山東省煙臺市萊陽實(shí)驗(yàn)中學(xué)2022年高三物理期末試卷含解析

山東省煙臺市萊陽實(shí)驗(yàn)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.如圖甲所示，粗糙斜面的水平面的夾角為30°，質(zhì)量為3kg的小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）由靜止從A點(diǎn)在一沿斜面向上的恒定推力作用下運(yùn)動，作用一段時(shí)間后撤去該推力，小物塊能到達(dá)最高位置C，小物塊上滑過程中的v﹣t圖象如圖乙所示，設(shè)A點(diǎn)為零勢能參考點(diǎn)，g=10m/s2，則下列說法正確的是（）A．小物塊最大重力勢能為54JB．小物塊加速時(shí)的平均速度與減速時(shí)的平均速度大小之比為3：1C．小物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為D．推力F的大小為40N參考答案：D【考點(diǎn)】牛頓第二定律；平均速度；物體的彈性和彈力．【分析】（1）根據(jù)圖象求出小物塊上升的最大位移，再利用幾何關(guān)系求出上升的最大高度，根據(jù)Ep=mgh求出小物塊最大重力勢能；（2）根據(jù)圖象求出小物塊加速時(shí)的平均速度與減速時(shí)的平均速度大小即可得出答案；（3）根據(jù)圖象求出小物塊減速運(yùn)動的加速度大小，然后根據(jù)牛頓第二定律求出小物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)（4）根據(jù)圖象求出小物塊加速運(yùn)動的加速度大小，然后根據(jù)牛頓第二定律求出推力F的大?。窘獯稹拷猓篈、由圖象可知，物體上升的最大位移為：x=vt=×3×1.2m=1.8m，由幾何關(guān)系得，小物塊上升的最大高度為：h=xsin30°=1.8m×=0.9m，則小物塊最大重力勢能為：Ep=mgh=3×10×0.9J=27J；故A錯(cuò)誤；B、小物塊加速時(shí)的平均速度與減速時(shí)的平均速度大小為：==m/s，其大小之比為1：1，故B錯(cuò)誤；C、由圖乙所示圖象可知，減速運(yùn)動的加速度大小為：a2==m/s2=10m/s2，在勻減速直線運(yùn)動過程中，由牛頓第二定律知：mgsin30°+μmgcos30°=ma2，解得：μ=，故C錯(cuò)誤；D、加速運(yùn)動的加速度大小為：a1==m/s2=m/s2，沿斜面方向根據(jù)牛頓第二定律可得：F﹣mgsin30°﹣μmgcos30°=ma1，待入數(shù)據(jù)可解得：F=40N，故D正確．故選：D．2.一汽車從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動，然后剎車做勻減速直線運(yùn)動，直到停止。下列速度v和位移x的關(guān)系圖象中，能描述該過程的是（

）參考答案：A

3.下列說法中正確的有

A．不管光源與觀察者是否存在相對運(yùn)動，觀察者觀察到的光速是不變的B．水面上的油膜呈現(xiàn)彩色是光的干涉現(xiàn)象C．日落時(shí)分，拍攝水面下的景物，在照相機(jī)鏡頭前裝上偏振光片可以使像更清晰D．聲源向靜止的觀察者運(yùn)動，觀察者接收到的頻率小于聲源的頻率參考答案：ABC4.如圖所示，物體P置于水平面上，用輕細(xì)線跨過質(zhì)量不計(jì)的光滑定滑輪連接一個(gè)重力G=10N的重物，物體P向右運(yùn)動的加速度為；若細(xì)線下端不掛重物，而用F=10N的力豎直向下拉細(xì)線下端，這時(shí)物體P的加速度為，則A．

B．C．

D．條件不足，無法判斷參考答案：A解析：5.雷蒙德·戴維斯因研究來自太陽的電子中微子(ve)而獲得了2002年度諾貝爾物理學(xué)獎．他探測中微子所用的探測器的主體是一個(gè)貯滿615t四氯乙烯(C2Cl4)溶液的巨桶．電子中微子可以將一個(gè)氯核轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)氬核，其核反應(yīng)方程式為ve十Ar+e,已知C1核的質(zhì)量為36.95658u，,Ar核的質(zhì)量為36.95691u，e的質(zhì)量為0.00055u，1u質(zhì)量對應(yīng)的能量為931.5MeV．根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可以判斷參與上述反應(yīng)的電子中微子的最小能量為（

