山西省忻州市原平大牛店镇第二中学2022年高三物理下学期期末试题含解析

山西省忻州市原平大牛店镇第二中学2022年高三物理下学期期末试题含解析一、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.（单选）在一个匀强电场中有a、b两点，相距为d，电场强度为E，把一个电量为q的正电荷由a点移到b点时，克服电场力做功为W，下列说法正确的是A．该电荷在a点电势能较b点大

B．a点电势比b点电势低C．a、b两点电势差大小一定为U=Ed

D．a、b两点电势差参考答案：B2.如图所示，一个小物体在足够长的斜面上以一定初速度向上运动，斜面粗糙程度相同（），初速度方向沿斜面向上，则物体在斜面上整个运动的过程中

A．所受合力一直做负功B．动能先减小后增大

C．机械能一直减小D．物体不能返回到初位置参考答案：BC因为，所以物体先向上做匀减速运动，后向下做匀加速运动，一定可以回到初位置，动能先减小后增大，A、D错B对；物体在运动过程中，摩擦力始终做负功，机械能减小转化为内能，故C正确。3.（单选）某动车组列车以平均速度V从甲地到乙地的时间为t,该列车以速度V0从甲地出发匀速前进，途中接到紧急停车命令后紧急刹车，列车停车后又立即匀加速到V0，继续匀速前进。从开始刹车至加速到V0的时间是t0，（列车刹车过程与加速过程中的加速度大小相同），若列车仍要在t时间内到达乙地。则动车组列车匀速运动的速度V0应为（

）A

B

C

D参考答案：D4.（计算）（2013秋?武城县校级期末）如图所示为一物体沿直线运动的x﹣t图象，根据图象，求：（1）第2s内的位移，第4s内的位移，前5s的总路程和位移（2）各段的速度（3）画出对应的v﹣t图象．参考答案：（1）第2s内的位移，第4s内的位移，前5s的总路程和位移各为10m、15m、50m、﹣10m．（2）各段的速度为10m/s、0、﹣15m/s．（3）如图所示．（1）由图象知，第2s内位移为30m﹣20m=10m，第4s内位移为15m﹣30m=﹣15m，前5s内总路程为20m+30m=50m，总位移为0﹣10m=﹣10m．（2）0～2s内速度v1=m/s=10m/s2s～3s内速度v2=0．3s～5s内速度v3=m/s=﹣15m/s．（3）v﹣t图如图所示．答：（1）第2s内的位移，第4s内的位移，前5s的总路程和位移各为10m、15m、50m、﹣10m．（2）各段的速度为10m/s、0、﹣15m/s．（3）如图所示．5.在动摩擦因数μ＝0.2的水平面上有一个质量为m＝2kg的小球，小球与水平轻弹簧及与竖直方向成θ＝45°角的不可伸长的轻绳一端相连，如图7所示，此时小球处于静止平衡状态，且水平面对小球的弹力恰好为零。当剪断轻绳的瞬间，取g＝10m/s2，以下说法正确的是()A．此时轻弹簧的弹力大小为20NB．小球的加速度大小为8m/s2，方向向左C．若剪断弹簧，则剪断的瞬间小球的加速度大小为10m/s2，方向向右D．若剪断弹簧，则剪断的瞬间小球的加速度为0参考答案：ABD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示为氢原子的能级图，n为量子数。在氢原子核外电子由量子数为2的轨道跃迁到量子数为3的轨道的过程中，将

（填“吸收”或“放出”）光子。若该光子恰能使某金属产生光电效应，则一群处于量子数为4的激发态的氢原子在向基态跃迁过程中，有

种频率的光子能使该金属产生光电效应。参考答案：吸收

57.如图所示，AB、CD为两根平行并且均匀的相同电阻丝，直导线EF可以在AB、CD上滑行并保持与AB垂直，EF与AB、CD接触良好，图中电压表为理想电压表，当EF处于图中位置时电压表读数为U1=8.0伏，已知将EF由图中位置向左移动一段△L后电压表读数变为U2=6.0伏，则电路中电阻的变化量DR与变化前电路的总电阻R之比DR:R=______.若将EF由图中位置向右移一段相同△L后，那么电压表读数U3=_____伏。参考答案：DR:R=1:3

U3=12.0伏8.一列简谐横波沿x轴正方向传播，周期为2s，t＝0时刻的波形如图所示．该列波的波速是_____m/s；质点a平衡位置的坐标xa＝2.5m，再经______s它第一次经过平衡位置向y轴正方向运动．参考答案：2m/s

