遼寧省鞍山市第十一高級中學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.如圖是法拉第研制成的世界上第一臺發電機模型的原理圖。銅盤水平放置，磁場豎直向下穿過銅盤，圖中a、b導線與銅盤的中軸線處在同一平面內，從上往下看逆時針勻速轉動銅盤，下列說法正確的是A．回路中電流大小變化，，方向不變

B．回路中沒有磁通量變化，沒有電流C．回路中有大小和方向作周期性變化的電流D．回路中電流方向不變，且從b導線流進燈泡，再從a流向旋轉的銅盤參考答案：D2.如圖甲所示，用一水平外力F拉著一個靜止在傾角為θ的光滑斜面上的物體，逐漸增大F，物體做變加速運動，其加速度a隨外力F變化的圖象如圖乙所示.若重力加速度g取10，根據圖乙中所提供的信息，可以計算出（

）A.物體的質量B.斜面的傾角C.物體能靜止在斜面上所施加的最小外力D.加速度為6時物體的速度參考答案：ABC3.（單選）如圖所示，四根相同的輕質彈簧連著相同的物體，在外力作用下做不同的運動：（1）在光滑水平面上做加速度大小為g的勻加速直線運動；（2）在光滑斜面上作向上的勻速直線運動；（3）做豎直向下的勻速直線運動；（4）做豎直向上的加速度大小為g的勻加速直線運動，設四根彈簧伸長量分別為△l1、△l2、△l3、△l4，不計空氣阻力，g為重力加速度，則（）A．△l1=△l4B．△l3＜△l4C．△l1＞△l4D．△l2＞△l3參考答案：B4.如圖，鳥沿虛線斜向上加速飛行，空氣對其作用力可能是（）A．F1 B．F2 C．F3 D．F4參考答案：B【考點】共點力平衡的條件及其應用；物體的彈性和彈力．【分析】鳥受重力和空氣對其作用力（阻力和升力的合力），做勻加速直線運動，加速度沿著虛線向上，故合力沿著虛線向上，根據矢量合成的三角形定則作圖判斷即可．【解答】解：鳥沿虛線斜向上加速飛行，加速度沿著虛線向上，故合力F沿著虛線向上；鳥受重力和空氣對其作用力，根據三角形定則作圖如下：故選：B5.下列各組物理量中，全部是矢量的有（

）A．位移、瞬時速度、加速度、速度的變化率B．密度、時間、質量、路程C．速度、加速度、位移、平均速度

D．速率、路程、時間、速度參考答案：AC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，一列簡諧橫波在均勻介質中沿x軸負方向傳播，波速為4m/s，則質點P此時刻的振動方向沿y軸正（填“正”或“負”）方向．經過△t=3s．質點Q通過的路程是0.6m．參考答案：【考點】：橫波的圖象；波長、頻率和波速的關系．【專題】：振動圖像與波動圖像專題．【分析】：由質點帶動法判斷質點P此刻的振動方向．由圖象讀出振幅和波長，可以求出波的周期，根據時間△t=3s與時間的關系，求解Q通過的路程．：解：簡諧橫波在均勻介質中沿x軸負方向傳播，由質點帶動法知質點P此時刻的振動方向沿y軸正方向．由圖象知振幅A=5cm=0.05m，波長λ=4m，則波的周期T==s=1s．經過△t=3s，質點Q運動了3個周期，每個周期運動了4A的路程，所以共運動的路程是S=12A=12×0.05cm=0.6m．故答案為：正，0.6．7.如圖所示，虛線框內存在一沿水平方向、且與紙面垂直的勻強磁場。現通過圖示裝置來測量該磁場的磁感應強度大小、并判定其方向。所用器材已在圖中給出，其中D為位于紙面內的U形金屬框，其底邊水平，長度為L，兩側邊豎直且等長；直流電源電動勢為E，內阻為r；R為電阻箱；S為開關。此外還有細沙、天平和若干輕質導線。已知重力加速度為g。先將開關S斷開，在托盤內加放適量細沙，使D處于平衡狀態，然后用天平稱出細沙質量m1。閉合開關S，將電阻箱阻值調節至R1=r，在托盤內重新加入細沙，使D重新處于平衡狀態，用天平稱出此時細沙的質量為m2且m2＞m1。（1）磁感應強度B大小為___________，方向垂直紙面____________（選填“向里”或“向外”）；

