廣東省湛江市奮勇場中學2022年高三物理期末試卷含解析

廣東省湛江市奮勇場中學2022年高三物理期末試卷含解析一、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.如圖甲所示電路中，電源電動勢為E，內(nèi)阻為r，為滑動變阻器，為定值電阻，閉合開關(guān)S，當滑動變阻器的滑動觸頭P向右滑動的過程中，四個理想電表的示數(shù)都發(fā)生變化，圖乙中三條圖線分別表示了三個電壓表示數(shù)隨電流表示數(shù)變化的情況，以下說法正確的是（）A.圖線a表示的是電壓表V1的示數(shù)隨電流表示數(shù)變化的情況B.圖線b表示的是電壓表V2的示數(shù)隨電流表示數(shù)變化的情況C.此過程中電壓表V1示數(shù)的變化量△U1和電流表示數(shù)變化量△I的比值絕對值不變D.此過程中電壓表V示數(shù)的變化量△U和電流表示數(shù)變化量△I的比值絕對值變大參考答案：AC試題分析：當滑動變阻器的滑動觸頭P向右滑動的過程中，變阻器接入電路的電阻減小，外電路總電阻減小，則總電流增大，內(nèi)電壓增大，路端電壓減小，即知電壓表V示數(shù)減小，電壓表V2的示數(shù)增大，所以電壓表V1的示數(shù)減小，則知，圖線a表示的是電壓表V1的示數(shù)隨電流表示數(shù)變化的情況，圖線c表示的是電壓表V2的示數(shù)隨電流表示數(shù)變化的情況．故A正確，B錯誤．由閉合電路歐姆定律得：U1="E"I（R1+r），則，保持不變．故C正確．由閉合電路歐姆定律得：U="E"Ir，則，保持不變．故D錯誤．故選AC?？键c：電路的動態(tài)分析【名師點睛】本題實質(zhì)是電路中動態(tài)變化分析問題和閉合電路歐姆定律問題的綜合，從局部電阻的變化，分析各部分電壓的變化．對于兩電表示數(shù)變化量之比，往往根據(jù)歐姆定律列式分析。2.(多選)下列說法中正確的是A.用點電荷來代替實際帶電體是采用了理想模型的方法B.牛頓在對自由落體運動的研究中，首次采用以實驗檢驗猜想和假設(shè)的科學方法C.法拉第最早引入了電場概念，并提出用電場線表示電場D.哥白尼大膽反駁地心說，提出了日心說，并發(fā)現(xiàn)行星沿橢圓軌道運行的規(guī)律參考答案：AC3.（單選）下列四個物理量的表達式中，不是采用比值定義法的是（）

A．加速度 B．電場強度C.電容D．磁感應強度參考答案：A4.（單選）如圖所示，L1、L2是高壓輸電線，圖中兩電表示數(shù)分別是220V和10A。已知甲圖中原、副線圈匝數(shù)比為100:1，乙圖中原副線圈匝數(shù)比為1:10，則（

）A．甲圖中的電表是電壓表，輸電電壓為2200VB．甲圖中的電表是電流表，輸電電流是100AC．乙圖中的電表是電壓表，輸電電壓為22000VD．乙圖中的電表是電流表，輸電電流是100A參考答案：D5.（多選）如圖所示，電阻不計的豎直光滑金屬軌道PMNQ，其PMN部分是半徑為r的1/4圓弧，NQ部分水平且足夠長，勻強磁場的磁感應強度為B，方向垂直于PMNQ平面指向紙里.一粗細均勻的金屬桿質(zhì)量為m，電阻為R，長為r，從圖示位置由靜止釋放，若當?shù)氐闹亓铀俣葹間，金屬桿與軌道始終保持良好接觸，則（

）A.桿下滑過程機械能守恒

B.桿最終可能沿NQ勻速運動C.桿從釋放到滑至水平軌道過程產(chǎn)生的電能大于mgR/2 D.桿從釋放到滑至水平軌道過程中，通過桿的電荷量等于參考答案：BD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.現(xiàn)要驗證“當合外力一定時，物體運動的加速度與其質(zhì)量成反比”這一物理規(guī)律。給定的器材如下：一傾角可以調(diào)節(jié)的長斜面（如圖）、小車、計時器一個、刻度尺、天平、砝碼、鉤碼若干。實驗步驟如下（不考慮摩擦力的影響），在空格中填入適當?shù)墓交蛭淖?。①用天平測出小車的質(zhì)量m②讓小車自斜面上方一固定點A1從靜止開始下滑到斜面底端A2，記下所用的時間t。③用刻度測量A1與A2之間的距離s。則小車的加速度a＝

。④用刻度測量A1相對于A2的高度h。則小車所受的合外力F＝

。⑤在小車中加鉤碼，用天平測出此時小車與鉤碼的總質(zhì)量m，同時改變h，使m與h的乘積不變。測出小車從A1靜止開始下滑到斜面底端A2所需的時間t。請說出總質(zhì)量與高度的乘積不變的原因______________________________。⑥多次測量m和t，以m為橫坐標，以

