江蘇省無錫市廣瑞高級中學(xué)2022年高三物理期末試卷含解析

江蘇省無錫市廣瑞高級中學(xué)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.已知地球質(zhì)量為M，半徑為R，自轉(zhuǎn)周期為T，地球同步衛(wèi)星質(zhì)量為m，引力常量為G。有關(guān)同步衛(wèi)星，下列表述正確的是

（

）A．衛(wèi)星距離地面的高度為

B．衛(wèi)星的運行速度小于第一宇宙速度C．衛(wèi)星運行時受到的向心力大小為

D．衛(wèi)星運行的向心加速度大于地球表面的重力加速度參考答案：B2.質(zhì)量為m的汽車，其發(fā)動機額定功率為P．當(dāng)它開上一個傾角為θ的斜坡時，受到的阻力為車重力的k倍，則車的最大速度為

(

)

參考答案：D3.冥王星繞太陽的公轉(zhuǎn)軌道是個橢圓，公轉(zhuǎn)周期為T0，其近日點到太陽的距離為a，遠日點到太陽的距離為b，半短軸的長度為c，如圖所示．若太陽的質(zhì)量為M，萬有引力常量為G，忽略其他行星對它的影響，則（）A．冥王星從A→B→C的過程中，機械能逐漸增大B．冥王星從A→B所用的時間等于C．冥王星從B→C→D的過程中，萬有引力對它先做正功后做負功D．冥王星在B點的加速度為參考答案：D【考點】萬有引力定律及其應(yīng)用．【分析】熟記理解開普勒的行星運動三定律：第一定律：所有的行星圍繞太陽運動的軌道都是橢圓，太陽處在所有橢圓的一個焦點上．第二定律：對每一個行星而言，太陽行星的連線在相同時間內(nèi)掃過的面積相等．第三定律：所有行星的軌道的半長軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等．根據(jù)力與速度方向的夾角判斷該力是做正功還是負功．【解答】解：A、冥王星從A→B→C的過程中，只有重力做功機械能守恒，故A錯誤；B、公轉(zhuǎn)周期為，冥王星從A→C的過程中所用的時間是，由于冥王星從A→C的過程中，速率逐漸變小，從A→B與從B→C的路程相等，所以冥王星從A→B所用的時間小于，故B錯誤；C、冥王星從B→C→D的過程中，萬有引力方向先與速度方向成鈍角，過了C點后萬有引力方向與速度方向成銳角，所以萬有引力對它先做負功后做正功，故C錯誤；D、設(shè)B到太陽的距離為x，半長軸，則x=，根據(jù)萬有引力充當(dāng)向心力，知冥王星在B點的加速度a==，故D正確．故選：D4.（單選題）如圖所示，電路中的A、B是兩個完全相同的燈泡，L是一個自感系數(shù)很大、電阻可忽略的自感線圈，C是電容很大的電容器。當(dāng)開關(guān)S斷開與閉合時，A、B燈泡發(fā)光情況是

（

）

A．S剛閉合后，A燈亮一下又逐漸變暗，B燈逐漸變亮B．S剛閉合后，B燈亮一下又逐漸變暗，A燈逐漸變亮C．S閉合足夠長時間后，A燈泡和B燈泡一樣亮D．S閉合足夠長時間后再斷開，B燈立即熄滅，A燈逐漸熄滅參考答案：AAB、S剛閉合后，A燈亮一下又逐漸變暗，B燈逐漸變亮，故A正確B錯誤；CD、S閉合足夠長時間后，A燈泡熄滅，B燈泡亮。S閉合足夠長時間后再斷開，電容器C通過燈泡B放電，B燈逐漸熄滅，由于L產(chǎn)生自感電動勢，與A燈構(gòu)成閉合電路，A燈逐漸熄滅，故CD錯誤。故選A。5.（單選）如圖甲所示，在豎直向上的磁場中，水平放置一個單匝金屬圓線圈，線圈所圍的面積為0.1m2，線圈電阻為1Ω，磁場的磁感應(yīng)強度大小B隨時間t的變化規(guī)律如圖乙所示，規(guī)定從上往下看順時針方向為線圈中感應(yīng)電流i的正方向。則A．0～5s內(nèi)i的最大值為0.1AB．第4s末i的方向為正方向C．第3s內(nèi)線圈的發(fā)熱功率最大D．3～5s內(nèi)線圈有擴張的趨勢參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.一群氫原子處于量子數(shù)n=4能級狀態(tài)，氫原子的能級圖如圖所示，氫原子可能發(fā)射

