江西省上饒市私立豐溪中學2022年高三物理期末試卷含解析一、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，兩光滑斜面的傾角分別為30°和45°、質量分別為2m和m的兩個滑塊用不可伸長的輕繩通過滑輪連接(不計滑輪的質量和摩擦)，分別置于兩個斜面上并由靜止釋放；若交換兩滑塊位置，再由靜止釋放，則在上述兩種情形中正確的有

()．A.質量為2m的滑塊受到重力、繩的張力、沿斜面的下滑力和斜面的支持力的作用B.質量為m的滑塊均沿斜面向上運動C.繩對質量為m的滑塊的拉力均大于該滑塊對繩的拉力D.系統在運動中機械能均守恒參考答案：BD試題分析：兩個滑塊都受到重力、支持力和拉力，下滑趨勢是重力的作用效果，故A錯誤；由于2m的物體的重力的下滑分量總是較大，故質量為m的滑塊均沿斜面向上運動，故B正確；根據牛頓第三定律，繩對質量為m滑塊的拉力均等于該滑塊對繩的拉力，故C正確；系統減小的重力勢能完全轉化為動能，無其他形式的能量參與轉化，故機械能守恒，故D正確；故選BCD。考點：功能關系；牛頓定律的應用【名師點睛】本題關鍵受力分析后判斷滑塊的運動規律：對兩個滑塊受力分析，先加速靜止不動，得到兩邊對細線的拉力大小，得到運動情況；機械能是否守恒的判斷可以從能量轉化的角度來分析。2.（單選）電動機的內電阻r=2Ω，與R=8Ω的電阻串連接在線圈上，如圖所示．已知線圈面積為m2，共100匝，線圈的電阻為2Ω，線圈在B=T的勻強磁場中繞OO'以轉速n=600r/min勻速轉動，在合上開關S后電動機正常工作時，電壓表的示數為100V．則下列說法正確的是(

)A．電路中電流的最大值為5AB．電路中電流的最大值為10AC．電動機正常工作時的輸出功率為1000WD．電動機正常工作時的輸出功率為800W參考答案：B3.如圖3所示，通過水平絕緣傳送帶輸送完全相同的閉合銅線圈，線圈均與傳送帶以相同的速度勻速運動。為了檢測出個別未閉合的不合格線圈，讓傳送帶通過一固定勻強磁場區域，磁場方向垂直于傳送帶平面向上，線圈進入磁場前等距離排列，穿過磁場后根據線圈間的距離，就能夠檢測出不合格線圈。通過觀察圖3，下列說法正確的是A．從圖3可以看出，第2個線圈是不閉合線圈B．從圖3可以看出，第3個線圈是不閉合線圈C．若線圈閉合，進入磁場時線圈相對傳送帶向前運動D．若線圈不閉合，進入磁場時線圈相對傳送帶向后運動參考答案：B若線圈閉合，進入磁場時，由于電磁感應現象，由楞次定律可判斷線圈相對傳送帶向后滑動，若線圈不閉合，不會產生感應電流，線圈不受安培力，故線圈相對傳送帶不發生滑動，由題圖知第3個線圈沒有發生相對滑動，則第3個線圈為不合格線圈，故ACD錯誤，B正確．4.在研究物體材料的熱膨脹特性時，可采用如圖所示的干涉實驗法。的上表面是一光滑平面，在的上方放一個兩面平行的玻璃板，與的上表面平行，在它們之間形成一厚度均勻的空氣薄膜。現用波長為的單色光垂直照射玻璃板，同時給緩慢加熱，在的上方觀察到板的亮度發生周期性變化。當溫度為時最亮，然后亮度逐漸減弱至最暗；當溫度升到時，亮度再一次增到最亮，則出現最亮時，上表面反射光與下表面反射光疊加后加強出現最暗時，下表面反射光與上表面反射光疊加后加強溫度從升至過程中，的高度增加溫度從升至過程中，的高度增加參考答案：D5.下面說法正確的是：A．金屬是晶體，因此金屬材料一定表現為各向異性B．晶體與非晶體可以通過外形來辨別C．某些晶體可以轉化為非晶體D．金屬材料各向同性，但金屬材料中的晶粒表現為各向異性參考答案：答案：CD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.一個標有“12V”字樣，功率未知的燈泡，測得燈絲電阻R隨燈泡兩端電壓變化的關系圖線如圖所示，利用這條圖線計算：（1）在正常發光情況下，燈泡的電功率P＝________W。（2）若一定值電阻與燈泡串聯，接在20V的電壓上，燈泡能正常發光，則串聯電阻的阻值為________Ω。

