山西省忻州市办事处联校2022年高三物理期末试卷含解析

山西省忻州市办事处联校2022年高三物理期末试卷含解析一、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.篮球从高处释放，在重力和空气阻力的作用下加速下降过程，正确的是A．合力对篮球做的功等于篮球动能的增加量B．重力对篮球做的功等于篮球重力势能的减少量C．篮球重力势能的减少量等于动能的增加量D．篮球克服空气阻力所做的功等于篮球机械能的减少量参考答案：ABD2.（单选）高速公路限速120km/h，一般也要求速度不小于80km/h。冬天大雾天气的时候高速公路经常封道，否则会造成非常严重的车祸。如果某人大雾天开车在高速上行驶，设能见度(观察者与能看见的最远目标间的距离)为30m，该人的反应时间为0.5s，汽车刹车时能产生的最大加速度的大小为5m/s2，为安全行驶，汽车行驶的最大速度是(B) A．10m/s B．15m/s C．m/s D．20m/s参考答案：B3.如图所示，—细束光经玻璃三棱镜折射后分解为互相分离的a、b、c三束单色光。比较a、b、c三束光，可知A．若它们都能使某种金属产生光电效应，c光照射出光电子的

最大初动能最大B．当它们在真空中传播时，a光的速度最大C．分别用这三种光做光源，使用同样的装置进行双缝干涉实验，

a光的干涉条纹中相邻亮纹的间距最小D．若它们都从玻璃射向空气，c光发生全反射的临界角最大参考答案：A由题图可知三种色光中c的偏折程度最大，知c的折射率最大，a的折射率最小，则c的频率最大，a的频率最小，根据光电效应方程EKm=hγ-W0，频率越大，照射出光电子的最大初动能越大，所以c光照射出的光电子最大初动能最大，故A正确．三种光在真空中传播时，速度相等，B错误。根据λ=得，a的波长最大，c的波长最短，又，故用同样的装置进行双缝干涉实验，a光的干涉条纹中相邻亮纹的间距最大，C错误．根据sinC=得，折射率越大，临界角越小，所以从玻璃射向空气，c光的临界角最小，故D错误．本题选A。4.（单选）如图所示，弹簧固定在水平地面上，一小球自弹簧上端某高度h（h>0）处下落，不计空气阻力及弹簧压缩过程中的能量损失。关于此后小球运动过程，下列说法正确的是A.小球从接触弹簧开始，到离开弹簧的过程中，速度与加速度方向先相反后相同B.小球在压缩弹簧向下运动过程中，球处于失重状态；在弹簧向上弹起小球的过程中，球处于超重状态C.小球向下运动，从接触弹簧到压缩到最低的过程中，重力势能一直减小，弹性势能一直增加D.小球仍能返回到最初的位置，小球在整个运动过程中机械能一直不变参考答案：C5.如图所示，小球m分别从A点和B点无初速地释放，则经过最低点C时，小球的速率之比VA：VB为（空气阻力不计）：

A．2：1

B．1：2

C．1：

D．：1参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（4分）在外界气压为1标准大气压的状况下，将半径为0.1m的两个马德堡半球合拢，抽去里面一部分空气，使得球内部气体的压强降为0.5个标准大气压，估算大约需要用力

N才能将两半球拉开；两半球密封处每1cm长度受到的挤压力的大小约为__________

N。参考答案：500π；257.（4分）一束质量为m、电量为q的带电粒子以平行于两极板的速度v0进入匀强电场，如图所示，如果两极板间电压为U，两极板间的距离为d，板长为L，设粒子束不会击中极板，则粒子从进入电场到飞出极板时电势能的变化量为

（粒子的重力忽略不计）。参考答案：答案：8.如图所示，长L的轻直杆两端分别固定小球A和B，A、B都可以看作质点，它们的质量分别为2m和m。A球靠在光滑的竖直墙面上，B球放置在光滑水平地面上，杆与竖直墙面的夹角为37o。现将AB球由静止释放，A、B滑至杆与竖直墙面的夹角为53o时，vA：vB＝____________，A球运动的速度大小为____________。

参考答案：4：3，（或0.559）9.如图所示为“风光互补路灯”系统，它在有阳光时通过太阳能电池板发电，有风时通过风力发电机发电，二者皆有时将同时发电，并将电能输至蓄电池储存起来，供路灯照明使用。为了能使蓄电池的使用寿命更为长久，一般充电至90％左右即停止，放电余留20％左右即停止电能输出。下表为某型号风光互补路灯系统配置方案：风力发电机太阳能电池组件其他元件最小启动风速1.0m/s太阳能电池36W蓄电池500Ah-12V最小充电风速2.0m/s最大限制风速12.0m/s太阳能转化效率15%大功率LED路灯80W-12V最大输出功率400W如果当地垂直于太阳光的平面得到的太阳辐射最大强度约为240W/m2，要想使太阳能电池的最大输出功率达到36W，太阳能电池板的面积至少要______________m2。