（填t或t2）為縱坐標，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作圖。如能得到一條____________線，則可驗證“當合外力一定時，物體運動的加速度與其質(zhì)量成反比”這一規(guī)律。參考答案：③

④；⑤為了使各次測量中，小車所受的合外力不變；⑥t；過原點的傾斜直線

7.在《研究有固定轉(zhuǎn)動軸的物體平衡》實驗中：（1）判斷力矩盤重心是否在盤的轉(zhuǎn)軸上的簡便方法是輕轉(zhuǎn)，看能否停在任意位置；（2）除用鉤碼外還需用一只彈簧秤是因為：易找到平衡位置．參考答案：考點：力矩的平衡條件．分析：（1）實驗原理是研究力矩盤平衡時四個拉力的力矩關(guān)系，通過輕轉(zhuǎn)判斷重心是否在盤的轉(zhuǎn)軸上．（2）除用鉤碼外還需用一只彈簧秤容易找到平衡位置．解答：解：（1）實驗前要時重力、摩擦力的合力矩近似為零，輕輕撥動力矩盤，觀察其是否能自由轉(zhuǎn)動并隨遇平衡，即判斷力矩盤重心是否在盤的轉(zhuǎn)軸上的簡便方法是輕轉(zhuǎn)，看能否停在任意位置．（2）除用鉤碼外還需用一只彈簧秤容易找到平衡位置．故答案為：（1）輕轉(zhuǎn)，看能否停在任意位置．（2）易找到平衡位置．點評：本題關(guān)鍵要抓住實驗原理，根據(jù)實驗要求進行分析．考查分析設(shè)計實驗操作要求和技巧的能力．8.

（選修3一3）（6分）一列簡諧橫波沿直線傳播的速度為2m/s，在傳播方向上有A,B兩點，從波剛好傳到某質(zhì)點(A或B)時開始計時，己知5s內(nèi)A點完成了6次全振動，B點完成了10次全振動，則此波的傳播方向為（填"AB"或"BA"),周期是s，波長為m參考答案：答案：BA

0.5

19.核動力航母利用可控核裂變釋放核能獲得動力．核反應是若干核反應的一種，其中X為待求粒子，y為X的個數(shù)，則X是

▲

（選填“質(zhì)子”、“中子”、“電子”），y＝

▲

.若反應過程中釋放的核能為E，光在真空中的傳播速度為c，則核反應的質(zhì)量虧損表達式為

▲

.參考答案：中子（1分）

3（1分）

E/c2(1分)；10.某實驗小組設(shè)計了如圖（a）所示的實驗裝置，通過改變重物的質(zhì)量，利用計算機可得滑塊運動的加速度a和所受拉力F的關(guān)系圖像。他們在軌道水平和傾斜的兩種情況下分別做了實驗，得到了兩條a-F圖線，如圖（b）所示。（1）圖線______是在軌道左側(cè)抬高成為斜面情況下得到的（選填“1”或“2”）；

（2）滑塊和位移傳感器發(fā)射部分的總質(zhì)量m=__________kg；滑塊和軌道間的動摩擦因數(shù)μ=____________。(3)實驗中是否要求滑塊和位移傳感器發(fā)射部分的總質(zhì)量遠遠大于重物質(zhì)量的條件?

。參考答案：（1）1（2）0.5，0.2

(3)否11.如圖所示，勻強磁場豎直向上穿過水平放置的金屬框架，框架寬L，足夠長且電阻不計，右端接有電阻R。磁場的磁感強度為B。一根質(zhì)量為m，電阻不計的金屬棒以v0的初速沿框架向左運動。棒與框架間的動摩擦因數(shù)為μ。測得棒在整個運動過程中，通過電阻的電量為q，則棒能運動的距離為______________，電阻R上消耗的電能為______________。

參考答案：，

12.如圖為“用DIS（位移傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計算機）研究加速度和力的關(guān)系”的實驗裝置。（1）在該實驗中必須采用控制變量法，應保持小車的總質(zhì)量不變，用鉤碼所受的重力作為___________，用DIS測小車的加速度。（2）改變所掛鉤碼的數(shù)量，多次重復測量。在某次實驗中根據(jù)測得的多組數(shù)據(jù)可畫出a-F關(guān)系圖線（如圖所示）。①分析此圖線的OA段可得出的實驗結(jié)論是_________________________________。②（單選題）此圖線的AB段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是A．小車與軌道之間存在摩擦

B．導軌保持了水平狀態(tài)C．所掛鉤碼的總質(zhì)量太大

D．所用小車的質(zhì)量太大參考答案：（1）小車所受外力，（2）①加速度與外力成正比，②C，13.（3分）如圖，a、b兩彈簧勁度系數(shù)均為K，兩球質(zhì)量均為m，不計彈簧的質(zhì)量，兩球靜止，則兩彈簧伸長量之和為

