山西省临汾市襄汾实验中学2022年高三物理下学期期末试卷含解析

山西省临汾市襄汾实验中学2022年高三物理下学期期末试卷含解析一、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.

火星有两颗卫星，分别为火卫一和火卫二，它们的轨道近似为圆，已知火卫一的周期为7小时39分，火卫二的周期为30小时18分，则两颗卫星相比

A．火卫一距火星表面较近

B．火卫二的角速度较大

C．火卫一的运动速度较大

D．火卫二的向心加速度较大参考答案：答案：AC2.一辆值勤的警车停在公路上，当警察发现从他旁边以v=8m/s的速度匀速行驶的货车有违章行为时,决定去拦截,经2.5s警车发动起来,以a=2m/s2加速度匀加速开出维持匀加速运动,能达到的最大速度为180km/h。试问：(1)警员从发现违章的货车到追上违章的货车要多长时间?(2)在警车追上货车之前,两车间的最大距离是多少?参考答案：3.根据速度定义式，当极短时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义应用了下列哪种物理方法（

）A．控制变量法

B．假设法

C．微元法

D．极限的思想方法参考答案：D4.如图轨道是由一直轨道和一半圆轨道组成，一个小滑块从距轨道最低点B为h的A处由静止开始运动，滑块质量为m，不计一切摩擦。则（

）A．若滑块能通过圆轨道最高点D，h最小为2.5RB．若h=2R，当滑块到达与圆心等高的C点时，对轨道的压力为3mgC．若h=2R，滑块会从C、D之间的某个位置离开圆轨道做斜抛运动D．若要使滑块能返回到A点，则h≤R参考答案：ACD5.(单选)下列说法中正确的是

A．两个系统相互接触而传热，当两个系统的内能相等时就达到了热平衡B．分子间的距离为r0时，分子间作用力的合力为零，分子势能最小C．一定质量的理想气体在压强不变的情况下其体积与摄氏温度成正比D．单晶体中的原子都是按照一定的规则周期性排列的，因而原子是固定不动的参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一质点由位置A向北运动了4m，又转向东运动了3m，到达B点，然后转向南运动了1m，到达C点，在上述过程中质点运动的路程是

m，运动的位移是

m。参考答案：8，7.(12分)某同学设计了一个探究加速度与物体所受合力F及质量m的关系实验。如图(a)为实验装置简图，A为小车，B为打点计时器，C为装有砂的砂桶，D为一端带有定滑轮的长方形木板，实验中认为细绳对小车拉力F等于砂和砂桶总重量，小车运动加速度a可用纸带上点求得：

(1)图(b)为某次实验得到的纸带(交流电的频率为50Hz)，试由图中数据求出小车加速度值；

(2)保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m及对应的数据如下表：

根据上表数据，为直观反映：F不变时，a与m的关系，请在方格坐标纸中选择恰当物理量，建立坐标系，并作出图线.从图线中得到：F不变时，小车加速度a与质量之间定量关系式是_____________.

(3)保持小车质量不变，改变砂和砂桶重量，该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F图线，如图(d)所示，该图线不通过原点，明显超出偶然误差范围，其主要原因是_______________________________________________.参考答案：答案：(1)，T=0.04s，a=3.0m/s2(4分)

(2)如图所示，(作图2分，结论3分)(3)实验前未平衡摩擦力(3分)

8.质量为0.2kg的小球以10m/s速度竖直下落到水泥地面，然后向上弹起．若取竖直向上为正方向，小球与地面碰撞前后动量的变化量为3.6kgm/s，则小球与地面相碰前瞬间的动量为﹣2kgm/s，小球向上弹起的速度大小为8m/s．参考答案：解：取竖直向上方向为正方向，则小球与地面相碰前的动量P0=mv0=﹣0.2×10=﹣2kg?m/s；在碰撞过程中动量的变化为：△p=mv2﹣P0=3.6kg?m/s．解得：v2=8m/s；故答案为：﹣2