種頻率的光子；氫原子由量子數(shù)n＝4的能級躍遷到n＝2的能級時輻射光子的能量是

eV；用n＝4的能級躍遷到n＝2的能級時輻射的光子照射下表中幾種金屬，

金屬能發(fā)生光電效應(yīng)。幾種金屬的逸出功金屬銫鈣鎂鈦逸出功W/eV1.92.73.74.1參考答案：6

2.55

銫7.氣墊導(dǎo)軌可以在導(dǎo)軌和滑塊之間形成一薄層空氣膜，使滑塊和導(dǎo)軌間的摩擦幾乎為零，如圖所示，讓滑塊從氣墊導(dǎo)軌是某一高度下滑，滑塊上的遮光片的寬度為s，當(dāng)遮光片通過電門時與光電門相連的數(shù)字毫秒器顯示遮光時間為t，則庶光片通過光電門的平均速度為v=

（1）關(guān)于這個平均速度，有如下討論：

A．這個平均速度不能作為實驗中遮光片通過光電門時滑塊的瞬時速度

B．理論上，遮光片寬度越窄，遮光片通過光電門的平均越接近瞬時速度

C．實驗中所選遮光片并非越窄越好，還應(yīng)考慮測量時間的精確度，遮光片太窄，時間測量精度就會降低，所測瞬時速度反而不準(zhǔn)確

D．實驗中，所選遮光片越寬越好，這樣時間的測量較準(zhǔn)，得到的瞬時速度將比較準(zhǔn)確，這些討論中，正確的是：

；

（2）利用這一裝置可驗證機械能守桓定律?；瑝K和遮光片總質(zhì)量記為M（kg），若測出氣墊導(dǎo)軌總長L0、遮光片的寬度s，氣墊導(dǎo)軌兩端到桌面的高度差h、滑塊從由靜止釋放到經(jīng)過光時門時下滑的距離L和遮光時間t，這一過程中：滑塊減少的重力勢能的表達式為：

，滑塊獲得的動能表達式為：

；參考答案：（1）BC

（2）

知道光電門測量滑塊瞬時速度的原理，能根據(jù)已知的運動學(xué)公式求出速度進而計算物體的動能是解決本題的關(guān)鍵。8.如下左圖所示，質(zhì)量為m，橫截面為直角三角形的物塊ABC，∠ABC=α．AB邊靠在豎直墻面上，F(xiàn)是垂直于斜面BC的推力．現(xiàn)物塊靜止不動，則摩擦力的大小為

參考答案：9.參考答案：

10.將一彈性繩一端固定在天花板上O點，另一端系在一個物體上，現(xiàn)將物體從O點處由靜止釋放，測出物體在不同時刻的速度v和到O點的距離s，得到的v－s圖像如圖所示。已知物體及位移傳感器的總質(zhì)量為5kg，彈性繩的自然長度為12m，則物體下落過程中彈性繩的平均拉力大小為_________N，當(dāng)彈性繩上的拉力為100N時物體的速度大小為________m/s。（不計空氣阻力，重力加速度g取10m/s2）參考答案：75，15.5（15.48～16）11.（4分）將剩有半杯熱水的玻璃杯蓋子旋緊后經(jīng)過一段時間，若玻璃杯蓋子不漏氣，則杯內(nèi)水蒸汽飽和氣壓

(填“增大”、“減小”或“不變”)，杯內(nèi)氣體壓強

(填“增大”、“減小”或“不變”)。參考答案：減小(2分)；減小(2分)12.重的木塊用水平力壓在豎直墻上靜止不動，已知，木塊與墻的動摩擦因數(shù)，此時墻對木塊的摩擦力的大小是___；若撤去力F，木塊沿墻下滑，則此時墻對木塊的摩擦力大小是____。參考答案：10N

