山東省濰坊市臨朐第七中學(xué)2022年高三物理期末試題含解析

山東省濰坊市臨朐第七中學(xué)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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.豎直平面內(nèi)有兩個(gè)半徑不同的半圓形光滑軌道,如圖所示,A、M、B三點(diǎn)位于同一水平面上,C、D分別為兩軌道的最低點(diǎn),將兩個(gè)質(zhì)量不相同的小球分別從A、B處同時(shí)無(wú)初速釋放,則A．通過(guò)C、D時(shí),兩球的速度大小相等B．通過(guò)C、D時(shí),兩球的機(jī)械能大小相等C．通過(guò)C、D時(shí),兩球的加速度大小相等D．通過(guò)C、D時(shí),兩球?qū)壍赖膲毫Υ笮∠嗟葏⒖即鸢福篊2.（多選）“嫦娥一號(hào)”飛船在飛往月球的過(guò)程中，經(jīng)過(guò)多次變軌，先后在低空A軌道和高空B軌道繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示．不考慮月球?qū)λ淖饔昧Γ瑒t“嫦娥一號(hào)”在A軌道運(yùn)行時(shí)（

）A．線速度大于7.9km/s

B．線速度比在B軌道的大C．周期比在B軌道的長(zhǎng)

D．所需向心力比在B軌道的大參考答案：BD3.如科所示，豎直放置在水平面上的輕彈簧上疊放著質(zhì)量都為2kg的物體A、B，

二者處于平衡狀態(tài)，若突然將一個(gè)大小為10N的力豎直向下加在A上，在此瞬間，A對(duì)B的壓力大小為（）

A．35N

B．25N

C．15N

D．5N參考答案：B4.（多選）汽車(chē)從A點(diǎn)由靜止開(kāi)始沿直線ACB做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，第4s末通過(guò)C點(diǎn)關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)勻減速前進(jìn)，再經(jīng)6s到達(dá)B點(diǎn)停止．已知AB長(zhǎng)為30m，則下列說(shuō)法正確的是

A．通過(guò)C點(diǎn)時(shí)速度大小為3m／s

B．通過(guò)C點(diǎn)時(shí)速度大小為6m/s

C．AC段位移為12m

D．汽車(chē)在AC段與CB段平均速度相同.參考答案：AD5.（單選）將一只皮球豎直向上拋出,皮球運(yùn)動(dòng)時(shí)受到空氣阻力的大小與速度的大小成正比.下列描繪皮球在上升過(guò)程中加速度大小a與時(shí)間t關(guān)系的圖象,可能正確的是（

）參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.為了測(cè)量?jī)蓮埣堉g的動(dòng)摩擦因數(shù)，某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)：如圖甲所示，在木塊A和木板B上貼上待測(cè)的紙，將木板B固定在水平桌面上，沙桶通過(guò)細(xì)線與木塊A相連。(1)調(diào)節(jié)沙桶中沙的多少，使木塊A勻速向左運(yùn)動(dòng)。測(cè)出沙桶和沙的總質(zhì)量為m以及貼紙木塊A的質(zhì)量M，則兩紙間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ= ；(2)在實(shí)際操作中，發(fā)現(xiàn)要保證木塊A做勻速運(yùn)動(dòng)比較困難，有同學(xué)對(duì)該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了改進(jìn)：實(shí)驗(yàn)裝置如圖乙所示，木塊A的右端接在力傳感器上(傳感器與計(jì)算機(jī)相連接，從計(jì)算機(jī)上可讀出對(duì)木塊的拉力)，使木板B向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，質(zhì)量為M的木塊A能夠保持靜止。若木板B向左勻速拉動(dòng)時(shí)，傳感器的讀數(shù)為F1，則兩紙間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=

；當(dāng)木板B向左加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，傳感器的讀數(shù)為F2，則有F2

F1(填“>”、“=”或“<”)；參考答案：m/M

F1/Mg

=（1）木塊A勻速向左運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律得，解得。（2）質(zhì)量為M的木塊A能夠保持靜止，說(shuō)明木塊受到的摩擦力和傳感器對(duì)物塊的拉力是一對(duì)平衡力。不管木板B向左如何拉動(dòng)，傳感器的拉力都跟AB之間的摩擦力大小相等，方向相反，即=F2。7.在距離地面某高處，將小球以速度沿水平方向拋出，拋出時(shí)小球的動(dòng)能與重力勢(shì)能相等。小球在空中飛行到某一位置A時(shí)位移與水平方向的夾角為（不計(jì)空氣阻力），則小球在A點(diǎn)的速度大小為_(kāi)_______________，A點(diǎn)離地高度為_(kāi)_______________。參考答案：，8.（4分）如圖所示，在靜止的傾角為53°的斜面上放著一塊木塊，木塊重100N，現(xiàn)用大小為120N的水平力F作用在木塊上使其靜止，則斜面對(duì)木塊的摩擦力的大小為