）A．0.82MeV

B．0.3lMeV

C．1.33MeV

D．0.51MeV參考答案：A反應(yīng)過程需要能量為：E=mc2=（36.95691u+0.00055u-36.95658u）c2

根據(jù)1

u質(zhì)量對應(yīng)的能量為931.5MeV，得：E≈0.82MeV，所以中微子的能量最小為0.82MeV，故BCD錯(cuò)誤，A正確．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.半徑為R的水平圓盤繞過圓心O的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動，A為圓盤邊緣上一點(diǎn)，在O的正上方有一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的小球以初速度v水平拋出時(shí)，半徑OA方向恰好與v的方向相同，如圖所示，若小球與圓盤只碰一次，且落在A點(diǎn)，重力加速度為g，則小球拋出時(shí)距O的高度h=，圓盤轉(zhuǎn)動的角速度大小ω=（n=1、2、3…）．參考答案：考點(diǎn)：勻速圓周運(yùn)動；平拋運(yùn)動．版權(quán)所有專題：勻速圓周運(yùn)動專題．分析：小球做平拋運(yùn)動，小球在水平方向上做勻速直線運(yùn)動，在豎直方向做自由落體運(yùn)動，根據(jù)水平位移求出運(yùn)動的時(shí)間，根據(jù)豎直方向求出高度．圓盤轉(zhuǎn)動的時(shí)間和小球平拋運(yùn)動的時(shí)間相等，在這段時(shí)間內(nèi)，圓盤轉(zhuǎn)動n圈．解答：解：小球做平拋運(yùn)動，小球在水平方向上做勻速直線運(yùn)動，則運(yùn)動的時(shí)間t=，豎直方向做自由落體運(yùn)動，則h=根據(jù)ωt=2nπ得：（n=1、2、3…）故答案為：；（n=1、2、3…）．點(diǎn)評：解決本題的關(guān)鍵知道平拋運(yùn)動在水平方向上做勻速直線運(yùn)動，在豎直方向上做自由落體運(yùn)動，以及知道圓盤轉(zhuǎn)動的周期性．7.一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)變化如圖所示，其中AB段與t軸平行，已知在狀態(tài)A時(shí)氣體的體積為10L，那么變到狀態(tài)B時(shí)氣體的體積為__________L，變到狀態(tài)C時(shí)氣體的壓強(qiáng)為____________Pa。參考答案：30，3.20×105Pa8.有一個(gè)已知內(nèi)阻RA=10Ω，RV=2000Ω，來測一個(gè)未知電阻Rx。用圖中（甲）和（乙）兩種電路分別對它進(jìn)行測量，用（甲）圖電路測量時(shí)，兩表讀數(shù)分別為6.00V，6.00mA，用（乙）圖電路測量時(shí)，兩表讀數(shù)分別為5.90V，10.00mA，則用___

___圖所示電路測該電阻的阻值誤差較小，測量值Rx=____

__Ω，真實(shí)值Rx=____

__Ω參考答案：甲，1000，9909.如圖是實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶．已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50Hz，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=9.80m/s2，測得所用重物的質(zhì)量為1.00kg，紙帶上第0、1兩點(diǎn)間距離接近2mm，A、B、C、D是連續(xù)打出的四個(gè)點(diǎn)，它們到O點(diǎn)的距離如圖所示，則由圖4中數(shù)據(jù)可知，重物由O點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)，重力勢能的減少量等于

J，動能的增加量等于

J（取三位有效數(shù)字）．動能增加量小于重力勢能的減少量的原因主要是

．參考答案：6.886.81

存在摩擦阻力做負(fù)功．【考點(diǎn)】驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．【分析】根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求出B點(diǎn)的瞬時(shí)速度，從而得出動能的增加量，根據(jù)下降的高度求出重力勢能的減小量．【解答】解：B點(diǎn)的瞬時(shí)速度m/s=3.69m/s，則動能的增加量=6.81J，重力勢能的減小量△Ep=mgh=1×9.80×0.7776J=6.88J．動能的增加量小于重力勢能的減小量，主要原因是存在摩擦阻力做負(fù)功．故答案為：6.886.81

存在摩擦阻力做負(fù)功．10.某同學(xué)在探究摩擦力的實(shí)驗(yàn)中采用了如圖所示的操作，將一個(gè)長方體木塊放在水平桌面上，然后用一個(gè)力傳感器對木塊施加一個(gè)水平拉力F，并用另外一個(gè)傳感器對木塊的運(yùn)動狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測，表1是其記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。木塊的重力為10.00N，重力加速度g=9.80m/s2,根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)回答下列問題（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）：

表1實(shí)驗(yàn)次數(shù)運(yùn)動狀態(tài)水平拉力F/N1靜止3.622靜止4.003勻速4.014勻加速5.015勻加速5.49(1）木塊與桌面間的滑動摩擦力Ff=

N；(2）木塊與桌面間的動摩擦因數(shù)