013.如圖所示，用質(zhì)量為m的活塞密封住質(zhì)量為M的氣缸，氣缸有內(nèi)一定質(zhì)量的理想氣體，活塞跟缸壁間的摩擦不計，大氣壓為p0，活塞橫截面積為S，整個裝置倒立在水平地面上．當(dāng)封閉氣體的熱力學(xué)溫度為T時，活塞與地面接觸但無相互作用力，這時封閉氣體的壓強為__________．當(dāng)溫度升高到某一值時，發(fā)現(xiàn)氣缸雖與地面接觸但無相互作用力，這時封閉氣體的溫度為______________．

參考答案：三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.某同學(xué)用如圖甲所示的裝置做“探究加速度與物體受力的關(guān)系”實驗．（1）圖乙是實驗桌上的一把游標(biāo)卡尺，該同學(xué)應(yīng)該用游標(biāo)卡尺部分（填字母序號）測量小車上擋光片的寬度．測量結(jié)果如圖丙所示，則擋光片的寬度為cm；（2）實驗中通過調(diào)節(jié)讓小車勻速下滑，目的是；然后用細線通過定滑輪掛上重物讓小車每次都從同一位置釋放，此位置距光電門距離為l，設(shè)擋光片的寬度為d，光電門記錄的擋光時間為t，則小車加速度的表達式a=；（3）實驗中多次改變所掛重物的質(zhì)量，測出對應(yīng)的加速度a，通過力傳感器讀出拉力F，則下列圖象中能正確反映小車加速度a與拉力F關(guān)系的是．參考答案：

考點：探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系．專題：實驗題．分析：（1、2）游標(biāo)卡尺的讀數(shù)等于主尺讀數(shù)加上游標(biāo)讀數(shù)，不需估讀，由于遮光條通過光電門的時間極短，可以用平均速度表示瞬時速度．根據(jù)勻變速直線運動的速度位移公式求出滑塊的加速度．（3）牽引力通過傳感器測出，是準(zhǔn)確值，不需要滿足小車的質(zhì)量遠遠大于重物的質(zhì)量，所以a與F成正比．解答：解：（1）測量小車上擋光片的寬度應(yīng)用A部分，游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為1cm，游標(biāo)讀數(shù)為0.05×3mm=0.15mm=0.015cm，所以最終讀數(shù)為：1cm+0.015cm=1.015cm；（2）實驗中通過調(diào)節(jié)讓小車勻速下滑，目的是為了平衡摩擦力，數(shù)字計時器記錄通過光電門的時間，由位移公式計算出物體通過光電門的平均速度，用該平均速度代替物體的瞬時速度，故在遮光條經(jīng)過光電門時滑塊的瞬間速度為：v=，根據(jù)運動學(xué)基本公式得：a=；（3）牽引力通過傳感器測出，是準(zhǔn)確值，不需要滿足小車的質(zhì)量遠遠大于重物的質(zhì)量，所以a與F成正比，故選B．故答案為：（1）A；1.015；（2）平衡摩擦力；；（3）B點評：常用儀器的讀數(shù)要掌握，這是物理實驗的基礎(chǔ)．處理實驗時一定要找出實驗原理，根據(jù)實驗原理我們可以尋找需要測量的物理量和需要注意的事項．15.某同學(xué)用如圖所示的裝置驗證動能定理．為提高實驗精度，該同學(xué)多次改變小滑塊下落高度胃的值．測出對應(yīng)的平撼水平位移x，并算出x2如下表，進而畫出x2一H圖線如圖所示：

①原理分析：若滑塊在下滑過程中所受阻力很?。畡t只要測量量滿足

，便可驗證動能定理．

②實驗結(jié)果分析：實驗中獲得的圖線未過坐標(biāo)原點，而交在了大約(0.2h，0)處，原因是

。參考答案：①x2與H成正比

②滑塊需要克服阻力做功若滑塊在下滑過程中所受阻力很?。蓜幽芏ɡ?，mgH=mv2，根據(jù)平拋運動規(guī)律，x=vt，h=gt2，顯然x2與H成正比，即只要測量量滿足x2與H成正比，便可驗證動能定理．實驗中獲得的圖線未過坐標(biāo)原點，而交在了大約(0.2h，0)處，原因是滑塊需要克服阻力做功。

