山西省太原市星火第一中学2022年高三物理期末试题含解析

山西省太原市星火第一中学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.列沿轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形如右图实线所示，经t=0.1s波形如图虚线所示，则（

D

）A．这列波的波长为4mB．周期为0.4sC．振幅为20cmD．波速可能是0.9m/s参考答案：D2.物理学家勇于创新、实事求是的科学态度、科学思想和方法，始终激励着我们。以下说法符合物理史实的是

A．洛伦兹发现了磁场对运动电荷的作用规律

B．奥斯特通过实验发现了电流能产生磁场

C．亚里士多德发现了力是改变物体运动状态的原因

D．牛顿通过扭秤实验测出了万有引力常量参考答案：AB3.（单选）一列简谐横波沿X轴正向传播,t=0时的图像如图所示,，此时刻后后介质中P质点回到平衡位置的最短时间为0.2S,Q质点回到平衡位置的最短时间为1s，已知t=0时两质点相对平衡位置的位移相同，则A、该简谐波的传播周期为1.2sB、该简谐波的传播速度为0.05m/sC。t=0时P质点的加速度沿y轴正方向。D、经过1s质点Q向右移动了0。05m参考答案：4.（单选）如图所示，木盒中固定一质量为m的砝码，木盒和砝码在水平桌面上一起以一定的初速度滑行一段距离后停止。今拿走砝码，而持续施加一个竖直向下的恒力F（F=mg，g为重力加速度），其他条件不变，则两种情况下

A．木盒的加速度相同

B．木盒滑行的距离相同

C．木盒滑行的时间相同

D．木盒滑行时对桌面的压力相同参考答案：D5.一个内壁光滑、绝热的气缸固定在地面上，绝热的活塞下方封闭着空气，若突然用竖直向上的力F将活塞向上拉一些，如图所示．则缸内封闭着的气体

（）

A．每个分子对缸壁的冲力都会减小

B．单位时间内缸壁单位面积上受到的气体分子碰撞的次数减少

C．分子平均动能不变

D．若活塞重力不计，拉力F对活塞做的功等于缸内气体内能的改变量参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一列简谐波在t=0.8s时的图象如图甲所示，其x=0处质点的振动图象如图乙所示，由图象可知：简谐波沿x轴

▲

方向传播（填“正”或“负”），波速为

▲

m／s，t=10.0s时刻，x=4m处质点的位移是

▲

m．参考答案：7.（3分）如图所示，在光滑的水平支撑面上，有A、B两个小球。A球动量为10kg·m/s，B球动量为12kg·m/s。A球追上B球并相碰，碰撞后，A球动量变为8kg·m/s，方向没变，则A、B两球质量的比值为

。

参考答案：

答案：8.一个中子轰击铀核（）可裂变生成钡（）和氪（）.已知、、和中子的质量分别是mu、mBa、mKr、mn，则此铀裂变反应的方程为

▲；该反应中一个裂变时放出的能量为

▲．（已知光速为c）⑶在某次冰壶比赛中，运动员将一冰壶甲以4m/s速度推出，与正前方另一静止的相同质量的冰壶乙发生对心正碰，碰撞后冰壶乙以3m/s速度沿向前滑行，方向与冰壶甲运动方向相同，①求碰后瞬间冰壶甲的速度；②试通过计算说明该碰撞是弹性碰撞还是非弹性碰撞．参考答案：9.He一Ne激光器产生的波长为6.3×10-7m的谱线是Ne原子从激发态能级（用E1表示）向能量较低的激发态能级（用E2表示）跃迁时发生的；波长为3.4×10-6m的谱线是Ne原子从能级E1向能级较低的激发态能级（用E3表示）跃迁时发生的．已知普朗克常量h与光速c的乘积hc=1.24×10-6m·eV．则波长为3.4×10-6m的谱线对应的能量

