山東省棗莊市市第十六中學北校區2022年高三物理期末試題含解析一、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.（單選題）按照玻爾理論，一個氫原子中的電子從一半徑為ra的圓軌道自發地直接躍遷到一半徑為rb的圓軌道上，已知ra>rb，則在此過程中（

）A．原子要發出某一頻率的光子，電子的動能增大，原子的電勢能減小，原子的能量也減小B．原子要吸收某一頻率的光子，電子的動能減小，原子的電勢能減小，原子的能量也減小C．原子要發出一系列頻率的光子，電子的動能減小，原子的電勢能減小，原子的能量也減小D．原子要吸收一系列頻率的光子，電子的動能增大，原子的電勢能增大，原子的能量也增大參考答案：A2.如圖，P和Q為帶電量分別為+q和-q的兩個等量異種電荷，兩者相距為L，O為PQ連線的中點，M、N為中垂線上關于O點對稱的兩個點，則

A．M、O、N三點的場強都相等

B．M、N兩點的場強大小相等，方向相同

C．O點的場強為零

D．M、O、N三點的電勢大小關系為φM＞φN＞φOks5u參考答案：B3.如圖所示，質量相等的兩個滑塊位于光滑水平桌面上。其中，彈簧兩端分別與靜止的滑塊N和擋板P相連接，彈簧與擋板的質量均不計；滑塊M以初速度V0向右運動，它與擋板P碰撞(不粘連)后開始壓縮彈簧，最后，滑塊N以速度V0向右運動。在此過程中

A、M的速度等于0時，彈簧的彈性勢能最大。

B、M與N具有相同的速度時，兩滑塊動能之和最小。

C、M的速度為V0/2時，彈簧的長度最長。

D、M的速度為V0/2時，彈簧的長度最短。參考答案：4.某質點做直線運動，其位移x與時間t的關系圖象如圖所示．則（）A．在12s時刻質點開始做反向的直線運動B．在0～20s內質點的速度不斷增加C．在0～20s內質點的平均速度大小為0.8m/sD．在0～20s內質點的瞬時速度等于它在這段時間內平均速度的時刻只有一處參考答案：C【考點】勻變速直線運動的圖像．【分析】位移時間圖線的切線斜率表示瞬時速度，斜率正負表示速度方向．根據切線斜率的變化判斷質點的變化情況．由圖象可直接讀出位移，而位移與時間之比即為平均速度．【解答】解：A、根據圖象的斜率等于速度，在20s內圖象的斜率一直為正，說明質點的速度方向沒有改變，一直沿正向運動，故A錯誤．B、圖象的斜率先增大后減小，則質點的速度先增大后減小，故B錯誤．C、在0～20s內質點的位移為△x=16m﹣0=16m，平均速度大小===0.8m/s，故C正確．D、由斜率可知，在0～20s內質點的瞬時速度等于它在這段時間內平均速度的時刻有兩處，故D錯誤．故選：C5.（多選）如圖，兩個固定的傾角相同的滑桿上分別套A、B兩個圓環，

兩個圓環上分別用細線懸吊著兩個物體C、D，當它們都沿滑桿向下滑動時，A的懸線始終與桿垂直，B的懸線始終豎直向下．則下列說法中正確的是A．A環與滑桿無摩擦力

B．B環與滑桿無摩擦力C．A環做的是勻速運動

D．B環做的是勻速運動參考答案：【知識點】牛頓第二定律；力的合成與分解的運用；共點力平衡的條件及其應用．B3B4C2【答案解析】AD解析：A、C、假設A環與桿間的摩擦力為f，對A環受力分析，受重力、拉力、支持力，假設有向后的摩擦力f，如圖，根據牛頓第二定律，有

