山西省大同市天鎮縣第四中學2022年高三物理上學期期末試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.如圖所示，水平面上停放著A、B兩輛小車，質量分別為M和m，M＞m，兩車相距為L。人的質量也為m，另有不計質量的一根硬桿和一根細繩。第一次人站在A車上，桿插在B車上；第二次人站在B車上，桿插在A車上。兩種情況下，人用同樣大小的力拉繩子，使兩車相遇。設阻力可忽略不計，兩次小車從開始運動到相遇的時間分別為t1和t2，則

A．t1＝t2B．t1＜t2C．t1＞t2D．條件不足，無法判斷參考答案：B2.如圖所示，真空中M、N處放置兩等量異種電荷，a、b、c為電場中的三點，實線PQ為M、N連線的中垂線，a、b兩點關于MN對稱，a、c兩點關于PQ對稱，已知一帶正電的試探電荷從a點移動到c點時，試探電荷的電勢能增加，則以下判定正確的是A．M點處放置的是負電荷B．a點的場強與c點的場強完全相同C．a點的電勢高于c點的電勢D．若將該試探電荷沿直線由a點移動到b點，則電場力先做正功，后做負功參考答案：AD3.圖7中虛線所示為靜電場中的等勢面1、2、3、4，相鄰的等勢面之間的電勢差相等，其中等勢面3的電勢為0。一帶正電的點電荷只在靜電力的作用下運動，經過、點時的動能分別為23eV和5eV。當這一點電荷運動到某一位置時，其電勢能變為-8eV，它的動能應為（

）A．8eV

B．11eVC．15eV

D．19eV參考答案：D4.原子核式結構學說是根據下列哪個實驗或現象提出來的A．光電效應實驗

B．氫原子光譜實驗C．α粒子散射實驗

D．天然放射現象參考答案：C5.近日，—個由法國、意大利和澳大利豫等國科學家組成的研究小組宣布，他們在距離地球2000萬光年的室女座，發現了由暗物質組成的星系。這個被他們命名為“室女座HI21”的星系旋轉速度很大，進而推斷出這個星系的質量是太陽質量的l億倍。若假設地球繞“室女座HI21”星系做勻速圓周運動，軌道半徑等于地球繞太陽做勻速圓周運動的半徑，則地球繞“室女座HI21”星系做勻速圓周運動周期是

A．10-4年

B．104年

C．10-8年

D．108年

參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.1某同學為了探究桿轉動時的動能表達式，設計了如圖所示的實驗：質量為m的均勻長直桿一端固定在光滑轉軸O處，桿由水平位置靜止釋放，用光電門測出另一端A經過某位置時的瞬時速度vA，并記下該位置與轉軸O的高度差h。⑴設桿的寬度為L（L很小），A端通過光電門的時間為t，則A端通過光電門的瞬時速度vA的表達式為

▲

。組

次123456h/m0.050.100.150.200.250.30vA/（m·s-1）1.231.732.122.462.743.00vA-1/（s·m-1）0.810.580.470.410.360.33vA2/（m2·s-2）1.503.004.506.057.519.00

⑵調節h的大小并記錄對應的速度vA，數據如上表。為了形象直觀地反映vA和h的關系，請選擇適當的縱坐標并畫出圖象。⑶當地重力加速度g取10m/s2，結合圖象分析，桿轉動時的動能Ek=

▲

（請用質量m、速度vA表示）。參考答案：⑴（3分）⑵如圖（縱坐標1分，圖象2分）⑶（2分）7.為了用彈簧測力計測定木塊A和長木板B間的動摩擦因數μ，甲、乙兩同學分別設計了如圖所示的甲、乙兩個試驗方案。（1）為了用某一彈簧測力計的示數表示A和B之間的滑動摩擦力大小，你認為方案

更易于操作。簡述理由

。（2）若A和B的重力分別為100N和150N，當甲中A被拉動時，彈簧測力計a示數為60N，b示數為110N，則A、B間的動摩擦因數為

。

參考答案：（1）甲；因為甲方案拉木塊時不需要勻速拉動（2）0.48.一個小物塊從底端沖上足夠長的斜面后，又返回到斜面底端。已知小物塊的初動能為E，它返回到斜面底端的速度大小為v，克服摩擦阻力做功為E/2。若小物塊沖上斜面的動能為2E，則物塊返回斜面底端時的動能為

