山東省威海市第十六中學(xué)2022年高三物理期末試卷含解析

山東省威海市第十六中學(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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.8．如圖所示，一個(gè)半球形的碗放在桌面上，碗口水平，O點(diǎn)為其球心，碗的內(nèi)表面及碗口是光滑的。一根細(xì)線跨在碗口上，線的兩端分別系有質(zhì)量為m1和m2的小球，當(dāng)它們處于平衡狀態(tài)時(shí)，質(zhì)量為m1的小球與O點(diǎn)的連線跟水平線的夾角為α=60°。則m1∶m2為

B．

C．

D．參考答案：C對(duì)m1受力分析可知，受重力，碗的支持力和繩的拉力（大小等于m2的重力）3個(gè)力的作用而平衡，由幾何知識(shí)和力的平行四邊形定則可得，，解得m1∶m2=，選項(xiàng)C正確。2.如圖，兩輪用齒輪傳動(dòng)，且不打滑，圖中兩輪的邊緣上有A、B兩點(diǎn)，它們的角速度分別為和，線速度大小分別為和，到各自轉(zhuǎn)軸O1、O2的距離分別為、且.當(dāng)輪子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，這兩點(diǎn)則下列關(guān)系式正確的是（

）A、

B、

C、

D、參考答案：C3.在建筑裝修中，工人用質(zhì)量為M的磨石對(duì)斜壁(斜壁與豎直方向的夾角為θ)進(jìn)行打磨，如圖所示．當(dāng)對(duì)磨石加豎直向上的推力F時(shí)，磨石恰好沿斜壁勻速向上運(yùn)動(dòng)．已知磨石與斜壁之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，則磨石受到的摩擦力是()A．μ(F－mg)cosθ

B．μ(mg－F)sinθC．μ(mg－F)

D．μ(F－mg)參考答案：B4.[物理——選修3-4]（1）（5分）如圖33所示，兩列簡(jiǎn)諧橫波分別沿x軸正方向和負(fù)方向傳播，兩波源分別位于x=-0.2m和x=1.2m處，兩列波的速度均為v=0.4m/s，兩列波的振幅均為A=2cm。圖示為t=0時(shí)刻兩列波的圖象（傳播方向如圖所示），此刻平衡位置處于x=0.2m和x=0.8m的P、Q兩質(zhì)點(diǎn)剛開(kāi)始振動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)M的平衡位置處于x=0.5m處，關(guān)于各質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)情況判斷正確的是:_______。（填寫(xiě)正確答案標(biāo)號(hào)，選對(duì)1個(gè)得2分，選對(duì)2個(gè)得4分，選對(duì)3個(gè)給5分，每選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得分為0分）A．兩列波相遇后質(zhì)點(diǎn)M的振幅為2cmB．t=1s時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)M的位移為-4cmC．t=1s時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)M的位移為+4cmD．t=0.75s時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)P、Q都運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)E.質(zhì)點(diǎn)P、Q的起振方向都沿y軸負(fù)方向（2）（10分）某種材料做成的一個(gè)底角為30°的等腰三棱鏡，一細(xì)束紅光從AB面的中點(diǎn)P沿平行于底面BC方向射入棱鏡，經(jīng)BC面反射，再?gòu)腁C面的Q點(diǎn)射出，且有PQ∥BC（圖34中未畫(huà)出光在棱鏡內(nèi)的光路），設(shè)真空中的光速為c，求：①該棱鏡對(duì)紅光的折射率；②紅光在棱鏡中的傳播速度。參考答案：

【知識(shí)點(diǎn)】波長(zhǎng)、頻率、波速的關(guān)系；橫波的圖像；光的折射定律N5G4【答案解析】(1)ABE解析：（1）A、兩列波相遇過(guò)后不改變波的性質(zhì)，所以振幅不變，振幅仍然為2cm，故A正確；

B、由波的傳播方向根據(jù)波形平移法可判斷出質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向：兩列簡(jiǎn)諧橫波分別沿x軸正方向和負(fù)方向傳播，則質(zhì)點(diǎn)P、Q的起振方向均沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；

C、由圖知波長(zhǎng)λ=4m，由v=得，該波的周期為T(mén)==s=10s，兩質(zhì)點(diǎn)傳到M的時(shí)間為T(mén)=0.75s，當(dāng)t=1s=1T時(shí)刻，兩列波的波谷都恰好傳到質(zhì)點(diǎn)M，所以位移為-4cm．故C錯(cuò)誤；

D、簡(jiǎn)諧波傳播的過(guò)程中質(zhì)點(diǎn)不向前遷移，只在各自的平衡位置附近振動(dòng)，所以質(zhì)點(diǎn)P、Q都不會(huì)運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)，故D錯(cuò)誤E正確.