（2）將電阻箱阻值調節至R2=2r，則U形金屬框D_________（選填“向下”或“向上”）加速，加速度大小為___________。六．計算題（共50分）參考答案：（1），向外；（2）向上，8.某同學用如圖甲所示的裝置測定重力加速度。（1）打出的紙帶如圖乙所示，實驗時紙帶的

端通過夾子和重物相連接。（填“a”或“b”）（2）紙帶上1至9各點為計數點，由紙帶所示數據可算出實驗時的重力加速度為

m/s2

（3）當地的重力加速度數值為9.8m/s2，請列出測量值與當地重力加速度的值有差異的一個原因

。參考答案：9.（填空）用一根細繩，一端系住一個質量為m的小球，另一端懸在光滑水平桌面上方h處，繩長l大于h，使小球在桌面上做如圖所示的勻速圓周運動．若使小球不離開桌面，則小球運動的半徑是__________

，其轉速最大值是__________。（已知重力加速度為g）參考答案：；

10.左圖為一列簡諧橫波在t=20秒時波形圖，右圖是x=200厘米處質點P的振動圖線，那么該波的傳播速度為________厘米/秒，傳播方向為________________。

參考答案：100；負X方向11.處于激發狀態的原子，在入射光的電磁場的影響下，從高能態向低能態躍遷，兩個狀態之間的能量差以輻射光子的形式發射出去，這種輻射叫做受激輻射。原子發生受激輻射時，發出的光子頻率、發射方向等，都跟入射光子完全一樣，這樣使光得到加強，這就是激光產生的機理。那么，發生受激輻射時，產生激光的原子的總能量En、電勢能Ep、電子動能Ek的變化情況是__________A．Ep增大、Ek減小、En減小

B．Ep減小、Ek增大、En減小C．Ep增大、Ek增大、En增大

D．Ep減小、Ek增大、En不變參考答案：B12.某興趣小組想通過物塊在斜面上運動的實驗探究“合外力做功和物體速度變化的關系”。實驗開始前，他們提出了以下幾種猜想：①W∝，②W∝v，③W∝v2。他們的實驗裝置如圖甲所示，PQ為一塊傾斜放置的木板，在Q處固定一個速度傳感器（用來測量物體每次通過Q點時的速度），每次實驗，物體從不同初始位置處由靜止釋放。同學們設計了以下表格來記錄實驗數據。其中L1、L2、L3、L4……，代表物體分別從不同初始位置處無初速釋放時初始位置到速度傳感器的距離，v1、v2、v3、v4……，表示物體每次通過Q點的速度。實驗次數1234…….LL1L2L3L4…….vv1v2v3v4……他們根據實驗數據繪制了如圖乙所示的L－v圖象，并得出結論W∝v2。他們的做法是否合適，你有什么好的建議？___________________________________________________________________。在此實驗中，木板與物體間摩擦力的大小_______（填“會”或“不會”）影響探究出的結果參考答案：13.將一小球從高處水平拋出，最初2s內小球動能EK隨時間t變化的圖線如圖所示，不計空氣阻力，重力加速度g=10m/s2。根據圖象信息可知，小球的質量為

▲

kg，小球的初速度為

▲

m/s，最初2s內重力對小球做功的平均功率為

▲

W。參考答案：

0.125kg

m/s

12.5W

三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.(4分)在橄欖球比賽中，一個95kg的橄欖球前鋒以5m/s的速度跑動，想穿越防守隊員到底線觸地得分．就在他剛要到底線時，迎面撞上了對方兩名均為75kg的隊員，一個速度為2m/s，另一個為4m/s，然后他們就扭在了一起。①他們碰撞后的共同速率是；②在右面方框中標出碰撞后他們動量的方向，并說明這名前鋒能否得分：。參考答案：答案：①0.1m/s