。參考答案：9.第一代核反應堆以鈾235為裂變燃料，而在天然鈾中占99%的鈾238不能被利用，為了解決這個問題，科學家們研究出快中子增殖反應堆，使鈾238變成高效核燃料。在反應堆中，使用的核燃料是钚239，裂變時釋放出快中子，周圍的鈾238吸收快中子后變成鈾239，鈾239（）很不穩定，經過_____次β衰變后變成钚239（）。參考答案：210.如圖所示，邊長為L的正方形導線框abcd放在紙面內，在ad邊左側有足夠大的勻強磁場，磁感應強度大小為B，方向垂直紙面向里，現使導線框繞a點在紙面內順時針轉動，經時間t轉到圖中虛線位置，則在時間t內導線框abcd中感應電流方向為__________方向（選填“順時針”或“逆時針”），平均感應電動勢大小等于__________。參考答案：順時針， 11.物理實驗小組利用如圈所示的自制實驗裝置進行探究實驗.沿豎直墻面固定一根刻度尺，使刻度尺的零刻度與水平地面重合;在墻上，距離地面L的P點詞定一小定滑輪，用一根輕質尼龍絲線繞過定滑輪，兩端拴接質量不等的兩個物體A、B.開始時，將兩物體處于相等高度位置，絲線繃直；通過刻度尺，記錄A、B兩物體距離地面的高度為h；然后，同時由靜止釋放A、B物體，較重的A物體豎直下落與地面相碰后靜止，較輕的B物體仍向上運動，觀察B物體所能到達的最大高度為2.5h，并記錄下來

①根據上述測量的物理量可計算A、B兩物體質量之比

;

②用天平測量兩物體質量，所得A、B兩物體質量之比，與上述①所得數據略有差距，試分析造成誤差的原因

參考答案：①3：1（4分）②存在空氣阻力或摩擦阻力、H或h的測量值有誤差（回答出任一個均給分）（2分）①設物體A落地時的速度為v,則此時B物體的速度大小也是v，選地面為零勢能面，由機械能守恒得，A落地后，對B物體，由機械能守恒可得，由動能定理可得0-，以上三式聯立可得.②由于有空氣阻力和尼龍絲線與滑輪間的摩擦的影響，還有H或h的測量值不準確都會造成實驗誤差。12.一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波，在t＝0時刻波剛好傳播到x＝6m處的質點A，如圖所示，已知波的傳播速度為48m/s。請回答下列問題：①從圖示時刻起再經過________s，質點B第一次處于波峰；②寫出從圖示時刻起質點A的振動方程為________cm。參考答案：①0.5②①B點離x=0處波峰的距離為△x=24m，當圖示時刻x=0處波峰傳到質點B第一次處于波峰，則經過時間為②波的周期為，圖示時刻，A點經過平衡向下運動，則從圖示時刻起質點A的振動方程為13.如圖所示，河道寬L＝100m，河水越到河中央流速越大，假定流速大小u＝0.2xm/s（x是離河岸的垂直距離）一汽船相對水的航速是10m/s，它自A處出發，船頭垂直河岸方向渡河到達對岸B處，則過河時間為________s；在這段時間內汽船順著河道向下游漂行的距離為________m。參考答案：10；50。三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.某實驗小組利用如圖1所示的實驗裝置測量小滑車和木板之間的動摩擦因數。主要實驗步驟如下：i．將帶滑輪的長木板固定在水平桌面上，按圖連接實驗裝置，小滑車置于打點計時器附近，牽引端只掛一個鉤碼。ii．接通電源，由靜止釋放小滑車，小滑車運動至木板左端附近時制動小滑車，關閉電源，取下紙帶，計算出小車勻加速運動時的加速度；iii．依次從小滑車上取下第一個、第二個、第三個……鉤碼掛在牽引端，重復步驟ii，分別計算小車勻加速運動時的加速度、、……iv．在坐標系中描點，用直線擬合，計算動摩擦因數（m為牽引端鉤碼總質量，設小滑車及實驗中所有鉤碼的總質量為M）。請回答下列問題：（1）關于實驗原理及操作，下列說法正確的是_____。A．實驗中必須平衡摩擦力B．滑輪與小滑車間的細繩應與木板平行C．必須保證牽引端鉤碼的總質量遠小于小滑車和車上鉤碼的總質量D．還需要測得小滑車的質量（2）某條紙帶測量數據如圖2所示，A、B、C、D、E、F、G為7個相鄰的計數點，相鄰的兩個計數點之間還有四個點未畫出。量出相鄰的計數點之間的距離分別為AB=4.22cm、BC=4.65cm、CD=5.08cm、DE=5.49cm、EF=5.91cm、FG=6.34cm。已知打點計時器的工作頻率為50Hz，則小滑車的加速度值為a=m/s2（結果保留2位有效數字）______；（3）測得圖線在a軸上的截距為b，已知重力加速度為g，則小滑車與木板間的動摩擦因數表達式為_______。參考答案：

(1).B；

(2).0.42；

(3).；試題分析：(1)根據實驗的目的和要求事項分析答題；(2)利用逐差法求得小滑車的加速度；(3)根據牛頓第二定律表示出小車的加速度，即可判斷出截距，進而求得摩擦因數。解：(1)A項：該實驗的目的是為了測量小滑車與長木板之間的摩擦因數，所以在實驗的過程中，不能調整長木板傾斜程度，平衡摩擦力，否則不能測量摩擦因數，故A錯誤；B項：為了保證鉤碼的重力提供小滑車的拉力，必須保證繩與木板平行，故B正確；C項：依次從小滑車上取下第一個、第二個、第三個…鉤碼掛在牽引端，不需要保證引端鉤碼的總質量遠小于小滑車和車上鉤碼的總質量，故C錯誤；D項：根據mg=Ma，由于整個過程中保持總質量不變，故無需測量小車的質量，故D錯誤。(2)AB=4.22cm=0.0422m、BC=4.65cm=0.0465m、CD=5.08cm=0.0508m、DE=5.49cm=0.0549m、EF=5.91cm=0.0591、FG=6.34cm=0.0634m