故選：ABE（2）①根據(jù)反射光路的對(duì)稱(chēng)性，P點(diǎn)關(guān)于BC的對(duì)稱(chēng)點(diǎn),連接,作出光路圖如圖所示。由幾何關(guān)系得：光線在AB在面上的入射角和折射角分別為：（2分）則折射率為（2分）解得：（2分）【思路點(diǎn)撥】1、由圖讀出波長(zhǎng)，從而由波速公式算出波的周期．兩列頻率相同的相干波，當(dāng)波峰與波峰相遇或波谷與波谷相遇時(shí)振動(dòng)加強(qiáng)，當(dāng)波峰與波谷相遇時(shí)振動(dòng)減弱，則振動(dòng)情況相同時(shí)振動(dòng)加強(qiáng)；振動(dòng)情況相反時(shí)振動(dòng)減弱．根據(jù)所給的時(shí)間與周期的關(guān)系，分析質(zhì)點(diǎn)M的位置，確定其位移．由波的傳播方向來(lái)確定質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向．2、（1）根據(jù)反射光路的對(duì)稱(chēng)性，P點(diǎn)關(guān)于BC的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)P′，連接P′Q，從而光路圖，由幾何關(guān)系得到光線在AB在面上的入射角和折射角，再由折射定律求解折射率．（2）由v=求解紅光在棱鏡中的傳播速度．5.（單選）如圖為一段某質(zhì)點(diǎn)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的x－t圖線。從圖中所給的數(shù)據(jù)可以確定質(zhì)點(diǎn)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，經(jīng)過(guò)圖線上P點(diǎn)所對(duì)應(yīng)位置的瞬時(shí)速度大小一定

(

)A．大于2m/s

B．等于2m/sC．小于2m/s

D．無(wú)法確定參考答案：Ax—t圖像中某點(diǎn)的瞬時(shí)速度的大小等于該切線的斜率；通過(guò)P點(diǎn)做圖像的切線，可知,,所以該切線的斜率，即P點(diǎn)所對(duì)應(yīng)位置的瞬時(shí)速度一定大于，所以A正確。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.在“驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律”實(shí)驗(yàn)中，所用的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。在調(diào)整帶滑輪木板的傾斜程度時(shí)，應(yīng)使小車(chē)在不受牽引力時(shí)能拖動(dòng)紙帶沿木板勻速運(yùn)動(dòng)。小車(chē)的質(zhì)量為M，盤(pán)和盤(pán)中重物的總質(zhì)量為m，保持M不變，研究小車(chē)的加速度與力的關(guān)系時(shí)，在

條件下，mg近似等于小車(chē)運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的拉力。實(shí)驗(yàn)中打出的一條紙帶如下圖所示，紙帶上相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間有四個(gè)實(shí)際點(diǎn)未畫(huà)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(shí)小車(chē)的加速度大小為

m/s2(保留兩位有效數(shù)字)參考答案：m<<M，1.07.如圖所示，用彈簧豎直懸掛一氣缸，使氣缸懸空靜止．已知活塞與氣缸間無(wú)摩擦，缸壁導(dǎo)熱性能良好．環(huán)境溫度為T(mén)，活塞與筒底間的距離為h，當(dāng)溫度升高△T時(shí)，活塞尚未到達(dá)氣缸頂部，求：

①活塞與筒底間的距離的變化量；

②此過(guò)程中氣體對(duì)外界

（填“做正功”、“做負(fù)功卵或“不做功”），氣體的內(nèi)能____（填“增大”、“減小”或“不變”）．參考答案：8.某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置來(lái)探究加速度與力的關(guān)系．彈簧測(cè)力計(jì)固定在一合適的木板上，桌面的右邊緣固定一支表面光滑的鉛筆以代替定滑輪，細(xì)繩的兩端分別與彈簧測(cè)力計(jì)的掛鉤和礦泉水瓶連接．在桌面上畫(huà)出兩條平行線MN、PQ，并測(cè)出間距d.開(kāi)始時(shí)將木板置于MN處，現(xiàn)緩慢向瓶中加水，直到木板剛剛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)為止，記下彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F0，以此表示滑動(dòng)摩擦力的大小．再將木板放回原處并按住，繼續(xù)向瓶中加水后，記下彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F1，然后釋放木板，并用秒表記下木板運(yùn)動(dòng)到PQ處的時(shí)間t.