89.用同一光电管研究a、b两种单色光产生的光电效应，得到光电流I与光电管两极间所加电压U的关系如图．则a光光子的频率

▲

b光光子的频率（选填“大于”、“小于”、“等于”）；用a光的强度

▲

b光的强度（选填“大于”、“少于”、“等于”）．参考答案：大于；大于试题分析：由题可得光电管反向截止电压大，可得出光电子的最大初动能大，根据，所以a光光子的频率大；由图可知a光电流较大，因此a光的光强大于b光。考点：爱因斯坦光电效应方程10.如图，足够长的粗糙绝缘斜面与水平面成θ=37°放置，在斜面上虚线aa′和bb′与斜面底边平行，在aa′b′b围成的区域有垂直斜面向上的有界匀强磁场，磁感应强度为B=1T；现有一质量为m=10g、总电阻为R=1Ω、边长d=0.1m的正方形金属线圈MNPQ，让PQ边与斜面底边平行，从斜面上端静止释放，线圈刚好匀速穿过磁场．已知线圈与斜面间的动摩擦因数为μ=0.5，则线圈释放时，PQ边到bb′的距离为1m；整个线圈穿过磁场的过程中，线圈上产生的焦耳热为4×10﹣3J．参考答案：考点：导体切割磁感线时的感应电动势；焦耳定律．专题：电磁感应与电路结合．分析：线圈匀速穿过磁场，受力平衡，根据平衡条件列式求解；根据安培力公式F安=BId、E=Bvd、I=得到安培力与速度的关系式，即可求得速度，从而得出距离，线圈上产生的焦耳热等于克服安培力做功．解答：解：对线圈受力分析，根据平衡条件得：F安+μmgcosθ=mgsinθ代入数据解得：F安=mgsinθ﹣μmgcosθ=（0.01×10×0.6﹣0.5×0.01×10×0.8）N=2×10﹣2N；

F安=BId、E=Bvd、I=解得：F安=代入数据解得：v==m/s=2m/s线圈进入磁场前做匀加速运动，根据牛顿第二定律得：

a==gsinθ﹣μgcosθ=（10×0.6﹣0.5×10×0.80）m/s2=2m/s2线圈释放时，PQ边到bb的距离L==m=1m；由于线圈刚好匀速穿过磁场，则磁场宽度等于d=0.1m，

Q=W安=F安?2d代入数据解得：Q=2×10﹣2×2×0.1J=4×10﹣3J；故答案：1

4×10﹣3点评：解决本题的关键是推导安培力与速度的关系式，求热量时，要注意线框进入和穿出磁场两个过程都要产生焦耳热．11.两个劲度系数分别为k1和k2的轻质弹簧a、b串接在一起，a弹簧的一端固定在墙上，如图所示，开始时弹簧均处于原长状态，现用水平力作用在b弹簧的p端向右拉动弹簧，已知a弹簧的伸长量为L，则b弹簧的伸长量为________________.参考答案：【知识点】胡克定律．B5【答案解析】解析：两根轻弹簧串联，弹力大小相等，根据胡克定律F=kx得x与k成反比，则得b弹簧的伸长量为．【思路点拨】两根轻弹簧串联，弹力大小相等，根据胡克定律分析伸长量的大小．P端向右移动的距离等于两根弹簧伸长量之和．本题关键要知道两弹簧的弹力大小相等，掌握胡克定律，并能求出弹簧的伸长量．

12.氢原子从能级A跃迁到能级B吸收波长为λ1的光子，从能级A跃迁到能级C吸收波长为λ2的光子，若λ2>λ1，则当它从能级B跃迁到能级C时，将____（选填“吸收”或“放出”）波长为

的光子．参考答案：13.（多选题）如图所示，平行板电容器AB两极板水平放置，现将其接在直流电源上，已知A板和电源正极相连．当开关接通时．一带电油滴悬浮于两板之间的P点，为使油滴能向上运动，则下列措施可行的是（）A．将开关断开，将B板下移一段距离B．将开关断开，将AB板左右错开一段距离C．保持开关闭合，将AB板左右错开一段距离D．保持开关闭合，将A板下移一段距离

参考答案：BD解：A、开关断开后，电容器所带电量不变，将B板下移一段距离时，根据推论可知，板间场强不变，油滴所受的电场力不变，仍处于静止状态；故A错误．B、将开关断开，将AB板左右错开一段距离，电容减小，而电量不变，由C=可知，电压U增大，由E=知，板间场强增大，油滴所受的电场力增大，油滴将向上运动．故B正确．C、保持开关闭合，将AB板左右错开一段距离时，板间电压不变，场强不变，油滴所受的电场力不变，仍处于静止状态；故C错误．D、保持开关闭合，将A板下移一段距离，板间距离减小，根据E=知，板间场强增大，油滴所受的电场力增大，油滴将向上运动．故D正确．故选BD三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图所示，质是为M的滑块A放在气垫导轨B上。C为位移传感器，它能将滑块A到传感器C的距离数据实时传送到计算机上，经计算机处理后在屏幕上显示滑块A的位移一时间（x-t）图像和速率—时间(v-t)图像。整个装置置于高度可调节的斜面上，斜面的长度为l、高度为h。(取重力加速度g=9.8m/s2，结果保留一位有效数字)。(1)现给滑块A一沿气垫导轨向上的初速度，A的v-t图线如下图所示。从图线可得滑块A下滑的加速度a=______m/s2。(2)此装置还可用来验证牛顿第二定律。实验时通过改变______可验证质量一定时，加速度与力成正比的关系；通过改变_________可验证力一定时，加速度与质足成反比的关系。参考答案：(1)6 (2)高度h

