2022年山東省煙臺市海陽第一中學高三物理下學期期末試題含解析

2022年山東省煙臺市海陽第一中學高三物理下學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.（單選）關(guān)于環(huán)繞地球運行的衛(wèi)星，下列說法正確的是（）A．沿橢圓軌道運行的一顆衛(wèi)星，在軌道不同位置可能具有相同的速率B．在赤道上空運行的兩顆同步衛(wèi)星，它們的軌道半徑有可能不同C．分別沿圓軌道和橢圓軌道運行的兩顆衛(wèi)星，不可能具有相同的周期D．沿不同軌道經(jīng)過北京上空的兩顆衛(wèi)星，它們的軌道平面一定會重合參考答案：

【考點】：人造衛(wèi)星的加速度、周期和軌道的關(guān)系．【專題】：人造衛(wèi)星問題．【分析】：根據(jù)開普勒定律求解．了解同步衛(wèi)星的含義，即同步衛(wèi)星的周期必須與地球自轉(zhuǎn)周期相同．物體做勻速圓周運動，它所受的合力提供向心力，也就是合力要指向軌道平面的中心．通過萬有引力提供向心力，列出等式通過已知量確定未知量．：解：A、沿橢圓軌道運行的一顆衛(wèi)星，在軌道對稱的不同位置具有相同的速率，故A正確；B、根據(jù)萬有引力提供向心力，列出等式：=m（R+h），其中R為地球半徑，h為同步衛(wèi)星離地面的高度．由于同步衛(wèi)星的周期必須與地球自轉(zhuǎn)周期相同，所以T為一定值，根據(jù)上面等式得出：同步衛(wèi)星離地面的高度h也為一定值，故B錯誤；C、根據(jù)開普勒第三定律，若橢圓軌道的半長軸和圓軌道的半徑相等，則它們的周期相等．故C錯誤；D、沿不同軌道經(jīng)過北京上空的兩顆衛(wèi)星，它們的軌道平面不一定重合，但圓心都在地心，故D錯誤；故選：A【點評】：地球質(zhì)量一定、自轉(zhuǎn)速度一定，同步衛(wèi)星要與地球的自轉(zhuǎn)實現(xiàn)同步，就必須要角速度與地球自轉(zhuǎn)角速度相等，這就決定了它的軌道高度和線速度大小．2.如圖甲所示，一個電阻為R，面積為S的矩形導線框abcd，水平旋轉(zhuǎn)在勻強磁場中，磁場的磁感應強度為B，方向與ad邊垂直并與線框平面成450角，o、o’分別是ab和cd邊的中點?，F(xiàn)將線框右半邊obco’繞oo’逆時針900到圖乙所示位置。在這一過程中，導線中通過的電荷量是A．

B．

C．

D．0參考答案：A解析：對線框的右半邊（obco′）未旋轉(zhuǎn)時整個回路的磁通量。對線框的右半邊（obco′）旋轉(zhuǎn)90o后，穿進跟穿出的磁通量相等，如右圖整個回路的磁通量。。根據(jù)公式。選A3.下列說法正確的是A.慣性是物體的固有屬性，速度大的物體慣性一定大B.查德威克用α粒子轟擊獲得反沖核，發(fā)現(xiàn)了中子C.感應電流遵從楞次定律所描述的方向，這個結(jié)論符合能量守恒定律D.法拉第總結(jié)出了電磁感應定律參考答案：C【詳解】A、慣性是物體的固有屬性，質(zhì)量是慣性大小的量度，與速度大小無關(guān)，故A錯誤；B、盧瑟福用α粒子轟擊獲得反沖核，發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子，故B錯誤；C、感應電流遵從楞次定律所描述的方向顯然符合能量守恒定律，故C正確；D、1831年英國科學家法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應現(xiàn)象，但沒有給出電磁感應定律，故D錯誤。4.（單選）如圖所示，一傾斜的勻質(zhì)圓盤繞垂直于盤面的固定對稱軸以恒定角速度ω轉(zhuǎn)動，盤面上離轉(zhuǎn)軸距離2.5m處有一小物體與圓盤始終保持相對靜止，物體與盤面間的動摩擦因數(shù)為，（設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力），盤面與水平面的夾角為30°，g取10m/s2，則ω的最大值是（）A．rad/sB．rad/sC．1.0rad/sD．0.5rad/s參考答案：解：當物體轉(zhuǎn)到圓盤的最低點，所受的靜摩擦力沿斜面向上達到最大時，角速度最大，由牛頓第二定律得：

