山東省德州市臨邑縣第一中學2022年度高三物理期末試題含解析

山東省德州市臨邑縣第一中學2022年度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1.一快艇從離岸邊100m遠的河中央向岸邊行駛，已知快艇在靜水中的速度圖象如圖甲所示，流水的速度圖象如圖乙所示，則

A．快艇的運動軌跡一定為直線B．快艇的運動軌跡可能為曲線，也可能為直線C．快艇最快到達岸邊所用的時間為20sD．快艇以最快到達岸邊所經(jīng)過的位移為100m參考答案：C2.如圖3,線圈平面與勻強磁場的夾角為300，磁場的磁感應強度變化率恒定，為使線圈中的感應電流增大一倍，下列可行的是（

）A、線圈的匝數(shù)增加一倍B、線圈的面積增加一倍C、線圈的半徑增加一倍D、改變線圈平面與磁場的夾角參考答案：答案：CD

解析：要使感應電流變?yōu)閮杀?，要同時注意電動勢與電阻的變化，A、B、C中C正確。在D答案中，磁通量為BS/2，通過改變磁場與線圈的夾角，磁通量可以變?yōu)樵瓉淼膬杀叮ù怪保?，在磁感應強度的變化確定的情況下，磁通量的變化率也會變?yōu)閮杀?，電動勢變?yōu)樵瓉淼膬杀丁?.如圖甲所示，靜止在光滑水平面上的長木板B(長木板足夠長)的左端放著小物塊A。某時刻，A受到水平向右的外力F作用，F(xiàn)隨時間t的變化規(guī)律如圖乙所示，即F=kt，其中k為已知常數(shù)。若物體之間的滑動摩擦力f的大小等于最大靜摩擦力，且A、B的質(zhì)量相等，則下列圖中可以定性地描述長木板B運動的V—t圖象的是參考答案：B4.(3-4模塊)(4分，該題有多個正確答案，少選得2分，錯選得0分)下列說法中正確的有A．一單擺在周期性外力作用下做受迫振動，其振動周期與單擺的擺長有關

B．變化的電場一定產(chǎn)生變化的磁場，變化的磁場一定產(chǎn)生變化的電場

C．相對論認為：真空中的光速在不同慣性參照系中都是相同的

D．醫(yī)院里用于檢測的彩超的原理是：向病人體內(nèi)發(fā)射超聲波，經(jīng)血液反射后被接收，測出反射波的頻率變化，就可知血液的流速．這一技術應用了多普勒效應參考答案：答案：CD5.如圖所示，直角三角形輕板ABC，∠A=370，質(zhì)量不計，其上表面AB水平光滑，B點通過連接物P固定于墻面，板的頂點C與一固定轉(zhuǎn)動軸O連接。重力為G的小球在AB上離B的距離為d，則（

）

A．B點受到P的拉力對轉(zhuǎn)動軸O的力矩為Gd；B．如果d增大，P對B點作用力增大，但不可能大于G；C．如果d增大，P對B點作用力相對轉(zhuǎn)動軸O的力矩也增大；D．如果d增大，轉(zhuǎn)軸O對C點的作用力也增大。參考答案：答案：ACD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.為了測量兩個質(zhì)量不等的沙袋的質(zhì)量，某實驗小組在實驗室找到了下列器材：輕質(zhì)定滑輪(質(zhì)量和摩擦可忽略)、砝碼一套、細線、米尺、秒表，由于沒有找到直接測量工具，他們決定根據(jù)已學過的物理學知識，改變實驗條件進行測量，通過選擇合適的變量得到線性關系，再根據(jù)圖線的斜率和截距求出沙袋的質(zhì)量，于是他們進行了下列操作：①實驗裝置如圖，設兩邊沙袋的質(zhì)量分別為m1、m2；②砝碼的總質(zhì)量為△m＝0.5kg，實驗小組先從△m中取出質(zhì)量為m′的砝碼放在m1沙袋中，剩余砝碼都放在m2沙袋中，發(fā)現(xiàn)m1下降m2上升；③用米尺測出沙袋運動的距離h，用秒表測出沙袋的運動時間t，則可知沙袋的加速度大小為a＝

；④改變m′，測量加速度a，得多組(m′，a)數(shù)據(jù)，作出“a—m′”圖線；⑤該小組成員得到圖線的斜率為k＝4m/kg·s2，截距為b＝2，請你算出沙袋的質(zhì)量m1=_________kg，m2=________kg。（其中g取10m/s2)參考答案：

