福建省泉州市泉港区第五中学2022年高三物理期末试题含解析

福建省泉州市泉港区第五中学2022年高三物理期末试题含解析一、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.如图所示，一物体自倾角为的固定斜面顶端沿水平方向抛出后落在斜面上。物体与斜面接触时速度与水平方向的夹角满足A．=B．=C．=D．=参考答案：C2.当地时间2012年10月14日，在美国新墨西哥州的罗斯韦尔，43岁的奥地利冒险家费利克斯·鲍姆加特纳（FelixBaumgarter），终于在多次延期之后，成功完成了从海拔3．9万米的“太空边缘”跳伞的壮举，打破了——尽管这一事实还有待权威机构认可——载人气球最高飞行、最高自由落体、无助力超音速飞行等多项世界纪录。已知费利克斯一鲍姆加特纳从跳跃至返回地面用时9分钟，下落4分20秒后打开降落伞，其运动过程的最大速度为373m/s;如图是费利克斯·鲍姆加特纳返回地面的示意图。则下列说法正确的是 （

）

A．费利克斯·鲍姆加特纳在打开降落伞之前做自由落体运动

B．费利克斯·鲍姆加特纳在打开降落伞之后的一小段时间内处于超重状态

C．费利克斯·鲍姆加特纳在打开降落伞之前机械能守恒

D．在打开降落伞之后，重力对费利克斯·鲍姆加特纳所做的功大小等于他克服阻力所做的功参考答案：B3.2009年诺贝尔物理学奖得主威拉德?博伊尔和乔治?史密斯主要成就是发明了电荷耦合器件（CCD）图象传感器。他们的发明利用了爱因斯坦的光电效应原理。如图所示电路可研究光电效应规律。图中标有A和K的为光电管，其中A为阳极，K为阴极。理想电流计可检测通过光电管的电流，理想电压表用来显示光电管两端的电压。现接通电源，用光子能量为10.5eV的光照射阴极K，电流计中有示数，若将滑动变阻器的滑片P缓慢向右滑动，电流计的读数逐渐减小，当滑至某一位置时电流计的读数恰好为零，读出此时电压表的示数为6.0V；现保持滑片P位置不变，以下判断正确的是（）A.光电管阴极材料的逸出功为4.5eVB.若增大入射光的强度，电流计的读数不为零C.若用光子能量为12eV的光照射阴极K，光电子的最大初动能一定变大D.若用光子能量为9.5eV的光照射阴极K，同时把滑片P向左移动少许，电流计的读数一定不为零参考答案：AC【详解】A、电流计的读数恰好为零，此时电压表的示数为6.0V，知光电子的最大初动能为6.0eV．根据光电效应方程可得，阴极材料的逸出功；故A正确。B、光电子最大初动能与入射光的强度无关，与入射光的频率有关。所以增大入射光的强度，电流计的读数仍为零；故B错误。C、若用光子能量为12eV的光照射阴极K，根据光电效应方程可知，光电子的最大初动能一定变大；故C正确。D、若用光子能量为9.5eV的光照射阴极K，根据光电效应方程可知，光电子的最大初动能一定减小，把滑片P向左移动少许，电流计的读数可能仍然为零；故D错误。故选AC。4.（单选）下列说法正确的是不论用怎样的人工办法都无法改变放射性物质的半衰期β粒子带负电，所以β射线有可能是核外电子目前人类和平利用的核能有重核裂变和轻核聚变汤姆生发现电子并提出原子的核式结构参考答案：A5.7年全国卷Ⅱ）如图所示，在PQ、QR区域是在在着磁感应强度大小相等、方向相反的匀强磁场，磁场方向均垂直于纸面，bc边与磁场的边界P重合。导线框与磁场区域的尺寸如图所示。从t＝0时刻开始线框匀速横穿两个磁场区域。以a→b→c→d→e→f为线框中有电动势的正方向。以下四个ε-t关系示意图中正确的是