μmgcos30°﹣mgsin30°=mω2r則ω==rad/s=1rad/s故選：C5.（2010?山東）如圖所示，物體沿斜面由靜止滑下，在水平面上滑行一段距離后停止，物體與斜面和水平面間的動摩擦因數(shù)相同，斜面與水平面平滑連接．圖中v、a、f和s分別表示物體速度大小、加速度大小、摩擦力大小和路程．圖中正確的是（）參考答案：C考點：勻變速直線運動的圖像；滑動摩擦力；牛頓第二定律解：A、根據(jù)物體的受力情況，可以判斷出物體先是在斜面上做勻加速直線運動，到達水平面上之后，做勻減速運動，所以物體運動的速度時間的圖象應該是傾斜的直線，不能是曲線，所以A錯誤；B、由于物體的運動先是勻加速運動，后是勻減速運動，在每一個運動的過程中物體的加速度的大小是不變的，所以物體的加速度時間的圖象應該是兩段水平的直線，不能是傾斜的直線，所以B錯誤；C、在整個運動的過程中，物體受到的都是滑動摩擦力，所以摩擦力的大小是不變的，并且由于在斜面上時的壓力比在水平面上時的壓力小，所以滑動摩擦力也比在水平面上的小，所以C正確；D、物體做的是勻加速直線運動，物體的位移為x=at2，所以物體的路程和時間的關(guān)系應該是拋物線，不會是正比例的傾斜的直線，所以D錯誤．故選C．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，一列簡諧橫波在均勻介質(zhì)中沿x軸負方向傳播，波速為4m/s，則質(zhì)點P此時刻的振動方向沿y軸正（填“正”或“負”）方向．經(jīng)過△t=3s．質(zhì)點Q通過的路程是0.6m．參考答案：【考點】：橫波的圖象；波長、頻率和波速的關(guān)系．【專題】：振動圖像與波動圖像專題．【分析】：由質(zhì)點帶動法判斷質(zhì)點P此刻的振動方向．由圖象讀出振幅和波長，可以求出波的周期，根據(jù)時間△t=3s與時間的關(guān)系，求解Q通過的路程．：解：簡諧橫波在均勻介質(zhì)中沿x軸負方向傳播，由質(zhì)點帶動法知質(zhì)點P此時刻的振動方向沿y軸正方向．由圖象知振幅A=5cm=0.05m，波長λ=4m，則波的周期T==s=1s．經(jīng)過△t=3s，質(zhì)點Q運動了3個周期，每個周期運動了4A的路程，所以共運動的路程是S=12A=12×0.05cm=0.6m．故答案為：正，0.6．7.環(huán)境污染已非常嚴重，瓶裝純凈水已經(jīng)占領(lǐng)柜臺．再嚴重下去，瓶裝純凈空氣也會上市．設瓶子的容積為500mL，空氣的摩爾質(zhì)量M＝29×10－3kg/mol.按標準狀況計算，NA＝6.0×1023mol－1，試估算：①空氣分子的平均質(zhì)量是

kg

(保留兩位有效數(shù)字)②一瓶純凈空氣的質(zhì)量是

kg(保留兩位有效數(shù)字)③一瓶中約有

個氣體分子？(保留兩位有效數(shù)字)參考答案：8.摩托車手在水平地面轉(zhuǎn)彎時為了保證安全，將身體及車身傾斜，車輪與地面間的動摩擦因數(shù)為μ，車手與車身總質(zhì)量為M，轉(zhuǎn)彎半徑為R。為不產(chǎn)生側(cè)滑，轉(zhuǎn)彎時速度應不大于

