2022年廣東省河源市三河中學(xué)高三物理期末試題含解析

2022年廣東省河源市三河中學(xué)高三物理期末試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.如圖，在天平右盤底部掛有一個矩形線圈，其一部分懸在方向水平向里的勻強磁場中，矩形線圈通有順時針方向電流，現(xiàn)天平右側(cè)向下傾斜，下列措施有可能使天平平衡的是

A．減小磁感應(yīng)強度

B．增加通過線圈的電流

C．改變電流的方向

D．在不改變線圈質(zhì)量的同時，增加底邊的長度參考答案：AC2.（單選）如圖是街頭變壓器通過降壓給用戶供電的示意圖，變壓器輸入電壓是市電網(wǎng)的電壓，不會有很大的波動，可以認(rèn)為輸入電壓是不變的。輸出電壓通過輸電線輸送給用戶，輸電線的電阻用R0表示，變阻器只表示用戶用電器的總電阻，當(dāng)滑動變阻器觸頭P向下移時A．A2表的示數(shù)隨A1表的示數(shù)的增大而增大B．V1表的示數(shù)隨V2表的示數(shù)的增大而增大C．變壓器的輸入功率在增大D．相當(dāng)于在減少用電器的數(shù)目參考答案：C3.足球運動員已將足球踢向空中，如圖所示，下列描述足球在向斜上方飛行過程中某時刻的受力圖中，正確的是（G為重力，F(xiàn)為腳對球的作用力，F(xiàn)f為空氣阻力）

參考答案：B4.如圖所示，豎直墻壁上固定有一個光滑的半圓形支架（AB為直徑），支架上套著一個小球，輕繩的一端懸于P點，另一端與小球相連．已知半圓形支架的半徑為R，輕繩長度為L，且R＜L＜2R．現(xiàn)將輕繩的上端點P沿墻壁緩慢下移至A點，此過程中輕繩對小球的拉力F1及支架對小球的支持力F2的大小變化情況為（）A．F1和F2均增大B．F1保持不變，F(xiàn)2先增大后減小C．F1先減小后增大，F(xiàn)2保持不變D．F1先增大后減小，F(xiàn)2先減小后增大參考答案：A【考點】共點力平衡的條件及其應(yīng)用；物體的彈性和彈力．【專題】定量思想；推理法；共點力作用下物體平衡專題．【分析】設(shè)小球處在位置C，小球受重力、細(xì)線的拉力和支持力，處于平衡狀態(tài)，三個力可以構(gòu)成矢量三角形，該矢量三角形與幾何三角形POC相似，結(jié)合幾何關(guān)系列式分析即可．【解答】解：小球受重力、細(xì)線的拉力和支持力，由于平衡，三個力可以構(gòu)成矢量三角形，如圖所示：根據(jù)平衡條件，該矢量三角形與幾何三角形POC相似，故：解得：F1=F2=當(dāng)P點下移時，PO減小，L、R不變，故F1增大，F(xiàn)2增大；故選：A5.（單選）2013年6月13日，神州十號與天宮一號成功實現(xiàn)自動交會對接。對接前神州十號與天宮一號都在各自的軌道上做勻速圓周運動。已知引力常量為G，下列說法正確的是

A．由神州十號運行的周期和軌道半徑可以求出地球的質(zhì)量

B．由神州十號運行的周期可以求出它離地面的高度

C．若神州十號的軌道半徑比天官一號大，則神州十號的周期比天宮一號小

D．漂浮在天宮一號內(nèi)的宇航號處于平衡狀態(tài)參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.在光滑的水平面上有一靜止的物體?，F(xiàn)以水平恒力F1作用一段時間后，立即換成相反方向的水平恒力F2推這一物體。當(dāng)恒力F2作用時間等于恒力F1作用時間的2倍時，物體恰好回到原處，此時物體的動能為45J。則在整個過程中，恒力F1做的功等于