；(3）實(shí)驗(yàn)次數(shù)5中監(jiān)測到的加速度

m/s2．參考答案：當(dāng)物體做勻速運(yùn)動的時(shí)候，拉力等于摩擦力，在根據(jù)，就可以求出摩擦因數(shù)。在第5次監(jiān)測中利用牛頓第二定律可以求出加速度的大小。11.某同學(xué)想利用DIS測電風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速和葉片長度，他設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示.該同學(xué)先在每一葉片邊緣粘上一小條長為△l的反光材料，當(dāng)葉片轉(zhuǎn)到某一位置時(shí)，光傳感器就可接收到反光材料反射的激光束，并在計(jì)箅機(jī)屏幕上顯示出矩形波，如圖乙所示.已知屏幕橫向每大格表示的時(shí)間為5.00×10-3s.則電風(fēng)扇勻速轉(zhuǎn)動的周期為________s;若用游標(biāo)卡尺測得△l的長度如圖丙所示，則葉片長度為________m.參考答案：4.2×10-2；0.23：圖憶中光強(qiáng)-時(shí)間圖象周期為1.4×10-2s，電風(fēng)扇勻速轉(zhuǎn)動的周期T＝3×1.4×10-2s。游標(biāo)卡尺測得△l的長度為35.1mm，反光時(shí)間為1.0×10-2s,電風(fēng)扇葉片頂端線速度υ=35.1m/s，由υ=解得葉片長度L=0.23m12.在研究小車速度隨時(shí)間變化規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中，將木板傾斜，可使小車牽引紙帶沿斜面下滑．小車拖動紙帶，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶如下圖所示．已知打點(diǎn)周期為0.02s.(1)根據(jù)紙帶提供的數(shù)據(jù)，按要求計(jì)算后填寫表格．實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分段第1段第2段第3段第4段第5段第6段時(shí)間t(s)0～0.10.1～0.20.2～0.30.3～0.40.4～0.50.5～0.6各段位移x(×10－2/m)1.452.453.554.555.606.65平均速度(m/s)

(2)作出v－t圖象并求出平均加速度．參考答案：(1)0.145、0.245、0.355、0.455、0.560、0.665

(2)v-t圖象如圖所示,加速度a=1.04m/s2.

13.一簡諧橫波沿x軸正向傳播，t=0時(shí)刻的波形如圖（a）所示，x=0.30m處的質(zhì)點(diǎn)的振動圖線如圖（b）所示，該質(zhì)點(diǎn)在t=0時(shí)刻的運(yùn)動方向沿y軸_________（填“正向”或“負(fù)向”）。已知該波的波長大于0.30m，則該波的波長為_______m。參考答案：正向0.8三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（09年大連24中質(zhì)檢）（選修3—5）（5分）如圖在光滑的水平桌面上放一個(gè)長木板A，其上放有一個(gè)滑塊B，已知木板和滑塊的質(zhì)量均為m=0.8kg，滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ=0.4，開始時(shí)A靜止，滑塊B以V=4m／s向右的初速度滑上A板，如圖所示，B恰滑到A板的右端，求：①說明B恰滑到A板的右端的理由?②A板至少多長?

參考答案：解析：①因?yàn)锽做勻減速運(yùn)動，A做勻加速運(yùn)動，A，B達(dá)到共同速度V1時(shí)，B恰滑到A板的右端（2分）

②根據(jù)動量守恒

mv=2mv1（1分）

v1=2m/s

……

設(shè)A板長為L，根據(jù)能量守恒定律

（1分）

L=1m15.（8分）一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B變?yōu)闋顟B(tài)C，其中AB過程為等壓變化，BC過程為等容變化。已知VA=0.3m3，TA=TB=300K、TB=400K。（1）求氣體在狀態(tài)B時(shí)的體積。（2）說明BC過程壓強(qiáng)變化的微觀原因（3）沒AB過程氣體吸收熱量為Q，BC過氣體