（2分）

②方向見圖（1分）

能得分（1分）

15.（4分）圖為一簡諧波在t=0時，對的波形圖，介質中的質點P做簡諧運動的表達式為y=4sin5xl，求該波的速度，并指出t=0.3s時的波形圖(至少畫出一個波長)

參考答案：解析：由簡諧運動的表達式可知，t=0時刻指點P向上運動，故波沿x軸正方向傳播。由波形圖讀出波長，；由波速公式，聯立以上兩式代入數據可得。t=0.3s時的波形圖如圖所示。

四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，一個光滑、絕緣水平高臺的右面空間中存在范圍足夠大且水平向左的勻強電場，高臺邊緣靜置一個帶電量為+q、質量為m的小球B，另有一個絕緣不帶電的小球A（大小與小球B相同，質量大于m）以初速度v0向B運動，A與B發生彈性碰撞后水平進入電場，發生再次碰撞后落到水平地面。已知勻強電場的電場場強為E=，重力加速度為g。（小球A、B碰撞過程中電荷不發生轉移）（1）如果小球A的質量為3m，求：①小球A、B發生彈性碰撞（首次碰撞）后各自的速度；②小球A、B再次碰撞前運動過程中相距的最大距離；③B小球在電場中與A小球再次碰撞前具有的動能；（2）如果保持B的質量不變，改變A的質量，其它條件不變，A、B小球再次碰撞前運動過程中相距的最大距離及再次碰撞發生的高度是否發生變化？試證明你的結論。參考答案：見解析（1）①A與B發生彈性碰撞

①

……（1分）

②

……（1分）聯立①②解得，

……（2分）②A球不帶電，所以出平臺后做平拋運動，在豎直方向做自由落體，水平為勻速運動；B球在豎直方向做自由落體運動，在水平方向做類豎直上拋運動（假定向右為上），所以兩球在豎直方向運動情況相同，始終保持在同一高度。

③

……（1分）

④

……（1分）B球在水平方向上的加速度為⑤

……（1分）所以：在飛行過程中A與B的距離為

……（2分）所以當時，有最大值為

……（2分）（另解：當小球B水平分速度減小到時，二者相距最遠，有解得，此時相距）③再次發生碰撞時有

⑥

……（1分）聯立③④⑤⑥解得發生再次碰撞的時間，……（1分）再次碰撞點離平臺的高度⑦……（1分）由動能定理

⑧……（1分）解得……（1分）（2）如果保持B的質量不變，改變A的質量，A與B發生彈性碰撞

⑨

⑩聯立⑨⑩解得（與A、B小球質量無關）

……（2分）所以在飛行過程中A與B的距離為

仍有當時，有最大值為，A、B小球再次碰撞前運動過程中相距的最大距離不發生改變。……（1分）同理發生再次碰撞的時間始終為，所以再次碰撞點離平臺的高度為，不發生改變，即再次碰撞發生一個固定高度。……（1分）17.如圖，某同學在一張水平放置的白紙上畫了一個小標記“·”(圖中O點)，然后用橫截面為等邊三角形ABC的三棱鏡壓在這個標記上，小標記位于AC邊上。D位于AB邊上，過D點做AC邊的垂線交AC于F。該同學在D點正上方向下順著直線DF的方向觀察。恰好可以看到小標記的像；過O點做AB邊的垂線交直線DF于E；DE=2cm，EF=1cm。求三棱鏡的折射率。(不考慮光線在三棱鏡中的反射)參考答案：試題分析

本題考查折射定律、光在三棱鏡中傳播及其相關的知識點。解析

過D點作AB邊的發現，連接OD，則為O點發出的光纖在D點的入射角；設該光線在D點的折射角為β，如圖所示。根據折射定律有①式中n為三棱鏡的折射率由幾何關系可知②③在中有④由③④式和題給條件得⑤根據題給條件可知，為等腰三角形，有⑥由①②⑥式得⑦18.(10分)設雨點下落過程受到的空氣阻力與雨點的橫截面積S成正比，與雨點下落的速度v的平方成正比，即（其中k為比例系數）．雨點接近地面時近似看做勻速直線運動，重力加速度為g．若把雨點看做球形，其半徑為r，球的體積為，設雨點的密度為，求：(1)每個雨點最終的運動速度