參考答案：

答案：24；47.氫原子的能級如圖所示．氫原子從n=3能級向n=1能級躍遷所放出的光子，恰能使某種金屬產生光電效應，則該金屬的截止頻率為2.9×1015Hz；用一群處n=4能級的氫原子向低能級躍遷時所發出的光照射該金屬，產生的光電子最大初動能為0.66eV（普朗克常量h=6.63×10﹣34J?s，結果均保留2位有效數字）．參考答案：考點：氫原子的能級公式和躍遷．專題：原子的能級結構專題．分析：根據玻爾理論和愛因斯坦光電效應方程，研究該金屬的截止頻率和產生光電子最大初動能的最大值．解答：解：根據玻爾理論得到E3﹣E1=hγ，解得：γ=2.9×1015Hz；從n=4向n=1躍遷所放出的光子照射金屬產生光電子最大初動能最大，根據愛因斯坦光電方程有：Ek=（E4﹣E1）﹣hγ得：Ek=0.66eV；故答案為：2.9×1015，0.66．點評：本題是選修部分內容，在高考中，選修部分的試題難度不大，只要立足課本，緊扣考綱，掌握基本知識和基本原理，就能取得高分．8.（單選）已知，它們距軸的關系是，三物體與轉盤表面的動摩擦因數相同，當轉盤的轉速逐漸增加時(

)A.物體A先滑動

B.物體B先滑動C.物體C先滑動 D.B與C同時開始滑動參考答案：B9.光電門傳感器也是一種研究物體運動情況的計時儀器，現利用圖甲所示裝置設計一個“驗證物體產生的加速度與合外力、質量關系”的實驗，圖中NO是水平桌面，PO是一端帶有滑輪的長木板，1、2是固定在木板上的兩個光電門。小車上固定著用于擋光的窄片，讓小車從木板的頂端滑下，光電門連接數據采集器，并把數據采集器和計算機連接，打開軟件。①已知窄片的寬度為d（L遠大于d），計算機顯示的光電門1、2的擋光時間分別為t1、t2。②用米尺測量光電門間距為L，則小車的加速度表達式a=

(各量均用①②里的字母表示)。

③該實驗把砂和砂桶m拉車的力當作小車的合力。由于所用導軌摩擦力較大，必須平衡摩擦力，方法是

。④該實驗中，讓小車質量M不變時，探究a與F關系，使用的探究方法是______________。有位同學通過測量，作出a—F圖線,如圖乙中的實線所示。試分析：乙圖線不通過坐標原點的原因是

；乙圖線上部彎曲的原因是

；參考答案：a=(d2/t22-d2/t12)/2L；調出一個合適的斜面；控制變量法；木板夾角過大；m<<M的條件未能很好滿足；10.某同學利用豎直上拋小球的頻閃照片驗證機械能守恒定律．頻閃儀每隔0.05s閃光一次，如圖中所標數據為實際距離，該同學通過計算得到不同時刻的速度如下表（當地重力加速度取10m/s2，小球質量m=0.2kg，結果保留三位有效數字）：時刻t2t3t4t5速度（m/s）5.595.084.58

（1）由頻閃照片上的數據計算t5時刻小球的速度v5=

m/s．（2）從t2到t5時間內，重力勢能增量△Ep=

J，動能減少量△Ek=

J．（3）在誤差允許的范圍內，若△Ep與△Ek近似相等，從而驗證了機械能守恒定律．由上述計算得△Ep

△Ek（選填“＞”“＜”或“=”），造成這種結果的主要原因是

．參考答案：解：（1）在勻變速直線運動中，中間時刻的瞬時速度等于該過程中的平均速度，所以有：v5==4.08m/s（2）根據重力做功和重力勢能的關系有：△Ep=mg（h2+h3+h4）=0.2×10×（26.68+24.16+21.66）×10﹣2J=1.45J在勻變速直線運動中，中間時刻的瞬時速度等于該過程中的平均速度，所以有：v2==5.59m/s△Ek=m（v22﹣v52）=×0.2×[（5.59）2﹣（4.08）2]J=1.46J．（3）由上述計算得△Ep＜△Ek，由于紙帶和打點計時器的摩擦以及空氣阻力的存在，導致動能減小量沒有全部轉化為重力勢能．故答案為：（1）4.08．（2）1.45，1.46（3）＜，由于紙帶和打點計時器的摩擦以及空氣阻力的存在．11.質量為2噸的打樁機的氣錘，從5m高處白由落下與地面接觸0.2s后完全靜止下來，空氣阻力不計、g取10m/s2，則在此過程中地面受到氣錘的平均打擊力為___________N。參考答案：12.某校游泳池長25m，寬15m，池深2.0m，水深1.8m，如圖所示。如用水泵將池中的水全部抽到地面的排水管中去，抽水速度為4m/s，抽水管的截面積為0.025m2，則抽水所需的時間為________s；忽略抽水管半徑的影響，抽水過程中水泵的平均輸出功率為________W。（水的密度r＝1×103kg/m3）參考答案：6750

；

1.9×10313.(4分)如圖所示，在y軸上關于O點對稱的A、B兩點有等量同種點電荷+Q，在x軸上C點有點電荷-Q，且CO=OD，∠ADO=60°。則D點電場強度大小為