参考答案：答案：C解析：楞次定律或左手定则可判定线框刚开始进入磁场时，电流方向，即感应电动势的方向为顺时针方向，故D选项错误；1－2s内，磁通量不变化，感应电动势为0，A选项错误；2－3s内，产生感应电动势E＝2Blv＋Blv＝3Blv，感应电动势的方向为逆时针方向（正方向），故C选项正确。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一氢原子从能量为E2的能级跃迁至能量为E1的较低能级时释放的光子的波长为______（真空中光速c，普朗克常数h）参考答案：7.现要验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一物理规律。给定的器材如下：一倾角可以调节的长斜面(如图)、小车、计时器一个、米尺。(1)填入适当的公式或文字，完善以下实验步骤(不考虑摩擦力的影响)

①让小车自斜面上方一固定点Al从静止开始下滑至斜面底端A2，记下所用的时间t。

②用米尺测量Al与A2之间的距离s．则小车的加速度a=

。

③用米尺测量A1相对于A2的高度h。所受重力为mg，则小车所受的合外力F=

。

④改变

，重复上述测量。

⑤以h为横坐标，1/t2为缎坐标，根据实验数据作图。如能得到一条过原点的直线，则可以验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一规律。(2)在探究如何消除上述实验中摩擦阻力影响的过程中，某同学设计的方案是：

①调节斜面倾角，使小车在斜面上匀速下滑。测量此时A1相对于斜面底端A2的高度h0。

②进行(1)中的各项测量。

③计算与作图时用（h-h0）代替h。

对此方案有以下几种评论意见：

A、方案正确可行。

B、方案的理论依据正确，但利用所给的器材无法确定小车在斜面上是否做匀速运动。

C、方案的理论依据有问题，小车所受摩擦力与斜面倾向有关。

其中合理的意见是

。参考答案：8.小明同学设计了一个实验来探究自行车的初速度与其克服阻力作功的关系。实验的主要步骤是：①找一段平直的路面，并在路面上画一道起点线；②骑上自行车用较快速度驶过起点线，并从车把手处自由释放一团很容易辨别的橡皮泥；③车驶过起点线后就不再蹬自行车脚蹬，让车依靠惯性沿直线继续前进；④待车停下，记录自行车停下时的位置；⑥用卷尺量出起点线到橡皮泥落地点间的距离s、起点线到终点的距离L及车把手处离地高度h。若自行车在行驶中所受的阻力为f并保持恒定。（1）自行车经过起点线时的速度v=；（用己知的物理量和所测量得到的物理量表示）（2）自行车经过起点线后克服阻力做功W=；（用己知的物理量和所测量得到的物理量表示）（3）多次改变自行车经过起点时的初速度，重复上述实验步骤②~④，则每次只需测量上述物理量中的和，就能通过数据分析达到实验目的。参考答案：9.在研究弹簧的形变与外力的关系的实验中，将弹簧水平放置测出其自然长度，然后竖直悬挂让其自然下垂，在其下端竖直向下施加外力F，实验过程是在弹簧外力的弹性限度内进行的．用记录的外力F与弹簧的形变量x，作出F﹣x图线如图所示，由图可知弹簧的劲度系数为200N/m，图线不过坐标原点的原因是由于弹簧本身有重力．参考答案：解：当拉力为8N时，弹簧的形变量为x=5cm=0.05m当拉力为0N时，弹簧的形变量为x=1cm=0.01m由胡克定律F=kx得：图线的斜率即为弹簧的劲度系数．k==200N/m图线不过坐标原点的原因是由于弹簧本身有重力，使得弹簧没有外力的情况下已经伸长了一段距离．故答案为：200，弹簧本身有重力．10.（3分）将质量为m的铅球以大小为v的速度沿与水平方向成θ角的方向抛入一个装有沙子的总质量为M，静止的沙车中，沙车与地面的摩擦力不计，则球与沙车最终的共同速度为

