遼寧省沈陽市第六十一中學(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.（單選）如圖所示，兩小球A、B用勁度系數(shù)為k1的輕質(zhì)彈簧相連，球B用長為L的細繩懸于O點，球A固定在O點正下方．OA之間的距離也為L，系統(tǒng)平衡時繩子所受的拉力為F1，現(xiàn)把A、B間的彈簧換成勁度系數(shù)為k2的輕彈簧，系統(tǒng)再次平衡時，繩子所受的拉力為F2，則F1與F2的大小關(guān)系為（）A．F1＞F2B．F1=F2C．F1＜F2D．無法確定參考答案：【考點】：共點力平衡的條件及其應(yīng)用；物體的彈性和彈力；胡克定律．【專題】：共點力作用下物體平衡專題．【分析】：研究任意一種情況下，繩子拉力與重力的關(guān)系．以小球B為研究對象，分析受力情況，根據(jù)三角形相似法，得出繩子的拉力與小球B的重力的關(guān)系，再研究F1和F2的大小關(guān)系．：解：以小球B為研究對象，分析受力情況，由平衡條件可知，彈簧的彈力N和繩子的拉力F的合力F合與重力mg大小相等，方向相反，即F合=mg，作出力的合成如圖，由三角形相似得：=又由題，OA=OB=L，得，F(xiàn)=F合=mg，可見，繩子的拉力F只與小球B的重力有關(guān)，與彈簧的勁度系數(shù)K無關(guān)，所以得到F1=F2．故選：B．【點評】：本題的解題關(guān)鍵是運用幾何知識分析繩子的拉力與小球重力的關(guān)系．作出力圖是解題的基礎(chǔ)，要正確分析受力情況，規(guī)范地作圖，由圖可以看出力的大致關(guān)系．2.串列加速器是用來產(chǎn)生高能離子的裝置，如圖所示，圖中虛線框內(nèi)為其主體的原理示意圖，其中加速管的中部b處有很高的正電勢U，a、c兩端均有電極接地（電勢為零）。現(xiàn)將速度很低的負一價碳離子（碳離子的質(zhì)量為m）從a端進入，當(dāng)離子到達b處時，可被設(shè)在b處的特殊裝置將其電子剝離，成為n價正離子，而不改變其速度大小。這些正n價碳離子從c端飛出后進入一與其速度方向垂直的、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，則在磁場中的半徑R（已知基元電荷為e）A．

B．C．

D．參考答案：A解析：設(shè)碳離子到達b處時的速度為v1，從c端射出時的速度為v2，由能量關(guān)系得，。進入磁場后，碳離子做圓周運動，可得，聯(lián)立上面三式解得。3.關(guān)于物體的運動，下列說法正確的是（

）A．物體加速度增加，速度一定增加

B．物體速度發(fā)生變化，合外力可能沒有做功C．物體做勻速運動，機械能一定守恒

D．物體受一恒力作用，可能做勻速圓周運動參考答案：B4.下列單位中，表示電勢的國際單位的符號的是：

A．F B．J

C．eV

D．V參考答案：D5.在光的雙縫干涉實驗中，如果只改變一個條件，以下說法中正確的是（）A．使雙縫間距變小，則條紋間距變寬B．使屏與雙縫距離變小，則條紋間距變寬C．將入射光由綠光改為紅光，則條紋間距變寬D．將入射光由綠光改為紫光，則條紋間距變寬參考答案：AC解：A、使雙縫間距變小，d變小，則由△x=λ，可知，條紋間距變寬．故A正確．B、使屏與雙縫距離變小，L變小，則由△x=λ，可知，條紋間距變窄．故B錯誤．C、將入射光由綠光改為紅光，波長λ變大，則由△x=λ，可知，條紋間距變寬．故C正確．D、將入射光由綠光改為紫光，波長λ變小，則由△x=λ，可知，條紋間距變窄．故D錯誤．故選AC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.超導(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)軌上方）跨在兩導(dǎo)軌間，其長和寬分別為L、l。當(dāng)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

磁場向右勻速運動，金屬框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流所受安培力向右，金屬框向右加速運動，當(dāng)金屬框勻速運動時速度設(shè)為vm，感應(yīng)電動勢為E=2BL（v-vm），感應(yīng)電流為，安培力為F=2BLI，安培力與阻力平衡，F(xiàn)=f，解得vm=7.在如圖所示的光電效應(yīng)現(xiàn)象中，光電管陰極K的極限頻率為v0，則陰極材料的逸出功等于__________；現(xiàn)用頻率大于v0的光照射在陰極上，當(dāng)在A、K之間加一數(shù)值為U的反向電壓時，光電流恰好為零，則光電子的最大初動能為_________；若入射光頻率為v(v>v0)，則光電子的最大初動能為_________.參考答案：hv0，（2分）

eU，（2分）

（8.如圖所示，一根足夠長輕繩繞在半徑為R的定滑輪上，繩的下端掛一質(zhì)量為m的物體。物體從靜止開始做勻加速直線運動，經(jīng)過時間t定滑輪的角速度為ω，此時物體的速度大小為________，物體對繩的拉力大小為________。參考答案：答案：；9.一正方形線圈邊長為40cm，總電阻為3Ω，在與勻強磁場垂直的平面中以v=6m/s的恒定速度通過有理想邊界的寬為30cm的勻強磁場區(qū)，已知磁感應(yīng)強度為0.5T，線圈在通過磁場區(qū)域的全過程中，有電磁感應(yīng)時產(chǎn)生的感應(yīng)電流I=___________A，所產(chǎn)生的熱量Q=___________J。參考答案：0.4，0.04810.沿半徑為R的半球型碗底的光滑內(nèi)表面，質(zhì)量為m的小球正以角速度ω，在一水平面內(nèi)作勻速圓周運動，此時小球離碗底部為h=