；若將點電荷-q從O移向C，其電勢能

。(選填：“增大”、“減小”或“不變”)參考答案：

答案：零；增大三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（選修3-5）（4分）已知氘核質量2.0136u，中子質量為1.0087u，核質量為3.0150u。A、寫出兩個氘核聚變成的核反應方程___________________________________。B、計算上述核反應中釋放的核能。（結果保留2位有效數字）（1u=931.5Mev）C、若兩氘以相等的動能0.35MeV作對心碰撞即可發生上述核反應，且釋放的核能全部轉化為機械能，則反應中生成的核和中子的動能各是多少？（結果保留2位有效數字）參考答案：

答案：a、

b、在核反應中質量的虧損為Δm=2×2.0136u-1.0087u-3.015u=0.0035u所以釋放的核能為0.0035×931.5Mev=3.26Mev

c、反應前總動量為0，反應后總動量仍為0，

所以氦核與中子的動量相等。

由EK=P2/2m得

EHe:En=1:3

所以En=3E/4=2.97Mev

EHe=E/4=0.99Mev15.圖所示摩托車做騰躍特技表演，沿曲面沖上高0.8m頂部水平高臺，接著以4m/s水平速度離開平臺，落至地面時，恰能無碰撞地沿圓弧切線從A點切入光滑豎直圓弧軌道,并沿軌道下滑.A、B為圓弧兩端點,其連線水平.已知圓弧半徑為2m，人和車的總質量為200kg，特技表演的全過程中，空氣阻力不計.(計算中取g=10m/s2.求:(1)從平臺飛出到A點，人和車運動的水平距離s.(2)從平臺飛出到達A點時速度大小及圓弧對應圓心角θ.(3)若已知人和車運動到圓弧軌道最低點O速度為6m/s,求此時人和車對軌道的壓力.參考答案：(1)1.6m

(2)m/s，90°

(3)5600N【詳解】(1)車做的是平拋運動，很據平拋運動的規律可得：豎直方向上：水平方向上：可得：.(2)摩托車落至A點時其豎直方向的分速度：到達A點時速度：設摩托車落地時速度方向與水平方向的夾角為，則：即，所以：(3)對摩托車受力分析可以知道，摩托車受到的指向圓心方向的合力作為圓周運動的向心力，所以有：

當時，計算得出.由牛頓第三定律可以知道人和車在最低點O時對軌道的壓力為5600

N.答：(1)從平臺飛出到A點，人和車運動的水平距離.(2)從平臺飛出到達A點時速度，圓弧對應圓心角.(3)當最低點O速度為6m/s，人和車對軌道的壓力5600

N.四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，一條輕質彈簧左端固定在水平桌面上，右端放一個可視為質點的小物塊，小物塊的質量為m＝1.0kg，當彈簧處于原長時，小物塊靜止于O點，現對小物塊施加一個外力，使它緩慢移動，壓縮彈簧（壓縮量為x=0.1m）至A點，在這一過程中，所用外力與壓縮量的關系如圖所示。然后釋放小物塊，讓小物塊沿桌面運動，已知O點至桌邊B點的距離為L＝2x。水平桌面的高為h＝5.0m，計算時，可用滑動摩擦力近似等于最大靜摩擦力。(g取10m/s2)。求：（1）在壓縮彈簧過程中，彈簧存貯的最大彈性勢能；（2）小物塊到達桌邊B點時，速度的大小；（3）小物塊落地點與桌邊B的水平距離。參考答案：(1)2.3J

(2)vB＝2m/s

(3)2m（1）從F--X圖中看出，小物塊與桌面的動摩擦力大小為f＝1.0N，在壓縮過程中，摩擦力做功為Wf＝f·x＝－0.1J由圖線與x軸所夾面積，可得外力做功為WF＝（1+47）×0.1÷2＝2.4J所以彈簧存貯的彈性勢能為：EP=WF－Wf＝2.3J…（2）從A點開始到B點的過程中，由于L=2x，摩擦力做功為Wf＇＝f·3x＝0.3J對小物塊用動能定理有：Ep＋Wf＇＝

解得vB＝2m/s（3）物塊從B點開始做平拋運動…下落時間t＝1s水平距離s＝vBt＝2m17.在智利工作的天文學家最近表示．他們很可能第一次直接拍攝到了圍繞恒星旋轉的行星．這顆恒星名叫2M1207．它比太陽要小的多，距離我們有230光年之遠．洛杉磯加利福尼亞大學的本杰明教授說：“假如圍繞2M1207的真的是一顆行星．這將是人類第一次直接拍攝到太陽系外行星的照片，很久以來，科學家一直想象著能夠拍攝到類似太陽系這樣的行星圍繞一顆恒星運轉的太陽系外星體．”如果知道了這個行星的質量m，行星的半徑r，行星的運行周期T，以及行星運行半徑R．求：