。参考答案：mvcosθ/(M+m)11.（6分）一个电子和一个正电子对撞发生湮灭而转化为一对光子，设正、负电子对撞前的质量均为m，动能均为EK，光速为C，普朗克常为h，则对撞过程中的质量亏损为________转化为光子波长为_____________。参考答案：2m；12.（4分）如图所示，A为放在水平光滑桌面上的木板，质量为1kg。木块B、C质量分别为3kg和1kg。接触面间动摩擦因素为0.1，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。在拉力F作用下，物体A加速度为2m/s2。拉力F大小等于

N。参考答案：14N（4分）13.①已知基态氢原子的能量为，一群处于n=3能级的氢原子向较低能级跃迁，能产生_______种不同频率的光子，其中频率最低的光子能量是_______ev.②原子核经过________次衰变，__________次衰变，变为原子核.参考答案：①由可知能产生3种不同频率的光子；n=3至n=2能级的光子频率最低；②核反应方程满足质量数和电荷数守恒。三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.测量小物块Q与平板P之间的动摩擦因数的实验装置如图所示。AB是半径足够大的、光滑的四分之一圆弧轨道，与水平固定放置的P板的上表面BC在B点相切，C点在水平地面的垂直投影为C′。重力加速度为g。实验步骤如下：①用天平称出物块Q的质量m；②测量出轨道AB的半径R、BC的长度L和CC/的高度h；③将物块Q在A点由静止释放，在物块Q落地处标记其落地点D；④重复步骤③，共做10次；⑤将10个落地点用一个尽量小的圆围住，用刻度尺测量圆心到C′的距离s。（1）用实验中的测量量表示：（ⅰ）物块Q到达B点时的动能EkB＝__________；（ⅱ）物块Q到达C点时的动能EkC＝__________；（ⅲ）在物块Q从B运动到C的过程中，物块Q克服摩擦力做的功Wf＝__________；（ⅳ）物块Q与平板P之间的动摩擦因数μ＝__________。（2）回答下列问题：（ⅰ）实验步骤④⑤的目的是

。（ii）已知实验测得的μ值比实际值偏大，其原因除了实验中测量量的误差之外，其它的可能是

（写出一个可能的原因即可）参考答案：【知识点】探究影响摩擦力的大小的因素．E4【答案解析】（1）（ⅰ）mgR；（ⅱ）（ⅲ）mgR-；（ⅳ）．（2）（ⅰ）是通过多次实验减小实验结果的误差；（ii）圆弧轨道存在摩擦，接缝B处不平滑等．解析：

：（1）①从A到B，由动能定理得：mgR=EKB-0，则物块到达B时的动能：EKB=mgR；

②离开C后，物块做平抛运动，水平方向：s=vCt，竖直方向：h=gt2，物块在C点的动能：EKC=mvC2，解得：EKC=；

③由B到C过程中，由动能定理得：-Wf=mvC2-mvB2，

克服摩擦力做的功：Wf=mgR-；④B到C过程中，克服摩擦力做的功：

Wf=μmgL=mgR-，则：μ=；

（2）实验步骤④⑤的目的，是通过多次实验减小实验结果的误差；实验测得的μ值比实际值偏大，其原因除了实验中测量量的误差之外，其他的可能是圆弧轨道存在摩擦，接缝B处不平滑等．

【思路点拨】（1）物块由A到B点过程，由动能定理可以求出物块到达B时的动能；

物块离开C点后做平抛运动，由平抛运动的知识可以求出物块在C点的速度，然后求出在C点的动能；由B到C，由动能定理可以求出克服摩擦力所做的功；由功的计算公式可以求出动摩擦因数．（2）多次实验的目的是减小实验误差，误差偏大的原因是存在摩擦阻力．熟练应用动能定理、平抛运动规律、功的计算公式即可正确解题，学会根据实验数据来实验结果分析，注意实验误差不会没有，只能降低．15.某电阻元件的阻值R随温度t变化的图像如图甲所示。一个同学进行了如下设计：将一电动势E=1.5V（内阻不计）的电源、量程5mA内阻为100Ω的电流表、电阻箱R′以及用该电阻元件R，串联成如图乙所示的电路。如果把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简单的“金属电阻温度计”。①电流刻度较小处对应的温度刻度

