山西省忻州市寧武縣東寨鎮東寨鎮中學2022年高三物理上學期期末試題含解析一、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A為靜止于地球赤道上的物體，B為繞地球沿橢圓軌道運行的衛星，C為繞地球做圓周運動的衛星，P為B、C兩衛星軌道的交點．已知A、B、C繞地心運動的周期相同，相對于地心，下列說法中正確的是

(

)．A．物體A和衛星C具有相同大小的線速度B．物體A和衛星C具有相同大小的加速度C．衛星B在P點的加速度與衛星C在該點的加速度一定相同D．衛星B在P點的線速度與衛星C在該點的線速度一定相同參考答案：C2.如圖甲所示是研究光電效應實驗規律的電路。當用強度一定的黃光照射到光電管上時，測得電流表的示數隨電壓變化的圖像如圖乙所示。下列說法正確的是A.若改用紅光照射光電管，一定不會發生光電效應B.若照射的黃光越強，飽和光電流將越大C.若用頻率更高的光照射光電管，則光電管中金屬的逸出功越大D.若改用藍光照射光電管，圖像與橫軸交點在黃光照射時的右側參考答案：B根據光電效應方程知，Ekm=hv-W0，紅光的頻率小于黃光的頻率，紅光照射不一定發生光電效應，但不是一定不會發生光電效應．故A錯誤．增加入射光的強度，則單位時間內產生的光電子數目增加，飽和光電流將越大．故B正確．光電管中金屬的逸出功的大小是由材料本身決定的，與入射光的頻率無關．故C錯誤．根據光電效應方程知，Ekm=hv-W0，藍光的頻率大于黃光的頻率，則光電子的最大初動能增大，所以反向遏止電壓增大，圖象與橫軸交點在黃光照射時的左側．故D錯誤．故選B點睛：本題考查光電效應基礎知識點，難度不大，關鍵要熟悉教材，牢記并理解這些基礎知識點和基本規律，注意飽和電流的含義，及掌握紫光與紫外線的頻率高低.3.如圖所示，V1、V2是理想電壓表，當閉合開關，將滑動變阻器的觸片由左端向右滑動時，下列說法中正確的是ks5u：A．小燈泡L2變暗，V1表的讀數變小，V2表的讀數變大B．小燈泡L1變亮，V1表的讀數變大，V2表的讀數變小C．小燈泡L2變亮，V1表的讀數變大，V2表的讀數變小D．小燈泡L1變暗，V1表的讀數變小，V2表的讀數變大參考答案：B4.下列說法正確的是A.質量相同的物體，速度大的慣性大B.紫外線比紅外線更容易產生顯著的衍射現象C．根據麥克斯韋電磁場理論，變化的電場周圍一定產生變化的磁場D．根據狹義相對論的原理，對不同的慣性系，物理規律都是一樣的參考答案：D5.靜止在光滑水平面上的物體，受到一個大小不為零的水平拉力作用，若拉力開始作用瞬間物體的速度大小為v，加速度大小為a，則下列判斷中正確的是：（

）A

v≠0，a≠0 B

v=0，a≠0 C

v≠0，a=0 D

v=0，a=0參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.超導磁懸浮列車（圖甲）推進原理可以簡化為圖乙所示的模型：在水平面上相距為L的兩根平行直導軌間有豎直方向等距離分布的勻強磁場B1和B2，且B1=B2=B，每個磁場的寬度都是l，相間排列。金屬框abcd（懸浮在導軌上方）跨在兩導軌間，其長和寬分別為L、l。當所有這些磁場都以速度v向右勻速運動時，金屬框abcd在磁場力作用下將向________（填“左”或“右”）運動。若金屬框電阻為R，運動中所受阻力恒為f，則金屬框的最大速度為_________________參考答案：右，7.(4分)如圖所示，放置在水平地面上的支架質量為M，一長為L的細線連接一小球后另一端固定在支架頂端的前面，現將細線拉至水平后無初速釋放小球，小球將來回擺動，且此過程支架始終不動，則小球在最低位置時，支架對地面的壓力大小為

。參考答案：

答案：(M+3m)g

8.某學校物理興趣小組，利用光控實驗板“探究自由落體的下落高度與速度之間的關系”，如圖甲所示。將數據記錄在Excel工作薄中，利用Excel處理數據，如圖乙所示，小組進行探究，得出結論。在數據分析過程中，小組先得出了vB—h圖像，繼而又得出vB2—h圖像，如圖丙、丁所示：請根據圖象回答下列問題：①小組同學在得出vB—h圖像后，為什么還要作出vB2－h圖像？