Mh的乘积解析：（1）从图象可以看出，滑块上滑和下滑过程中的加速度基本相等，．根据加速度的定义式可以得出a=m/s2=6m/s2

（2）牛顿第二定律研究的是加速度与合外力和质量的关系．当质量一定时，可以改变力的大小，当斜面高度不同时，滑块受到的力不同，可以探究加速度与合外力的关系．由于滑块下滑加速的力是由重力沿斜面向下的分力提供，所以要保证向下的分力不变，应该使Mg?不变，所以应该调节滑块的质量及斜面的高度，且使Mh不变．15.某同学在做探究弹力和弹簧伸长的关系的实验中，设计了图1所示的实验装置．他先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将钩码逐个挂在弹簧的下端，每次都测出相应的弹簧总长度，将数据填在下面的表中．(弹簧始终在弹性限度内)根据实验数据在图2的坐标纸上已描出了测量的弹簧所受弹力大小F跟弹簧总长x之间的函数关系点，并作出了F－x图线．(1)图线跟x坐标轴交点的物理意义是___________________________．(2)该弹簧的劲度系数k＝________.(结果保留两位有效数字)参考答案：(1)弹簧的原长

(2)42N/m四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示的平行板器件中，存在相互垂直的匀强磁场和匀强电场，磁场的磁感应强度B1=0．40T，方向垂直于纸面向里，电场强度E=2．0×105V／m，PQ为板间中线，紧靠平行板右侧边缘xoy坐标系的第一象限内，有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度B2=0．25T，磁场边界AO和y轴的夹角∠AOy=45°。一束带电荷量q=8．0×10－19C的正粒子从P点射入平行板间，沿中线PQ做直线运动，穿出平行板后从y轴上坐标为(0，0．2m)的Q点垂直y轴射入磁场区域，粒子通过x轴时的速度方向与x轴正方向夹角为45°。不考虑重力的影响。求：

(1)粒子运动的速度是多大?(2)粒子的质量m是多大?参考答案：.解：(1)粒子沿中线PQ做直线运动，则qB1v=qE………………3分v=5×105m/s………………2分(2)粒子在AOy区域内做匀速圆周运动，设半径为r，则…………………3分粒子穿过AO后做匀速直线运动，由于粒子通过轴时的速度方向与轴正方向夹角为45°所以，粒子离开AO时与AO垂直，所以O是做匀速圆周运动的圆心，则r＝OQ＝0.2m

………………4分解得m＝8×10-26kg…………2分17.火箭通过高速喷射燃气产生推力。设温度T1、压强p1的炽热高压气体在燃烧室内源源不断生成，并通过管道由狭窄的喷气口排入气压p2的环境。假设燃气可视为理想气体，其摩尔质量为μ，每摩尔燃气的内能为u=cVT（cV是常量，T为燃气的绝对温度）。在快速流动过程中，对管道内任意处的两个非常靠近的横截面间的气体，可以认为它与周围没有热交换，但其内部则达到平衡状态，且有均匀的压强p、温度T和密度ρ，它们的数值随着流动而不断变化，并满足绝热方程（恒量），式中R为普适气体常量，求喷气口处气体的温度与相对火箭的喷射速率。参考答案：于火箭燃烧室出口处与喷气口各取截面与，它们的面积分别为和，由题意，，以其间管道内的气体为研究对象，如图所示．设经过很短时间，这部分气体流至截面与之间，间、间的微小体积分别为、，两处气体密度为、，流速为、．气流达到稳恒时，内部一切物理量分布只依赖于位置，与时间无关．由此可知，尽管间气体更换，但总的质量与能量不变．先按绝热近似求喷气口的气体温度．质量守恒给出

，

即气体可视为由气体绝热移动所得．事实上，因气流稳恒，气体流出喷口时将再现气体状态．对质量的气体，利用理想气体的状态方程

和绝热过程方程

，

可得

．

再通过能量守恒求气体的喷射速率．由式及，可得

，

再利用(1