辽宁省抚顺市高级中学2022年度高三物理期末试卷含解析

辽宁省抚顺市高级中学2022年度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.（单选）右图甲是回旋加速器的原理示意图。其核心部分是两个D型金属盒，在加速带电

粒子时，两金属盒置于匀强磁场中（磁感应强度大小恒定），并分别与高频电源相连。加

速时某带电粒子的动能EK随时间t变化规律如下图乙所示，若忽略带电粒子在电场中的

加速时间，则下列判断正确的是（）

A.高频电源的变化周期应该等于tn—tn-1

B.在EK-t图象中t4—t3=t3—t2=t2—tl

C,粒子加速次数越多，粒子获得的最大动能一定越大

D.不同粒子获得的最大动能都相等

图甲图乙

参考答案：

B

2.装修公司进行家居装饰时，有时会有这样的需求：在墙上同一竖直线上从上到

下，按照一定的间距要求，喷涂上相应的颜色，可以用喷枪染料液喷射出去。喷枪

是水平放置且固定的，图示虚线分别为水平线和竖直线。/、B、C、〃四个液滴可

以视为质点；不计空气阻力，要求48、BC、5间距依次为7cm、5cm、3cm,D与水

平线的间距为lcm,如图所示，正确的是

硝-…

iA

A.ABCD四个液滴的射出速度可以相同，要达到目的，只需要调整它们的

出射时间间隔即可

B.ABCD四个液滴在空中的运动时间是相同的

C.ABCD四个液滴出射速度之比应为1：2：3：4

D.ABCD四个液滴出射速度之比应为3：4：6：12

参考答案:

D

3.在第16届广州亚运会上，中国跳水队包揽全部10枚金牌。如图是某跳水运动员

最后踏板的过程，运动员从高处落到处于自然状态的跳板（A位置）上，随跳板

一同向下运动到最低点（B位置）。对于运动员从A位置运动到B位置的过程

中，下列说法正确的是

A.运动员到达最低点B位置时处于超重状态

B.在这个过程中，运动员的加速度先减小后反向增大

C.在这个过程中，运动员的动能一直在减小

D.在这个过程中，跳板对运动员的弹力一直增大

B

参考答案:

ABD

4.（多选）如图8所示，离水平地面一定高处水平固定一内壁光滑的圆筒，筒内固定一轻

质弹簧，弹簧处于自然长度.现将一小球从地面以某一初速度斜向上抛出，刚好能水平进

入圆筒中，不计空气阻力.下列说法中正确的是（）

A.弹簧获得的最大弹性势能等于小球抛出时的动能

B.小球抛出的的过程中处于失重状态

C.小球压缩弹簧的过程小球减小的动能等于弹簧增加的势能

D.小球从抛出到将弹簧压缩到最短的过程中小球的机械能守恒

参考答案：

【知识点】机械能守恒定律；平抛运动.D2E3

【答案解析】BC解析：A、小球抛出到将弹簧压缩过程，小球的动能、重力势能和弹簧

的弹性势能总量守恒，小球的动能转化为重力势能和弹簧的弹性势能，则弹簧获得的最大

弹性势能小于小球抛出时的动能，故A错误；B、抛出过程受到重力，加速度向下，故小

球失重，故B正确；C、小球压缩弹簧的过程中，小球与弹簧组成的系统机械能守恒，故

小球减小的动能等于弹簧增加的势能，故C正确；D、小球抛出到将弹簧压缩过程，小球的

动能、重力势能和弹簧的弹性势能总量守恒，可知小球的机械能不守恒，故D错误；故选

BC

【思路点拨】小球运动的逆过程是平抛运动，而平抛运动可以沿水平和竖直方向正交分

解，根据运动学公式结合几何关系可以列式求解；小球抛出到将弹簧压缩过程，小球的动

能、重力势能和弹簧的弹性势能总量守恒.