。

參考答案：11.①圖示為探究牛頓第二定律的實驗裝置，該裝置由氣墊導(dǎo)軌、兩個光電門、滑塊和沙桶等組成。光電門可以測出滑塊分別通過兩個光電門的瞬時速度，導(dǎo)軌標尺可以測出兩個光電門間的距離，另用天平測出滑塊和沙桶的質(zhì)量分別為M和m.下面說法正確的是_______（選填字母代號）．A．用該裝置可以測出滑塊的加速度B．用該裝置探究牛頓第二定律時，要保證拉力近似等于沙桶的重力，因此必須滿足m<<MC．可以用該裝置驗證機械能守恒定律，但必須滿足m<<MD．可以用該裝置探究動能定理，但不必滿足m<<M②某同學(xué)采用控制變量法探究牛頓第二定律，在實驗中他將沙桶所受的重力作為滑塊受到的合外力F，通過往滑塊上放置砝碼改變滑塊的質(zhì)量M。在實驗中他測出了多組數(shù)據(jù)，并畫出了如圖所示的圖像，圖像的縱坐標為滑塊的加速度a，但圖像的橫坐標他忘記標注了，則下列說法正確的是

A．圖像的橫坐標可能是F，圖像AB段偏離直線的原因是沒有滿足m<<M

B．圖像的橫坐標可能是M，圖像AB段偏離直線的原因是沒有滿足m<<M

C．圖像的橫坐標可能是，圖像AB段偏離直線的原因是沒有滿足m<<M

D．若圖像的橫坐標是，且沒有滿足m<<M，圖像的AB部分應(yīng)向虛線上方偏離參考答案：12.傳感器是自動控制設(shè)備中不可缺少的元件。右圖是一種測定位移的電容式傳感器電路。在該電路中，閉合開關(guān)S一小段時間后，使工件（電介質(zhì)）緩慢向左移動，則在工件移動的過程中，通過電流表G的電流

（填“方向由a至b”、“方向由b至a”或“始終為零”）參考答案：．方向由a至b13.A、B為相同大小的量正三角形板塊，如圖所示鉸接于M、N、P三處并靜止．M、N分別在豎直墻壁上和水平天花板上，A板較厚，質(zhì)量分布均勻，重力為G．B板較薄，重力不計．三角形的兩條邊均水平．那么，A板對鉸鏈P的作用力的方向為沿NP方向；作用力的大小為G．參考答案：考點：共點力平衡的條件及其應(yīng)用；物體的彈性和彈力．專題：共點力作用下物體平衡專題．分析：對B分析可知B受拉力的方向，對A分析找出力臂由力矩平衡可求得作用力的大?。獯穑航猓阂駼的重力不計，B的重力對平衡沒有影響，故對B平衡起作用的只有N和P點，故可將B可以作二力桿處理，則板A對P的拉力應(yīng)沿NP方向；對A分析，A受重力和P點的拉力而關(guān)于支點M平衡，設(shè)邊長為L，由幾何關(guān)系可知，重力的力臂為L1=L，P點的拉力的力矩為L2=L；則由力矩平衡可知，GL1=FL2，即G?L=F?L解得F=G由牛頓第三定律可知A板對鉸鏈P的作用力的大小為F′=F=G故答案為：沿NP方向，G．點評：本題關(guān)鍵在于理解B不計重力的含義，將B板等效為二力桿．運用力矩平衡條件解決此類問題．三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.靜止在水平地面上的兩小物塊A、B，質(zhì)量分別為mA=l.0kg，mB=4.0kg；兩者之間有一被壓縮的微型彈簧，A與其右側(cè)的豎直墻壁距離l=1.0m，如圖所示。某時刻，將壓縮的微型彈簧釋放，使A、B瞬間分離，兩物塊獲得的動能之和為Ek=10.0J。釋放后，A沿著與墻壁垂直的方向向右運動。A、B與地面之間的動摩擦因數(shù)均為u=0.20。重力加速度取g=10m/s2。A、B運動過程中所涉及的碰撞均為彈性碰撞且碰撞時間極短。（1）求彈簧釋放后瞬間A、B速度的大??；（2）物塊A、B中的哪一個先停止？該物塊剛停止時A與B之間的距離是多少？（3）A和B都停止后，A與B之間的距離是多少？參考答案：（1）vA=4.0m/s，vB=1.0m/s；（2）A先停止；0.50m；（3）0.91m；分析】首先需要理解彈簧釋放后瞬間的過程內(nèi)A、B組成的系統(tǒng)動量守恒，再結(jié)合能量關(guān)系求解出A、B各自的速度大?。缓苋菀着卸ˋ、B都會做勻減速直線運動，并且易知是B先停下，至于A是否已經(jīng)到達墻處，則需要根據(jù)計算確定，結(jié)合幾何關(guān)系可算出第二問結(jié)果；再判斷A向左運動停下來之前是否與B發(fā)生碰撞，也需要通過計算確定，結(jié)合空間關(guān)系，列式求解即可?！驹斀狻浚?）設(shè)彈簧釋放瞬間A和B的速度大小分別為vA、vB，以向右為正，由動量守恒定律和題給條件有0=mAvA-mBvB①②聯(lián)立①②式并代入題給數(shù)據(jù)得vA=4.0m/s，vB=1.0m/s（2）A、B兩物塊與地面間的動摩擦因數(shù)相等，因而兩者滑動時加速度大小相等，設(shè)為a。假設(shè)A和B發(fā)生碰撞前，已經(jīng)有一個物塊停止，此物塊應(yīng)為彈簧釋放后速度較小的B。設(shè)從彈簧釋放到B停止所需時間為t，B向左運動的路程為sB。，則有④⑤⑥在時間t內(nèi)，A可能與墻發(fā)生彈性碰撞，碰撞后A將向左運動，碰撞并不改變A的速度大小，所以無論此碰撞是否發(fā)生，A在時間t內(nèi)的路程SA都可表示為sA=vAt–⑦聯(lián)立③④⑤⑥⑦式并代入題給數(shù)據(jù)得sA=1.75m，sB=0.25m⑧這表明在時間t內(nèi)A已與墻壁發(fā)生碰撞，但沒有與B發(fā)生碰撞，此時A位于出發(fā)點右邊0.25m處。B位于出發(fā)點左邊0.25m處，兩物塊之間的距離s為s=025m+0.25m=0.50m⑨（3）t時刻后A將繼續(xù)向左運動，假設(shè)它能與靜止的B碰撞，碰撞時速度的大小為vA′，由動能定理有⑩聯(lián)立③⑧⑩式并代入題給數(shù)據(jù)得