(1)木板的加速度可以用d、t表示為a＝____________；為了減小測(cè)量加速度的偶然誤差可以采用的方法是(一種即可)__________．(2)改變瓶中水的質(zhì)量重復(fù)實(shí)驗(yàn)，確定加速度a與彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F1的關(guān)系．下列圖象能表示該同學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的是____________．

(3)用加水的方法改變拉力的大小與掛鉤碼的方法相比，它的優(yōu)點(diǎn)是________．A．可以改變滑動(dòng)摩擦力的大小B．可以更方便地獲取多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)C．可以比較精確地測(cè)出摩擦力的大小D．可以獲得更大的加速度以提高實(shí)驗(yàn)精度參考答案：(1)由于木板做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，由d＝at2，得加速度a＝，減小偶然誤差的常用方法是多次測(cè)量，求平均值．(2)由牛頓第二定律可得F1－F0＝ma，解得a＝.此實(shí)驗(yàn)要求水的質(zhì)量必須遠(yuǎn)小于木板的質(zhì)量．當(dāng)?shù)V泉水瓶中水的質(zhì)量逐漸增大到一定量后，圖象將向下彎曲，所以能夠表示該同學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的圖象是圖C(3)由于水的質(zhì)量可以幾乎連續(xù)變化，所以可以比較精確地測(cè)出摩擦力的大小，可以方便地獲取多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，所以選項(xiàng)B、C正確．9.（4分）兩木塊質(zhì)量分別為m、M，用勁度系數(shù)為K的輕彈簧連在一起，放在水平地面上，將木塊1壓下一段距離后釋放，它就上下作簡(jiǎn)諧振動(dòng)，在振動(dòng)過(guò)程中木塊2剛好始終不離開(kāi)地面（即它對(duì)地面最小壓力為零）。則：（1）木塊1的最大加速度大小是

。（2）木塊2對(duì)地面的最大壓力大小是

。參考答案：

(M+m)g/m

2(M+m)g10.一水平放置的水管，距地面高h(yuǎn)＝l.8m，管內(nèi)橫截面積S＝2cm2。有水從管口處以不變的速度v＝2m/s源源不斷地沿水平方向射出，則水流的水平射程為

???

m，水流穩(wěn)定后在空中有

?

m3的水。（g取10m/s2）參考答案：1.2、2.4×10－411.圖10—59中虛線表示某一勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域內(nèi)的若干個(gè)等勢(shì)面。質(zhì)子、氘核、粒子以相同的初速度，沿與等勢(shì)面平行的方向由A點(diǎn)進(jìn)入該電場(chǎng)，從上端進(jìn)入電場(chǎng)到下端離開(kāi)電場(chǎng)的過(guò)程中，質(zhì)子、氘核、粒子的動(dòng)量改變量之比是______________，電勢(shì)能改變量之比是_____________。參考答案：1：1：2

2：1：212.如圖甲所示，足夠長(zhǎng)的水平傳送帶以的速度勻速運(yùn)行。t=0時(shí)，在最左端輕放一個(gè)小滑塊，t=2s時(shí)，傳送帶突然制動(dòng)停下。已知滑塊與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為u=0.2，。在圖乙中，關(guān)于滑塊相對(duì)地面運(yùn)動(dòng)的v-t圖像正確的是

參考答案：D13.物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，第2s內(nèi)的平均速度為7m/s，第3s的平均速度為5m/s，物體運(yùn)動(dòng)的加速度大小為_(kāi)___________m/s2，其方向與初速度的方向__________；（填“相同”或“相反”）參考答案：2

相反三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.2004年1月25日，繼“勇氣”號(hào)之后，“機(jī)遇”號(hào)火星探測(cè)器再次成功登陸火星．人類(lèi)為了探測(cè)距離地球大約3.0×105km的月球，也發(fā)射了一種類(lèi)似四輪小車(chē)的月球探測(cè)器．它能夠在自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)的控制下行走，且每隔10s向地球發(fā)射一次信號(hào)，探測(cè)器上還裝著兩個(gè)相同的減速器(其中一只是備用的)，這種減速器可提供的最大加速度為5m/s2，某次探測(cè)器的自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)出現(xiàn)故障，從而使探測(cè)器只能勻速前進(jìn)而不再避開(kāi)障礙物．此時(shí)地球上的科學(xué)家只能對(duì)探測(cè)器進(jìn)行人工遙控操作．下表為控制中心的顯示屏上的數(shù)據(jù)：