5.如图所示，平行板电容器AB两极板水平放置，与电源相连接，已知A和电源

正极相连，一带正电小球由P点水平射入，打在B极板上的N点，小球的重力不

能忽略，现通过上下平行移动A板，B板不动，来改变两极板间距（未碰到小

球）后，现仍使带正电小球由P点以相同的水平初速度射入，则下列说法正确的

是

「-------1

।1=iA

、

A.若电键仍闭合，当AB间距减小时•，小球打在N点的左侧

B.若电键仍闭合，当AB间距增大时，小球打在N点的左侧

C.若电键断开，当AB间距减小时，小球仍打在N点

D.若电键断开，当AB间距增大时，小球打在N点的右侧

参考答案：

AC

二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分

6.（1）已知能使某金属产生光电效应的极限频率为乙，当用频率为2%的单色光

照射该金属时，所产生的光电子的最大初动能为o当照射光的频率

继续增大时，则逸出功（填“增大”“减小”或“不变”）

（2）如图所示，一个有界的匀强磁场，磁感应强度B=0.50T,磁场方向垂直于纸

面向里，MN是磁场的左边界。在距磁场左边界MN的1.0m处有一个放射源A,内装

放射物质智取（镭），智网发生a衰变生成新核Rn（氨）。放在MN左侧的粒子接

收器接收到垂直于边界MN方向射出的a粒子，此时接收器位置距直线0A的距离

为1.0mo

①试写出Ra的衰变方程；

②求衰变后Rn（氢）的速率.（质子、中子的质量为1.6X10"kg,电子电量

-1Q

e=1.6X10C）

参考答案：

（1）hH）（2分）«（2分）

(2)

①鬻&W沁+扭e

②对a粒

2

VqBR

qvB=mv

r«m=------

动量守恒得O=mva-Mv

19

2x1.6xl0'xl.0x0.5,5

--------------------------------------------------Tyj----m/s=4.5xl0m/s

222x1,6xl0-27

7.用A、B两个弹簧秤拉橡皮条的D端（0端固定），当D端达到E处时，&+户=90°

然后保持A的读数不变，&角由图中所示的值逐渐变小时，要使D端仍在E处，则产

角（选填：增大、保持不变或减小），B弹簧秤的拉力大

小o（选填：增大、保持不变或减小）.

参考答案：

减小，减小,

试题分析，当a角不变时，根据平行四边形法则做出合力的大小与方向来，如图所示，当&角逐减小

时，再次利用平行四边形法则做出合力来，要求二个合力的大小和方向均相同，B强菁评的拉力还不变，由

图可以看出，6角在逐渐减小，2?强菩秤的拉力也在逐渐减小.

考点，力的平行四边形法则.

8.某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验，图

<a）为实验装置简图。（交流电的频率为50Hz）

纸带运动方向

—A]W—A.<

6.196.707217.72

单位：cm

(1)图(b)为某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车的加速度大小

为m/s2o(保留二位有效数字)

(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

1

m及对应的加，数据如下表:

实验次

12345678

数

小车加

速度

1.901.721.491.251.000.750.500.30

a/m?s—2

小车质

量0.250.290.330.400.500.711.001.67

m/kg

-/kg-14.003.453.032.502.001.411.000.60

m

请在方格坐标纸中画出。一短图线，并从图线求出小车加速度a与质量倒数羡之

间的关系式是。

（3）保持小车质量不变，改变砂和砂桶质量，该同学根据实验数据作出了加速

度a随合力F的变化图线如图（c）所示。该图线不通过原点，其主要原因

是。

参考答案:

(1)a=3.2m/s2

（3）实验前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分

9.一个小物块从斜面底端冲上足够长的斜面后，返回到斜面底端。已知小物块的初

动能为E,它返回斜面底端的速度大小为V,克服摩擦阻力做功为E/2。若小物块

冲上斜面的初动能变为2E,则返回斜面底端时的动能力____；速度大小

为。

参考答案：

E、&

10.地球第一宇宙速度为,是人造地球卫星的（最大、最小）发射

速度，是人造地球卫星的（最大、最小）环绕速度。

参考答案：

7.9km/s＞最小、最大

11..已知地球自转周期为T,地球半径为R,引力常量为G,地球同步卫星离地

面的高度约为地球半径的6倍，则地球同步卫星的速度大小为；地球

的质量为»

参考答案:

12.如图所示，质量为机、边长为L的正方形线圈ABCD由n匝导线绕成，线

圈中有顺时针方向大小为/的电流，在AB边的中点用细线竖直悬挂于轻杆一端，

轻杆另一端通过竖直的弹簧固定于地面，轻杆可绕杆中央的固定转轴O在竖直平

面内转动。在图中虚线的下方，有与线圈平面垂直的匀强磁场，磁感强度为B,平

衡时，CD边水平且线圈有一半面积在磁场中，忽略电流/产生的磁场，穿过线圈

的磁通量为—；弹簧受到的拉力为。

参考答案:

答案.5Z2/2mg+nBIL

13.（1）（6分）如图所示为氢原子的能级图。让一束单色光照射到大量处于基态

（量子数n=l）的氢原子上，被激发的氢原子能自发地发出3种不同频率的色光,

则照射氢原子的单色光的光子能量为—eV。用这种光照射逸出功为4.54eV的金

属表面时，逸出的光电子的最大初动能是eVo

«£7eV

8.................0

4-----------------0.85

3-----------------1.51

2---------------3.4

736

参考答案:

12.097.55

三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分

14.（选修3-3）（6分）如图所示，用面积为S的活塞在汽缸内封闭卜

着一定质量的空气，活塞质量为勿，在活塞上加一恒定压力凡使活塞下守

降的最大高度为?力，已知此过程中气体放出的热量为。，外界大气压强为rn

R,问此过程中被封闭气体的内能变化了多少？

参考答案：

解析：由热力学第一定律△沪件0得

△代（F+mg+P0S）△力一0（6分）

15.（简答）光滑的长轨道形状如图所示，下部为半圆形，半径为R,固定在竖直平面

内.质量分别为m、2m的两小环A、B用长为R的轻杆连接在一起，套在轨道上，A环

距轨道底部高为2R.现将A、B两环从图示位置静止释放.重力加速度为g.求：

（1）A环到达轨道底部时，两环速度大小；

（2）运动过程中A环距轨道底部的最大高度；

（3）若仅将轻杆长度增大为2伍，其他条件不变，求运动过程中A环距轨道底部的最

大高度.

参考答案:

（1）A环到达轨道底部时，两环速度大小为

10

(2)运动过程中A环距轨道底部的最大高度为互R；

(3)若仅将轻杆长度增大为2«R,其他条件不变，运动过程中A环距轨道底部的最大

2+啦

高度为一—.R

解：(1)A、B都进入圆轨道后，两环具有相同角速度，则两环速度大小一定相等，

对系统，由机械能守恒定律得：mg?2R+2mg?2R=2(m+2m)v2,解得：v=J3期；

(2)运动过程中A环距轨道最低点的最大高度为hi,如图所示，整体机械能守恒：

10

mg?2R+2mg?3R=2mg(h-R)+mgh,解得：h=3R；

(3)若将杆长换成2«R,A环离开底部的最大高度为h2.如图所示.

整体机械能守恒：mg?2R+2mg(2R+2&R)=mgh'+2mg(h，2R),

2+啦

解得：h，=一—R；

答:(1)A环到达轨道底部时，两环速度大小为V3°；

10

(2)运动过程中A环距轨道底部的最大高度为与R；

(3)若仅将轻杆长度增大为2芯R,其他条件不变，运动过程中A环距轨道底部的最大

2+啦

高度为一—.R

四、计算题：本题共3小题，共计47分

16.如图所示，一个透明的圆柱横截面的半径为R,折射率是百，AB是一条直径，现有

一束平行光沿AB方向射入圆柱体。若有一条光线经折射后恰经过B点，求:

(i)这条入射光线到AB的距离是多少？

(ii)这条入射光线在圆柱体中运动的时间是多少?

参考答案：

3R

⑴出’；(ii)t=-~

(I)设光线经P点折射后如图所示：根据折射定律可得:

n——sina-

3①

_sing

在AOBC中：②

由①②式解得：a=60°p=30°

所以:CD=Rsina=-③

BC=CD

sin(a-6)

(II)在ADBC中:④

BC3R

t=T=/⑤

17.一光滑圆环固定在竖直平面内，环上套着两个小球A和B(中央有孔)，A、B间由细绳

连接，它们处于如图所示位置时恰好都能保持静止状态.此情况下，B球与环中心。处于

同一水平面上，AB间的细绳呈伸直状态，与水平线成30。夹角.已知B球的质量为m,

求：细绳对B球的拉力和A球的质量.

参考答案：

【知识点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用.B3B4

【答案解析】2mg2m解析：对B球，受力分析如图所示，

则有

FTsin30°=mg,

得FT=2mg,

对A球，受力分析如图所示.

在水平方向：

FTcos300=FNAsin300,

在竖直方向：

FNAcos300=mAg+FTsin300,

由以上方程解得mA=2m

【思路点拨】对B球受力分析由几何关系可求得细绳对B球的拉力；再对A球分析，可求

得A球的质量.连接体类的共点力的平衡一般在解题时都应分别对两物体进行受力分析，

由作出的平行四边形找出力之间的关系，即可求解.

18.（计算）（2012秋?台州期中）一束初速不计的电子流在经U=5000V的加速电压加速

后，在距两极板等距处垂直进入平行板间的匀强电场，如图所示，若板间距离d=1.0cm,

板长l=5.0cm,那么

要使电子