四、計算題：本題共3小題，共計47分16.[物理——選修3-4]（15分）（1）（6分）圖（a）為一列簡諧橫波在t=2s時的波形圖，圖（b）為媒質(zhì)中平衡位置在x=1.5m處的質(zhì)點的振動圖像，P是平衡位置為x=2m的質(zhì)點。下列說法正確的是

。（填正確答案標(biāo)號。選對1個得3分，選對2個得4分，選對3個得6分。每選錯1個扣3分，最低得分為0分）A．波速為0.5m/sB．波的傳播方向向右C．0~2s時間內(nèi)，P運動的路程為8cmD．0~2s時間內(nèi)，P向y軸正方向運動E．當(dāng)t=7s時，P恰好回到平衡位置.

（2）（9分）一個半圓柱形玻璃磚，其橫截面是半徑為R的半圓，AB為半圓的直徑，O為圓心，如圖所示。玻璃的折射率為n=。（i）一束平行光垂射向玻璃磚的下表面，若光線到達上表面后，都能從該表面射出，則入射光束在AB上的最大寬寬為多少？（ii）一細束光線在O點左側(cè)與O相距R處垂直于AB從下方入射，求此光線從玻璃磚射出點的位置。參考答案：（1）ACE（2）（i）在O點處左側(cè)，設(shè)從E點射入的光線進入玻璃磚后在上表面的入射角恰好等于全反射的臨界角，則OE區(qū)域的入射光線經(jīng)上表面折射后都能從玻璃磚射出，如圖。由全反射條件有

①由幾何關(guān)系有

②由對稱性可知，若光線都能從上表面射出，光束的寬度最大為

③聯(lián)立①②③式，代入已知數(shù)據(jù)得

④（ii）設(shè)光線在距O點的C點射入后，在上表面的入射角為，由幾何關(guān)系及①式和已知條件得

⑤光線在玻璃磚內(nèi)會發(fā)生三次全反射，最后由G點射出，如圖。由反射定律和幾何關(guān)系得

⑥射到G點的光有一部分被反射，沿原路返回到達C點射出。

17.(8分)有一星球其半徑為地球半徑的2倍，平均密度與地球相同，今把一臺在地球表面走時準(zhǔn)確的擺鐘移到該星球表面，求擺鐘的秒針走一圈的實際時間。參考答案：解析：地球質(zhì)量為M0，地球半徑為R0，地球的平均密度為ρ0，地球表面的重力加速度為g0，星球質(zhì)量為M，星球半徑為R，星球的平均密度為ρ,星球表面的重力加速度為g.質(zhì)量為m的物體在地球表面受到的重力mg0=M0=ρ0擺長為L的單擺在地球表面時的周期為T0=2π

質(zhì)量為m′的物體在地球表面受到的重力，m′g=

M=ρπR3擺長為L的單擺在星球表面時的周期為T=2π

由題意ρ=ρ0

由以上各式得：T=，所以該星球表面擺鐘的秒針走一圈的實際時間為分.18.如圖所示，勻強電場區(qū)域和勻強磁場區(qū)域是緊鄰的且寬度相等均為d，電場方向在紙面內(nèi)豎直向下，而磁場方向垂直紙面向里。一質(zhì)量為m,電量為q的正電粒子(重力不計),從O點以速度V0沿垂直電場方向進入電場，從A點射出電場進入磁場，離開電場時帶電粒子在電場方向的偏轉(zhuǎn)位移為電場寬度的一半，粒子從磁場右邊界上C點水平穿出，求：(1)粒子進入磁場時的速度V為多少?(2)電場強度E和磁感應(yīng)強度B的大小。

參考答案：（1）粒子在電場偏轉(zhuǎn)垂直電場方向

平行電場方向

解得Vy=V0

到達A點的速度為

…進入磁場時速度方向與水平方向成θ