2022山東省聊城市北館陶鎮(zhèn)中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試題含解析

2022山東省聊城市北館陶鎮(zhèn)中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試題含解析一、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.某同學(xué)使用NTC熱敏電阻來控制蜂鳴器，在發(fā)生火警時蜂鳴器報警。已知該熱敏電阻在常溫下電阻值約為20kΩ。溫度越高，阻值越小。當(dāng)溫度高于800C時阻值低于100Ω。下列電路設(shè)計中最符合要求的是

B．

C．

D．參考答案：B2.意大利科學(xué)家伽利略在研究物體變速運動規(guī)律時，做了著名的“斜面實驗”,他測量了銅球在較小傾角斜面上的運動情況，發(fā)現(xiàn)銅球做的是勻變速直線運動，且銅球加速度隨斜面傾角的增大而增大,于是他對大傾角情況進行了合理的外推，由此得出的結(jié)論是（

）A．自由落體運動是一種勻變速直線運動B．力是使物體產(chǎn)生加速度的原因C．力不是維持物體運動的原因D．物體都具有保持原來運動狀態(tài)的屬性，即慣性參考答案：A3.（多選）小球從高處下落到豎直放置的輕彈簧上（如圖甲），在剛接觸輕彈簧的瞬間（如圖乙），速度是5m/s，將彈簧壓縮到最短（如圖丙）的整個過程中，小球的速度v和彈簧縮短的長度△x之間的關(guān)系如圖丁所示，其中A為曲線的最高點．已知該小球重為2N，彈簧在受到撞擊至壓縮到最短的過程中始終發(fā)生彈性形變，彈簧的彈力大小與形變成正比．下列說法正確的是（）A．在撞擊輕彈簧到輕彈簧壓縮至最短的過程中，小球的動能先變大后變小B．從撞擊輕彈簧到它被壓縮至最短的過程中，小球的機械能先增大后減小C．小球在速度最大時受到的彈力為2ND．此過程中，彈簧被壓縮時產(chǎn)生的最大彈力為12.2N參考答案：考點：功能關(guān)系；彈性勢能．分析：小球的速度先增加后減小，故其動能先增大后減小，在整個過程中只有重力和彈簧彈力對小球做功，故小球與彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒，在壓縮彈簧的過程中彈簧的彈性勢能增加故小球的機械能減小，小球速度最大時彈力大小與小球的重力平衡，根據(jù)胡克定律求彈簧壓縮時產(chǎn)生的最大彈力．解答：解：A、由圖可知，小球的速度先增加后減小，故小球的動能先增大后減小，故A正確；B、在小球下落過程中至彈簧壓縮最短時，只有重力和彈簧彈力做功，故小球與彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒，在壓縮彈簧的過程中彈簧的彈性勢能增加，故小球的機械能減小，所以B錯誤；C、小球下落時，當(dāng)重力與彈簧彈力平衡時小球的速度最大，據(jù)此有：小球受到的彈力大小與小球的重力大小平衡，故此時小球受到的彈力為2N，故C正確；D、小球速度最大時，小球的彈力為2N，此時小球的形變量為0.1m，故可得彈簧的勁度系數(shù)k=20N/m，故彈簧彈力最大時形變量最大，根據(jù)胡克定律知，小球受到的最大彈力為Fmax=kxmax=20×0.61N=12.2N，故D正確．故選：ACD．點評：本題考查學(xué)生對圖象的認(rèn)識，知道小球落在彈簧上后先做加速運動達到最大速度后再做減速運動，這是解決問題的根本，能根據(jù)速度最大的條件求得彈簧的勁度系數(shù)是關(guān)鍵．4.（單選）研究物理問題常用到許多科學(xué)方法，下列說法中不正確的是（

