山東省濟寧市沙河中學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.如圖所示，在傾角為θ的光滑斜劈P的斜面上有兩個用輕質彈簧相連的物塊A、B，C為一垂直固定在斜面上的擋板。Ａ、Ｂ質量均為ｍ，彈簧的勁度系數為k，系統靜止于光滑水平面?，F開始用一水平力F從零開始緩慢增大作用于Ｐ，（物塊Ａ一直沒離開斜面，重力加速度g）下列說法正確的是(

)A.力F較小時A相對于斜面靜止，F增加到某一值，A相對于斜面向上滑行B.力F從零開始增加時，A相對斜面就開始向上滑行C.B離開擋板C時，彈簧伸長量為D.B離開擋板C時，彈簧原長

參考答案：BD2.（多選）某國際研究小組觀測到了一組雙星系統，它們繞二者連線上的某點做勻速圓周運動，雙星系統中質量較小的星體能“吸食”質量較大的星體的表面物質，達到質量轉移的目的．根據大爆炸宇宙學可知，雙星間的距離在緩慢增大，假設星體的軌道近似為圓，則在該過程中（）A．雙星做圓周運動的角速度不斷減小B．雙星做圓周運動的角速度不斷增大C．質量較大的星體做圓周運動的軌道半徑漸小D．質量較大的星體做圓周運動的軌道半徑增大參考答案：AD由雙星的運動有，，聯立可得：

，，所以AD正確。3.如圖所示，傾斜的傳送帶保持靜止，一木塊從頂端以一定的初速度勻加速下滑到底端。如果讓傳送帶沿圖中虛線箭頭所示的方向勻速運動，同樣的木塊從頂端以同樣的初速度下滑到底端的過程中，與傳送帶保持靜止時相比（

）

A．系統產生的內能數值將變大

B．系統產生的內能數值將不變

C．時間變大

D．時間變小參考答案：A4.某同學用力傳感器來研究靜摩擦力和滑動摩擦力，他的實驗步驟如下：a．先將力傳感器接入數據采集器，再連接到計算機上；b．將一木塊(木塊質量m=3.75kg)置于水平桌面上，用細繩將木塊和傳感器連接起來；c．打開計算機，使數據采集器工作，然后沿水平方向通過傳感器緩慢地拉動細繩，待木塊開始運動后一段時間停止拉動；d．將實驗得到的數據經計算機處理后，屏幕上顯示出如圖所示的圖象．下列說法正確的是（

）A．在內木塊受到的摩擦力是滑動摩擦力B．在內木塊受到的摩擦力是滑動摩擦力C．木塊與桌面間的動摩擦因數約為D．木塊與桌面間的動摩擦因數約為參考答案：C5.關于近代物理初步的相關知識，下列說法中正確的是（

）（選對一個給3分，選對兩個給4分，選對三個給6分。選錯一個扣3分，最低得分為0分）A.α粒子散射實驗揭示了原子核有復雜結構B.光電效應和康普頓效應均揭示了光具有粒子性

C.重核的裂變會發(fā)生質量虧損，但質量數仍守恒D.氫原子相鄰低能級間的躍遷比相鄰高能級間躍遷所輻射的光子波長短E.升高或者降低放射性物質的溫度均可改變其半衰期參考答案：二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，質量為m、總長度為L的等邊三角形ABC導線框，在A處用細線豎直懸掛于輕桿一端，水平輕桿另一端通過彈簧連接地面，離桿左端1/3處有一固定轉軸O．現垂直于ABC施加一個水平方向廣闊的勻強磁場，磁感強度為B，當在三角形ABC導線框中通以逆時針方向大小為I的電流時，AB邊受到的安培力大小是

，此時彈簧對桿的拉力為____________．參考答案：

答案：BIL/3

mg/27.為了驗證“當質量一定時，物體的加速度與它所受的合外力成正比”，一組同學用圖甲所示的裝置進行實驗，并將得到的實驗數據描在圖乙所示的坐標圖中．(1)在圖乙中作出a－F圖線．(2)由a－F圖線可以發(fā)現，該組同學在實驗操作中遺漏了____________這個步驟．(3)根據a－F圖線可以求出系統的質量是________(保留兩位有效數字)．參考答案：8.一個小燈泡在3伏的電壓下，通過0.25A電流，燈泡所發(fā)出的光經聚光后形成很細的光束，沿某個方向直線射出。設燈泡發(fā)出的光波長為6000埃，則每秒鐘發(fā)出的光子個數為______個，沿光的傳播方向上2m長的光束內的光子為________個2.26×1018，1.51×10102012學年普陀模擬22。參考答案：2.26×1018，1.51×1010 9.一個氡核衰變成釙核并放出一個粒子，其半衰期為3.8天。1g氡經過7.6天衰變了