▲

（填“大于”或“小于”）波长为6.3×10-7m的谱线对应的能量。并求出Ne的激发态能级E3与E2的能级差为

▲

eV（结果保留2位有效数字）．参考答案：小于

1.6（10.（4分）利用扫描隧道显微镜(STM)可以得到物质表面原子排列的图象，从而可以研究物质的构成规律，下面的照片是一些晶体材料表面的STM图象，通过观察、比较，可以看到这些材料都是由原子在空间排列而构成，具有一定的结构特征。则构成这些材料的原子在物质表面排列的共同特点是(1)_____________________________________________________________________；(2)_____________________________________________________________________。参考答案：答案：在确定方向上原子有规律地排列在不同方向上原子的排列规律一般不同原子排列具有一定对称性等11.某同学想利用DIS测电风扇的转速和叶片长度，他设计的实验装置如图甲所示.该同学先在每一叶片边缘粘上一小条长为△l的反光材料，当叶片转到某一位置时，光传感器就可接收到反光材料反射的激光束，并在计箅机屏幕上显示出矩形波，如图乙所示.已知屏幕横向每大格表示的时间为5.00×10-3s.则电风扇匀速转动的周期为________s;若用游标卡尺测得△l的长度如图丙所示，则叶片长度为________m.参考答案：4.2×10-2；0.2312.如图所示，为一气体温度计的结构示意图。储有一定质量理想气体的测温泡P通过细管与水银压强计左臂A相连，压强计右管B和C与大气相通。移动右管B可调节其水银面的高度，从而保证泡内气体体积不变。当测温泡P浸在冰水混合物中、大气压强相当于76cm高水银柱所产生的压强时，压强计左右两管的水银面恰好都位于图示刻度尺的零刻度处。（1）使用这种温度计，其温度计上的刻度是__________的；（选填“均匀”、“不均匀”）（2）图中刻度尺上的刻度为3.8cm处所对应的温度为____________℃；（3）当大气压强减少到75cmHg时，将测温泡P浸在冰水混合物中，调节右管同时移动刻度尺，使压强计左右两管的水银面恰好都位于刻度尺的零刻度处，但不改变其温度刻度，则测量值____________真实值（选填“大于”、“小于”或“等于”）。此时若实际温度变化10℃，则从温度计刻度上读出温度变化是___________℃。参考答案：13.(选修模块3-4)一列沿着x轴正方向传播的横波，在t=O时刻的波形如图甲所示。图甲中某质点的振动图象如图乙所示。质点N的振幅是

m，振动周期为

s，图乙表示质点

(从质点K、L、M、N中选填)的振动图象。该波的波速为

m／s。参考答案：答案：0.8；4；L；0.5解析：

从甲、乙图可看出波长λ=2.0m，周期T=4s，振幅A=0.8m；乙图中显示t=0时刻该质点处于平衡位置向上振动，甲图波形图中，波向x轴正方向传播，则L质点正在平衡位置向上振动，波速v=λ/T=0.5m/s。三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图所示，在滑雪运动中一滑雪运动员，从倾角θ为37°的斜坡顶端平台上以某一水平初速度垂直于平台边飞出平台，从飞出到落至斜坡上的时间为1.5s，斜坡足够长，不计空气阻力，若g取10m/s2，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：(1)运动员在斜坡上的落点到斜坡顶点(即飞出点)间的距离；(2)运动员从斜坡顶端水平飞出时的初速度v0大小.参考答案：18.75m