）A．根據(jù)速度定義式，當(dāng)Δt非常非常小時，就可以表示物體在t時刻的瞬時速度，該定義應(yīng)用了極限思想方法B．在探究加速度、力和質(zhì)量三者之間關(guān)系時，先保持質(zhì)量不變研究加速度與力的關(guān)系，再保持力不變研究加速度與質(zhì)量的關(guān)系，該實驗應(yīng)用了控制變量法C．在推導(dǎo)勻變速直線運動的位移公式時，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D．在不需要考慮物體本身的大小和形狀時，用質(zhì)點來代替物體的方法叫假設(shè)法參考答案：D。A選項是采用了極限思維方法，A正確；驗證牛頓第二定律實驗是采用了控制變量法，是當(dāng)質(zhì)量一定。合外力與加速度成正比，等等，B正確；在C選項中研究勻速直線運動，分成若干小等分的思想就是數(shù)學(xué)中微元法思想，C正確；D選項是理想模型，不是假設(shè)法，D錯誤；故選擇不正確答案是D。5.如圖所示，斜面體A靜止在水平地面上，物塊B在水平推力F作用下靜止在A的斜面上，B與A之間的摩擦力大小為f1，A與地面間的靜摩擦力大小為f2，若減小水平推力F的大小而A與B均保持靜止，則f1與f2的變化情況是A．f1一定變小，f2可能變小

B．f1可能變大，f2一定變小C．f1一定變小，f2一定變小

D．f1一定變小，f2可能變大參考答案：答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，一物體在平行于斜面向上的恒力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動，經(jīng)時間t力F做功為60J，此后撤去恒力F，物體又經(jīng)時間t回到出發(fā)點。若以地面為零勢能點，則當(dāng)物體回到出發(fā)點時的動能為____________J，在撤去恒力F之前，當(dāng)物體的動能為7J時，物體的機械能為____________J。參考答案：60；28

7.如圖，高為0.3m的水平通道內(nèi)，有一個與之等高的質(zhì)量為M＝2.4kg表面光滑的立方體，長為L＝0.2m的輕桿下端用鉸鏈連接于O點，O點固定在水平地面上豎直擋板的底部（擋板的寬度可忽略），輕桿的上端連著質(zhì)量為m＝0.6kg的小球，小球靠在立方體左側(cè)。為了輕桿與水平地面夾角α＝37°時立方體平衡，作用在立方體上的水平推力F1應(yīng)為

N，若立方體在F2＝9N的水平推力作用下從上述位置由靜止開始向左運動，至剛要與擋板相碰的過程中，立方體對小球做功為

J。參考答案：8,0.6728.電量分別為+q、+q和-q的三個小球，質(zhì)量均為m，固定在水平放置的邊長均為的絕緣輕質(zhì)三角形框架的三個頂點處，并處于場強為E且方向水平的勻強電場中，如圖所示．三角形框架在未知力F作用下繞框架中心O由靜止開始沿逆時針轉(zhuǎn)動，當(dāng)轉(zhuǎn)過120０時角速度為ω．則此過程中，帶電小球系統(tǒng)總的電勢能的增量為_____；合外力做的功為______．參考答案：2Eql；

9.如圖所示，某車沿水平方向高速行駛，車廂中央的光源發(fā)出一個閃光，閃光照到了車廂的前、后壁，則地面上的觀察者認(rèn)為該閃光________(填“先到達前壁”“先到達后壁”或“同時到達前后壁”)，同時他觀察到車廂的長度比靜止時變________(填“長”或“短”)了．參考答案：先到達后壁短10.某同學(xué)用電源頻率為50Hz的電磁打點計時器（含復(fù)寫紙）做“探究質(zhì)量一定時，加速度與合力的關(guān)系”實驗。①在不掛配重，平衡摩擦力過程中，打點計時器打出的一條紙帶如圖（乙）所示，紙帶A端與小車相連。要使小車做勻速直線運動，墊木應(yīng)向____移動。②打點計時器打A、C兩點過程中，小車通過的距離為____cm。③打B點時小車的速度是__________m/s④打AC兩點過程中，小車的平均加速度大小為____m/s2。（保留小數(shù)點后兩位數(shù)字）參考答案：.①左