当风速为6m/s时，风力发电机的输出功率将变为50W，在这种情况下，将蓄电池的电能由20%充至90%所需时间为______________h；参考答案：1，84

10.如右图所示是利用沙摆演示简谐运动图象的装置。当

盛沙的漏斗下面的薄木板被水平匀速拉出时，做简谐运动的漏斗漏出的沙在板上形成的曲线显示出沙摆的振动位移随时间的变化关系，已知木板被水平拉动的速度为，右图所示的一段木板的长度为，重力加速度为，漏沙时不计沙摆的重心变化。则这次实验沙摆的振动周期

▲

，摆长

▲

。参考答案：

11.在验证牛顿运动定律的实验中有如图（a）所示的装置，小车放在斜面上，车前端拴有不可伸长的细线，跨过固定在斜面边缘的小滑轮与重物相连，小车后面与穿过打点计时器的纸带相连。开始时，小车停在靠近打点计时器的位置，重物到地面的距离小于小车到滑轮的距离。启动计时器，释放重物，小车在重物牵引下，由静止开始沿斜面向上运动，重物落地后，小车会继续向上运动一段距离。打点计时器使用的交流电频率为50Hz。图（b）中a、b、c是小车运动纸带上的三段，纸带运动方向如图箭头所示。（1）根据所提供的纸带和数据，计算打c段纸带时小车的加速度大小为

m/s2（计算结果保留两位有效数字）。（2）打a段纸带时，小车的加速度大小是2.5m/s2，请根据加速度的情况，判断小车运动的最大速度可能出现在b段纸带中的

两点之间。（3）若g取，由纸带数据可推算出重物m与小车的质量M之比为m：M=

。参考答案：（1）5.0（3分）；（2）D4D5（3分）；(3)1：112.一颗行星的半径为R，其表面重力加速度为g0，引力常量为G，则该行星的质量为

，该行星的第一宇宙速度可表示为

。参考答案：

13.如图所示为一圆拱桥，最高点的半径为40m。一辆质量为1.2×103kg的小车，以10m／s的速度经过拱桥的最高点。此时车对桥顶部的压力大小为_________N；当过最高点的车速等于_________m/s时，车对桥面的压力恰好为零。（取g=10m／s2）参考答案：

20

三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图所示，荧光屏MN与x轴垂直放置，荧光屏所在位置横坐标x0＝40cm，在第一象限y轴和MN之间存在沿y轴负方向的匀强电场，在第二象限有半径R＝10cm的圆形磁场，磁感应强度大小B＝0.4T，方向垂直xOy平面向外。磁场的边界和x轴相切于P点。在P点有一个粒子源，平行于坐标平面，向x轴上方各个方向发射比荷为1.0×108C./kg的带正电的粒子，已知粒子的发射速率v0＝4.0×106m/s。不考虑粒子的重力粒子间的相互作用。求(1)带电粒子在磁场中运动的轨迹半径;(2)若所有带电粒子均打在x轴下方的荧光屏上，求电场强度的最小值参考答案：（1）（2）【详解】（1）粒子在磁场中做圆周运动，其向心力由洛伦兹力提供，即：，则；（2）由于r＝R，所以所有粒子从右半圆中平行x轴方向进入电场进入电场后，最上面的粒子刚好从Q点射出电场时，电场强度最小，粒子进入电场做类平抛运动，水平方向上竖直方向，联立解得最小强度为：；15.（6分）小明在有关媒体上看到了由于出气孔堵塞，致使高压锅爆炸的报道后，给厂家提出了一个增加易熔片（熔点较低的合金材料）的改进建议。现在生产的高压锅已普遍增加了含有易熔片的出气孔（如图所示），试说明小明建议的物理道理。参考答案：高压锅一旦安全阀失效，锅内气压过大，锅内温度也随之升高，当温度达到易熔片的熔点时，再继续加热易熔片就会熔化，锅内气体便从放气孔喷出，使锅内气压减小，从而防止爆炸事故发生。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图甲所示，质量为m＝1kg的物体置于倾角为θ＝37°的固定且足够长的斜面上，对物体施以平行于斜面向上的拉力F,t1＝1s时撤去拉力，物体运动的部分v—t图像如图乙所示．试求：(g取10m/s2)（1）拉力F的大小．（2）t＝4s时物体的速度v的大小．参考答案：17.如图所示，长为m木板，质量为M=2kg放在摩擦因数u1=0.2的粗糙水平面上，在板的右前端放有一质量为的小滑块。（可看成是质点）。滑块与板的摩擦因数，开始时它们都静止。现对M的左端施一水平恒力推M向右运动。问（）

（1）F推M向右运动的过程中，M、m的加速度各为多少？（2）要使m与M脱离，则推力F的作用时间至少为多大？

参考答案：解：

（2分）

（4分）（2）设F作用t移后撤去，它们由于惯性再次再次发生相对滑动。恰好脱离时它们速度相同。根据相对运动公式：

（2分）刚撤去F时，它们的相对速度

（1分）

（1分）

（1分）

（1分）

（2分）

（2分）解出：s

（1分）

18.如图