山東省煙臺市萊陽實驗中學2022年高三物理期末試卷含解析

山東省煙臺市萊陽實驗中學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15分．每小題只有一個選項符合題意1.如圖甲所示，粗糙斜面的水平面的夾角為30°，質量為3kg的小物塊（可視為質點）由靜止從A點在一沿斜面向上的恒定推力作用下運動，作用一段時間后撤去該推力，小物塊能到達最高位置C，小物塊上滑過程中的v﹣t圖象如圖乙所示，設A點為零勢能參考點，g=10m/s2，則下列說法正確的是（）A．小物塊最大重力勢能為54JB．小物塊加速時的平均速度與減速時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】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的平均速度與減速時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錯誤；B、小物塊加速時的平均速度與減速時的平均速度大小為：==m/s，其大小之比為1：1，故B錯誤；C、由圖乙所示圖象可知，減速運動的加速度大小為：a2==m/s2=10m/s2，在勻減速直線運動過程中，由牛頓第二定律知：mgsin30°+μmgcos30°=ma2，解得：μ=，故C錯誤；D、加速運動的加速度大小為：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動，然后剎車做勻減速直線運動，直到停止。下列速度v和位移x的關系圖象中，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．日落時分，拍攝水面下的景物，在照相機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，用輕細線跨過質量不計的光滑定滑輪連接一個重力G=10N的重物，物體P向右運動的加速度為；若細線下端不掛重物，而用F=10N的力豎直向下拉細線下端，這時物體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年度諾貝爾物理學獎．他探測中微子所用的探測器的主體是一個貯滿615t四氯乙烯(C2Cl4)溶液的巨桶．電子中微子可以將一個氯核轉變?yōu)橐粋€氬核，其核反應方程式為ve十Ar+e,已知C1核的質量為36.95658u，,Ar核的質量為36.95691u，e的質量為0.00055u，1u質量對應的能量為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反應過程需要能量為：E=mc2=（36.95691u+0.00055u-36.95658u）c2

根據(jù)1

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

__Ω參考答案：甲，1000，9909.如圖是實驗中得到的一條紙帶．已知打點計時器所用電源的頻率為50Hz，當?shù)氐闹亓铀俣萭=9.80m/s2，測得所用重物的質量為1.00kg，紙帶上第0、1兩點間距離接近2mm，A、B、C、D是連續(xù)打出的四個點，它們到O點的距離如圖所示，則由圖4中數(shù)據(jù)可知，重物由O點運動到B點，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

存在摩擦阻力做負功．【考點】驗證機械能守恒定律．【分析】根據(jù)某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出B點的瞬時速度，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點的瞬時速度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功．故答案為：6.886.81

存在摩擦阻力做負功．10.某同學在探究摩擦力的實驗中采用了如圖所示的操作，將一個長方體木塊放在水平桌面上，然后用一個力傳感器對木塊施加一個水平拉力F，并用另外一個傳感器對木塊的運動狀態(tài)進行監(jiān)測，表1是其記錄的實驗數(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（結果保留3位有效數(shù)字）：

表1實驗次數(shù)運動狀態(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）實驗次數(shù)5中監(jiān)測到的加速度

m/s2．參考答案：當物體做勻速運動的時候，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.某同學想利用DIS測電風扇的轉速和葉片長度，他設計的實驗裝置如圖甲所示.該同學先在每一葉片邊緣粘上一小條長為△l的反光材料，當葉片轉到某一位置時，光傳感器就可接收到反光材料反射的激光束，并在計箅機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間為5.00×10-3s.則電風扇勻速轉動的周期為________s;若用游標卡尺測得△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-時間圖象周期為1.4×10-2s，電風扇勻速轉動的周期T＝3×1.4×10-2s。游標卡尺測得△l的長度為35.1mm，反光時間為1.0×10-2s,電風扇葉片頂端線速度υ=35.1m/s，由υ=解得葉片長度L=0.23m12.在研究小車速度隨時間變化規(guī)律的實驗中，將木板傾斜，可使小車牽引紙帶沿斜面下滑．小車拖動紙帶，用打點計時器打出的紙帶如下圖所示．已知打點周期為0.02s.(1)根據(jù)紙帶提供的數(shù)據(jù)，按要求計算后填寫表格．實驗數(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時刻的波形如圖（a）所示，x=0.30m處的質點的振動圖線如圖（b）所示，該質點在t=0時刻的運動方向沿y軸_________（填“正向”或“負向”）。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22分14.（09年大連24中質檢）（選修3—5）（5分）如圖在光滑的水平桌面上放一個長木板A，其上放有一個滑塊B，已知木板和滑塊的質量均為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因為B做勻減速運動，A做勻加速運動，A，B達到共同速度V1時，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A板長為L，根據(jù)能量守恒定律

（1分）

L=1m15.（8分）一定質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時的體積。（2）說明BC過程壓強變化的微觀原因（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）設氣體在B狀態(tài)時的體積為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，導致氣體壓強減小。(3)大于；因為TA=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，由熱力學第一定律可知大于。考點：壓強的微觀意義、理想氣體狀態(tài)方程、熱力學第一定律四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖甲所示，豎直面MN的左側空間存在豎直向上的勻強電場（上、下及左側無邊界）。一個質量為m、電量為q的可視為質點的帶正電的小球，以大小為v0的速度垂直于豎直面MN向右作直線運動。小球在t=0時刻通過電場中的P點，為使小球能在以后的運動中豎直向下通過D點（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間周期性變化的、垂直紙面向里的磁場，設且為未知量。求：（1）場強E的大小；（2）如果磁感應強度B0為已知量，試推出滿足條件t1的表達式；（3）進一步的研究表明，豎直向下的通過D點的小球將做周期性運動。則當小球運動的周期最大時，求出磁感應強度B0及運動的最大周期T的大小，并在圖中定性畫出此時小球運動一個周期的軌跡。參考答案：（1）小球進入電場，做勻速直線運動時Eq=mg①

（2分）

E=mg/q

②

（2分）（2）在t1時刻加磁場，小球在時間t０內(nèi)做勻速圓周運動，設圓周運動周期為T0，半徑為R。有：③（2分）

豎直向下通過D點應有：PF-PD=R

即：

④（2分）

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

⑥（2分）解得

⑦（2分）結合乙圖及軌跡圖可知，小球在電場中運動的最大周期：⑧（2分）小球在電場中運動一個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，磁感應強度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強度相同，整個磁場以速度v0沿Ox方向勻速平移。設在短暫時間內(nèi)，MN、PQ邊所在位置的磁感應強度隨時間的變化可以忽略，并忽略一切阻力。列車在驅動系統(tǒng)作用下沿Ox方向加速行駛，某時刻速度為v(v<v0)。（1）簡要敘述列車運行中獲得驅動力的原理；（2）為使列車獲得最大驅動力，寫出MN、PQ邊應處于磁場中的什么位置及λ與d之間應滿足的關系式：（3）計算在滿足第（2）問的條件下列車速度為v時驅動力的大小。參考答案：解析：（1）由于列車速度與磁場平移速度不同，導致穿過金屬框的磁通量發(fā)生變化，由于電磁感應，金屬框中會產(chǎn)生感應電流，該電流受到的安培力即為驅動力。（2）為使列車獲得最大驅動力，MN、PQ應位于磁場中磁感應強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，導致框中電流最強，也會使得金屬框長邊中電流受到的安培力最大。因此，d應為的奇數(shù)倍，即

或

（）

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

因為v0>V，所以在時間內(nèi)MN邊掃過磁場的面積

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

②

同理，該時間內(nèi)，PQ邊左側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