根據△x=aT2可得；(3)根據mgμ（M-m）g=Ma可知，故-μg=b解得：。【點睛】本題考查了實驗注意事項、求動摩擦因數、求加速度，知道實驗注意事項、實驗原理、應用牛頓第二定律與勻變速直線運動的推論即可正確解題。15.某課外研究小組為了制作一種傳感器，需要選用一電器元件.圖甲為該電器元件的伏安特性曲線，有同學對其提出質疑，先需進一步驗證該伏安特性曲線，實驗室備有下列器材：器材（代號）

規

格電流表（A1）

量程0～50mA,內阻約為50Ω電流表（A2）

量程0～200mA,內阻約為10Ω電壓表（V1）

量程0～3V,內阻約為10kΩ電壓表（V2）

量程0～15V,內阻約為25kΩ滑動變阻器（R1）

阻值范圍0～15Ω，允許最大電流1A滑動變阻器（R2）

阻值范圍0～1kΩ，允許最大電流100mA

直流電源（E）

輸出電壓6V，內阻不計開關（S）

導線若干(1)為提高實驗結果的準確程度，電流表應選用

；電壓表應選用

；滑動變阻器應選用

.(以上均填器材代號)(2)為達到上述目的，請在圖乙所示的虛線框內畫出正確的實驗電路原理圖，并標明所用器材的代號.

(3)若發現實驗測得的伏安特性曲線與圖中曲線完全吻合，則該元件的電阻阻值隨電壓的增大而

（選填“增大”、“減小”或“不變”），當該電器元件兩端電壓U=2.0V時元件消耗的電功率為

W．參考答案：(1)A2（1分）

V1（1分）R1

（1分）(2)如圖所示（3分）(3)減小（1分），0.12（1分）

四、計算題：本題共3小題，共計47分16.在一次治理超載和超限的執法中，一輛執勤的警車停在公路邊．當警員發現從他旁邊以72km/h的速度勻速行駛的貨車嚴重超載時，決定前去追趕．經過10s后警車發動起來，并以2.5m/s2的加速度做勻加速運動，但警車的行駛速度必須控制在90km/h以內．求：（1）警車在追趕貨車的過程中，兩車間的最大距離是多少？（2）警車發動后要多少時間才能追上貨車？參考答案：解：（1）警車在追趕貨車的過程中，當兩車速度相等時，它們間的距離最大，設警車發動后經過時間兩車的速度相等．則所以兩車間的最大距離為：（2），當警車剛達到最大速度時，運動時間為：因為，故此時警車尚未趕上貨車，且此時兩車距離為：警車達到最大速度后做勻速運動，設再經△t時間追上貨車，則有：所以警車發動后要經過才能追上貨車．答：（1）警車在追趕貨車的過程中，兩車間的最大距離是280m（2）警車發動后要65s時間才能追上貨車【考點】勻變速直線運動的位移與時間的關系；勻變速直線運動的速度與時間的關系．【分析】貨車勻速運動在前面，警車從靜止開始勻加速運動在后面追，剛開始貨車的速度大于警車速度，故兩車之間的距離越來越大，當兩車速度相等時，位移最大，之后警車速度大于貨車，兩車之間的距離逐漸減小直至追上．在此過程中注意，警車發動的時間，貨車在做勻速運動，而警車不能一直加速下去，當速度達到90km/h時就不能增加了，而做勻速運動．所以該題要先分析警車能不能在勻加速階段追上貨車，若不能，則在勻速階段追上．當警車追上貨車時兩車位移相等．17.傾斜雪道的長為25m，頂端高為15m，下端經過一小段圓弧過渡后與很長的水平雪道相接，如圖所示。一滑雪運動員在傾斜雪道的頂端以水平速度v0=8m/s飛出，在落到傾斜雪道上時，運動員靠改變姿勢進行緩沖使自己只保留沿斜面的分速度而不彈起。除緩沖外運動員可視為質點，過渡軌道光滑，其長度可忽略。設滑雪板與雪道的動摩擦因數μ=0.2，求運動員在水平雪道上滑行的距離（取g=10m/s2）參考答案：74.8m（提示：先計算出平拋時間為1.2s，當時水平分速度為vx=8m/s，豎直分速度vy=12m/s，因此沿斜面的實際速度v=13.6m/s該位置離水平面h=7.8m，到斜坡底的水平距離為10.4m。從該位置起到停止運動全過程用動能定理可得。18.如圖所示，將某正粒子放射源置于原點O，其向各方向射出的粒子速度大小均為v0、質量均為m、電荷量均為q．在0≤y≤d的一、二象限范圍內分布著一個勻強電場，方向與y軸正向相同，在d＜y≤2d的一、二象限范圍內分布著一個勻強磁場，方向垂直于xoy平面向里．粒子離開電場上邊