0.25s9.A、B两物体在光滑水平地面上沿一直线相向而行，A质量为5kg，速度大小为10m/s，B质量为2kg，速度大小为5m/s，它们的总动量大小为____________kgm/s，两者相碰后，A沿原方向运动，速度大小为4m/s，则B的速度大小为____________m/s。参考答案：40；1010.（2）如图所示，在平静的水面上有A、B两艘小船，A船的左侧是岸，在B船上站着一个人，人与B船的总质量是A船的10倍。两船开始时都处于静止状态，当人把A船以相对于地面的速度v向左推出，A船到达岸边时岸上的人马上以原速率将A船推回，B船上的人接到A船后，再次把它以原速率反向推出……，直到B船上的人不能再接到A船，试求B船上的人推船的次数。参考答案：（1）AC（全部答对得4分，选不全但没有错误得2分），

1．8eV（2分）

（2）取向右为正，B船上的人第一次推出A船时，由动量守恒定律得mBv1－mAv=0

（2分）即：v1=

（1分）当A船向右返回后，B船上的人第二次将A推出，有mAv＋mBv1=－mAv＋mBv2

（1分）即：v2=

（1分）11.光传感器可用来测量光屏上的光强分布．如图（a）所示为某同学利用单缝做的一个光学实验，图（b）为该同学使用光传感器对该实验所采集到的光屏上光强分布图象．则该同学所做的实验是光的衍射（选填“干涉”或“衍射”）实验；根据图（b）可以看出，光屏上中央亮条纹的光强分布特点是中间强两边弱．参考答案：解：图b可知，条纹中间亮、两边窄，知是衍射条纹；根据光的衍射原理，则光屏上中央亮条纹的光强分布特点是中间强两边弱．故答案为：衍射，中间强两边弱．12.在验证牛顿第二定律的实验中，按实验装置要求安装好器材后，应按一定步骤进行，下述操作步骤安排不尽合理，请将合理顺序以字母代号填写在下面的横线上

（A）保持砂桶里的砂子质量不变，在小车里加砝码，测出加速度，重复几次；

（B）保持小车质量不变，改变砂桶里砂子质量，测出加速度，重复几次；

（C）用天平分别测出小车和小桶的质量；

（D）平衡摩擦力，使小车近似做匀速直线运动；（E）挂上小桶，放进砂子，接通打点计时器的电源，放开小车，在纸带上打下一系列的点；（F）根据测量数据，分别画出的图线。在实验中，作出了如图所示的A．B两图象，图A中三线表示实验中

不同。图B中图线不过原点的原因是

。

参考答案：C、D、E、A、B、F或C、D、E、B、A、F小车和砝码的总质量；由于长木板的倾角过大。13.如图所示，处在水里的平面镜开始处于水平位置，它可以绕过O点的水平转轴以的角速度在竖直平面内逆时针方向匀速转动，一细束光线沿水平方向射向镜面。设水的折射率n=1.414，则平面从开始转动到有光线从水中射向空气中所用的最短时间为

s。

参考答案：

答案：0.25三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.为描绘一只标有“2.5V0.75W”字样的小灯泡的伏安特性曲线，实验室提供了如下实验器材：电压表V（量程为0﹣3V，内阻约5kΩ）电流表A1（量程为0﹣0.6A，内阻约1Ω）电流表A2（量程为0﹣3A，内阻约10Ω）滑动变阻器R1（0～10Ω）滑动变阻器R2（0～100Ω）干电池两节，开关S及导线若干（1）为了使测量的准确度较高，调节方便，实验中应选用电流表，滑动变阻器；（2）在图甲所示虚线内画出实验电路图；（3）连接电路，闭合开关，移动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不变，但电压表有示数，电流表几乎不偏转，则故障的原因可能是；（4）排除故障后，正确操作得到多组U、I数据，利用Excel软件描绘出小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示，设小灯泡正常发光的电阻为RA，小灯泡发光较暗时的电阻为RB，根据图象可以判断RA（选填“大于”“等于”或“小于”）RB．参考答案：解：（1）灯泡额定电流为0.3A，但如果采用3A量程误差过大，因此只能采用0.6A量程的A1，本实验中采用滑动变阻器分压接法，因此应采用总阻值较小的滑动变阻器R1；（2）本实验中应采用滑动变阻器分压接法，同时电流表应采用外接法，如图甲所示；（3）闭合开关，发现灯泡不亮，电流表指针几乎不偏转，说明电路断路．电压表有示数，说明与电压表并联部分断路，则电路故障的原因可能是灯泡断路．（4）I﹣U图象中图象的斜率表示电阻的倒数，则由图可知，正常发光时的斜率较小，故说明正常发光时的电阻大于较暗时的电阻．故答案为；（1）A1；R1；（2）如图所示；（3）小灯泡断路；（4）大于【分析】（1）明确灯泡的额定值，根据实验安全和准确性原则确定电流表，根据电路接法确定滑动变阻器；（2）根据实验原理确定对应的原理图；（3）根据电路故障的现象判断是短路还是断路，再进一步确定短路或断路发生的位置；（4）分析对应的I﹣U图象，明确图象的斜率表示电阻的倒数，从而确定两种情况下电阻大小关系．15.图14是“研究匀变数直线运动”实验中获得的一条纸带，O、A、B、C、D和E为纸带上六个计数点。加速度大小用a表示①OD间的距离为