N，方向?yàn)開(kāi)___________。地面對(duì)斜面的摩擦力的大小為

N。（sin530=0．8，cos530=0．6）

參考答案：

答案:8，沿斜面向上，1009.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(fù)極，A、B之間有很強(qiáng)的電場(chǎng)，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(yù)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(huì)吸附nmol電子，每晝夜能除mkg煤粉，設(shè)電子電量為e，阿伏加德羅常數(shù)為NA，一晝夜時(shí)間為t，則高壓電源的電流強(qiáng)度為_(kāi)______。參考答案：A

2emnNA/t

23、如圖所示，長(zhǎng)L的輕直桿兩端分別固定小球A和B，A、B都可以看作質(zhì)點(diǎn)，它們的質(zhì)量分別為2m和m。A球靠在光滑的豎直墻面上，B球放置在光滑水平地面上，桿與豎直墻面的夾角為37o?，F(xiàn)將AB球由靜止釋放，A、B滑至桿與豎直墻面的夾角為53o時(shí)，vA：vB＝____________，A球運(yùn)動(dòng)的速度大小為_(kāi)___________。參考答案：

4：3，（或0.559）11.某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了以下方法來(lái)測(cè)量物體的帶電量.如圖所示的小球是一個(gè)外表面鍍有金屬膜的空心塑料球，用絕緣絲線懸掛于O點(diǎn)，O點(diǎn)固定一個(gè)可測(cè)量絲線偏離豎直方向角度的量角器，M、N是兩塊相同的、正對(duì)著平行放置的金屬板（加上電壓后其內(nèi)部電場(chǎng)可看作勻強(qiáng)電場(chǎng)）.另外還要用到的器材有天平、刻度尺、電壓表、直流電流表、開(kāi)關(guān)、滑動(dòng)變阻器及導(dǎo)線若干.該小組的實(shí)驗(yàn)步驟如下，請(qǐng)你幫助該小組完成：

（1）用天平測(cè)出小球的質(zhì)量，按上圖所示進(jìn)行器材的安裝，并用刻度尺測(cè)出M、N板之間的距離，使小球帶上一定的電量.

（2）連接電路（請(qǐng)?jiān)趫D中的虛線框中畫(huà)出實(shí)驗(yàn)所用的電路圖，電源、開(kāi)關(guān)已經(jīng)畫(huà)出）.

（3）閉合開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片的位置，讀出多組相應(yīng)的電壓表的示數(shù)和絲線的偏轉(zhuǎn)角度.

（4）以電壓為縱坐標(biāo)，以__________為橫坐標(biāo)作出過(guò)原點(diǎn)的直線，求出直線的斜率.

（5）小球的帶電量=__________________.（用、、等物理量表示）參考答案：（1）如圖（a）.（4分）（2）

（4分）（3）

（4分）提示：帶電小球的受力如圖b，根據(jù)平衡條件有，又有，聯(lián)立解得，，所以應(yīng)以為橫坐標(biāo).12.氣墊導(dǎo)軌可以在導(dǎo)軌和滑塊之間形成一薄層空氣膜，使滑塊和導(dǎo)軌間的摩擦幾乎為零，如圖所示，讓滑塊從氣墊導(dǎo)軌是某一高度下滑，滑塊上的遮光片的寬度為s，當(dāng)遮光片通過(guò)電門(mén)時(shí)與光電門(mén)相連的數(shù)字毫秒器顯示遮光時(shí)間為t，則庶光片通過(guò)光電門(mén)的平均速度為v=

（1）關(guān)于這個(gè)平均速度，有如下討論：

A．這個(gè)平均速度不能作為實(shí)驗(yàn)中遮光片通過(guò)光電門(mén)時(shí)滑塊的瞬時(shí)速度

B．理論上，遮光片寬度越窄，遮光片通過(guò)光電門(mén)的平均越接近瞬時(shí)速度

C．實(shí)驗(yàn)中所選遮光片并非越窄越好，還應(yīng)考慮測(cè)量時(shí)間的精確度，遮光片太窄，時(shí)間測(cè)量精度就會(huì)降低，所測(cè)瞬時(shí)速度反而不準(zhǔn)確

