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辽宁省辽阳市灯塔西大窑镇中学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.将一段总长度为L的直导线折成多边形线框后放入磁感应强度大小为B的匀强磁场中,且线框所在平面与磁场方向垂直,现给线框通电,电流大小为I,正多边形线框中依次相邻的6条边受到的安培力的合力大小是依次相邻的3条边受到的安培力的合力大小的倍,则正多边形线框中每条边受到的安培力大小为A. B. C. D.参考答案:D【分析】在匀强磁场中,正多边形各边长相等,通相同电流,由安培力公式可知各边受到的安培力大小相等,相邻个边所受安培力的夹角相等;已知相邻六边的合力大小是相邻三边合力大小的倍,列出等式进行求解【详解】设总长为L的正n边形,各边边长为,已知匀强磁场的磁感应强度为B,线框中电流大小为I,则各边所受安培力;各边所受安培力之间的夹角;相邻三边所受安培力的合力大小为:;相邻六边所受安培力大小为:;根据,即,得,所以正多边形每条边受到得安培力大小为:;A.与分析不符,A错误B.与分析不符,B错误C.与分析不符,C错误D.与分析符合,D正确【点睛】安培力的计算,多个力的合成2.(多选)在科学发展史上,很多科学家做出了杰出的贡献.他们在物理学的研究过程中应用了很多科学的思想方法,下列叙述正确的是()A.法拉第首先提出用电场线描绘抽象的电场这种形象化的研究方法B.牛顿首次提出“提出假说,数学推理,实验验证,合理外推”的科学推理方法C.用质点来代替有质量的物体是采用了理想模型的方法D.场强表达式E=和加速度表达式a=都是利用比值法得到的定义式参考答案:【考点】:物理学史.【分析】:常用的物理学研究方法有:控制变量法、等效替代法、模型法、比较法、类比法、转换法等,是科学探究中的重要思想方法根据物理方法和常识解答,记住著名物理学家的主要贡献即可.:解:A、法拉第首先提出用电场线和磁感线描绘抽象的电场和磁场这种形象化的研究方法.故A正确;B、伽利略首次提出“提出假说,数学推理,实验验证,合理外推“的科学推理方法,过B错误;C、用质点来代替有质量的物体是采用了理想模型的方法,故C正确;D、场强表达式E=是比值法得到的定义式,加速度表达式a=不是比值法得到的定义式,故D错误;故选:AC.【点评】:在高中物理学习中,我们会遇到多种不同的物理分析方法,这些方法对我们理解物理有很大的帮助;故在理解概念和规律的基础上,更要注意科学方法的积累与学习.3.质量为m的物体放在倾角为300的斜面上,在平行斜面向下的力F作用下处于静止状态,如图,下列关于斜面对物体摩擦力大小的说法,正确的是A.一定大于F

B.一定等于F+mgC.可能等于mg

D.可能等于2mg参考答案:ACD设斜面对物体的摩擦力的大小为,对物体受力分析可知,的方向沿斜面向上,沿斜面方向有,,由于F的大小关系不确定,所以选项ACD正确,选项B错误。4.(多选)如图所示,一个竖直放置的圆锥筒可绕其中心OO′转动,筒内壁粗糙,筒口半径和筒高分别为R和H,筒内壁A点的高度为筒高的一半.内壁上有一质量为m的小物块随圆锥筒一起做匀速转动,则下列说法正确的是()A.小物块所受合外力指向O点B.当转动角速度ω=时,小物块不受摩擦力作用C.当转动角速度ω>时,小物块受摩擦力沿AO方向D.当转动角速度ω<时,小物块受摩擦力沿AO方向参考答案:BC5.有一质量为m的篮球从H的高处自由下落后反弹起的最大高度h,设篮球与地面接触时无机械能损失,且空气阻力大小恒定,求要使篮球反弹起的高度达到H,求在刚开始下落时应给篮球作功为

(

)

A.mg(H-h)/(H+h)

B.mg(H-h)/(H+h)

C.2mgH(H-h)/(H+h)

D.mgh(H+h)/(H-h)参考答案:C二、填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分6.如图所示为氢原子能级图,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不同波长的光有

种,其中波长最长的是从n=

能级跃迁到n=

能级辐射出的光子。参考答案:10 5 47.(选修3—5)现用下列几种能量的光子照射一个处于基态的氢原子,A:10.25eV、B:12.09eV、C:12.45eV,则能被氢原子吸收的光子是_______(填序号),氢原子吸收该光子后在向低能级跃迁时最多可能产生____种频率的光子。参考答案:答案:B、

223、如图所示,长L的轻直杆两端分别固定小球A和B,A、B都可以看作质点,它们的质量分别为2m和m。A球靠在光滑的竖直墙面上,B球放置在光滑水平地面上,杆与竖直墙面的夹角为37o。现将AB球由静止释放,A、B滑至杆与竖直墙面的夹角为53o时,vA:vB=____________,A球运动的速度大小为____________。参考答案:

4:3,(或0.559)9.一名射箭者把一根质量为0.3kg的箭放在弓弦上,然后,他用一个平均为200N的力去拉弦,使其向后移动了0.9m。假定所有的能量都在箭上,那么箭离开弓的速率为

▲m/s,如果将箭竖直向上发射,那么它上升的高度为

▲m。(不计空气阻力)参考答案:,

60m

10.汽车发动机的功率为50kW,若汽车总质量为5×103kg,在水平路面上行驶时,所受阻力大小恒为5×103N,则汽车所能达到的最大速度为________m/s,若汽车以0.5m/s2的加速度由静止开始做匀加速运动,这一过程能维持的时间为________s。参考答案:10,40/311.电动车所需能量有它所携带的蓄电池供给。图为某电动车与汽油车性能的比较。通常车用电动机的质量是汽油机电动机质量的4倍或者5倍。为促进电动车的推广使用,在技术上应对电动车的_________、_____________等部件加以改进。

