为+q、质量为m的小球B,另有一个绝缘不带电的小球A

（大小与小球B相同，质量大于m）以初速度vO向B运动，A与B发生弹性碰撞后水平

2wg

进入电场，发生再次碰撞后落到水平地面。已知匀强电场的电场场强为E=<?,重力加

速度为g。（小球A、B碰撞过程中电荷不发生转移）

（1）如果小球A的质量为3m,求：

①小球A、B发生弹性碰撞（首次碰撞）后各自的速度；

②小球A、B再次碰撞前运动过程中相距的最大距离；

⑨B小球在电场中与A小球再次碰撞前具有的动能；

（2）如果保持B的质量不变，改变A的质量，其它条件不变，A、B小球再次碰撞前运动

过程中相距的最大距离及再次碰撞发生的高度是否发生变化？试证明你的结论。

参考答案:

见解析

（1）①A与B发生弹性碰撞

3枷0=3冽马+叫①......（1分）

-x3/Wn=-x3wv>?+-

2°2②.…（1分）

联立①②解得

②A球不带电，所以出平台后做平抛运动，在竖直方向做自由落体，水平为匀速运动；B

球在竖直方向做自由落体运动，在水平方向做类竖直上抛运动（假定向右为上），所以两

球在竖直方向运动情况相同，始终保持在同一高度。

”=耳③......（1分）

…④…（1分）

当

--——=2g

B球在水平方向上的加速度为巾m⑤......（1分）

所以：在飞行过程中A与B的距离为

&乃一巧）1_©2=即（2分）

廿曳里

所以当2g时，.有最大值为4g……（2分）

11

（另解：当小球B水平分速度减小到2时，二者相距最远，有2°叱

31

%5V°+?V<）1u?

4=上=-----A--H）ti=—

解得2g,此时相距24g）

③再次发生碰撞时有以=勺⑥……（1分）

4=地.金

联立③④⑤⑥解得发生再次碰撞的时间8，2g…（1分）

A=—gtj3=—

再次碰撞点离平台的高度22g⑦……（1分）

12

由动能定理2⑧（1分）

ER——WVn

解得8.…（1分）

（2）如果保持B的质量不变，改变A的质量，

A与B发生弹性碰撞

用1%=掰M+加2V2⑨

---⑩

联立⑨⑩解得

内一吊=%（与A、B小球质量无关）......（2分）

所以在飞行过程中A与B的距离为6二-g,：

不曳止

仍有当2g时，Ax有最大值为4g,A、B小球再次碰撞前运动过程中相距的最大距

离不发生改变。……（1分）

2

同理发生再次碰撞的时间始终为g,所以再次碰撞点离平台的高度为

A=-=—

2g,不发生改变，即再次碰撞发生一个固定高度。......（1分）

17.如图，某同学在一张水平放置的白纸上画了一个小标记“•”（图中0点），然后用横

截面为等边三角形ABC的三棱镜压在这个标记上，小标记位于AC边上。D位于AB边上，

过D点做AC边的垂线交AC于F。该同学在D点正上方向下顺着直线DF的方向观察。恰好

可以看到小标记的像；过0点做AB边的垂线交直线DF于E；DE=2cm,EF=1cm。求三棱

镜的折射率。（不考虑光线在三棱镜中的反射）

参考答案:

试题分析本题考查折射定律、光在三棱镜中传播及其相关的知识点。

解析过D点作AB边的发现NN,连接0D,则〃〃）N=a为0点发出的光纤在D点的入射

角；设该光线在D点的折射角为3,如图所示。根据折射定律有

nsina-sin£