．②若小球下落過程機械能守恒，根據實驗操作及數據處理，求得丁圖圖像的斜率為k，則重力加速度g=

．參考答案：：①先作出的vB-h圖像，不是一條直線，根據形狀無法判斷vB、h關系，進而考慮vB2-h圖像，從而找出vB2、h之間的線性關系．

②（2分）k/2．9.如圖所示，電流表的示數為0．1A，電壓表的示數為60V．

（1）待測電阻的測量值是____。（2）如果電壓表的內阻RV=3KΩ，則待測電阻的真實值是

________。參考答案：10.用如圖1實驗裝置驗證m1、m2組成的系統機械能守恒，m2從高處由靜止開始下落，m1上拖著的紙帶打出一系列的點，對紙帶上的點跡進行測量，即可驗證機械能守恒定律，圖2給出的是實驗中獲取的一條紙帶；0是打下的第一個點，每相鄰兩計數點間還有4個點（圖2中未標出）．計數點的距離如圖2所示，已知m1=50g、m2=150g，則（已知當地重力加速度g=9.8m/s2，結果保留兩位有效數字）（1）在紙帶上打下計數點5時的速度v=

m/s；（2）在打點0～5過程中系統動能的增量△Ek=

J，系統勢能的減少量△Eφ=

J．由此得出的結論是

．參考答案：（1）2.4；（2）0.58；0.59，在誤差允許范圍內，m1、m2組成系統機械能守恒．【考點】驗證機械能守恒定律．【分析】（1）勻變速直線運動中時間中點的瞬時速度等于該過程中的平均速度，由此可以求出打下計數點5時的速度．（2）根據物體的初末動能大小可以求出動能的增加量，根據物體重力做功和重力勢能之間的關系可以求出系統重力勢能的減小量，比較動能增加量和重力勢能減小量之間的關系可以得出機械能是否守恒．【解答】解：（1）由于每相鄰兩個計數點間還有4個點沒有畫出，所以相鄰的計數點間的時間間隔T=0.1s，根據某段時間內的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出點5的瞬時速度：v5=．（2）在0～5過程中系統動能的增量：△EK=（m1+m2）v52=×0.2×2.42J≈0.58J．系統重力勢能的減小量為：△Ep=（m2﹣m1）gx=0.1×9.8×（0.384+0.216）J≈0.59J，由此可知在誤差允許范圍內，m1、m2組成系統機械能守恒．故答案為：（1）2.4；（2）0.58；0.59，在誤差允許范圍內，m1、m2組成系統機械能守恒．11.在“驗證牛頓運動定律”實驗中，所用的實驗裝置如圖所示。在調整帶滑輪木板的傾斜程度時，應使小車在不受牽引力時能拖動紙帶沿木板勻速運動。小車的質量為M，盤和盤中重物的總質量為m，保持M不變，研究小車的加速度與力的關系時，在

條件下，mg近似等于小車運動時所受的拉力。實驗中打出的一條紙帶如下圖所示，紙帶上相鄰兩個計數點之間有四個實際點未畫出，已知交流電頻率為50HZ，AB=19.9mm，AC=49.9mm，AD=89.9mm，AE=139.8mm，則打該紙帶時小車的加速度大小為

m/s2(保留兩位有效數字)參考答案：m<<M，1.012.一顆行星的半徑為R，其表面重力加速度為g0，引力常量為G，則該行星的質量為

，該行星的第一宇宙速度可表示為

。參考答案：

13.某實驗小組在探究“加速度與物體質量、受力的關系”的實驗，設計如下的實驗方案，實驗裝置如圖所示，所使用打點計時器交流電源頻率是50Hz，具體實驗步驟如下：A.按圖所示安裝好實驗裝置；B.調節長木板的傾角，輕推小車后，使小車能沿長木板向下做勻速運動；C.取下細繩和砝碼盤，記下砝碼盤中砝碼的質量m；D.先接通打點計時器的電源，再放開小車，打出一條紙帶，由紙帶求得小車的加速度a；E.重新掛上細繩和砝碼盤，改變砝碼盤中砝碼質量，重復～步驟，求得小車在不同合外力F作用下的加速度。回答以下問題：（1）按上述方案做實驗是否要求砝碼和砝碼盤的總質量遠小于小車質量__________(填“是”或“否”).（2）實驗打出的其中一條紙帶如圖所示，由該紙帶可測得小車的加速度是___________m/s2.

(3)某同學將有關測量數據填入他所設計的表格，如下表：實驗次數12345砝碼盤中的砝碼總重力F/N0.100.200.290.390.49小車加速度a/m·s-2.0.881.441.842.382.89他根據表中的數據畫出a-F圖像如圖所示，造成圖線不過坐標原點的主要原因是______________________，從該圖線延長線與橫軸的交點可求出的物理量是__________，其大小是_____________。參考答案：（1）否

（2）1.44

(3)未考慮砝碼盤的重力

砝碼盤的重力

0.78N(0.76~0.79N)三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.在“探究加速度與力、質量的關系”實驗中：（1）某組同學用如圖甲所示裝置，采用控制變量的方法，來探究小車質量不變的情況下，小車的加速度與小車受到的力的關系。該組同學由實驗得出的數據，作出a-F圖象，如圖乙所示，那么該組同學實驗中出現的問題可能是