3kg

1.5kg7.（6分）美國“肯尼迪”號航空母艦上裝有幫助飛機起飛的彈射系統(tǒng)，已知“F—A15”型戰(zhàn)斗機在跑道上產(chǎn)生的最大加速度為5.0m/s2，起飛速度為50m/s。若要該飛機滑行100m后起飛，則彈射系統(tǒng)必須使飛機具有

m/s的初速度。假設某航空母航不裝彈射系統(tǒng)，要求該飛機仍能在此艦上正常飛行，則該艦身長至少為

m。參考答案：10m/s；250m8.兩名日本學者和一名美籍日本科學家10月７日分享了2008年諾貝爾物理學獎。３名物理學家分別通過數(shù)學模型“預言”了量子世界自發(fā)性對稱破缺現(xiàn)象的存在機制和根源。這一模型融合了所有物質(zhì)最微小的組成部分，使４種基本相互作用中的３種在同一理論中得到解釋。這里所述的4種基本相互作用是指萬有引力、

▲、強相互作用、

▲。參考答案：電磁相互作用，

弱相互作用

9.（選修3—3）如圖一活塞與汽缸密封了一定質(zhì)量的氣體，活塞與汽缸之間摩擦不計，可在汽缸中自有移動，汽缸固定在地面上不動?，F(xiàn)通過一熱源對汽缸加熱，某同學測出氣體吸收的熱量為2.0×106J，算出活塞移動對外做功為2.5×106J，則氣體內(nèi)能______（選填“增加”或“減少”）______J,該同學測算出的數(shù)據(jù)有何問題？____________________________參考答案：答案：減少、5×10-4、違反熱力學第二定律10.（00年吉、蘇、浙）（16分）如圖所示，厚度為h，寬度為d的導體板放在垂直于它的磁感應強度為B的均勻磁場中，當電流通過導體板時，在導體板的上側(cè)面A和下側(cè)面A/之間會產(chǎn)生電熱差，這種現(xiàn)象稱為霍爾效應，實驗表明，當磁場不太強時，電熱差U、電流I和B的關系為：，式中的比例系數(shù)K稱為霍爾系數(shù)。霍爾效應可解釋如下：外部磁場的洛侖茲力運動的電子聚集在導體板的一側(cè)，在導體板的另一側(cè)會出現(xiàn)多余的正電荷，從而形成橫向電場，橫向電場對電子施加與洛倉茲力方向相反的靜電力，當靜電力與洛侖茲力達到平衡時，導體板上下兩側(cè)之間就會形成穩(wěn)定的電勢差。設電流I是由電子和定向流動形成的，電子的平均定向速度為v，電量為e回答下列問題：（1）達到穩(wěn)定狀態(tài)時，導體板上側(cè)面A的電勢_____下側(cè)面A的電勢（填高于、低于或等于）（2）電子所受的洛侖茲力的大小為______。（3）當導體板上下兩側(cè)之間的電差為U時，電子所受靜電力的大小為_____。（4）由靜電力和洛侖茲力平衡的條件，證明霍爾系數(shù)為其中h代表導體板單位體積中電子的個數(shù)。參考答案：答案：（1）低于；（2）；（3）（4）電子受到橫向靜電力與洛侖茲力的作用，兩力平衡，有得：U=hvB

通過導體的電流密度I=nev·d·h

由

，有

得

11.某興趣小組為測一遙控電動小車的額定功率，進行了如下實驗：①用天平測出電動小車的質(zhì)量為0.4kg；②將電動小車、紙帶和打點計時器按如圖甲所示安裝；③接通打點計時器（其打點時間間隔為0.02s）；④使電動小車以額定功率加速運動，達到最大速度一段時間后關閉小車電源，待小車靜止時再關閉打點計時器(設小車在整個過程中所受的阻力恒定)。乙在上述過程中，打點計時器在紙帶上所打的部分點跡如圖乙所示。(長度單位：cm)請你分析紙帶數(shù)據(jù)，回答下列問題：（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）①該電動小車運動的最大速度為_______m/s；②該電動小車的額定功率為________W。參考答案：①1.5（3分）

②1.2（12.如圖所示，長度為L=6m、傾角θ=30°的斜面AB，在斜面頂端B向左水平拋出小球1、同時在底端A正上方某高度處水平向右拋出小球2，小球2垂直撞在斜面上的位置P，小球1也同時落在P點，則兩球平拋下落的高度為1.8m，下落的時間為0.6s．（v1、v2為未知量）參考答案：考點：平拋運動．專題：平拋運動專題．分析：兩個小球同時做平拋運動，又同時落在P點，說明運動時間相同，即BC在同一水平面上，小球2垂直撞在斜面上的位置P上說方向與斜面明小球2的末速度垂直，可以根據(jù)幾何關系求出相應的物理量．解答：解：小球2做平拋運動，根據(jù)分位移公式，有：x=v2t