J，恒力F2做的功等于

J。參考答案：7.一個中子轟擊鈾核（）可裂變生成鋇（）和氪（）.已知、、和中子的質(zhì)量分別是mu、mBa、mKr、mn，則此鈾裂變反應(yīng)的方程為

▲；該反應(yīng)中一個裂變時放出的能量為

▲．（已知光速為c）⑶在某次冰壺比賽中，運動員將一冰壺甲以4m/s速度推出，與正前方另一靜止的相同質(zhì)量的冰壺乙發(fā)生對心正碰，碰撞后冰壺乙以3m/s速度沿向前滑行，方向與冰壺甲運動方向相同，①求碰后瞬間冰壺甲的速度；②試通過計算說明該碰撞是彈性碰撞還是非彈性碰撞．參考答案：8.如圖，電路中三個電阻Rl、R2和R3的阻值分別為R、2R和4R。當(dāng)電鍵S1斷開、S2閉合時，電源輸出功率為P0；當(dāng)S1閉合、S2斷開時，電源輸出功率也為P0。則電源電動勢為＿＿＿＿；當(dāng)S1、S2都斷開時，電源的總功率為＿＿＿＿。參考答案：

0.3P0。當(dāng)電鍵S1斷開、S2閉合時，電路中電流I1=E/(R+r)，P0=I12R=E2R/(R+r)2.。當(dāng)S1閉合、S2斷開時，電路中電流I2=E/(4R+r)，P0=I224R=E24R/(4R+r)2.。聯(lián)立解得：r=R/2，E=。當(dāng)S1、S2都斷開時，電路中電流I3=E/(7R+r)=，電源的總功率為P=EI3=0.3P0。.9.火星的球半徑是地球半徑的1/2,火星質(zhì)量是地球質(zhì)量的1/10,忽略火星的自轉(zhuǎn),如果地球上質(zhì)量為60㎏的人到火星上去,則此人在火星表面的質(zhì)量是_______㎏,所受的重力是______N;在火星表面由于火星的引力產(chǎn)生的加速度是________m/s;在地球表面上可舉起60㎏杠鈴的人,到火星上用同樣的力,可以舉起質(zhì)量_______㎏的物體。g取9.8m/s2參考答案：60（1分），235.2（1分），3.92（1分），150（1分）10.甲、乙兩同學(xué)做測量反應(yīng)時間的實驗，實驗時，甲用手握住直尺的上部，乙用一只手在直尺下部做握住直尺的準(zhǔn)備，此時乙的拇指上端與直尺的19.00cm刻度對齊．當(dāng)看到甲放開手時，乙立即去握住直尺，該圖是測

（填“甲”或“乙”）的反應(yīng)時間，此時乙的拇指上端與直尺的6.20cm刻度對齊．則所測同學(xué)的反應(yīng)時間為

s．（取g=10m/s2）．參考答案：乙，0.16．【考點】自由落體運動．【分析】直尺下降的時間就是人的反應(yīng)時間，根據(jù)自由落體運動的位移求出反應(yīng)時間．【解答】解：甲放開手，乙去握直尺，可知測量的是乙的反應(yīng)時間．根據(jù)h=得：t==0.16s．故答案為：乙，0.16．11.如圖在“探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系”實驗中，圖中上下兩層水平軌道光滑。實驗時把兩小車前端細(xì)線所掛砝碼盤和砝碼的重力作為小車所受的拉力，通過控制裝置使小車同時開始運動，然后同時停止。（1）安裝實驗裝置時，應(yīng)調(diào)整滑輪的高度，使細(xì)線

；實驗時，為了減小系統(tǒng)誤差，應(yīng)使砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量