g；衰變中放出的粒子是

。參考答案：0.75，α粒子（或）10.科學探究活動通常包括以下要素：提出問題，猜想與假設，制訂計劃與設計實驗，進行實驗與收集證據，分析與論證，評估，交流與合作等。伽利略對落體運動規(guī)律探究過程如下：A．伽利略依靠邏輯的力量推翻了亞里士多德的觀點；B．伽利略提出了“落體運動的速度v與時間t成正比”的觀點；C．為“沖淡”重力，伽利略設計用斜面來研究小球在斜面上運動的情況；D．伽利略換用不同質量的小球，沿同一斜面從不同位置由靜止釋放，并記錄相應數據；E．伽利略改變斜面的傾角，重復實驗，記錄相應數據；F．伽利略對實驗數據進行分析；G．伽利略將斜面實驗得到的結論推廣到斜面的傾角增大到90°時；(1)與上述過程中B步驟相應的科學探究要素是______________；ks5u(2)與上述過程中F步驟相應的科學探究要素是______________。參考答案：(1)猜想與假設(2)分析與論證ks5u11.如圖，足夠長的粗糙絕緣斜面與水平面成θ=37°放置，在斜面上虛線aa′和bb′與斜面底邊平行，在aa′b′b圍成的區(qū)域有垂直斜面向上的有界勻強磁場，磁感應強度為B=1T；現有一質量為m=10g、總電阻為R=1Ω、邊長d=0.1m的正方形金屬線圈MNPQ，讓PQ邊與斜面底邊平行，從斜面上端靜止釋放，線圈剛好勻速穿過磁場．已知線圈與斜面間的動摩擦因數為μ=0.5，則線圈釋放時，PQ邊到bb′的距離為1m；整個線圈穿過磁場的過程中，線圈上產生的焦耳熱為4×10﹣3J．參考答案：考點：導體切割磁感線時的感應電動勢；焦耳定律．專題：電磁感應與電路結合．分析：線圈勻速穿過磁場，受力平衡，根據平衡條件列式求解；根據安培力公式F安=BId、E=Bvd、I=得到安培力與速度的關系式，即可求得速度，從而得出距離，線圈上產生的焦耳熱等于克服安培力做功．解答：解：對線圈受力分析，根據平衡條件得：F安+μmgcosθ=mgsinθ代入數據解得：F安=mgsinθ﹣μmgcosθ=（0.01×10×0.6﹣0.5×0.01×10×0.8）N=2×10﹣2N；

F安=BId、E=Bvd、I=解得：F安=代入數據解得：v==m/s=2m/s線圈進入磁場前做勻加速運動，根據牛頓第二定律得：

a==gsinθ﹣μgcosθ=（10×0.6﹣0.5×10×0.80）m/s2=2m/s2線圈釋放時，PQ邊到bb的距離L==m=1m；由于線圈剛好勻速穿過磁場，則磁場寬度等于d=0.1m，

Q=W安=F安?2d代入數據解得：Q=2×10﹣2×2×0.1J=4×10﹣3J；故答案：1

4×10﹣3點評：解決本題的關鍵是推導安培力與速度的關系式，求熱量時，要注意線框進入和穿出磁場兩個過程都要產生焦耳熱．12.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(zhàn)士們相互配合，可沿著細繩滑到對面。開始時，戰(zhàn)士甲拉住滑輪，質量為m的戰(zhàn)士乙吊在滑輪上，處于靜止狀態(tài)，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，13.氫原子能級及各能級值如圖所示．當大量氫原子從第4能級向第2能級躍遷時，可以釋放出3種不同頻率的光子，所釋放的光子最小頻率為（用普朗克常量h和圖中給出的能級值字母表示）．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hγ=Em﹣En，可知在何能級間躍遷發(fā)出光的頻率最小．：解：當大量氫原子從第4能級向第2能級躍遷時，可以釋放出3種不同頻率的光子；分別是n=4向n=3，n=3向n=2，以及n=4向n=2三種．因為放出的光子能量滿足hγ=Em﹣En，知，從n=4能級躍遷到n=3能級發(fā)出光的頻率最??；則有：hγ=E4﹣E3，所以：γ=．故答案為：3；【點評】：解決本題的關鍵知道能級間躍遷放出或吸收光子的能量滿足hγ=Em﹣En．三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.