放出熱量為Q2，比較Q1、Q2的大小說明原因。參考答案：解析：（1）設(shè)氣體在B狀態(tài)時(shí)的體積為VB，由蓋--呂薩克定律得，，代入數(shù)據(jù)得。(2)微觀原因：氣體體積不變，分子密集程度不變，溫度變小，氣體分子平均動能減小，導(dǎo)致氣體壓強(qiáng)減小。(3)大于；因?yàn)門A=TB，故AB增加的內(nèi)能與BC減小的內(nèi)能相同，而AB過程氣體對外做正功，BC過程氣體不做功，由熱力學(xué)第一定律可知大于?？键c(diǎn)：壓強(qiáng)的微觀意義、理想氣體狀態(tài)方程、熱力學(xué)第一定律四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖甲所示，豎直面MN的左側(cè)空間存在豎直向上的勻強(qiáng)電場（上、下及左側(cè)無邊界）。一個(gè)質(zhì)量為m、電量為q的可視為質(zhì)點(diǎn)的帶正電的小球，以大小為v0的速度垂直于豎直面MN向右作直線運(yùn)動。小球在t=0時(shí)刻通過電場中的P點(diǎn)，為使小球能在以后的運(yùn)動中豎直向下通過D點(diǎn)（P、D間距為L，且它們的連線垂直于豎直平面MN，D到豎直面MN的距離DQ等于L/π），經(jīng)過研究，可以在電場所在的空間疊加如圖乙所示隨時(shí)間周期性變化的、垂直紙面向里的磁場，設(shè)且為未知量。求：（1）場強(qiáng)E的大??；（2）如果磁感應(yīng)強(qiáng)度B0為已知量，試推出滿足條件t1的表達(dá)式；（3）進(jìn)一步的研究表明，豎直向下的通過D點(diǎn)的小球?qū)⒆鲋芷谛赃\(yùn)動。則當(dāng)小球運(yùn)動的周期最大時(shí)，求出磁感應(yīng)強(qiáng)度B0及運(yùn)動的最大周期T的大小，并在圖中定性畫出此時(shí)小球運(yùn)動一個(gè)周期的軌跡。參考答案：（1）小球進(jìn)入電場，做勻速直線運(yùn)動時(shí)Eq=mg①

（2分）

E=mg/q

②

（2分）（2）在t1時(shí)刻加磁場，小球在時(shí)間t０內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，設(shè)圓周運(yùn)動周期為T0，半徑為R。有：③（2分）

豎直向下通過D點(diǎn)應(yīng)有：PF-PD=R

即：

④（2分）

將④代入⑤式解得⑤（2分）（3）小球運(yùn)動的速率始終不變，當(dāng)R變大時(shí)，也增加，小球在電場中的運(yùn)動周期T也增加。在小球不飛出電場的情況下，當(dāng)T最大時(shí)有：DQ=2R即

⑥（2分）解得

⑦（2分）結(jié)合乙圖及軌跡圖可知，小球在電場中運(yùn)動的最大周期：⑧（2分）小球在電場中運(yùn)動一個(gè)周期的軌跡圖如圖所示（2分）17.(22分)磁懸浮列車是一種高速低耗的新型交通工具。它的驅(qū)動系統(tǒng)簡化為如下模型，固定在列車下端的動力繞組可視為一個(gè)矩形純電阻金屬框，電阻為R，金屬框置于xOy平面內(nèi)，長邊MN長為l，平行于y軸，寬為d的NP邊平行于x軸，如圖1所示。列車軌道沿Ox方向，軌道區(qū)域內(nèi)存在垂直于金屬框平面的磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B沿Ox方向按正弦規(guī)律分布，其空間周期為λ，最大值為B0，如圖2所示，金屬框同一長邊上各處的磁感應(yīng)強(qiáng)度相同，整個(gè)磁場以速度v0沿Ox方向勻速平移。設(shè)在短暫時(shí)間內(nèi)，MN、PQ邊所在位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化可以忽略，并忽略一切阻力。列車在驅(qū)動系統(tǒng)作用下沿Ox方向加速行駛，某時(shí)刻速度為v(v<v0)。（1）簡要敘述列車運(yùn)行中獲得驅(qū)動力的原理；（2）為使列車獲得最大驅(qū)動力，寫出MN、PQ邊應(yīng)處于磁場中的什么位置及λ與d之間應(yīng)滿足的關(guān)系式：（3）計(jì)算在滿足第（2）問的條件下列車速度為v時(shí)驅(qū)動力的大小。參考答案：解析：（1）由于列車速度與磁場平移速度不同，導(dǎo)致穿過金屬框的磁通量發(fā)生變化，由于電磁感應(yīng)，金屬框中會產(chǎn)生感應(yīng)電流，該電流受到的安培力即為驅(qū)動力。（2）為使列車獲得最大驅(qū)動力，MN、PQ應(yīng)位于磁場中磁感應(yīng)強(qiáng)度同為最大值且反向的地方，這會使得金屬框所圍面積的磁通量變化率最大，導(dǎo)致框中電流最強(qiáng)，也會使得金屬框長邊中電流受到的安培力最大。因此，d應(yīng)為的奇數(shù)倍，即

或

（）

①（3）由于滿足第（2）問條件：則MN、PQ邊所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B0且方向總相反，經(jīng)短暫的時(shí)間，磁場沿Ox方向平移的距離為，同時(shí)，金屬框沿Ox方向移動的距離為。

因?yàn)関0>V，所以在時(shí)間內(nèi)MN邊掃過磁場的面積

在此時(shí)間內(nèi)，MN邊左側(cè)穿過S的磁通移進(jìn)金屬框而引起框內(nèi)磁通量變化

②

同理，該時(shí)間內(nèi)，PQ邊左側(cè)移出金屬框的磁通引起框內(nèi)磁通量變化

③

故在內(nèi)金屬框所圍面積