2022-2023学年山东省莱芜市莱城区大王庄镇中心中学高三物理期末试题含解析

1、2022-2023学年山东省莱芜市莱城区大王庄镇中心中学高三物理期末试题含解析一、 选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分每小题只有一个选项符合题意1. .如图所示，一个质量为m的滑块静止置于倾角为30的粗糙斜面上，一根轻弹簧一端固定在竖直墙上的P点，另一端系在滑块上，弹簧与竖直方向的夹角为30，则()A滑块可能受到三个力作用 B弹簧一定处于压缩状态C斜面对滑块的支持力大小可能为零D斜面对滑块的摩擦力大小一定等于mg参考答案：AD2. （单选）在物理学发展的过程中，许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程在对以下几位物理学家所作科学贡献的叙述中，下列说法错误的是A在对自由落体运动的研究

2、中，伽利略猜想运动速度与下落时间成正比，并直接用实验进行了验证B牛顿应用“理想斜面实验”推翻了亚里士多德的“力是维持物体运动的原因”观点C胡克认为只有在一定的条件下，弹簧的弹力才与弹簧的形变量成正比D亚里士多德认为两个从同一高度自由落下的物体，重物体与轻物体下落一样快参考答案：ABD试题分析：研究自由落体时，伽利略猜想轻重物体的下降时间是一样的，并用实验进行了验证，所以A项错误；伽利略利用“理想斜面实验”推翻了亚里士多德的“力是维持物体运动状态的原因”的观点，所以B项错误；C选项说的是胡克定律的内容，正确。亚里士多德认为重的物体下降的快，所以D项错误。考点：本题考查物理学常识。3. 如图所示，

3、理想变压器原副线圈的匝数比为10:1，b是原线圈的中心抽头，电压表和电流表均为理想电表，除R以外其余电阻不计在原线圈c、d两端加上的交变电压则A若单刀双掷开关接a，则电压表示数为22VB若单刀双掷开关接a，再将滑动变阻器触片P向下移，电压表示数变大C若将单刀双掷开关由a拨向b，两电流表的示数均变大D若将单刀双掷开关由a拨向b，输入功率变大参考答案：ACD4. (多选)如图所示，竖直面内固定有一个半径为R的光滑圆环，质量为m的珠子穿在环上，正在沿环做圆周运动。已知珠子通过圆环最高点时，对环的压力大小为mg/3，则此时珠子的速度大小可能是A B C D参考答案：BD5. （多选）小型交流发电机中，

4、矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的感应电动势与时间呈正弦函数关系如图所示此线圈与一个R=9的电阻构成闭合电路，线圈自身的电阻r=1，下列说法正确的是A交变电流的周期为0.2s B交变电流的频率为2.5HzC发电机输出电压的有效值为10 V D发电机输出的电功率为18W参考答案：BD二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 如图，均匀磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框，半圆直径与磁场边缘重合；磁场方向垂直于半圆面（纸面）向里，磁感应强度大小为B0，半圆弧导线框的直径为d，电阻为R。使该线框从静止开始绕过圆心O、垂直于半圆面的轴以角速度匀速转动半周，线框中产生的感应电流大小

5、为_。现使线框保持图中所示位置，让磁感应强度大小随时间线性变化。为了产生与线框转动半周过程中同样大小的电流，磁感应强度随时间的变化率的大小应为_。参考答案：；7. 质量为0.4kg的小球甲以速度3m/s沿光滑水平面向右运动，质量为4kg的小球乙以速度5m/s沿光滑水平面与甲在同一直线上向左运动，它们相碰后，甲球以速度8m/s被弹回，则此时乙球的速度大小为 m/s，方向 。 参考答案：3.9 水平向左8. 某同学在做“验证牛顿第二定律”的实验中得到如图11所示a-F图象，其中a为小车加速度，F为沙桶与沙的重力，则图线不过原点O的原因是_；图线斜率倒数的物理意义是_.参考答案：实验前没有平衡摩擦力