试题分析：（1）根据位移时间公式求出下落的高度，结合平行四边形定则求出落点和斜坡顶点间的距离。（2）根据水平位移和时间求出初速度的大小。（1）平抛运动下落的高度为：则落点与斜坡顶点间的距离为：（2）平抛运动的初速度为：【点睛】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式和数学公式进行求解，并且要知道斜面的倾角是与位移有关，还是与速度有关。15.质量分别为m和3m的A、B两个小球以相同的速率v沿同一直线相向运动，碰后B球停止不动，试求A球碰后的速度，并判断它们之间发生的是弹性碰撞还是非弹性碰撞（说明理由）．参考答案：弹性碰撞取B球碰前的速度方向为正方向，设A球碰后的速度为v′，由动量守恒定律有解得，方向与B球碰前的速度方向相同由于，故碰撞前后的总动能相等，则此碰撞是弹性碰撞四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图，质量为m的b球用长h的细绳悬挂于水平轨道BC的出口C处．质量也为m的小球a，从距BC高h的A处由静止释放，沿ABC光滑轨道滑下，在C处与b球正碰并与b粘在一起．已知BC轨道距地面有一定的高度，悬挂b球的细绳能承受的最大拉力为2.8mg．试问：①a与b球碰前瞬间的速度多大？②a、b两球碰后，细绳是否会断裂？（要求通过计算回答）参考答案：解：①设a球经C点时速度为vC，a球下滑过程机械能守恒，则由机械能守恒得：mgh=mvC2，解得：vC=，即a与b球碰前的速度为：；②设b球碰后的速度为v，a、b两球碰撞过程系统动量守恒，以a球的初速度方向为正方向，由动量守恒得：mvC=（m+m）v，解得：v=，小球被细绳悬挂绕O摆动时，若细绳拉力为T，由牛顿第二定律得：T﹣2mg=2m，解得：T=3mg＞2.8mg，细绳会断裂；答：①a与b球碰前瞬间的速度为；②a、b两球碰后，细绳会断裂．【考点】动量守恒定律；向心力；机械能守恒定律．【分析】①由机械能守恒定律可以求出小球a的速度；②由动量守恒定律求出碰撞后小球的速度，然后由牛顿第二定律求出绳子的拉力，根据拉力大小分析答题．17.如图所示，倾角为θ=37°的传送带以较大的恒定速率逆时针转动，一轻绳绕过固定在天花板上的轻滑轮，一端连接放在传送带下端质量为m的物体A，另一端竖直吊着质量为、电荷量为q=（k为静电力常量）带正电的物体B，轻绳与传送带平行，物体B正下方的绝缘水平面上固定着一个电荷量也为q带负电的物体C，此时A、B都处于静止状态．现将物体A向上轻轻触动一下，物体A将沿传送带向上运动，且向上运动的最大距离为l．已知物体A与传送带的动摩擦因数为μ=0.5，A、B、C均可视为质点，重力加速度为g，不计空气阻力．求：（1）物体A、B处于静止状态时物体B、C间的距离；（2）从物体B开始下落到与物体C碰撞的过程中，电场力对物体B所做的功．参考答案：【考点】：功能关系；牛顿第二定律．【分析】：（1）开始时刻，物体A、B均保持静止，分别受力分析后根据平衡条件列式后联立求解即可；（2）BC碰撞后，物体A上升过程是匀减速直线运动，根据牛顿第二定律列式求解加速度，根据运动学公式求解BC碰撞前的速度；物体B下降过程，对A、B整体由功能关系列式求解电场力对物体B所做的功．：解：（1）开始时，A、B均静止，设物体B、C间的距离为l1，由平衡条件有：对A：T=mgsinθ+μmgcosθ

对B：T=解得：l1=（2）B、C相碰后，A将做匀减速运动，由牛顿第二定律有：mgsinθ+μmgcosθ=ma

由运动公式有：0﹣=﹣2a（l﹣l1）

解得：物体B下降过程对A、B整体由功能关系有：=（m+）解得：W电=mgl

答：（1）物体A、B处于静止状态时物体B、C间的距离为；（2）从物体B开始下落到与物体C碰撞的过程中，电场力对物体B所做的功为mgl．【点评】：本题关键是明确物体A、B的受力情况、运动情况和能量转化情况，结合牛顿第二定律、运动学公式和功能关系列式求解，基础题目．18.内半径为R的直立圆柱器皿内盛水银，绕圆柱轴线匀速旋转（水银不溢，皿底不露），稳定后的液面为旋转抛物面。若取坐标原点在抛物面的最低点，纵坐标轴z与圆柱器皿的轴线重合，横坐标轴r与z轴垂直，则液面的方程为，式中ω为旋转角速度，g为重力加速度（当代已使用大面积的此类旋转水银液面作反射式天文望远镜）。观察者的眼睛位于抛物面最低点正上方某处，保持位置不变，然后使容器停转，待液面静止后，发现与稳定旋转时相比，看到的眼睛的像的大小、正倒都无变化。求人眼位置至稳定旋转水银面最低点的距离。参考答案：旋转抛物面对平行于对称轴的光线严格聚焦，此抛物凹面镜的焦距为

．

由式，旋转抛物面方程可表示为

．

停转后液面水平静止．由液体不可压缩性，知液面上升．以下求抛物液面最低点上升的高度．抛物液面最低点以上的水银，在半径、高的圆柱形中占据体积为的部分，即附图中左图阴影部分绕轴线旋转所得的回转体；其余体积为的部分无水银．体在高度处的水平截面为圆环，利用抛物面方程，得处圆环面积

．

将体倒置，得附图中右图阴影部分绕轴线旋转所得的回转体，相应抛物面方程变为

，

其高度处的水平截面为圆面，面积为

．

由此可知

，

即停转后抛物液面最低点上升

．

因抛物镜在其轴线附近的一块小面积可视为凹球面镜，抛物镜的焦点就是球面镜的焦点，故可用球面镜的公式来处理问题.两次观察所见到的眼睛的像分别经凹面镜与平面镜