D．實(shí)驗(yàn)中，所選遮光片越寬越好，這樣時(shí)間的測(cè)量較準(zhǔn)，得到的瞬時(shí)速度將比較準(zhǔn)確，這些討論中，正確的是：

；

（2）利用這一裝置可驗(yàn)證機(jī)械能守桓定律。滑塊和遮光片總質(zhì)量記為M（kg），若測(cè)出氣墊導(dǎo)軌總長(zhǎng)L0、遮光片的寬度s，氣墊導(dǎo)軌兩端到桌面的高度差h、滑塊從由靜止釋放到經(jīng)過(guò)光時(shí)門(mén)時(shí)下滑的距離L和遮光時(shí)間t，這一過(guò)程中：滑塊減少的重力勢(shì)能的表達(dá)式為：

，滑塊獲得的動(dòng)能表達(dá)式為：

；參考答案：（1）BC

（2）

知道光電門(mén)測(cè)量滑塊瞬時(shí)速度的原理，能根據(jù)已知的運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出速度進(jìn)而計(jì)算物體的動(dòng)能是解決本題的關(guān)鍵。13.(4分)質(zhì)量為1×10-2kg的氫氣球，受到浮力的大小為0.12N，距天花板距離為4m。今沿水平方向以3m/s速度拍出（不計(jì)空氣阻力），當(dāng)它到達(dá)天花板時(shí)，水平位移是

，速度的大小為

（g取10m/s2）。

參考答案：

答案：6m；5m/s三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.如圖所示，熒光屏MN與x軸垂直放置，熒光屏所在位置橫坐標(biāo)x0＝40cm，在第一象限y軸和MN之間存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在第二象限有半徑R＝10cm的圓形磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B＝0.4T，方向垂直xOy平面向外。磁場(chǎng)的邊界和x軸相切于P點(diǎn)。在P點(diǎn)有一個(gè)粒子源，平行于坐標(biāo)平面，向x軸上方各個(gè)方向發(fā)射比荷為1.0×108C./kg的帶正電的粒子，已知粒子的發(fā)射速率v0＝4.0×106m/s。不考慮粒子的重力粒子間的相互作用。求(1)帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑;(2)若所有帶電粒子均打在x軸下方的熒光屏上，求電場(chǎng)強(qiáng)度的最小值參考答案：（1）（2）【詳解】（1）粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)，其向心力由洛倫茲力提供，即：，則；（2）由于r＝R，所以所有粒子從右半圓中平行x軸方向進(jìn)入電場(chǎng)進(jìn)入電場(chǎng)后，最上面的粒子剛好從Q點(diǎn)射出電場(chǎng)時(shí)，電場(chǎng)強(qiáng)度最小，粒子進(jìn)入電場(chǎng)做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向上豎直方向，聯(lián)立解得最小強(qiáng)度為：；15.如圖甲所示，斜面傾角為θ=37°，一寬為d=0.65m的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于斜面向上，磁場(chǎng)邊界與斜面底邊平行。在斜面上由靜止釋放一矩形金屬線框，線框沿斜面下滑，下邊與磁場(chǎng)邊界保持平行。取斜面底部為重力勢(shì)能零勢(shì)能面，從線框開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到恰好完全進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中，線框的機(jī)械能E和位移x之間的關(guān)系如圖乙所示，圖中①、②均為直線段。已知線框的質(zhì)量為M=0.1kg，電阻為R=0.06Ω．（取g=l0m·s-2,sin37°=0.6,

cos37°=0.8)求：(1)線框與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；(2)線框剛進(jìn)入磁場(chǎng)到恰好完全進(jìn)入磁場(chǎng)所用的時(shí)間t：(3)線框穿越磁場(chǎng)的過(guò)程中，線框中的最大電功率Pm。參考答案：0.5；1/6s；0.54W【詳解】（1）由能量守恒定律，線框減小的機(jī)械能等于克服摩擦力做功，則其中x1=0.36m；解得μ=0.5（2）金屬線框進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中，減小的機(jī)械能等于克服摩擦力和安培力做的功，機(jī)械能均勻減小，因此安培力也是恒力，線框做勻速運(yùn)動(dòng)，速度為v1v12=2ax1解得a=2m/s2v1=1.2m/s其中

