山東省棗莊市滕州市至善中學(xué)2022年高三物理期末試題含解析

山東省棗莊市滕州市至善中學(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.如圖所示，平行金屬導(dǎo)軌與水平面成α角，導(dǎo)軌與固定電阻R1和R2相連，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直穿過(guò)導(dǎo)軌平面。有一質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒ab，其電阻與R1和R2的阻值均相等，與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ，導(dǎo)體棒ab沿導(dǎo)軌向上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)其速度為v時(shí)，受到的安培力大小為F。此時(shí)A．電阻R1消耗的熱功率為Fv/6B．電阻R2消耗的熱功率為Fv/3C．整個(gè)裝置因摩擦而消耗的熱功率為（F+μmgcosα）vD．整個(gè)裝置消耗機(jī)械能的功率為（F+μmgcosα）v參考答案：AD2.(單選題)如圖所示，如果把水星和金星繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，從水星與金星在一條直線上開(kāi)始計(jì)時(shí)，若天文學(xué)家測(cè)得在相同時(shí)間內(nèi)水星轉(zhuǎn)過(guò)的角度為θ1，金星轉(zhuǎn)過(guò)的角度為θ2(θ1、θ2均為銳角)，則由此條件不可求得（）A．水星和金星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的周期之比B．水星和金星的密度之比C．水星和金星到太陽(yáng)中心的距離之比D．水星和金星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的向心加速度大小之比參考答案：B3.（單選）在物理學(xué)的重大發(fā)現(xiàn)中，科學(xué)家們創(chuàng)造出了許多物理學(xué)研究方法，如：理想實(shí)驗(yàn)法、極限思想法、類(lèi)比法、建立物理模型法等等．以下關(guān)于所用物理學(xué)研究方法的敘述不正確的是（）A．牛頓在伽利略、笛卡兒、開(kāi)普勒等人研究的基礎(chǔ)上，采用歸納與演繹、綜合與分析的方法，總結(jié)出牛頓運(yùn)動(dòng)定律和萬(wàn)有引力定律，建立了完整的經(jīng)典力學(xué)體系B．在建立合力、分力、質(zhì)點(diǎn)和點(diǎn)電荷等概念時(shí)都用的是等效替代法C．電場(chǎng)強(qiáng)度、電勢(shì)、電容的定義均采用了比值定義法D．根據(jù)速度定義式v=，當(dāng)△t非常小時(shí)，就可以表示物體在t時(shí)刻的瞬間速度，該定義應(yīng)用了極限思想法參考答案：解：A、牛頓在伽利略、笛卡兒、開(kāi)普勒等人研究的基礎(chǔ)上，采用歸納與演繹、綜合與分析的方法，總結(jié)出牛頓運(yùn)動(dòng)定律和萬(wàn)有引力定律，建立了完整的經(jīng)典力學(xué)體系，故A正確；B、在建立合力、分力等概念時(shí)都用到了等效替代法；而建立質(zhì)點(diǎn)和點(diǎn)電荷等概念時(shí)都用到了理想模型法；故B錯(cuò)誤；C、電場(chǎng)強(qiáng)度、電勢(shì)、電容的定義均采用了比值定義法，故C正確；D、根據(jù)速度定義式v=，當(dāng)△t非常小時(shí)，就可以表示物體在t時(shí)刻的瞬間速度，該定義應(yīng)用了極限思想法，故D正確；本題選不正確的，故選：B．4.．如圖所示，小球在豎直放置的光滑圓形管道內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，內(nèi)側(cè)管壁半徑為R，小球半徑為r，則下列說(shuō)法正確的是(

)A．小球通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)的最小速度vmin＝B．小球通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)的最小速度vmin＝0C．小球在水平線ab以下的管道中運(yùn)動(dòng)時(shí)，內(nèi)側(cè)管壁對(duì)小球一定無(wú)作用力D．小球在水平線ab以上的管道中運(yùn)動(dòng)時(shí)，外側(cè)管壁對(duì)小球一定有作用力

參考答案：BC5.一列振幅為4cm，頻率為2.5Hz的繩波，在t＝0時(shí)刻的波形圖如圖所示，繩上的質(zhì)點(diǎn)P位于最大位移，質(zhì)點(diǎn)Q位于平衡位置，質(zhì)點(diǎn)M振動(dòng)方向沿y軸正向，則（）A．波沿x軸正向傳播B．t＝0時(shí)，質(zhì)點(diǎn)N的振動(dòng)方向沿y軸正向C．t＝0.1s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)Q的加速度達(dá)到最大，方向沿y軸正向D．從t＝0.1s到t＝0.2s時(shí)間內(nèi)，波傳播的距離為0.1m參考答案：BCD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.質(zhì)量為m的物體(可看成質(zhì)點(diǎn))以某一速度沖上傾角為300的固定斜面，其運(yùn)動(dòng)的加速度為，此物體在斜面上上升的最大高度為h，則在這個(gè)過(guò)程中物體重力勢(shì)能增加了______________，機(jī)械能損失了_________________。參考答案：，

7.

