四川省巴中市巴彥淖爾市中學(xué)2022年高三物理上學(xué)期期末試卷含解析

四川省巴中市巴彥淖爾市中學(xué)2022年高三物理上學(xué)期期末試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.如圖所示,物體ABC放在光滑水平面上用細(xì)線ab連接,力F作用在A上,使三物體在水平面上運(yùn)動(dòng),若在B上放一小物體D,D隨B一起運(yùn)動(dòng),且原來(lái)的拉力F保持不變,那么加上物體D后兩繩中拉力的變化是(

)A.Ta增大

B.Tb增大C.Ta變小

D.Tb不變參考答案：A2.（單選）如圖，一理想變壓器原副線圈的匝數(shù)比為1：2；副線圈電路中接有燈泡，燈泡的額定電壓為220V，額定功率為22W；原線圈電路中接有電壓表和電流表?，F(xiàn)閉合開(kāi)關(guān)，燈泡正常發(fā)光。若用U和I分別表示此時(shí)電壓表和電流表的讀數(shù)，則A.U=110V,

I=0.2A

B.U=110V,

I=0.05AC.U=V,

I=0.2A

D.U=V,

I=A參考答案：A3.2016年9月15日，中國(guó)成功發(fā)射天宮二號(hào)空間實(shí)驗(yàn)室，對(duì)其軌道進(jìn)行控制、調(diào)整到距離地面高h(yuǎn)=393km處與隨后發(fā)射的神舟11號(hào)飛船成功對(duì)接，景海鵬和陳冬雨兩名航天員進(jìn)駐天宮二號(hào)．已知地球半徑為R，地球表面重力加速度為g，當(dāng)天宮二號(hào)在預(yù)定軌道正常運(yùn)行時(shí)，下列描述正確的是（）A．宇航員在天宮二號(hào)內(nèi)可用天平測(cè)物體的質(zhì)量B．天宮二號(hào)運(yùn)動(dòng)周期大于24hC．天宮二號(hào)線速度大小為D．天宮二號(hào)如果要變軌到高軌道則需要加速參考答案：D【考點(diǎn)】人造衛(wèi)星的加速度、周期和軌道的關(guān)系；萬(wàn)有引力定律及其應(yīng)用．【分析】在飛船實(shí)驗(yàn)室里，所有的物體處于完全失重狀態(tài)，所有與重力有關(guān)的儀器都無(wú)法使用，天宮二號(hào)的軌道半徑小于地球同步衛(wèi)星的軌道半徑，周期小于同步衛(wèi)星的周期，根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力以及地球表面萬(wàn)有引力等于重力列式解答即可．【解答】解：A、天平是根據(jù)杠桿平衡條件制成的，在太空中，物體和砝碼所受重力完全提供向心力，天平的左右兩盤(pán)無(wú)論放多少物體，天平都是平衡的．所以無(wú)法用天平測(cè)量物體的質(zhì)量，所以不能使用．故A錯(cuò)誤；B、天宮二號(hào)的軌道半徑小于地球同步衛(wèi)星的軌道半徑，根據(jù)可知，半徑越大，周期越大，所以天宮二號(hào)運(yùn)動(dòng)周期小于24h，故B錯(cuò)誤；C、根據(jù)以及得：v=，故C錯(cuò)誤；D、天宮二號(hào)如果要變軌到高軌道，需要做離心運(yùn)動(dòng)，需要的向心力大于萬(wàn)有引力，所以要加速，故D正確．故選：D4.一個(gè)物體由靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，第1s末的速度達(dá)到4m/s，物體在第2s內(nèi)的位移是A．6m

B．8m

C．4m

D．1.6m參考答案：A5.(單選題)人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，衛(wèi)星所受萬(wàn)有引力F與軌道半徑r的關(guān)系是