；設轉(zhuǎn)彎、不側(cè)滑時的車速為v，則地面受到摩托車的作用力大小為

。參考答案：

；。9.（2）“用DIS測變速直線運動的瞬時速度”實驗中，使用光電門傳感器。小王同學利用DIS實驗器材研究某物體沿X軸運動的規(guī)律，發(fā)現(xiàn)物體所處的坐標X與時間t滿足X=t3-2t（單位均是SI制單位），則該物體在第2秒末的瞬時速度大小為__________m/s。參考答案：1010.質(zhì)量和電荷量都相等的帶電粒子M和N，以不同的速率經(jīng)小孔S垂直進入勻強磁場，運行的半圓軌跡如圖中虛線所示．下列表述正確的是

(

)

A．M帶負電，N帶正電

B．M的速率小于N的速率

C．洛侖茲力對M、N做正功D．M的運行時間大于N的運行時間參考答案：A11.如圖所示，由兩塊相互靠近的平行金屬板組成的平行板電容器的極板N與靜電計相接，極板M接地．用靜電計測量平行板電容器兩極板間的電勢差U．在兩板相距一定距離d時，給電容器充電，靜電計指針張開一定角度．在整個實驗過程中，保持電容器所帶電量Q不變．

（1）若將M板向上移，靜電計指針偏角將________．

（2）若在M、N之間插入云母板，靜電計指針偏角將________參考答案：

答案：(1)增大(2)減小12.在如右圖所示的邏輯電路中，當A端輸入電信號為“1”，B端輸入電信號為“1”時，在C端和D端輸出的電信號分別為_____和______。參考答案：、0，0

13.如圖所示，半徑為R的光滑半圓球固定在水平面上，頂部有一小物體A，現(xiàn)給它一個水平初速度，當這一水平初速度v0至少為_______________時，它將做平拋運動，這時小物體A的落地點P到球心O的距離=_______________.參考答案：;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，在研究平行板電容器的電容大小與哪些因素有關(guān)的實驗中，進行如下操作：（1）使電量Q、正對面積S一定，增大兩板間距離d則靜電計指針偏角

（填變大，變小或不變）。(2)使電量Q、兩板間距離d、正對面積S一定，在兩極板間放入石蠟，則靜電計指針偏角

（填變大，變小或不變）。參考答案：(1)變大

(2)變小15.用圖11甲所示電路測量一個蓄電池的電動勢和內(nèi)電阻。蓄電池的內(nèi)電阻很小。除蓄電池、開關(guān)、導線外，可供使用的器材還有：

A.電壓表(量程3v)

B.電流表(量程0.6A)

C.電流表(量程3A)

D.定值電阻R0(阻值3Ω，

額定功率4W)

E.滑動變阻器R(阻值范圍0～5Ω，額定電流為2A)

(1)電流表應選_____________；(選填器材前的字母序號)

(2)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)做出U-I圖象，如圖乙所示，蓄電池的電動勢E=_____V，內(nèi)電阻r=______Ω。