；（选填“较高”或“较低”）②若电阻箱阻值R′=250Ω，图丙中3mA刻度处对应的温度数值为

℃。（2）（10分）某同学为了测量电流表A1的内阻精确值，有如下器材：电流表A1（量程300mA，内阻约为5Ω）；电流表A2（量程600mA，内阻约为1Ω）；电压表V（量程15V，内阻约为3kΩ）；滑动变阻器R1（0～5Ω，额定电流为1A）；滑动变阻器R2（0～50Ω，额定电流为0.01A）；电源E（电动势3V，内阻较小）；定值电阻R0

（5Ω）；

单刀单掷开关一个、导线若干。①

要求待测电流表A1的示数从零开始变化，且多测几组数据，尽可能的减少误差，以上给定的器材中滑动变阻器应选

。在答题卡的方框内画出测量用的电路原理图，并在图中标出所用仪器的代号。②若选测量数据中的一组来计算电流表A1的内阻r1，则r1的表达式为r1

=

；上式中各符号的物理意义是_______________________

_______

。参考答案：(1)(3分)较高

（3分）50

(2)（2）①R1（2分）；原理图见右图（4分）。

②（2分）；

I2、I1分别为某次实验时电流表A2、A1的示数，RO是定值电阻的电阻大小四、计算题：本题共3小题，共计47分16.在一端封闭、内径均匀的直玻璃管内，有一段水银柱封闭一定质量的理想气体a。将管口向上竖直放置，若温度为T=300K，达到平衡时，气柱a的长度为L=30cm；将管口向下竖直放置，若温度为T1=350K，达到平衡时，气柱a的长度为L1=40cm。然后将管平放在水平桌面上，平衡时气柱a的长度为L2=36cm，求此时温度T2。（已知大气压P0=75cmHg，不计玻璃管和水银的体积随温度的变化）34.[物理选修3—4模块]（15分）参考答案：17.如图所示，质量为m=0.4kg的小物块从高h=0.4m的坡面顶端由静止释放，滑到粗糙的水平台上，滑行距离l=1m后，从边缘O点水平飞出，击中平台右下侧挡板上的p点，以O为原点在竖直面内建立如图所示的平面直角坐标系，挡板形状满足方程（单位：m），小物块从坡面上滑下时客服摩擦力做功1J，小物块与平台表面间的动摩擦因数，g=10m/s2，求：（1）小物块从边缘O点抛出时的速度大小。（2）P点的坐标。参考答案：【知识点】动能定理的应用；平抛运动．D2E2【答案解析】（1）1m/s(2)（1m，-5m）。解析：（1）对小物块，从释放至到达O点的过程中，有：解得：。（2）小物块O点水平抛出后满足x=vt

又有

联立解得x=1m，y=-5m

所以P点坐标为（1m，-5m）。【思路点拨】（1）对小物块从开始到达O点的过程运用动能定理，求出小物块的速度；（2）平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据平抛运动的规律求出平抛运动的轨迹方程，结合两个轨迹方程求出交点坐标．本题考查了动能定理和平抛运动的综合运用，运用动能定理解题关键选择好研究的过程，分析过程中有哪些力做功，然后根据动能定理列式求解．18.（10分）如图所示，匀强磁场的磁感强度B＝0.8T，竖直向下穿过水平放置的矩形线框MNPQ，MN＝PQ＝2m，MP＝NQ＝1m，ab是用与线框相同的导线制成，它们单位长度的电阻R0＝0.1/m，不计摩擦。ab杆从MP处开始以v＝5m/s的速度向右匀速滑动。

（1）关于ab杆两端的电势差的讨论：某同学认为：ab杆两