已知控制中心的信號(hào)發(fā)射和接收設(shè)備工作速度極快．科學(xué)家每次分析數(shù)據(jù)并輸入命令至少需要3s.問(wèn)：(1)經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)分析，你認(rèn)為減速器是否執(zhí)行了命令？(2)假如你是控制中心的工作人員，采取怎樣的措施？加速度滿足什么條件？請(qǐng)計(jì)算說(shuō)明．

參考答案：(1)未執(zhí)行命令(2)立即輸入命令，啟動(dòng)另一個(gè)備用減速器，加速度a>1m/s2，便可使探測(cè)器不與障礙物相碰．

15.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(shí)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(dòng)能之和為Ek=10.0J。釋放后，A沿著與墻壁垂直的方向向右運(yùn)動(dòng)。A、B與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為u=0.20。重力加速度取g=10m/s2。A、B運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所涉及的碰撞均為彈性碰撞且碰撞時(shí)間極短。（1）求彈簧釋放后瞬間A、B速度的大小；（2）物塊A、B中的哪一個(gè)先停止？該物塊剛停止時(shí)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(guò)程內(nèi)A、B組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，再結(jié)合能量關(guān)系求解出A、B各自的速度大小；很容易判定A、B都會(huì)做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，并且易知是B先停下，至于A是否已經(jīng)到達(dá)墻處，則需要根據(jù)計(jì)算確定，結(jié)合幾何關(guān)系可算出第二問(wèn)結(jié)果；再判斷A向左運(yùn)動(dòng)停下來(lái)之前是否與B發(fā)生碰撞，也需要通過(guò)計(jì)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(dòng)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(dòng)摩擦因數(shù)相等，因而兩者滑動(dòng)時(shí)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(gè)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(shí)間為t，B向左運(yùn)動(dòng)的路程為sB。，則有④⑤⑥在時(shí)間t內(nèi)，A可能與墻發(fā)生彈性碰撞，碰撞后A將向左運(yùn)動(dòng)，碰撞并不改變A的速度大小，所以無(wú)論此碰撞是否發(fā)生，A在時(shí)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(shí)間t內(nèi)A已與墻壁發(fā)生碰撞，但沒(méi)有與B發(fā)生碰撞，此時(shí)A位于出發(fā)點(diǎn)右邊0.25m處。B位于出發(fā)點(diǎn)左邊0.25m處，兩物塊之間的距離s為s=025m+0.25m=0.50m⑨（3）t時(shí)刻后A將繼續(xù)向左運(yùn)動(dòng)，假設(shè)它能與靜止的B碰撞，碰撞時(shí)速度的大小為vA′，由動(dòng)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(dòng)量守恒定律與機(jī)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(yùn)動(dòng)，B繼續(xù)向左運(yùn)動(dòng)。設(shè)碰撞后A向右運(yùn)動(dòng)距離為sA′時(shí)停止，B向左運(yùn)動(dòng)距離為sB′時(shí)停止，由運(yùn)動(dòng)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四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，一傾角為37°的斜面固定在水平地面上，質(zhì)量m=2kg的物體在平行于斜面向上的恒力F作用下，從A點(diǎn)由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)立即撤去拉力F．此后，物體到達(dá)C點(diǎn)時(shí)速度為零．每隔0.2s通過(guò)速度傳感器測(cè)得物體的瞬時(shí)速度，如表給出了部分測(cè)量數(shù)據(jù)（不計(jì)空氣阻力，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）．試求：t/s0.00.20.4…2.22.4…v/m?s﹣10.01.02.0…3.31.3…（1）斜面的動(dòng)摩擦因數(shù)及恒力F的大??；（2）t=1.5s時(shí)物體的瞬時(shí)速度．

參考答案：解：（1）減速時(shí)，根據(jù)加速度定義，有a2===﹣10m/s2由根據(jù)牛頓第二定律，有mgsinα+μmgcosα=ma2代入數(shù)據(jù)，解得μ=0.5加速時(shí)，根據(jù)加速度定義，有a1==5m/s2再受力分析，根據(jù)牛頓第二定律，有F﹣mgsinα﹣μmgcosα=ma1，代入數(shù)據(jù)F﹣2×10×0.6﹣0.5×2×10×0.8=2×5，解得F=30N（2）設(shè)第一價(jià)段運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t1，在B點(diǎn)時(shí)二個(gè)價(jià)段運(yùn)動(dòng)的速度相等，所以，有5t1=1.2+10×（2.4﹣t1），

t1=1.69s，可見(jiàn)，t=1.5s的時(shí)刻處在第一運(yùn)動(dòng)價(jià)段，因此，v=a1t=5×1