A．實驗中摩擦力沒有平衡B．實驗中摩擦力平衡過度C．實驗中繩子拉力方向沒有跟平板平行D．實驗中小車質量發生變化（2）下圖所示是某同學通過實驗得到的一條紙帶，他在紙帶上取A、B、C、D、E、F、G等7個計數點（每相鄰兩個計數點之間還有4個點沒有畫出），將毫米刻度尺放在紙帶上。根據下圖可知，打下E點時小車的速度為

m／s，小車的加速度為

m／s2。（計算結果均保留兩位有效數字）參考答案：(1)B(2)0.20m/s,0.40m/s2(誤差在0.02范圍內均可得分)15.（2015?邢臺四模）在“測定金屬絲的電阻率”的實驗中，待測金屬絲的電阻Rx約為3Ω，實驗室備有下列實驗器材：A．電壓表V（量程3V，內阻約為3kΩ）B．電流表A（量程0.6A，內阻約為1Ω）C．滑動變阻器R（0～10Ω，額定電流0.5A）D．電源E（電動勢為3V，內阻約為0.3Ω）E．開關S，導線若干（1）為減小實驗誤差，應選用圖中乙（填“甲”或“乙”）為該實驗的電路原理圖．（2）現用刻度尺測得金屬絲長度為60.00cm，用螺旋測微器測得其直徑示數如丙圖，則直徑為0.608mm．圖丁為兩電表的示數，則該金屬絲的電阻率為1.16×10﹣6Ωm．（結果保留3位有效數字）參考答案：（1）乙；（2）0.608（0.606～0.609mm均正確）；1.16×10﹣6（1.15×10﹣6～1.17×10﹣6Ω?m均正確）．：【考點】：測定金屬的電阻率．解：（1）因==1000，==3，則有＞，電流表應選擇外接法，因此實驗電路應選乙．（2）螺旋測微器的固定刻度讀數為0.5mm，可動刻度讀數為0.01×10.8mm=0.108mm，所以最終讀數為0.608mm．由圖示電壓表可知，其量程為3V，分度值為0.1V，所示為1.2V，由圖示電流表可知，其量程為0.6A，分度值為0.02A，示數為0.5A，電阻阻值：R===2.4Ω；由R=ρ可知，電阻率：ρ==≈1.167×10﹣6Ω?m；故答案為：（1）乙；（2）0.608（0.606～0.609mm均正確）；1.16×10﹣6（1.15×10﹣6～1.17×10﹣6Ω?m均正確）．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，長為L的長木板水平放置，在木板的A端放置一個質量為m的小物塊，現緩慢地抬高A端，使木板以左端為軸轉動，當木板轉到與水平面的夾角為α時小物塊開始滑動，此時停止轉動木板，小物塊滑到底端的速度為v，則在整個過程中A.木板對物塊做功為B.摩擦力對小物塊做功為?C.支持力對小物塊做功為0D.滑動摩擦力對小物塊做功為?參考答案：AD【詳解】A項：緩慢地抬高A端過程有：，物塊下滑過程有：，所以總功為，故A正確；B、D項：摩擦力對小物塊做功為，故B錯誤，D正確；C項：緩慢地抬高A端過程支持力對小物塊做功為，故C錯誤。故選：AD。17.（12分）為了探索宇宙的無窮奧秘，人們進行了不懈努力，假設我們發射了一顆繞X行星的衛星，不停地向地球發射無線電波，而地球上的接收裝置與衛星繞X行星的軌道平面在同一平面內，接收裝置具有測量向著該裝置和背離該裝置的速度的功能，結果發現：①接收到的信號時有時無，t1時間內有信號，接著t2時間內無信號，周而復始，不斷重復，用t1≈t2=t0；②接收到的速度信號隨時間的變化關系如圖所示（圖中v0為已知，符號為正的表示指向接收器的速度，符號為負表示是背離接收器的速度）．試根據以上特點求：（1）該行星的平均密度；（2）該行星的質量；（3）該行星的第一宇宙速度和表面的重力加速度．（注：所有答案均用相關常量和t0、v0表示）參考答案：見解析解：由題意知道，T=2t0，是近X行星的衛星的周期，運行速度為v0．（1）根據萬有引力提供向心力得=

r=RM=ρ==（2）根據圓周運動知識得T=R=M=ρπR3=（3）第一宇宙速度是近地衛星的運行速度，所以第一宇宙速度是v0．根據萬有引力等于重力得重力加速度g==．答：（1）該行星的平均密度是；（2）該行星的質量是；（3）該行星的第一宇宙速度和表面的重力加速度是．18.如圖所示，兩金屬板正對并水平放置，分別與平行金屬導軌連接，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ區域有垂直導軌所在平面的勻強磁場．金屬桿ab與導軌垂直且接觸良好，并一直向右勻速運動．某時刻ab進入Ⅰ區域，同時一帶正電