小車的質(zhì)量。（選填“遠(yuǎn)大于”、“遠(yuǎn)小于”或“等于”）（2）本實驗通過比較小車的位移來比較小車的加速度的大小，能這樣比較理由是

（填入正確選項的序號）①兩小車運動時間相同，加速度與位移成反比②兩小車運動時間相同，加速度與位移成正比③兩小車運動位移相同，加速度與時間成正比④兩小車運動位移相同，加速度與時間成反比參考答案：12.在如圖所示的四張圖中，AB、BC均為輕質(zhì)桿，各圖中桿的A、C端都通過鉸鏈與墻連接，兩桿都在B處由鉸鏈相連接。圖中的AB桿可以用與之等長的輕繩代替的有__________；圖中的BC桿可以用與之等長的輕繩代替的有__________。參考答案：

答案：A、C、D，C

13.激光在真空中傳播速度為c，進入某種均勻介質(zhì)時，傳播速度變?yōu)檎婵罩械?，則激光在此均勻介質(zhì)中的波長變?yōu)樵谡婵罩胁ㄩL的__________倍；某激光光源的發(fā)光功率為P，該激光進入上述介質(zhì)時由于反射，入射能量減少了10%，該激光在這種介質(zhì)中形成的光束橫截面積為S，若已知單個光子能量為E0，則在垂直于光束傳播方向的截面內(nèi)，單位時間內(nèi)通過單位面積的光子個數(shù)為__________。

參考答案：，

三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖，為測量作勻加速直線運動小車的加速度，將寬度均為b的擋光片A、B固定在小車上，測得二者間距為d。(1)當(dāng)小車勻加速經(jīng)過光電門時，測得兩擋光片先后經(jīng)過的時間和，則小車加速度

。(2)為減小實驗誤差，可采取的方法是(

)(A)增大兩擋光片寬度

(B)減小兩擋光片寬度(C)增大兩擋光片間距

(D)減小兩擋光片間距參考答案：（1）

(2)B，C15.（10分）某同學(xué)利用透明直尺和光電計時器來驗證機械能守恒定律，實驗的簡易示意圖如下，當(dāng)有不透光物體從光電門間通過時，光電計時器就可以顯示物體的擋光時間.所用的西甌XDS-007光電門傳感器可測的最短時間為0.01ms.將擋光效果好、寬度為d＝3.8×10－3m的黑色磁帶貼在透明直尺上，從一定高度由靜止釋放，并使其豎直通過光電門.某同學(xué)測得各段黑色磁帶通過光電門的時間Δti與圖中所示的高度差Δhi，并將部分?jǐn)?shù)據(jù)進行了處理，結(jié)果如下表所示．（取g＝9.8m/s2，注：表格中M為直尺質(zhì)量）①從表格中數(shù)據(jù)可知，直尺上磁帶通過光電門的瞬時速度是利用求出的，請你簡要分析該同學(xué)這樣做的理由是：

．②請將表格中數(shù)據(jù)填寫完整．③通過實驗得出的結(jié)論是：

．④根據(jù)該實驗請你判斷下列-Δh圖象中正確的是（

）參考答案：①瞬時速度等于極短時間或極短位移內(nèi)的平均速度（2分）②4.22，4.00M或4.01M，4.01M或4.02M（3分）③在誤差允許的范圍內(nèi)，重力勢能的減少量等于動能的增加量（3分）④C（2分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（20分）如圖，某一新型發(fā)電裝置的發(fā)電管是橫截面為矩形的水平管道，管道的長為L、寬度為d、高為h，上下兩面是絕緣板，前后兩側(cè)面M、N是電阻可忽略的導(dǎo)體板，兩導(dǎo)體板與開關(guān)S和定值電阻R相連。整個管道置于磁感應(yīng)強度大小為B，方向沿z軸正方向的勻強磁場中。管道內(nèi)始終充滿電阻率為ρ的導(dǎo)電液體（有大量的正、負(fù)離子），且開關(guān)閉合前后，液體在管道進、出口兩端壓強差的作用下，均以恒定速率v0沿x軸正向流動，液體所受的摩擦阻力不變。（1）求開關(guān)閉合前，M、N兩板間的電勢差大小U0；（2）求開關(guān)閉合前后，管道兩端壓強差的變化Δp；（3）調(diào)整矩形管道的寬和高，但保持其它量和矩形管道的橫截面S=dh不變，求電阻R可獲得的最大功率Pm及相應(yīng)的寬高比d/h的值。參考答案：（1）設(shè)帶電粒子所帶的電量為q，當(dāng)其所受的洛侖茲力與電場力平衡時，U0保持恒定，有