真空中波長(zhǎng)為３×１０-7米的紫外線的頻率是

_赫。這種紫外線的光子打到金屬鈉的表面時(shí)

（填“能”或“不能”）發(fā)生光電效應(yīng)（已知鈉的極限頻率是6.0×1014赫，真空中光速為３×１０8米/秒）。參考答案：答案：1.0×1015、能8.隨著人們生活水平的提高，高爾夫球?qū)⒅饾u成為普通人的休閑娛樂(lè)。如圖所示，某人從高h(yuǎn)的坡上水平擊出一個(gè)質(zhì)量為m的高爾夫球。由于恒定的水平風(fēng)力的作用，高爾夫球飛到A處時(shí)恰豎直落入距擊球點(diǎn)水平距離為L(zhǎng)的洞內(nèi)。已知洞深為h/3，直徑略大于球。則水平風(fēng)力的大小為_(kāi)_____________；以地面為零勢(shì)能面，小球觸到洞底前瞬間的機(jī)械能為_(kāi)_____________。參考答案：mgL/h，mgh9.某同學(xué)為估測(cè)摩托車(chē)在水泥路面上行駛時(shí)所受的牽引力，設(shè)計(jì)了下述實(shí)驗(yàn)：將輸液用的500ml玻璃瓶裝適量水后，連同輸液管一起綁在摩托車(chē)上，調(diào)節(jié)輸液管的滴水速度，剛好每隔1.0s滴一滴，該同學(xué)騎摩托車(chē)，先使之加速到某一速度，然后熄火，讓摩托車(chē)沿直線滑行，如圖是某次實(shí)驗(yàn)中水泥路面上的部分水滴（左側(cè)是起點(diǎn)）。設(shè)該同學(xué)質(zhì)量為50kg，摩托車(chē)的質(zhì)量為75kg，根據(jù)該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可估算（）（下圖長(zhǎng)度單位：ｍ）（1）騎摩托車(chē)行駛至D點(diǎn)時(shí)的速度大小為_(kāi)________；（2）騎摩托車(chē)加速時(shí)的加速度大小為_(kāi)_______；（3）騎摩托車(chē)加速時(shí)的牽引力大小為_(kāi)_________N。參考答案：（1）__14.5________;

（2）___4.0_______;（3）

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;10.參考答案：（1）小車(chē)與滑輪之間的細(xì)線與小車(chē)平面平行（或與軌道平行）(2分)（2）遠(yuǎn)小于(3分)（3）根據(jù)知，與成正比(3分)11.右圖為一道路限速標(biāo)志牌。《道路交通安全法》明確規(guī)定，機(jī)動(dòng)車(chē)上道路行駛，不得超過(guò)限速標(biāo)志牌標(biāo)明的最高時(shí)速。質(zhì)量為1200kg的某汽車(chē)在公路上行駛，輪胎與路面間的最大靜摩擦力為16000N。若該汽車(chē)經(jīng)過(guò)半徑為30m的水平彎路時(shí)，汽車(chē)行駛的速度不得高于

m/s；若該汽車(chē)駛上圓弧半徑為40m的拱形橋橋頂時(shí)，汽車(chē)行駛的速度不得高于

m/s。(取g=10m/s2)參考答案：20，2012.如圖所示，一物體m在沿斜面向上的恒力F作用下，由靜止從底端沿光滑的斜面向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)時(shí)間t力F做功為60J，此后撤去力F，物體又經(jīng)過(guò)時(shí)間t回到出發(fā)點(diǎn)，若以地面為零勢(shì)能面，物體回到出發(fā)點(diǎn)的動(dòng)能為

▲

；撤去力F時(shí)物體的重力勢(shì)能為

▲

。]參考答案：60J

45J

試題分析：物體沿光滑斜面向上運(yùn)動(dòng)一直到回到出發(fā)點(diǎn)的過(guò)程，只有恒力F做功，根據(jù)動(dòng)能定理，回到出發(fā)點(diǎn)的動(dòng)能。設(shè)力F撤去時(shí)速度大小為，返回地面后速度大小為，力F撤去前為勻變速直線運(yùn)動(dòng)，撤去后仍是勻變速直線運(yùn)動(dòng)，則有位移，整理得，即力F撤去時(shí)物體動(dòng)能為，根據(jù)動(dòng)能定理，在力F撤去前，，所以撤去力F時(shí)物體的重力勢(shì)能為。

