山東省煙臺市龍口豐儀中學2022年度高三物理下學期期末試卷含解析

山東省煙臺市龍口豐儀中學2022年度高三物理下學期期末試卷含解析一、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.人通過掛在高處的定滑輪，用繩子拉起靜止在地面上的重物，使它的高度上升h。如圖所示，第一次拉力為F，第二次拉力為2F，則（

）A．兩次克服重力做的功相等B．兩次上升到h處時拉力的功率，第二次是第一次的2倍C．兩次上升到h處時的動能，第二次為第一次的2倍D．兩次上升到h處時機械能增加量，第二次為第一次的2倍參考答案：AD2.下列關(guān)于物理學史實、物理概念和方法的說法中，正確的是（）A．電動勢表征的是電源將電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的本領(lǐng)，在大小上等于非靜電力把IC的正電荷在電源內(nèi)從負極搬運到正極所做的功B．伽利略認為自由落體運動就是物體在傾角為90°的斜面上的運動，再根據(jù)銅球在斜面上的運動規(guī)律得出自由落體的運動規(guī)律，這是采用了實驗和邏輯推理相結(jié)合的方法C．法拉第首先提出了“場”的概念，安培利用電場線、磁感線形象地描述了電場和磁場D．利用v﹣t圖象與坐標軸圍成面積推導(dǎo)位移公式的過程中，用到了等效替代的物理學方法參考答案：B【考點】物理學史．【分析】根據(jù)物理學史和常識解答，記住著名物理學家的主要貢獻即可．【解答】解：A、電動勢表征電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)大小，在大小上等于非靜電力把1C的正電荷在電源內(nèi)從負極送到正極所做的功，故A錯誤；B、伽利略認為自由落體運動就是物體在傾角為90°的斜面上的運動，再根據(jù)銅球在斜面上的運動規(guī)律得出自由落體的運動規(guī)律，這是采用了實驗和邏輯推理相結(jié)合的方法，故B正確；C、法拉第首先提出了“場”的概念，并利用電場線、磁感線形象地描述了電場和磁場，故C錯誤；D、在推導(dǎo)勻變速直線運動位移公式時，把整個運動過程劃分成很多小段，每一小段近似看作勻速直線運動，然后把各小段的位移相加，這里采用了微元法，故D錯誤．故選：B3.（單選）如圖所示的空間存在水平向左的勻強電場E和垂直紙面向里的勻強磁場B，質(zhì)量為m，帶電荷量為＋q的小環(huán)套在粗糙且足夠長的豎直絕緣桿上，由靜止開始（

）A．小球的加速度不斷減小，直至為零 B．小球的加速度先增大后減小，直至為零C．小球的速度先增大后減小，直至某一值 D．小球的動能不斷增大參考答案：B4.運動員拋出鉛球，其運動軌跡如圖所示．已知在B點時的速度與加速度相互垂直，不計空氣阻力，則下列表述正確的是（）A．鉛球在B點的速度為零B．鉛球從B點到D點加速度與速度始終垂直C．鉛球在B點和D點的機械能相等D．鉛球在水平方向做勻速直線運動參考答案：

考點：機械能守恒定律；拋體運動．專題：機械能守恒定律應(yīng)用專題．分析：不計空氣阻力，拋體在空中只受重力作用，機械能守恒；拋體運動可以分解為水平方向的勻速直線運動與豎直方向的勻變速運動．解答：解：A、B點是鉛球運動的最高點，鉛球在B點速度沿水平方向，不為零，故A錯誤；B、鉛球做曲線運動，速度方向沿曲線的切線方向，而鉛球加速度方向始終豎直向下，鉛球從B點到D點加速度方向與速度方向不垂直，故B錯誤；C、鉛球在運動過程中，機械能守恒，因此鉛球在B點和D點的機械能相等，故C正確；D、鉛球在水平方向做勻速直線運動，故D正確；故選：CD．點評：拋體運動可以分解為水平方向的勻速直線運動與豎直方向的勻變速直線運動，拋體運動機械能守恒．5.如圖所示，與水平面夾角為30°的固定斜面上有一質(zhì)量m＝1.0kg的物體。細繩的一端與物體相連，另一端經(jīng)摩擦不計的定滑輪與固定的彈簧相連。物體靜止在斜面上，彈簧秤的示數(shù)為5N。關(guān)于物體受力的判斷（取g＝10m/s2），下列說法正確的是（