（

）

A．F與r成正比B．F與r成反比

C．F與r2成正比D．F與r2成反比參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.在用DIS研究小車(chē)加速度與外力的關(guān)系時(shí)，某實(shí)驗(yàn)小組先用如圖（a）所示的實(shí)驗(yàn)裝置，重物通過(guò)滑輪用細(xì)線拉小車(chē)，位移傳感器（發(fā)射器）隨小車(chē)一起沿傾斜軌道運(yùn)動(dòng)，位移傳感器（接收器）固定在軌道一端．實(shí)驗(yàn)中把重物的重力作為拉力F，改變重物重力重復(fù)實(shí)驗(yàn)四次，列表記錄四組數(shù)據(jù)：a/ms-22.012.984.026.00F/N1.002.003.005.00

（1）在坐標(biāo)紙上作出小車(chē)加速度a和拉力F的關(guān)系圖線；（2）從所得圖線分析該實(shí)驗(yàn)小組在操作過(guò)程中的不當(dāng)之處是：______________________；（3）如果實(shí)驗(yàn)時(shí)，在小車(chē)和重物之間接一個(gè)不計(jì)質(zhì)量的微型力傳感器用來(lái)測(cè)量拉力F，如圖(b)所示．從理論上分析，該實(shí)驗(yàn)圖線的斜率將______________。（填“變大”，“變小”，“不變”）參考答案：（1）圖略（4分）（2）傾角過(guò)大（3分）

（3）變大7.如圖所示為氫原子的能級(jí)圖。用光子能量為13.06eV的光照射一群處于基態(tài)的氫原子，可能觀測(cè)到氫原子發(fā)射的不同波長(zhǎng)的光有

▲

種，其中最短波長(zhǎng)為

▲

m（已知普朗克常量h=6.63×10－34J·s）。參考答案：10

9.5×10-88.某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置，通過(guò)改變重物的質(zhì)量，利用計(jì)算機(jī)可得滑塊運(yùn)動(dòng)的加速度a和所受拉力F的關(guān)系圖線，如圖乙所示?；瑝K和位移傳感器發(fā)射部分的總質(zhì)量m=

kg；滑塊和軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=

。（重力加速度g取10m／s2，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力）參考答案：0.5

0.29.（4分）在與x軸平行的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，一帶電量為1.0×10－8庫(kù)侖、質(zhì)量為2.5×10－3千克的物體在光滑水平面上沿著x軸作直線運(yùn)動(dòng)，其位移與時(shí)間的關(guān)系是x＝0.16t－0.02t2，式中x以米為單位，t以秒為單位。從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到5秒末物體所經(jīng)過(guò)的路程為

米，克服電場(chǎng)力所作的功為

焦耳。參考答案：

答案：0.34，3×10－410.①已知基態(tài)氫原子的能量為，一群處于n=3能級(jí)的氫原子向較低能級(jí)躍遷，能產(chǎn)生_______種不同頻率的光子，其中頻率最低的光子能量是_______ev.②原子核經(jīng)過(guò)________次衰變，__________次衰變，變?yōu)樵雍?參考答案：①由可知能產(chǎn)生3種不同頻率的光子；n=3至n=2能級(jí)的光子頻率最低；②核反應(yīng)方程滿足質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒。11.像打點(diǎn)計(jì)時(shí)器一樣，光電計(jì)時(shí)器也是一種研究物體運(yùn)動(dòng)情況的常見(jiàn)計(jì)時(shí)儀器，每個(gè)光電門(mén)都是由激光發(fā)射和接收裝置組成．當(dāng)有物體從光電門(mén)通過(guò)時(shí)，光電計(jì)時(shí)器就可以顯示物體的擋光時(shí)間．現(xiàn)利用如圖所示裝置設(shè)計(jì)一個(gè)“探究物體運(yùn)動(dòng)的加速度與合外力”的實(shí)驗(yàn)，圖中NQ是水平桌面、PQ是一端帶有滑輪的長(zhǎng)木板，1、2是固定在木板上間距為l的兩個(gè)光電門(mén)（與之連接的兩個(gè)光電計(jì)時(shí)器沒(méi)有畫(huà)出），用米尺測(cè)量?jī)晒怆婇T(mén)的間距為l，小車(chē)上固定著用于擋光的窄片K，窄片的寬度為d，讓小車(chē)從木板的頂端滑下，光電門(mén)各自連接的計(jì)時(shí)器顯示窄片K的擋光時(shí)間分別為t1和t2，已知l＞＞d。（1）則小車(chē)的加速度表達(dá)式a=____________（用l、d、t1和t2表示）；（2）某位同學(xué)通過(guò)測(cè)量，把砂和砂桶的重量當(dāng)作小車(chē)的合外力F，作出a-F圖線．如圖中的實(shí)線所示，則圖線不通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)O的原因是______________________;參考答案：12.“探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示.（1）在平衡小車(chē)與桌面之間摩擦力的過(guò)程中，打出了一條紙帶如圖乙所示。計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.02s.從比較清晰的點(diǎn)起，每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，量出相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離。該小車(chē)的加速度a=______m/s2.（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（2）平衡摩擦力后，將5個(gè)相同的砝碼都放在小車(chē)上.掛上砝碼盤(pán)，然后每次從小車(chē)上取一個(gè)砝碼添加到砝碼盤(pán)中，測(cè)量小車(chē)的加速度。小車(chē)的加速度a與砝碼盤(pán)中砝碼總重力F的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：砝碼盤(pán)中砝碼總重力F（N）0.1960.3920.5880.7840.980加速度a（m·s-2）0.691.181.662.182.70請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出a-F的關(guān)系圖像.（3）根據(jù)提供的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的a-F圖線不通過(guò)原點(diǎn)，請(qǐng)說(shuō)明主要原因。參考答案：(1)0.16