參考答案：四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，在同一豎直平面內(nèi)，一輕質(zhì)彈簧一端固定，靜止斜靠在光滑斜面上，另一自由端恰好與水平線AB齊平，一長為L的輕質(zhì)細線一端固定在O點，另一端系一質(zhì)量為m的小球，O點到AB的距離為2L．現(xiàn)將細線拉至水平，小球從位置C由靜止釋放，到達O點正下時，細線剛好被拉斷．當小球運動到A點時恰好能沿斜面方向壓縮彈簧，不計碰撞時的機械能損失，彈簧的最大壓縮量為L（在彈性限度內(nèi)），重力加速度為g．求：（1）細線所能承受的拉力F的范圍；（2）斜面的傾角θ；（3）彈簧所獲得的最大彈性勢能Ep．參考答案：解：（1）小球由C運動到O點正下方時，設速度為v1，由動能定理得，解得，小球在O點正下方時，有，解得F=3mg所以F＜3mg．（2）細線被拉斷后，小球做平拋運動，當運動到A點時，速度v2恰好沿斜面向下，由動能定理得，解得．如圖所示，有，解得θ=45°（3）由能量守恒定律得，解得．答：（1）細線所能承受的拉力F的范圍為F＜3mg；（2）斜面的傾角θ為45°；（3）彈簧所獲得的最大彈性勢能為．17.如圖所示，傾角θ的光滑斜面上，在一個寬度是L的區(qū)域內(nèi)有垂直斜面方向的勻強磁場，磁感應強度為B，一質(zhì)量m邊長也是L的正方形線框，從ab邊與磁場邊界重合處靜止釋放，線框的cd邊出磁場時已達到穩(wěn)定速度，已知線框的阻值R，線框進出磁場的過程中ab邊與磁場邊界始終平行，重力加速度為g，求（1）線框達到的穩(wěn)定速度及全過程產(chǎn)生的焦耳熱。（2）線框穿過磁場所需要的時間。

參考答案：設線框的cd邊出磁場時，達到的穩(wěn)定速度為v

，，

（3分）

（2分），

（1分）全過程動能定理：

（3分）

（1分）設ab邊通過磁場的時間為t1，此過程平均電流為，流過線框的電量大小為q1，此過程安培力的沖量為

（3分）同理可得cd邊通過磁場過程中安培力的沖量為

（2分）全過程動量定理：

（3分）

（2分）18.如圖所示，傾角為θ的無限長斜面上PQ部分粗糙，且長為3L，其余部分都光滑．質(zhì)量均為m的四個小物塊（可視為質(zhì)點）置于斜面，每相鄰兩物塊間有一長為L且平行于斜面的輕桿，每根桿的上端與物塊粘連而下端與物塊不粘連，各物塊與斜面PQ段的動摩擦因數(shù)均為2tanθ．A、B、C、D同時釋放時A恰在P點，且各物塊有相同的沿斜面向下的初速度，最終四個物塊均能通過Q點．重力加速度為g．求：（1）A在PQ段運動剛達到最大速度時的位置；（2）物塊C剛過P點時，桿對物塊D的彈力；（3）要使四個物塊均能通過Q點最初釋放各物塊時的初速度應該滿足的條件．參考答案：解：（1）由整體法，將四物塊及桿看成整體，當它們下滑到下滑力等于摩擦力時運動速度達最大值，有：μ?nmgcosθ=4mgsinθ…①得到：n=2…②即滑塊B剛過P點，此時A離P點的距離為L…③（2）對四物塊及桿整體用牛頓第二定律得：

μ?3mgcosθ﹣4mgsinθ=4ma…④得到a=gsinθ，方向沿斜面向上…⑤對物塊D用牛頓第二定律得：F﹣mgsinθ=ma…⑥解得F=mgsinθ，方向沿斜面向上…⑦（3）要使四個物塊都能滑出Q處，物塊D過Q點時它的速度應大于零．物塊A離開Q點時，物塊發(fā)生分離．設物塊D剛過P點時的速度為v對物塊D從P到Q的過程用動能定理得mgsinθ×3L﹣μmgcosθ×3L=0﹣mv2…⑧解得：v=…⑨設開始下滑時的初速度為v0，對整體進入PQ段過程用動能定理：4mgsinθ×3L﹣μmgcosθ（3L+2L+L）=×4mv2﹣×4mv02…⑩解得：v0=v=…（11）即釋放時，初速度應大于…（12）答：（1）A在PQ段運動剛達到最大速度時的位置離P點的距離為L；（2）物塊C剛過P點時，桿