運動方向：mAgsinθ-f=mAa

①

對C，同樣有

mCgsinθ=mCa

②

由①②兩式，解得

f=0

a=gsinθ

故A正確，C錯誤；

B、D、對D球受力分析，受重力和拉力，由于做直線運動，合力與速度在一條直線上，故合力為零，物體做勻速運動；再對B求受力分析，如圖，受重力、拉力、支持力，由于做勻速運動，合力為零，故必有向后的摩擦力．故B錯誤，D正確；故選AD．【思路點撥】分別對A、C受力分析，由于兩個球加速度相同，故根據牛頓第二定律列式分析可以求出摩擦力；先對D受力分析，結合運動情況判斷出D做勻速運動，再對B受力分析．本題關鍵要結合運動情況判斷力，再結合受力情況判斷運動情況．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.特種兵過山谷的一種方法可化簡為如右圖所示的模型：將一根長為2d、不可伸長的細繩的兩端固定在相距為d的A、B兩等高處，懸繩上有小滑輪P，戰士們相互配合，可沿著細繩滑到對面。開始時，戰士甲拉住滑輪，質量為m的戰士乙吊在滑輪上，處于靜止狀態，AP豎直，則此時甲對滑輪的水平拉力為____________；若甲將滑輪由靜止釋放，則乙在滑動中速度的最大值為____________。（不計滑輪與繩的質量，不計滑輪的大小及摩擦）

參考答案：mg，7.如圖所示，電源電動勢E=10V，內阻r=1Ω，R1=3Ω．電鍵S斷開時，R2的功率為4W，電源的輸出功率為4.75W，則電流表的讀數為0.5A；電鍵S接通后，電流表的讀數為2A．則R3=Ω．參考答案：【考點】：閉合電路的歐姆定律．【專題】：恒定電流專題．【分析】：電鍵S斷開時，由電源的輸出功率與R2的功率之差得到R1的功率，由公式P1=I2R1求出通過R1的電流，即可得到R2的電流．設出R3的阻值，由串聯并聯電路求得I的表達式進而求得R3．：解：電鍵S斷開時，由P出﹣P2=I2R1得：電路中電流I===0.5A

則R2===16Ω接通電鍵S后，設電路中電流為I′：I′1=2A，

I′1=

代入數據可得：R3=故答案為：0.5

8.如圖所示是某同學在做勻變速直線運動實驗中獲得的一條紙帶．(1)已知打點計時器電源頻率為50Hz，則紙帶上打相鄰兩點的時間間隔為________．(2)A、B、C、D是紙帶上四個計數點，每兩個相鄰計數點間有四個點沒有畫出．從圖中讀出A、B兩點間距x＝________cm；C點對應的速度是________m/s。參考答案：9.一定質量的理想氣體，從初始狀態A經狀態B、C再回到狀態A，變化過程如圖所示，其中A到B曲線為雙曲線．圖中V0和P0為已知量．①從狀態A到B，氣體經歷的是

▲

(選填“等溫”“等容”或“等壓”)過程；②從B到C的過程中，氣體做功大小為

▲

；③從A經狀態B、C再回到狀態A的過程中，氣體吸放熱情況為__▲__(選填“吸熱”、“放熱”或“無吸放熱”)。參考答案：①等溫;（1分）②3P0V0/2;（2分）③放熱;10.如圖所示，A、B兩點間電壓為U，所有電阻阻值均為R，當K閉合時，UCD=______，當K斷開時，UCD=__________。參考答案：0

U/311.如圖所示，質量為m＝5kg的物體，置于一傾角為30°的粗糙斜面上，用一平行于斜面的大小為40N的力F拉物體，使物體沿斜面M向上做初速度為零的勻加速直線運動，加速度a＝2m/s2，斜面始終保持靜止狀態。則水平地面對斜面的靜摩擦力大小為__________N，2s末該系統克服摩擦力做功的瞬時功率為__________W。參考答案：

答案：15；2012.某興趣小組用如題1圖所示裝置驗證動能定理．（1）有兩種工作頻率均為50Hz的打點計時器供實驗選用：A．電磁打點計時器B．電火花打點計時器為使紙帶在運動時受到的阻力較小，應選擇_______（選填“A”或“B”）．（2）保持長木板水平，將紙帶固定在小車后端，紙帶穿過打點計時器的限位孔．實驗中，為消除摩擦力的影響，在砝碼盤中慢慢加入沙子，直到小車開始運動．同學甲認為此時摩擦力的影響已得到消除．同學乙認為還應從盤中取出適量沙子，直至輕推小車觀察到小車做勻速運動．看法正確的同學是_____（選填“甲”或“乙”）．（3）消除摩擦力影響后，在砝碼盤中加入砝碼．接通打點計時器電源，松開小車，小車運動．紙帶被打出一系列點，其中的一段如題2圖所示．圖中紙帶按實際尺寸畫出，紙帶上A點的速度vA=______m/s．（4）測出小車的質量為M，再測出紙帶上起點到A點的距離為L．小車動能的變化量可用ΔEk=算出．砝碼盤中砝碼的質量為m，重力加速度為g；實驗中，小車的質量應______（選填“遠大于”“遠小于”或“接近”）砝碼、砝碼盤和沙子的總質量，小車所受合力做的功可用W=mgL算出．多次測量，若W與ΔEk均基本相等則驗證了動能定理．參考答案：