①得

②(2)設(shè)開關(guān)閉合前后，管道兩端壓強差分別為p1、p2，液體所受摩擦阻力均為f，開關(guān)閉合后管道內(nèi)液體受到安培力為F安，有

③④

⑤根據(jù)歐姆定律，有

⑥兩導(dǎo)體板間液體的電阻

⑦由②③④⑤⑥⑦式得：

⑧（3）電阻R獲得的功率為

⑨

P=R

⑩當(dāng)時

電阻R獲得最大功率

17.（17分）如圖所示，兩根與水平面成θ＝30°角的足夠長光滑金屬導(dǎo)軌平行放置，導(dǎo)軌間距為L＝1m，導(dǎo)軌底端接有阻值為1W的電阻R，導(dǎo)軌的電阻忽略不計。整個裝置處于勻強磁場中，磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面斜向上，磁感應(yīng)強度B＝1T?，F(xiàn)有一質(zhì)量為m＝0.2kg、電阻不計的金屬棒用細(xì)繩通過光滑滑輪與質(zhì)量為M＝0.5kg的物體相連，細(xì)繩與導(dǎo)軌平面平行。將金屬棒與M由靜止釋放，棒沿導(dǎo)軌運動了2m后開始做勻速運動。運動過程中，棒與導(dǎo)軌始終保持垂直接觸。（取重力加速度g=10m/s2）求：（1）金屬棒勻速運動時的速度；（2）棒從釋放到開始勻速運動的過程中，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱；（3）若保持某一大小的磁感應(yīng)強度B1不變，取不同質(zhì)量M的物塊拉動金屬棒，測出金屬棒相應(yīng)的做勻速運動的v值，得到實驗圖像如圖所示，請根據(jù)圖中的數(shù)據(jù)計算出此時的B1；（4）改變磁感應(yīng)強度的大小為B2，B2＝2B1，其他條件不變，請在坐標(biāo)圖上畫出相應(yīng)的v—M圖線，并請說明圖線與M軸的交點的物理意義。參考答案：解析：（1）金屬棒受力平衡，所以

（2）對系統(tǒng)由能量守恒有：

Mgs=mgssinθ+Q+（M＋m）v2

（3）（3分）

所求熱量為：Q＝Mgs－mgssinθ－（M＋m）v2＝2.4J

（4）（2分）

（3）由上（2）式變換成速度與質(zhì)量的函數(shù)關(guān)系為：

（4）由上（5）式的函數(shù)關(guān)系可知，當(dāng)B2＝2B1時，圖線的斜率減小為原來的1/4。（畫出圖線2分）

與M軸的交點不變，與M軸的交點為msinθ。（1分）18.在賽車場上，為了安全起見，在車道外圍一定距離處一般都放有廢舊的輪胎組成的圍欄．在一次比較測試中，將廢舊輪胎改為由彈簧連接的緩沖器，緩沖器與墻之間用輕繩束縛，如圖所示．賽車從C處由靜止開始運動，牽引力恒為F，到達(dá)O點與緩沖器相撞（設(shè)相撞時間極短），而后一起運動到D點速度變?yōu)榱悖藭r發(fā)動機恰好熄滅（即牽引力變?yōu)榱悖阎愜嚺c緩沖器的質(zhì)量均為m，O、D相距為s，C、O相距為4s，賽車運動時所受地面的摩擦力大小始終為，緩沖器的底面光滑，可