）（A）斜面對物體的摩擦力大小為零（B）斜面對物體的摩擦力大小為5N，方向沿斜面向上（C）斜面對物體的支持力大小為5N，方向豎直向上（D）斜面對物體的支持力大小為5N，方向垂直斜面向上

參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖，活塞將一定質(zhì)量的理想氣體封閉于導(dǎo)熱汽缸中，活塞可沿氣缸內(nèi)壁無摩擦滑動。通過加熱使氣體溫度從T1升高到T2，此過程中氣體吸熱12J，氣體膨脹對外做功8J，則氣體的內(nèi)能增加了

J；若將活塞固定，仍使氣體溫度從T1升高到T2，則氣體吸收的熱量為

J．參考答案：7.如圖所示是飲水器的自動控制電路。左邊是一個在水溫較低時對水加熱的容器，內(nèi)有密封絕緣的電熱絲發(fā)熱器和接觸開關(guān)S1。只要有水浸沒S1，它就會導(dǎo)通；水面低于S1時，不會加熱。（1）Rx是一個熱敏電阻，低溫時呈現(xiàn)高電阻，右邊P是一個___________（選填“與”、“或”、“非”）邏輯門，接在0～5V電源之間，圖中J是一個繼電器，可以控制發(fā)熱器工作與否。Ry是一個可變電阻，低溫時Rx應(yīng)_____________（選填“遠大于”、“遠小于”）Ry。（2）請闡述飲水機的自動加熱原理：__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。參考答案：（1）與；遠大于。（每空2分）

（2）當水溫較低時，Rx阻值較大，A為高電勢，且有水浸沒S1，B也為高電勢，則QC之間才有高電壓輸出，電磁繼電器有電流通過，將吸動S2閉合，發(fā)熱器工作。（表述合理酌情給分）8.某物質(zhì)的摩爾質(zhì)量為μ，密度為ρ，NA為阿伏加德羅常數(shù)，則每單位體積中這種物質(zhì)所包含的分子數(shù)目是___________．若這種物質(zhì)的分子是一個挨一個排列的，則它的直徑約為__________。參考答案：；或

()9.某同學用大頭針、三角板、量角器等器材測半圓形玻璃磚的折射率．開始玻璃磚的位置如圖12中實線所示，使大頭針P1、P2與圓心O在同一直線上，該直線垂直于玻璃磚的直徑邊，然后使玻璃磚繞圓心O緩慢轉(zhuǎn)動，同時在玻璃磚的直徑邊一側(cè)觀察P1、P2的像，且P2的像擋住P1的像．如此觀察，當玻璃磚轉(zhuǎn)到圖中虛線位置時，上述現(xiàn)象恰好消失．此時只須測量出________，即可計算玻璃磚的折射率．請用你的測量量表示出折射率n＝________.參考答案：光線指向圓心入射時不改變傳播方向，恰好觀察不到P1、P2的像時發(fā)生全反射，測出玻璃磚直徑繞O點轉(zhuǎn)過的角度θ，此時入射角θ即為全反射臨界角，由sinθ＝得n＝.答案(1)CD(2)玻璃磚直徑邊繞O點轉(zhuǎn)過的角度θ10.（4分）如圖所示，水平粗糙地面上的物體被繞過光滑定滑輪的輕繩系著，現(xiàn)以大小恒定的拉力F拉繩的另一端，使物體從A點起由靜止開始運動。若從A點運動至B點和從B點運動至C點的過程中拉力F做的功分別為W1、W2，若圖中AB=BC，且動摩擦因數(shù)處處相同，則在物體的運動過程中，物體對地面的摩擦力______________（選填“增大”、“不變”或“減小”），W1_________W2（選填“＜”、“＝”或“＞”）。

參考答案：減小，>11.完全相同的三塊木塊，固定在水平面上，一顆子彈以速度v水平射入，子彈穿透第三塊木塊的速度恰好為零，設(shè)子彈在木塊內(nèi)做勻減速直線運動，則子彈先后射入三木塊前的速度之比為___________，穿過三木塊所用的時間之比______________________。參考答案：12.某同學用如圖所示的裝置驗證動能定理．為提高實驗精度，該同學多次改變小滑塊下落高度胃的值．測出對應(yīng)的平撼水平位移x，并算出x2如下表，進而畫出x2一H圖線如圖所示：