(0.15也算對(duì))

（2）（見(jiàn)圖）

（3）未計(jì)入砝碼盤(pán)的重力13.某研究性學(xué)習(xí)小組進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：如圖所示，在一端封閉的光滑細(xì)玻璃管中注滿清水，水中放一個(gè)紅蠟塊做成的小圓柱體R。將玻璃管的開(kāi)口端用膠塞塞緊后豎直倒置且與y軸重合，在R從坐標(biāo)原點(diǎn)以速度υ0=3cm/s勻速上浮的同時(shí)，玻璃管沿x軸正方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。同學(xué)們測(cè)出某時(shí)刻R的坐標(biāo)為（4，6），此時(shí)R的速度大小為

cm/s。R在上升過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)軌跡，在如圖所示的坐標(biāo)系中（單位：cm）對(duì)應(yīng)的軌跡方程為

。(R視為質(zhì)點(diǎn))參考答案：5cm/s

y2=9χ三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（4分）試通過(guò)分析比較，具有相同動(dòng)能的中子和電子的物質(zhì)波波長(zhǎng)的大小。參考答案：粒子的動(dòng)量，物質(zhì)波的波長(zhǎng)由，知，則。解析：物質(zhì)波的的波長(zhǎng)為，要比較波長(zhǎng)需要將中子和電子的動(dòng)量用動(dòng)能表示出來(lái)即，因?yàn)?，所以，故?5.如圖所示，將一個(gè)斜面放在小車(chē)上面固定，斜面傾角θ=37°，緊靠斜面有一質(zhì)量為5kg的光滑球，取重力加速度g＝10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8，則：試求在下列狀態(tài)下：(1)小車(chē)向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，斜面和小車(chē)對(duì)小球的彈力大小分別是多少？(2)小車(chē)向右以加速度3m/s2做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，斜面和小車(chē)對(duì)小球的彈力大小分別是多少？(3)小車(chē)至少以多大的加速度運(yùn)動(dòng)才能使小球相對(duì)于斜面向上運(yùn)動(dòng)。參考答案：(1)0，50N(2)25N，30N