(1).B

(2).乙

(3).0.31（0.30~0.33都算對）

(4).遠大于【詳解】(1)為使紙帶在運動時受到的阻力較小，應選電火花打點計時器即B；(2)當小車開始運動時有小車與木板間的摩擦為最大靜摩擦力，由于最大靜摩擦力大于滑動摩擦力，所以甲同學的看法錯誤，乙同學的看法正確；(3)由圖可知，相鄰兩點間的距離約為0.62cm，打點時間間隔為0.02s，所以速度為；(4)對小車由牛頓第二定律有：，對砝碼盤由牛頓第二定律有：聯立解得：，當時有：，所以應滿足：。13.一支300m長的隊伍，以1m/s的速度行軍，通訊員從隊尾以3m/s的速度趕到隊首，并立即以原速率返回隊尾，求通訊員的位移和路程各是多少？參考答案：675m

225m三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.(3-5模塊)(5分)有兩個質量為m的均處于基態的氫原子A、B，A靜止，B以速度v0與之發生碰撞．己知：碰撞前后二者的速度均在一條直線上，碰撞過程中部分動能有可能被某一氫原子吸收。從而該原子由基態躍遷到激發態，然后，此原子向低能級態躍遷，并發出光子．如欲碰后發出一個光子，則速度v0至少需要多大？己知氫原子的基態能量為E1(E1<0)。參考答案：解析：，--------------(1分)

，--------------(1分)

，--------------(1分)

--------------(2分)15.如圖為一塊直角三棱鏡，頂角A為30°．一束激光沿平行于BC邊的方向射向直角邊AB，并從AC邊射出，出射光線與AC邊夾角也為30°．則該激光在棱鏡中的傳播速度為多少？(結果保留兩位有效數字)參考答案：1.7×108m/s解：光路圖如圖：

由幾何關系得：α=∠A=30°，β=90°-30°=60°

折射率

激光在棱鏡中傳播速【點睛】幾何光學要正確作出光路圖，由幾何知識找出入射角和折射角是關鍵．知道光速和折射率的關系.四、計算題：本題共3小題，共計47分16.

（8分）某網站報道：最近南亞某國發射了一顆人造環月衛星，衛星的質量為100kg，環繞周期為1小時……。一位同學對該新聞的真實性產生懷疑，他認為：一是該國的航天技術比起我國還有差距，近期不可能發射出環月衛星；二是該網站公布的數據似乎也有問題。該同學準備對該數據進行驗證。他記不清引力恒量的數值且手邊沒有可查找的資料，但他記得月球半徑約為地球半徑的，地球半徑為6400km，月球表面重力加速度約為地球表面重力加速度，地球表面重力加速度約為10m/s2。他由上述數據經過推導分析，進一步認定這是一則假新聞。請依上述數據寫出他的論證過程及結論。參考答案：解析：設為近月衛星，月球M對衛星m的萬有引力是衛星運動的向心力，則有

①

（2分）

在月球表面：

②

（2分）

由①②可得：

③

（2分）

代入數據：

即繞月運行的衛星的最小周期為102.6min，遠大于報導中的60min（1小時），故可判斷其為假新聞。

（2分）17.（12分）甲、乙兩汽車沿同一平直公路同向勻速行駛，甲車在前，乙車在后，它們行駛的速度均為16m/s．已知甲車緊急剎車時加速度a1＝3m/s2，乙車緊急剎車時加速度a2=4m/s2，乙車司機的反應時間為0.5s(即乙車司機看到甲車剎車后0.5s才開始剎車)，求為保證兩車在緊急剎車過程中不相撞，甲、乙兩車行駛過程中至少應保持多大距離？參考答案：18.跳傘員常常采用“加速自由降落”（即AFF）的方法跳傘．如果一個質量為50kg的運動員在3658m的高度從飛機上跳出，自由降落40s時，豎直向下的速度達到50m/s，然后再打開降落傘（開傘時間不計），假設這一運動是勻加速直線運動．求：（1）運動員平均空氣阻力為多大？（2）在開傘時，他離地面的高度是多少？參考答案：考點：