②16.20

③0.41

④0.5011.質(zhì)量為m=0.01kg、帶電量為+q=2.0×10﹣4C的小球由空中A點無初速度自由下落，在t=2s末加上豎直向上、范圍足夠大的勻強電場，再經(jīng)過t=2s小球又回到A點．不計空氣阻力，且小球從未落地，則電場強度的大小E為2×103N/C，回到A點時動能為8J．參考答案：考點：電場強度；動能定理的應(yīng)用．分析：分析小球的運動情況：小球先做自由落體運動，加上勻強電場后小球先向下做勻減速運動，后向上做勻加速運動．由運動學(xué)公式求出t秒末速度大小，加上電場后小球運動，看成一種勻減速運動，自由落體運動的位移與這個勻減速運動的位移大小相等、方向相反，根據(jù)牛頓第二定律和運動學(xué)公式結(jié)合求電場強度，由W=qEd求得電場力做功，即可得到回到A點時動能．解答：解：小球先做自由落體運動，后做勻減速運動，兩個過程的位移大小相等、方向相反．設(shè)電場強度大小為E，加電場后小球的加速度大小為a，取豎直向下方向為正方向，則有：gt2=﹣（vt﹣at2）又v=gt解得a=3g由牛頓第二定律得：a=，聯(lián)立解得，E===2×103N/C則小球回到A點時的速度為：v′=v﹣at=﹣2gt=﹣20×10×2m/s=﹣400m/s動能為Ek==0.01×4002J=8J故答案為：2×103，8．點評：本題首先要分析小球的運動過程，采用整體法研究勻減速運動過程，抓住兩個過程之間的聯(lián)系：位移大小相等、方向相反，運用牛頓第二定律、運動學(xué)規(guī)律結(jié)合進行研究．12.如圖，足夠長的粗糙絕緣斜面與水平面成θ=37°放置，在斜面上虛線aa′和bb′與斜面底邊平行，在aa′b′b圍成的區(qū)域有垂直斜面向上的有界勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B=1T；現(xiàn)有一質(zhì)量為m=10g、總電阻為R=1Ω、邊長d=0.1m的正方形金屬線圈MNPQ，讓PQ邊與斜面底邊平行，從斜面上端靜止釋放，線圈剛好勻速穿過磁場．已知線圈與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ=0.5，則線圈釋放時，PQ邊到bb′的距離為1m；整個線圈穿過磁場的過程中，線圈上產(chǎn)生的焦耳熱為4×10﹣3J．參考答案：考點：導(dǎo)體切割磁感線時的感應(yīng)電動勢；焦耳定律．專題：電磁感應(yīng)與電路結(jié)合．分析：線圈勻速穿過磁場，受力平衡，根據(jù)平衡條件列式求解；根據(jù)安培力公式F安=BId、E=Bvd、I=得到安培力與速度的關(guān)系式，即可求得速度，從而得出距離，線圈上產(chǎn)生的焦耳熱等于克服安培力做功．解答：解：對線圈受力分析，根據(jù)平衡條件得：F安+μmgcosθ=mgsinθ代入數(shù)據(jù)解得：F安=mgsinθ﹣μmgcosθ=（0.01×10×0.6﹣0.5×0.01×10×0.8）N=2×10﹣2N；

F安=BId、E=Bvd、I=解得：F安=代入數(shù)據(jù)解得：v==m/s=2m/s線圈進入磁場前做勻加速運動，根據(jù)牛頓第二定律得：

a==gsinθ﹣μgcosθ=（10×0.6﹣0.5×10×0.80）m/s2=2m/s2線圈釋放時，PQ邊到bb的距離L==m=1m；由于線圈剛好勻速穿過磁場，則磁場寬度等于d=0.1m，

Q=W安=F安?2d代入數(shù)據(jù)解得：Q=2×10﹣2×2×0.1J=4×10﹣3J；故答案：1

4×10﹣3點評：解決本題的關(guān)鍵是推導(dǎo)安培力與速度的關(guān)系式，求熱量時，要注意線框進入和穿出磁場兩個過程都要產(chǎn)生焦耳熱．13.如圖所示，在一個質(zhì)量為M、橫截面積為S的圓柱形導(dǎo)熱氣缸中，用活塞封閉了一部分空氣，氣體的體積為，活塞與氣缸壁間密封且光滑，一彈簧秤連接在活塞上，將整個氣缸懸吊在天花板上．當(dāng)外界氣溫升高（大氣壓保持為）時，則彈簧秤的示數(shù)