x2為線框的側(cè)邊長(zhǎng)，即線框進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中運(yùn)動(dòng)的距離，可求出x2=0.2m，則（3）線框剛出磁場(chǎng)時(shí)速度最大，線框內(nèi)電功率最大由可求得v2=1.8m/s根據(jù)線框勻速進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)：可得FA=0.2N又因?yàn)榭傻脤2、B2L2帶入可得：四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.(10分)圖中系統(tǒng)由左右連個(gè)側(cè)壁絕熱、底部、截面均為S的容器組成。左容器足夠高，上端敞開(kāi)，右容器上端由導(dǎo)熱材料封閉。兩個(gè)容器的下端由可忽略容積的細(xì)管連通。容器內(nèi)兩個(gè)絕熱的活塞A、B下方封有氮?dú)?，B上方封有氫氣。大氣的壓強(qiáng)p0，溫度為T(mén)0=273K，連個(gè)活塞因自身重量對(duì)下方氣體產(chǎn)生的附加壓強(qiáng)均為0.1p0。系統(tǒng)平衡時(shí)，各氣體柱的高度如圖所示?，F(xiàn)將系統(tǒng)的底部浸入恒溫?zé)崴壑?，再次平衡時(shí)A上升了一定的高度。用外力將A緩慢推回第一次平衡時(shí)的位置并固定，第三次達(dá)到平衡后，氫氣柱高度為0.8h。氮?dú)夂蜌錃饩梢暈槔硐霘怏w。求（i）第二次平衡時(shí)氮?dú)獾捏w積；（ii）水的溫度。參考答案：解析：（i）考慮氫氣的等溫過(guò)程。該過(guò)程的初態(tài)壓強(qiáng)為，體積為hS，末態(tài)體積為0.8hS。設(shè)末態(tài)的壓強(qiáng)為P，由玻意耳定律得

①活塞A從最高點(diǎn)被推回第一次平衡時(shí)位置的過(guò)程是等溫過(guò)程。該過(guò)程的初態(tài)壓強(qiáng)為1.1，體積為V；末態(tài)的壓強(qiáng)為，體積為，則

②

③由玻意耳定律得

④(ii)活塞A從最初位置升到最高點(diǎn)的過(guò)程為等壓過(guò)程。該過(guò)程的初態(tài)體積和溫度分別為和，末態(tài)體積為。設(shè)末態(tài)溫度為T(mén)，由蓋-呂薩克定律得

⑤17.如圖所示，k是產(chǎn)生帶電粒子的裝置，從其小孔a水平向左射出比荷為1.0×l03C/kg的不同速率的帶電粒子，帶電粒子的重力忽略不計(jì)．Q是速度選擇器，其內(nèi)有垂直紙面向里的磁感應(yīng)強(qiáng)度為3.0×l0-3T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和豎直方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)（電場(chǎng)線未畫(huà)出）．

（1）測(cè)得從Q的b孔水平向左射出的帶電粒子的速率為2.0×l03m/s，求Q內(nèi)勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)的大小和方向.

（2）為了使從b孔射出的帶電粒子垂直地打在與水平面成30°角的P屏上，可以在b孔與P屏之間加一個(gè)邊界為正三角形的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直紙面．試求該正三角形勻強(qiáng)磁場(chǎng)的最小面積S與磁感應(yīng)強(qiáng)度B間所滿(mǎn)足的關(guān)系．參考答案：解:（1）從的孔水平向左射出的速率為的帶電粒子一定在中做勻速直線運(yùn)動(dòng)，由平衡條件得：

（1）2分可得：

（2）2分由分析判斷可知，的方向豎直向上。

（3）2分

（2）設(shè)帶電粒子從點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)，從點(diǎn)射出磁場(chǎng)，帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖所示。由圖可得，是正三角形，

（4）2分由分析可知，將作為正三角形勻強(qiáng)磁場(chǎng)的一個(gè)邊界時(shí)，正三角形勻強(qiáng)磁場(chǎng)的面積最小，所以該正三角形勻強(qiáng)磁場(chǎng)的區(qū)域如圖中區(qū)域。

（5）2分由于邊長(zhǎng)為的正三角形的高為

（6）2分邊長(zhǎng)為的正三角形的面積為