①

②

③根據(jù)幾何關系，有：h=y+xtan30°

④聯(lián)立①②③④解得：h=1.8mt=0.6s故答案為：1.8m，0.6s．點評：本題關鍵對球2運用平拋運動的分位移公式和分速度公式列式求解，同時結(jié)合幾何關系找出水平分位移與豎直分位移間的關系，不難．13.靜電除塵器示意如右圖所示，其由金屬管A和懸在管中的金屬絲B組成。A和B分別接到高壓電源正極和負極，A、B之間有很強的電場，B附近的氣體分子被電離成為電子和正離子，粉塵吸附電子后被吸附到_______（填A或B）上，最后在重力作用下落入下面的漏斗中，排出的煙就成為清潔的了。已知每千克煤粉會吸附nmol電子，每晝夜能除mkg煤粉，設電子電量為e，阿伏加德羅常數(shù)為NA，一晝夜時間為t，則高壓電源的電流強度為_______。參考答案：A

2emnNA/t

三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.(2)一定質(zhì)量的理想氣體，在保持溫度不變的情況下，如果增大氣體體積，氣體壓強將如何變化？請你從分子動理論的觀點加以解釋．如果在此過程中氣體對外界做了900J的功，則此過程中氣體是放出熱量還是吸收熱量？放出或吸收多少熱量？(簡要說明理由)參考答案：一定質(zhì)量的氣體，溫度不變時，分子的平均動能一定，氣體體積增大，分子的密集程度減小，所以氣體壓強減?。欢ㄙ|(zhì)量的理想氣體，溫度不變時，內(nèi)能不變，根據(jù)熱力學第一定律，當氣體對外做功時氣體一定吸收熱量，吸收的熱量等于氣體對外做的功，即900J.15.質(zhì)量分別為m和3m的A、B兩個小球以相同的速率v沿同一直線相向運動，碰后B球停止不動，試求A球碰后的速度，并判斷它們之間發(fā)生的是彈性碰撞還是非彈性碰撞（說明理由）．參考答案：彈性碰撞取B球碰前的速度方向為正方向，設A球碰后的速度為v′，由動量守恒定律有解得，方向與B球碰前的速度方向相同由于，故碰撞前后的總動能相等，則此碰撞是彈性碰撞四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，一個盛有折射率為的液體的槽，槽的中部扣著一個屋脊形透明罩ADB，頂角（∠ADB）為30°，罩內(nèi)為空氣，整個罩子浸沒在液體中．槽底AB的中點C處有一點光源，從點光源發(fā)出的光與CD的夾角在什么范圍內(nèi)時，光線可從液面上方射出．（液槽有足夠的寬度，罩壁極薄，可不計它對光線產(chǎn)生折射的影響）參考答案：解：如圖，有一條光線從C點射向DB時，在M點折射后進入液體中，射向空氣時在N點恰好發(fā)全反射，入射角等于臨界角C，則有sinC==，C=45°可知∠DNM=45°由題意可知，∠NDM=75°，故∠DMN=60°，折射角θ2=30°由折射定律得=n=，可得入射角θ1=45°由幾何關系可得α=180°﹣105°﹣45°=30°所以從點光源發(fā)出的光與CD的夾角在0°～30°范圍內(nèi)時光線可從液面上方射出．答：從點光源發(fā)出的光與CD的夾角在0°～30°范圍內(nèi)時光線可從液面上方射出．【考點】光的折射定律．【分析】從點光源發(fā)出的光經(jīng)過DB側(cè)面折射后，折射光線射向空氣時不發(fā)全反射才能從液面上方射出．考慮剛好發(fā)全反射的情況，折射光線液體和空氣分界面上剛好發(fā)生全反射時，入射角等于臨界角，由幾何關系求出折射光線在DB面上折射角，由折射定律求出入射角，即可求解．17.神奇的黑洞是近代引力理論所預言的一種特殊天體，探尋黑洞的方案之一是觀測雙星系統(tǒng)的運動規(guī)律。天文學家觀測河外星系大麥哲倫云時，發(fā)現(xiàn)了LMCX-3雙星系統(tǒng)，它由可見星A和不可見的暗星B構(gòu)成。兩星視為質(zhì)點，不考慮其它天體的影響，A、B圍繞兩者連線，上的為為O點做勻速圓周運動，它們之間的距離保持不變，如圖所示。引力常量為G；由觀測能夠得到可見星A的速率v和運行周期T。

(1)可見星A所受暗星B的引力可等效為位于O。點處質(zhì)量為的星體（視為質(zhì)點）對它的引力，設A和B的質(zhì)量分別為、，試求，（用、表示）；

(2)求暗星B的質(zhì)量與可見星A的速率v、運行周期T和質(zhì)量之間的關系式；

(3)恒星演化到末期，如果其質(zhì)量大于太陽質(zhì)量的2倍，它將有可能成