考點(diǎn)：動(dòng)能定理

勻變速直線運(yùn)動(dòng)13.質(zhì)點(diǎn)在x軸上運(yùn)動(dòng)，其位置坐標(biāo)x隨時(shí)間t的變化關(guān)系為x=2t2+2t﹣4，則其加速度a=4m/s2．當(dāng)t=0時(shí)，速度為2m/s（x的單位是m，t的單位是s）．參考答案：考點(diǎn)：勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系．專(zhuān)題：直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律專(zhuān)題．分析：根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的公式x=去分析加速度和初速度．解答：解：根據(jù)x=，以及x=2t2+2t﹣4，知a=4m/s2．當(dāng)t=0時(shí)，速度為2m/s．故本題答案為：4，2點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵掌握勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移時(shí)間公式x=．三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)定勻加速直線運(yùn)動(dòng)的小車(chē)的加速度的實(shí)驗(yàn)中，如圖所示，給出了該次實(shí)驗(yàn)中，從O點(diǎn)開(kāi)始，每隔一個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的紙帶．其中0、1、2、3、4、5、6都為計(jì)數(shù)點(diǎn)，測(cè)得x1=1.40cm，x2=1.90cm，x3=2.38cm，x4=2.88cm，x5=3.39cm，x6=3.87cm．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的周期T=0.02s．（1）在計(jì)時(shí)器打出點(diǎn)l、2、3、4、5時(shí)，小車(chē)的速度分別為：v1=41.3cm/s，v2=53.5cm/s，v3=65.8cm/s，v4=78.4cm/s，v3=90.8cm/s．（計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù)）（2）請(qǐng)根據(jù)題干中所給的數(shù)據(jù)，用較為科學(xué)的方法盡可能的準(zhǔn)確得到小車(chē)的加速度a=3.1_m/s2．（計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù)）參考答案：考點(diǎn)：測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度．版權(quán)所有專(zhuān)題：實(shí)驗(yàn)題．分析：根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過(guò)程中的平均速度，可以求出打紙帶上4點(diǎn)時(shí)小車(chē)的瞬時(shí)速度大小，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大?。獯穑航猓海?）每隔一個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，所以相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔T=0.04s，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過(guò)程中的平均速度得：，（2）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大小，得：x4﹣x1=3a1T2x5﹣x2=3a2T2x6﹣x3=3a3T2為了更加準(zhǔn)確的求解加速度，我們對(duì)三個(gè)加速度取平均值得：a=（a1+a2+a3）==3.1m/s2故答案為：（1）65.8；78.4；（2）3.1點(diǎn)評(píng)：要提高應(yīng)用勻變速直線的規(guī)律以及推論解答實(shí)驗(yàn)問(wèn)題的能力，在平時(shí)練習(xí)中要加強(qiáng)基礎(chǔ)知識(shí)的理解與應(yīng)用．15.某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如圖(a)所示的實(shí)驗(yàn)裝置研究加速度和力的關(guān)系。（1）在該實(shí)驗(yàn)中必須采用控制變量法，應(yīng)保持______________不變，用鉤碼重力作為小車(chē)所受的拉力。（2）如圖(b)是某次實(shí)驗(yàn)打出的紙帶的一部分，0、1、2、3、4、5、6為計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打點(diǎn)未畫(huà)出，電源的頻率為50Hz。從紙帶上測(cè)出x1

=3.20cm，x2

=4.56cm，x5

=8.42cm，x6=9.70cm。則木塊加速度大小=__________m/s2（保留2位有效數(shù)字）。（3）通過(guò)改變鉤碼的數(shù)量，多次重復(fù)測(cè)量，可得小車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度a與所受拉力F的關(guān)系圖象。在軌道水平和傾斜的兩種情況下分別做了實(shí)驗(yàn)，得到了兩條圖線，如圖(c)所示。圖線_____

_(選填“①”或“②”)是在軌道水平的情況下得到的。（4）隨著鉤碼的數(shù)量增大到一定程度，圖(c)中的圖線明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是___________。A．小車(chē)與軌道之間存在摩擦