①原理分析：若滑塊在下滑過程中所受阻力很?。畡t只要測量量滿足

，便可驗證動能定理．

②實驗結(jié)果分析：實驗中獲得的圖線未過坐標原點，而交在了大約(0.2h，0)處，原因是

。參考答案：①x2與H成正比

②滑塊需要克服阻力做功13.（選修3—3）（3分）把熔化的蜂蠟薄薄地涂在玻璃片和云母片上。用一燒熱的針尖接觸蜂蠟層的背面，結(jié)果在玻璃和云母上的蜂蠟分別熔化成甲、乙兩種形狀，此現(xiàn)象說明____________________________________________.參考答案：答案：在導(dǎo)熱性能上玻璃各向同性，云母各向異性?！?分）三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（7分）一定質(zhì)量的理想氣體，在保持溫度不變的的情況下，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：氣體壓強減?。?分）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?。?分）一定質(zhì)量的理想氣體，溫度不變時，內(nèi)能不變，根據(jù)熱力學第一定律可知，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量即900J．（3分）15.（選修3-4模塊）（4分）如圖所示是一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時刻的波形圖，已知波的傳播速度v=2m/s．試回答下列問題：①寫出x=1.0m處質(zhì)點的振動函數(shù)表達式；②求出x=2.5m處質(zhì)點在0～4.5s內(nèi)通過的路程及t=4.5s時的位移．參考答案：

解析：①波長λ=2.0m，周期T=λ/v=1.0s，振幅A=5cm，則y=5sin(2πt)

cm（2分）

②n=t/T=4.5，則4.5s內(nèi)路程s=4nA=90cm；x=2.5m質(zhì)點在t=0時位移為y=5cm，則經(jīng)過4個周期后與初始時刻相同，經(jīng)4.5個周期后該質(zhì)點位移y=

—5cm．（2分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.飛機若僅依靠自身噴氣式發(fā)動機推力起飛需要較長的跑道，某同學設(shè)計在航空母艦上安裝電磁彈射器以縮短飛機起飛距離，他的設(shè)計思想如下：如圖所示，航空母艦的水平跑道總長，其中電磁彈射器是一種長度為的直線電機，這種直線電機從頭至尾可以提供一個恒定的牽引力。一架質(zhì)量為的飛機，其噴氣式發(fā)動機可以提供恒定的推力。考慮到飛機在起飛過程中受到的阻力與速度大小有關(guān)，假設(shè)在電磁彈射階段的平均阻力為飛機重力的0.05倍，在后一階段的平均阻力為飛機重力的0.2倍。飛機離艦起飛的速度，航母處于靜止狀態(tài)，飛機可視為質(zhì)量恒定的質(zhì)點。請你求出（計算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）。（1）飛機在后一階段的加速度大小；（2）電磁彈射器的牽引力的大?。唬?）電磁彈射器輸出效率可以達到，則每彈射這樣一架飛機電磁彈射器需要消耗多少能量。參考答案：（1）令后一階段飛機加速度為，平均阻力為，則

（2分）

得：

（2分）(2)令電磁彈射階段飛機加速度為、末速度為，平均阻力為則

，

（2分）

得：

（2分）由

（2分）

得

（2分）或解

由動能定理：

（6分）得

（2分）（3）電磁彈射器對飛機做功

（2分）則其消耗的能量

（2分）

17.A、B兩金屬板如圖豎直固定在絕緣底座上，與底座的總質(zhì)量為M=2m．將其靜放在光滑水平面上．已知兩金屬板間的電壓為U，極板間距為d．在A板底端上有一小孔，質(zhì)量也為m、帶正電、電荷量為+q的小滑塊以v0的速度從小孔水平滑入極板間，小滑塊最遠可滑到距A板為x的P點．已知小滑塊與底座間光滑，極板外側(cè)的電場強度為0．不計電場的邊緣效應(yīng)以及小滑塊電荷對電場的影響．求：（1）x的值；（2）小滑塊從開始進入電場到恰好滑到P點過程，絕緣底座運動的位移大??？（3）絕緣底座（含金屬板）的最大速度和小滑塊的最小速度？參考答案：因底座與水平面無摩擦，系統(tǒng)動量守恒。當小滑塊滑到P點時，與底座共速，設(shè)此速度為v。則由動量守恒定律得

①②③④⑤⑥⑦⑧⑨

（2分）

依能量守恒定律：

（3分）

又

②（1分）

解得

（2分）

(注：若用運動學或用分別對小滑塊和底座用動能定理求解，同樣給分)

（2）對底座及金屬板整體：依動能定理：

③由②③可得：（3）當小滑塊再次到達A端時，底座的速度最大依動量守恒定律：

④依機械能守恒定律：

⑤

由④⑤可知：

因為小滑塊重新到達金屬板A時的速度小于