（選修3-3（含2-2）模塊）(6分)理想氣體狀態(tài)方程如下：。從理論的角度，設定一定的條件，我們便能得到氣體三大定律：玻意爾定律、查理定律和蓋·呂薩克定律。下面請你通過設定條件，列舉其中兩條定律的內容。（要求條件、內容要與定律名稱相對應，不必寫數學表達式）參考答案：

答案：玻意爾定律：一定質量的氣體，在溫度不變的情況下，它的壓強跟體積成反比。查理定律：一定質量的氣體，在體積不變的情況下，它的壓強跟熱力學溫度成正比。蓋·呂薩克定律：一定質量的氣體，在壓強不變的情況下，它的體積跟熱力學溫度成正比。15.如圖所示，質量均為m=1kg的A、B兩物體通過勁度系數為k=100N/m的輕質彈簧拴接在一起，物體A處于靜止狀態(tài)。在A的正上方h高處有一質量為的小球C，由靜止釋放，當C與A發(fā)生彈性碰撞后立刻取走小球C，h至少多大，碰后物體B有可能被拉離地面？參考答案：h≥0.45m設C與A碰前C的速度為v0，C與A碰后C的速度為v1，A的速度為v2，開始時彈簧的壓縮量為H。對C機械能守恒：

C與A彈性碰撞：對C與A組成的系統動量守恒：

動能不變：

解得：

開始時彈簧的壓縮量為：

碰后物體B被拉離地面有彈簧伸長量為：

則A將上升2H，彈簧彈性勢能不變，機械能守恒：

聯立以上各式代入數據得：

四、計算題：本題共3小題，共計47分16.在光滑的水平面上，質量為m1的小球A以速率υ0向右運動。在小球A的前方0點處有一質量為m2的小球B處于靜止狀態(tài)，如圖所示。小球A與小球B發(fā)生正碰后小球A與小球B均向右運動。小球B被在Q點處的墻壁彈回后與小球A在P點相遇，PQ=1.5PO。假設小球間的碰撞及小球與墻壁之間的碰撞都是彈性碰撞，求兩小球的質量之比參考答案：217.如圖所示，水平放置的光滑平行金屬軌道，電阻不計，導軌間距為L=2m，左右兩側各接一阻值為R=6Ω的電阻．兩軌道內存垂直軌道平面向下的有界勻強磁場，一質量為m、電阻為r=2Ω的金屬棒MN置于導軌上，與導軌垂直且接觸良好，受到F=0.2v+3（N）（v為金屬棒速度）的水平外力作用，從磁場的左邊界由靜止開始運動，用電壓表測得電阻兩端電壓隨時間均勻增大．（1）請推導說明金屬棒做什么性質的運動．（2）求磁感應強度B的大?。畢⒖即鸢福航猓海?）設金屬棒左右兩側電阻阻值分別為R1、R2，則R1、R2的等效電阻為R==3Ω，設電阻兩端電壓為U、U隨t的變化關系為U=kt，導體棒切割磁感線產生的感應電動勢為E，通過導體棒的電流為I，導體棒所受安培力大小為FA，則：U=E﹣IrE=BLvI=解得：U=0.6BLv，結合U=kt可得：0.6BLv=kt，v∝t，故金屬棒做初速度為零的勻加速直線運動（2）取金屬棒為研究對象，根據牛頓第二定律可得：F﹣FA=maFA=BIL=0.2B2L2v解得：0.2v+3﹣0.2B2L2v=ma因導體棒做勻加速，故a與v無關，即：0.2v=0.2B2L2v解得：B==0.5T答：（1）金屬棒做初速度為零的勻加速直線運動（2）磁感應強度B的大小為0.5T【考點】導體切割磁感線時的感應電動勢；閉合電路的歐姆定律．【分析】（1）根據閉合電路歐姆定律、感應電動勢計算公式、可得出電阻兩端電壓U與速度v的大小關系，結合題意可知v∝t，即金屬棒做初速度為零的勻加速直線運動（2）根據金屬棒的受力情況結合安培力的計算公式，由牛頓第二定律可求出加速度a與速度v的關系，因金屬棒做勻加速直線運動，故a與v無關，由此可計算出磁感應強度B的大小