(3)7.5m/s2【詳解】(1)小車(chē)勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，小球隨之一起勻速運(yùn)動(dòng)，合力為零，斜面對(duì)小球的彈力大小為0，豎直方向上小車(chē)對(duì)小球的彈力等于小球重力，即：否則小球的合力不為零，不能做勻速運(yùn)動(dòng).(2)小車(chē)向右以加速度a1=3m/s2做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)受力分析如圖所示，有：代入數(shù)據(jù)解得：N1=25N，N2=30N(3)要使小球相對(duì)于斜面向上運(yùn)動(dòng)，則小車(chē)對(duì)小球彈力為0，球只受重力和斜面的彈力，受力分析如圖，有：代入數(shù)據(jù)解得：答：(1)小車(chē)向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，斜面對(duì)小球的彈力為0和小車(chē)對(duì)小球的彈力為50N(2)小車(chē)向右以加速度3m/s2做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，斜面和小車(chē)對(duì)小球的彈力大小分別是N1=25N，N2=30N.(3)小車(chē)至少以加速度向右運(yùn)動(dòng)才能使小球相對(duì)于斜面向上運(yùn)動(dòng)。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.（12分）火車(chē)機(jī)車(chē)?yán)涣熊?chē)廂以速度v0在平直軌道上勻速前進(jìn)，在某一時(shí)刻，最后一節(jié)質(zhì)量為m的車(chē)廂與前面的列車(chē)脫鉤，脫鉤后該車(chē)廂在軌道上滑行一段距離后停止，機(jī)車(chē)和前面車(chē)廂的總質(zhì)量為M，設(shè)機(jī)車(chē)牽引力不變，列車(chē)所受運(yùn)動(dòng)阻力與其重力成正比，比例系數(shù)為K，與其速度無(wú)關(guān)。當(dāng)最后一節(jié)車(chē)廂剛停止運(yùn)動(dòng)的瞬間，求：（1）前面機(jī)車(chē)和車(chē)廂的速度；（2）此時(shí)兩者之間的距離。參考答案：解析：（1）因?yàn)闋恳Σ蛔?，總阻力也不變，則對(duì)機(jī)車(chē)和全部車(chē)廂組成的系統(tǒng)有：

（2分）由動(dòng)量守恒定律有：

（2分）解得：

（2分）（2）設(shè)牽引力為F，機(jī)車(chē)的位移為，最后一節(jié)車(chē)廂的位移為，對(duì)機(jī)車(chē)有：

①

（1分）對(duì)脫離的車(chē)廂有：

②

（1分）而

③

（1分）

④

（1分）由①②③④解得：

（2分）17.如圖所示，長(zhǎng)為R的輕繩，上端固定在O點(diǎn)，下端連一小球．小球接近水平地面，處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)給小球一沿水平方向的初速度v0，不計(jì)空氣阻力，小球開(kāi)始在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)．設(shè)小球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)繩突然斷開(kāi)．已知小球最后落在離小球最初位置2R的地面上．求：（1）小球在最高點(diǎn)的速度v；（2）小球的初速度v0；（3）小球在最低點(diǎn)時(shí)球?qū)K的拉力（不計(jì)水平地面的支持力）；（4）如果細(xì)繩轉(zhuǎn)過(guò)60°角時(shí)突然斷開(kāi)，則小球上升到最高點(diǎn)時(shí)的速度多大？（小球的質(zhì)量為m，重力加速度為g）．參考答案：（1）在水平方向有2R＝vt

（1分）在豎直方向有2R＝gt2

（1分）解得v＝

（1分）（2）根據(jù)機(jī)械能守恒定律有mv02－mv2＝mg2R

（2分）解得v0＝

（1分）（3）對(duì)小球分析有F－mg＝m

（2分）解得F＝6mg由牛頓第三定律可知：小球?qū)K子的拉力為6mg，方向向下

（1分）（4）設(shè)繩斷時(shí)的速度為v1，有mgR（1－cos60°）＝mv02－mv12

（2分）設(shè)小球在最高點(diǎn)時(shí)的速度為v2，有v2＝v1cos60°

（1分）v2＝

18.如圖所示，在高出水平地面h=1.8m的粗糙平臺(tái)上放置一質(zhì)量M=2kg、長(zhǎng)度l1=8m的薄板A，上表面光滑，最左端放有可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊B，其質(zhì)量m=1kg．開(kāi)始時(shí)A靜止，B有向右的初速度v0=10m/s．A、B與平臺(tái)間動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.4．現(xiàn)對(duì)A施加F=20N水平向右的恒力，當(dāng)A尚未露出平臺(tái)時(shí)B已經(jīng)從A右端脫離，脫離時(shí)撤掉F．B離開(kāi)平臺(tái)后的落地點(diǎn)與平臺(tái)右