故A與B將發(fā)生碰撞。設(shè)碰撞后A、B的速度分別為vA′′以和vB′′，由動量守恒定律與機械能守恒定律有

聯(lián)立式并代入題給數(shù)據(jù)得

這表明碰撞后A將向右運動，B繼續(xù)向左運動。設(shè)碰撞后A向右運動距離為sA′時停止，B向左運動距離為sB′時停止，由運動學(xué)公式

由④式及題給數(shù)據(jù)得sA′小于碰撞處到墻壁的距離。由上式可得兩物塊停止后的距離15.（簡答）如圖12所示，一個截面為直角三角形的劈形物塊固定在水平地面上.斜面,高h=4m，a=37°,一小球以Vo=9m/s的初速度由C點沖上斜面.由A點飛出落在AB面上.不計一切阻力.(Sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)求.(l)小球到達A點的速度大??；(2)小球由A點飛出至第一次落到AB面所用時間；(3)小球第一次落到AB面時速度與AB面的夾角的正切值參考答案：(1)1(2)0.25s（3）6.29N機械能守恒定律．解析：(1)從C到A對小球運用動能定理]，解得v0=1m/s(2)將小球由A點飛出至落到AB面的運動分解為沿斜面（x軸）和垂直于斜面（y軸）兩個方向;則落回斜面的時間等于垂直于斜面方向的時間所以（3）小球落回斜面時沿斜面方向速度垂直斜面方向速度vy=1m/s，所以（1）由機械能守恒定律可以求出小球到達A點的速度．

（2）小球離開A后在豎直方向上先做勻減速直線運動，后做自由落體運動，小球在水平方向做勻速直線運動，應(yīng)用運動學(xué)公式求出小球的運動時間．

（3）先求出小球落在AB上時速度方向與水平方向間的夾角，然后再求出速度與AB面的夾角θ的正切值．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，在兩端封閉粗細均勻的豎直長管道內(nèi)，用一可自由移動的活塞A封閉體積相等的兩部分氣體．開始時管道內(nèi)氣體溫度都為T0=500K，下部分氣體的壓強p0=1.25×105Pa，活塞質(zhì)量m=0.25kg，管道的內(nèi)徑橫截面積S=1cm2．現(xiàn)保持管道下部分氣體溫度不變，上部分氣體溫度緩慢降至T，最終管道內(nèi)上部分氣體體積變?yōu)樵瓉淼?，若不計活塞與管道壁間的摩擦，g=10m/s2，求此時上部分氣體的溫度T．參考答案：解：設(shè)初狀態(tài)時兩部分氣體體積均為V0，對下部分氣體，等溫變化，根據(jù)玻意耳定律知：P0V0=PV，其中：解得：P=1.25×105Pa=1×l05Pa對上部分氣體，初態(tài)：P1=P0﹣=1×105Pa末態(tài)：根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程，有：解得：T=281.25K答：此時上部分氣體的溫度T=281.25