B．導(dǎo)軌保持了水平狀態(tài)C．所掛鉤碼的總質(zhì)量太大

D．所用小車(chē)的質(zhì)量太大參考答案：（1）小車(chē)質(zhì)量

（2）1.3

（3）②

（4）C四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.某球形天體的密度為ρ0，萬(wàn)有引力常量為G．（1）證明：對(duì)環(huán)繞在密度相同的球形天體表面運(yùn)行的衛(wèi)星，運(yùn)動(dòng)周期與天體的大小無(wú)關(guān)．（球的體積公式為V=πR3，其中R為球半徑）（2）若球形天體的半徑為R，自轉(zhuǎn)的角速度為ω0=，表面周?chē)臻g充滿(mǎn)厚度d=（小于同步衛(wèi)星距天體表面的高度）、密度ρ=的均勻介質(zhì)，試求同步衛(wèi)星距天體表面的高度．參考答案：考點(diǎn)：萬(wàn)有引力定律及其應(yīng)用；向心力．專(zhuān)題：萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用專(zhuān)題．分析：（1）由萬(wàn)有引力充當(dāng)向心力及天體的密度公式聯(lián)立可求得周期的表達(dá)式，可分析與天體半徑的關(guān)系；（2）由萬(wàn)有引力充當(dāng)向心力及同步衛(wèi)星的規(guī)律可解得同步衛(wèi)星距天體表面的高度．解答：解：（1）設(shè)環(huán)繞球形天體表面運(yùn)行的衛(wèi)星的質(zhì)量為m，運(yùn)動(dòng)周期為T(mén)，球形天體半徑為R，質(zhì)量為M，由牛頓第二定律有G=mR

①而M=ρ0?πR3②由①②式解得T=，可見(jiàn)T與R無(wú)關(guān)，為一常量．

（2）設(shè)該天體的同步衛(wèi)星距天體中心的距離為r，同步衛(wèi)星的質(zhì)量為m0，則有③又M′=ρ?π[（R+d）3﹣R3]④由②③④式解得r=2R

則該同步衛(wèi)星距天體表面的高度h=r﹣R=R．答：（1）證明如上；（2）該同步衛(wèi)星距天體表面的高度為R．點(diǎn)評(píng)：本題考查天體的運(yùn)行規(guī)律及同步衛(wèi)星的規(guī)律，要注意明確同步衛(wèi)星的周期與天體自轉(zhuǎn)周期相同．17.艦載機(jī)起降是世界性技術(shù)難題，也被比作“刀尖上的舞蹈”，著艦跑道長(zhǎng)度只有陸地機(jī)場(chǎng)跑道的1/10，盡管航母甲板總長(zhǎng)有300多米，但能夠提供艦載機(jī)起飛、著艦使用的距離只有百米左右，艦載機(jī)要在浮動(dòng)的航母甲板上鉤住阻攔索，難度非常大。中國(guó)艦載戰(zhàn)機(jī)“殲-15”成功在“遼寧艦”航空母艦上完成起降著艦，為航母戰(zhàn)斗力的組建邁出重要一步。某同學(xué)為了研究“殲-15”艦載機(jī)的起飛過(guò)程，把其運(yùn)動(dòng)過(guò)程簡(jiǎn)化如下：其軌道由長(zhǎng)為L(zhǎng)=1.5m的水平軌道AB和圓弧軌道BC相接，圓弧軌道半徑R=2m，圓心在B點(diǎn)正上方O處，弧BC所對(duì)的圓心角為=370，具有動(dòng)力裝置的玩具小車(chē)質(zhì)量為m=1kg，從A點(diǎn)開(kāi)始以恒定功率P=10W由靜止開(kāi)始啟動(dòng)，運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)時(shí)撤去動(dòng)力，小車(chē)沿圓弧軌道繼續(xù)運(yùn)動(dòng)至C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力為FN=26N，整個(gè)過(guò)程所受阻力恒為f=0.1mg（取g=10m/s2，sin370=0.6,cos370=0.8）.求：

（1）動(dòng)力小車(chē)運(yùn)動(dòng)至C點(diǎn)時(shí)的速度V的大小

（2）求小車(chē)加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t參考答案：.解析：（1）對(duì)小車(chē)在C點(diǎn)時(shí)受力分析如圖所示，則其向心力由支持力和重力的分力提供，由牛頓第二定律可得：----------------（4分）解得：V=6m/s

---------------（2分）（2）選小車(chē)為研究對(duì)象，在小車(chē)從A運(yùn)動(dòng)到C的過(guò)程中，由動(dòng)能定理可得：--------------（4分）其中s為圓弧BC的長(zhǎng)度，根據(jù)幾何關(guān)系可得：------------（2分）聯(lián)立可得：t=2.48s

18.（14分）如圖所示，兩根不計(jì)電阻的傾斜平行導(dǎo)軌與水平