给电动车蓄电池充电的能量实际上来自于发电站。一般发电站燃烧燃料释放出来的能量仅30%转化为电能,在向用户输送及充电过程中又损失了20%,这意味着使用电动车时能量转化的总效率约为________%。参考答案:答案:蓄电池

电动机

16.8解析:根据题意,使用电动车时能量转化的总效率约为30%×80%×70%=16.8%。12.如图所示,把电量为-6×10C的电荷,从电场中的A点移到B点,其电势能_______(选填“增大”、“减小”或“不变”);若A点的电势为=16V,B点的电势为=10V,则此过程中电场力做的功为___________J。参考答案:答案:增大:-3.6

13.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△t=3s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.由图象知振幅A=5cm=0.05m,波长λ=4m,则波的周期T==s=1s.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=12×0.05cm=0.6m.故答案为:正,0.6.三、简答题:本题共2小题,每小题11分,共计22分14.如图所示,在真空中一束平行复色光被透明的三棱镜ABC(截面为正三角形)折射后分解为互相分离的a、b、c三种色光,分别照射到三块板上.则:(1)若将a、b、c三种色光分别通过某狭缝,则发生衍射现象最明显的是哪种色光?(2)若OD平行于CB,三棱镜对a色光的折射率na是多少?参考答案:(1)折射率最小的是c光,则它的波长最长,衍射现象最明显;(2)(1)由图知,三种色光,a的偏折程度最大,c的偏折程度最小,知a的折射率最大,c的折射率最小.则c的频率最小,波长最长衍射现象最明显。(2)若OD平行于CB,则折射角,三棱镜对a色光的折射率。15.(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)

四、计算题:本题共3小题,共计47分16.如图,MN、PQ两条平行的光滑金属轨道与水平面成q=300角固定,轨距为L=1m,质量为m的金属杆ab水平放置在轨道上,其阻值忽略不计。空间存在匀强磁场,磁场方向垂直于轨道平面向上,磁感应强度为B=0.5T。P、M间接有阻值R1的定值电阻,Q、N间接变阻箱R。现从静止释放ab,改变变阻箱的阻值R,测得最大速度为vm,得到与的关系如图所示。若轨道足够长且电阻不计,重力加速度g取l0m/s2。求:(1)金属杆的质量m和定值电阻的阻值R1;(2)当变阻箱R取4Ω时,且金属杆ab运动的加速度为gsinq时,此时金属杆ab运动的速度;(3)当变阻箱R取4Ω时,且金属杆ab运动的速度为时,定值电阻R1消耗的电功率。参考答案:(1)总电阻为R总=R1R/(R1+R);I=BLv/R总当达到最大速度时金属棒受力平衡。mgsinq=BIL=,,根据图像代入数据,可以得到棒的质量m=0.1kg,R=1Ω(2)(5分)金属杆ab运动的加速度为gsinq时,I′=BLv′/R总根据牛顿第二定律F合=ma,mgsinq-BI’L=ma,mgsinq-=mgsinq,代入数据,得到v′=0.8m/s(3)(4分)当变阻箱R取4Ω时,根据图像得到vm=1.6m/s,。17.(12分)如图所示,A、B为竖直墙面上等高的两点,AO、B0为长度相等的两根轻绳,CO为一根轻杆,转轴C在AB中点D的正下方,AOB在同一水平面内,∠AOB=1200,∠COD=600,在O点处悬挂一个质量为m的物体,系统处于平衡状态。试求:

(1)绳AO所受的拉力F1和杆OC所受的压力F2;(2)若在O点施加一个力F(图中未画出),要使两根绳AO、BO中的拉力为零,杆CO位置不变,则F的最小值为多大?参考答案:解析:(1)AO、BO拉力合力沿OD方向,大小为F对O点受力分析:F1=FC=mgcot60oF2=(2)对O受力分析:Fmin=mgcos60o=18.如图所示,在水平轨道右侧安放半径为R的竖直圆槽形光滑轨道,水平轨道的PQ段铺设特殊材料,调节其初始长度为l;水平轨道左侧有一轻质弹簧左端固定,弹簧处于自然伸长状态。小物块A静止放置在弹簧右端,A与弹簧接触但不拴接;小物块B从轨道右侧以初速度v0冲上轨道,通过圆形轨道、水平轨道后与物块A发生对心碰撞且瞬间粘连,之后A、B一起压缩弹簧并被弹簧以原速率弹回,经水平轨道返回圆形轨道。物块A、B均可视为质点。已知R=0.2m,l=1.0m,v0=6m/s,物块A、B质量均为m=1kg,与PQ段间的动摩擦因数均为μ=0.2,轨道其他部分摩擦不计。取g=10m/s2。求:(1)物块B与物块A碰撞前速度大小;(2)物块B与物块A碰后返回到圆形轨道的高度;(3)调节PQ段的长度l,B仍以v0从轨道右侧冲上轨道,当l满足什么条件时,A、B物块能返回圆形轨道且能沿轨道运动而不会脱离轨道?参考答案:解:(1)物块B冲上圆形轨道后回到最低点速度为v0=6m/s与A碰撞前,有(2分)可得,物块B与A碰撞前速度大小(2分)(2)A、B碰撞粘连,有(1分)

得A、B碰后速度(1分)A、B整体向右经过PQ段,有

(1分)

得A、B速度ks5uA、B整体滑上圆形轨道,有(1分)(也可以应用)可得,返回

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