▲

（填“變大”、“變小”或“不變”），如在該過程中氣體從外界吸收的熱量為，且氣體的體積的變化量為，則氣體的內(nèi)能增加量為

▲

．參考答案：不變

（2分）

三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（6分）如圖所示，在“有固定轉(zhuǎn)動軸物體的平衡條件”實驗中，調(diào)節(jié)力矩盤使其平衡，彈簧秤的讀數(shù)為

N。此時力矩盤除受到鉤碼作用力F1、F2、F3和彈簧拉力F4外，主要還受到

力和

力的作用。如果每個鉤碼的質(zhì)量均為0.1kg，盤上各圓半徑分別是0.05m、0.10m、0.15m、0.20m（取g=10m/s2），則F2的力矩是

N·s，有同學(xué)在做實驗時，發(fā)現(xiàn)順時針力矩之和與逆時針力矩之和存在較大差距，檢查發(fā)現(xiàn)讀數(shù)和計算均無差錯，請指出造成這種差距的一個可能原因，并提出簡單的檢驗方法（如圖所示，將答案填在下表空格中），

可能原因檢驗方法例力矩盤面沒有調(diào)整到豎直用一根細(xì)線掛一鉤碼靠近力矩盤面，如果細(xì)線與力矩盤面間存在一個小的夾角，說明力矩盤不豎直答

參考答案：答案：1.9（1.8～2.0均可）

重

支持

0.1

可能原因檢驗方法答輪軸摩擦力太在安裝力矩盤后，輕輕轉(zhuǎn)動盤面，如果盤面轉(zhuǎn)動很快停止，說明摩擦力太大或力矩盤重心沒有在中心安裝力矩盤后，在盤的最低端做一個標(biāo)志，輕輕轉(zhuǎn)動盤面，如果標(biāo)志始終停在最低端，說明重心在這個標(biāo)志和中心之間15.某同學(xué)用圖甲所示的電路探究電學(xué)元件的U-I關(guān)系，得到的數(shù)據(jù)描在圖乙所示的坐標(biāo)紙上．

（1）觀察圖乙所描數(shù)據(jù)點的分布情況，畫出電學(xué)元件的U-I曲線；

（2）當(dāng)電壓表示數(shù)U＝2.OV時，元件的電功率值為

▲

W（保留2位有效數(shù)字），此值與元件的實際功率值相比

▲

（填“偏大”、“偏小”或“相等”）；如果把這個電學(xué)元件直接接在一個電動勢為1.5V、內(nèi)阻為2.O的電池兩端，則電學(xué)元件兩端的電壓是

▲

V．參考答案：（1）如右圖所示（2分）（2）1.0（2分）偏大（2分）（3）0.8（3分）（2）電流表外接，測得的電流大于流過電學(xué)元件的實際電流，填偏大。（3）作圖求出交點坐標(biāo)即可。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，光滑水平面上有質(zhì)量均為2m的小滑塊A、B，A靜止，B以速度水平向左運動，質(zhì)量為m的子彈以水平向右的速度。射入木塊A，穿出A后，又射入木塊B而未穿出，A、B最終以相同的速度向右運動。若B與A始終未相碰，求子彈穿出A時的速度(不計質(zhì)量損失)。參考答案：17.（10分）由于行星繞自身的軸旋轉(zhuǎn)，同樣質(zhì)量的物體，在行星赤道上測得的重力比在行星兩極測得和重力小，設(shè)行星是半徑為R的球體，已知行星繞其軸旋轉(zhuǎn)有周期為T，行星的平均密度為r，則在行星兩極高度h為多少時物體的重力與赤道上物體的重力相同？參考答案：解析：設(shè)物體的質(zhì)量為m，在赤道上所受的重力:

①