。參考答案：3mg/k三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.(3-5模塊)(5分)有兩個質(zhì)量為m的均處于基態(tài)的氫原子A、B，A靜止，B以速度v0與之發(fā)生碰撞．己知：碰撞前后二者的速度均在一條直線上，碰撞過程中部分動能有可能被某一氫原子吸收。從而該原子由基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，然后，此原子向低能級態(tài)躍遷，并發(fā)出光子．如欲碰后發(fā)出一個光子，則速度v0至少需要多大？己知氫原子的基態(tài)能量為E1(E1<0)。參考答案：解析：，--------------(1分)

，--------------(1分)

，--------------(1分)

--------------(2分)15.（8分）在衰變中常伴有一種稱為“中微子”的粒子放出。中微子的性質(zhì)十分特別，因此在實驗中很難探測。1953年，萊尼斯和柯文建造了一個由大水槽和探測器組成的實驗系統(tǒng)，利用中微子與水中的核反應，間接地證實了中微子的存在。（1）中微子與水中的發(fā)生核反應，產(chǎn)生中子（）和正電子（），即中微子+→+，可以判定，中微子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)分別是

。（填寫選項前的字母）

A.0和0

B.0和1

C.1和0

D.1和1（2）上述核反應產(chǎn)生的正電子與水中的電子相遇，與電子形成幾乎靜止的整體后，可以轉(zhuǎn)變?yōu)閮蓚€光子（），即+2

已知正電子和電子的質(zhì)量都為9.1×10-31㎏，反應中產(chǎn)生的每個光子的能量約為

J.正電子與電子相遇不可能只轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€光子，原因是

。參考答案：（1）A；(2)；遵循動量守恒解析：（1）發(fā)生核反應前后，粒子的質(zhì)量數(shù)和核電荷數(shù)均不變，據(jù)此可知中微子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)分都是0，A項正確。（2）產(chǎn)生的能量是由于質(zhì)量虧損。兩個電子轉(zhuǎn)變?yōu)閮蓚€光子之后，質(zhì)量變?yōu)榱悖?，故一個光子的能量為，帶入數(shù)據(jù)得=J。正電子與水中的電子相遇，與電子形成幾乎靜止的整體，故系統(tǒng)總動量為零，故如果只產(chǎn)生一個光子是不可能的，因為此過程遵循動量守恒。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，電荷量均為＋q、質(zhì)量分別為m和2m的小球A和B，中間連接質(zhì)量不計的細繩，在豎直方向的勻強電場中以速度v0勻速上升，某時刻細繩突然斷開．求：(1)電場強度大小及細繩斷開后兩球A、B的加速度；(2)當球B速度為零時，球A的速度大小。參考答案：17.如圖所示，光滑水平面上有一質(zhì)量為M=1kg的長木板，木板左端表面水平且長為L=2m，右端為光滑的1/4圓弧槽。現(xiàn)有一個質(zhì)量為m=0.5kg可視為質(zhì)點的物塊以速度v0=3m/s水平滑上長木板，m與長木板水平部分間的動摩擦因數(shù)為μ=0.1，物塊滑過水平部分后能沖上圓弧面而未離開圓弧。求(1)物塊在圓弧面上升的最大高度；(2)為使物塊最終能從左端滑出木板，v0應滿足的條件。參考答案：物塊滑上長木板后，與木板相互作用，水平方向不受外力，動量守恒。物塊上升到最大高度時，二者具有相同的速度。系統(tǒng)損失的動能轉(zhuǎn)化為熱量和物塊的重力勢能。mv0=(M+m)v

（1分）得：

故

（1分）物塊與木板摩擦產(chǎn)生的熱量取決于它們的相對位移：Q=μmgL

（1分）由能量守恒得：ΔEk=Q+mghmax

（1分）解得：

代入數(shù)值得hmax=0.1m。

（1分）(2)考慮臨界情況，認為物塊恰好相對木板靜止在木板的最左端，它們的相對路程為2L，此時共同速度為v′，由整個過程動量守恒得：mv0=(M+m)v′

（1分）

ΔE′k=

（1分）ks5uΔE′k=Q=μmg2L

（1分）解得：。

18.（16分）如圖所示，de和fg是兩根足夠長且固定在豎直方向上的光滑金屬導軌，導軌間距離為L、電阻忽略不計。在導軌的上端接電動勢為E、內(nèi)阻為r的電源。一質(zhì)量為m、電阻為R的導體棒ab水平放置于導軌下端e、g處，并與導軌始終接觸良好。導體棒與金屬導軌、電源、開關(guān)構(gòu)成閉合回路，整個裝置所處平面與水平勻強磁場垂直，磁場的磁感應強度為B，方向垂直于紙面向外。已知接通開關(guān)S后，導體棒ab由靜止開始向上加速運動。求：（1）導體棒ab剛開始向上運動時的加速度以及導體棒ab所能達到的最大速度；（2）導體棒ab達到最大速度后電源的輸出功率；（3）分析導體棒ab達到最大速度后