cm②图15是根据实验数据绘出的s—t2图线（s为各计数点至同一起点的距离），斜率表示

，其大小为

m/s2(保留三位有效数字)。参考答案：1.20

a/2

0.933四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，质量为2m的小车静止于光滑的水平面上，小车AB段是半径为R的四分之一圆弧光滑轨道，BC段是长为是1.5R的水平粗糙轨道，两段轨道相切于B点，一质量为m的滑块在小车上从A点静止开始沿轨道下滑，重力加速度为g．（1）若固定小车，求滑块运动过程中对小车的最大压力F；（2）若不固定小车，求小车运动过程中的最大速度V；（3）若不固定小车，且滑块和小车之间的摩擦因数μ=0.8，试分析滑块能否从C点滑出，求整个运动过程中小车的位移x．参考答案：解：（1）从A到B，滑块速度最大，由机械能守恒定律得，mgR=，在B点，，所以由牛顿第三定律知F=F1，代入数据解得F=3mg，方向向下．（2）从A到B，滑块的速度最大，mgR=，水平方向动量守恒，mv1=2mv，解得v=，方向向左．（3）假设滑块未从小车上滑出，设相对位移是s，由水平方向动量守恒，滑块和小车最后均静止，μmgs=mgR，所以s=1.25R＜1.5R，假设成立．由水平方向动量守恒，任何时刻2mv车=mv块，所以任意一段时间内车和滑块的平均水平速度之比为，所以任意一段时间内车和滑块的水平位移之比为，所以车的位移为，方向向左．答：（1）若固定小车，求滑块运动过程中对小车的最大压力为3mg，方向向下．（2）小车运动过程中的最大速度为．（3）整个运动过程中小车的位移为．【考点】动量守恒定律；功能关系．【分析】（1）当滑块运动到最低点时，滑块对小车的压力最大，根据机械能守恒定律求出物块到达B点的速度，结合牛顿第二定律得出支持力的大小，从而得出最大压力．（2）若不固定小车，系统在水平方向上动量守恒，结合动量守恒定律和能量守恒定律求出小车运动过程中的最大速度．（3）由于系统在水平方向上动量守恒，可知最终滑块和小车最后均静止，根据能量守恒求出相对位移的大小，判断出滑块未滑离小车，根据水平方向上的动量守恒，得出车和滑块的速度之比，结合位移公式得出整个过程中小车的位移．17.如图所示，有三根长度均为L＝0.3m的不可伸长的绝缘细线，其中两根的一端分别固定在天花板上的P、Q点，另一端分别拴有质量均为m＝0.12kg的带电小球A和B，其中A球带正电，电荷量为q＝3×10－6C。A、B之间用第三根线连接起来。在水平向左的匀强电场E作用下，A、B保持静止，悬线仍处于竖直方向，且A、B间细线恰好伸直。（静电力恒量k＝9×109N·m2/C2，取g=l0m/s2）

（1）此匀强电场的电场强度E为多大；（2）现将PA之间的线烧断，由于有空气阻力，A、B球最后会达到新的平衡位置。求此时细线QB所受的拉力T的大小，并求出A、B间细线与竖直方向的夹角；

（3）求A球的电势能与烧断前相比改变了多少（不计B球所带电荷对匀强电场的影响）。参考答案：解：（1）B球水平方向合力为零，

（2）两球及细线最后位置如图所示，T＝2mg＝2×0.12×10N＝2.4N

∵，∴，

＝37°

（3）A球克服电场力做功，

∴A球的电势能增加了

18.某公共汽车的运行非常规则,先由静