6、或平衡摩擦力不够； 小车质量。9. 某研究性学习小组进行了如下实验：如图所示，在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水，水中放一个红蜡块做成的小圆柱体R 。将玻璃管的开口端用胶塞塞紧后竖直倒置且与 y 轴重合，在R从坐标原点以速度0=3cm/s匀速上浮的同时，玻璃管沿x轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动。同学们测出某时刻R的坐标为（4， 6），此时R的速度大小为 cm/s。R在上升过程中的运动轨迹，在如图所示的坐标系中（单位：cm）对应的轨迹方程为 。(R视为质点)参考答案：5cm/s y2=910. 内壁光滑的环形细圆管，位于竖直平面内，环的半径为R（比细管的半径大得多）在细圆管中有两个直径略小

7、于细圆管管径的小球（可视为质点）A和B，质量分别为m1和m2，它们沿环形圆管（在竖直平面内）顺时针方向运动，经过最低点时的速度都是v0；设A球通过最低点时B球恰好通过最高点，此时两球作用于环形圆管的合力为零，那么m1、m2、R和v0应满足的关系式是_参考答案：（1）在飞机沿着抛物线运动时被训人员处于完全失重状态，加速度为g，抛物线的后一半是平抛运动，在抛物线的末端飞机速度最大，为v=250m/s.竖直方向的分量vy=250cos30o=216.5m/s水平方向的分量vx=250sin30o=125m/s平抛运动的时间t=vy/g=22.2s水平方向的位移是s=vxt=2775m被训航天员处于完

8、全失重状态的总时间是t总=102t=444s（2）T-mg=mv2/r 由题意得T=8mg，r=v2/7g=915.7m（3）每飞过一个120o的圆弧所用时间t=（2r/v）/3=7.67s，t总=10 t+t总=76.7+444=520.7s （4）s总=20s+102rsin30o=55500+15859=71359m11. 某学生骑着自行车（可视为质点）从倾角为=37的斜坡AB上滑下，然后在水平地面BC上滑行一段距离后停下，整个过程中该学生始终未蹬脚踏板，如图甲所示自行车后架上固定一个装有墨水的容器，该容器距地面很近，每隔相等时间T滴下一滴墨水该学生用最小刻度为cm的卷尺测得某次滑行数据

9、如图乙所示.假定人与车这一整体在斜坡上和水平地面上运动时所受的阻力大小相等.己知人和自行车总质量m=80kg，g取10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8.则T=_s，人与车在斜坡AB上运动时加速度大小a1=_m/s2，在水平地面上运动时加速度大小a2=_m/s2.（结果均保留一位有效数字）参考答案：0.5 （2分） 4 （2分） 2（2分）12. 氢原子的能级图如图所示，普朗克常量h=6.6X10- 34 J?s。处于n=6能级的氢原子,其能量为_eV；大量处于n = 4能级的氢原子，发出光的最大波长为_m。(计算结果保留两位有效数字。）参考答案： (1). (2). 解：由公式

10、：，即；波长最长即光子的能量最小，所以氢原子从n=4跃迁到n=3，由公式： 即 所以。13. 如图所示是甲、乙、丙三个物体做直线运动的s-t图像，比较三物体的(1）位移大小： ；(2）路程 ；(3）平均速度的大小 。参考答案：、三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. 如图1为“探究加速度与物体受力和质量的关系”实验装置图图中A为小车，B为装有砝码的小盘，C为一端带有定滑轮的长木板，小车通过纸带与电火花打点计时器相连，计时器接50HZ交流电小车的质量为m1，小盘（及砝码）的质量为m2（1）为了消除小车与水平木板之间摩擦力的影响应采取的做法是CA将木板不带滑轮的一端适当垫高，使

11、小车在钩码盘拉动下恰好做匀速运动B将木板不带滑轮的一端适当垫高，使小车在钩码盘拉动下恰好做匀加速运动C将木板不带滑轮的一端适当垫高，使小车在不挂钩码盘的情况下恰好做匀速运动D将木板不带滑轮的一端适当垫高，使小车在不挂钩码盘的情况下恰好做匀加速运动（2）实验时，某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，他据测量数据绘出得到的aF图象可能是图2中的图线丙（选填“甲”、“乙”、“丙”）；为保证细绳对小车的拉力近似为小盘（及砝码）的重量，则要求m1远大于m2（选填“远大于”、“等于”、“远小于”）参考答案：考点：探究加速度与物体质量、物体受力的关系专题：实验题分析：解决实验问题首先要掌握该实验原理，了

12、解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项，了解平衡摩擦力的方法；根据牛顿第二定律，求出小车实际的拉力大小，然后和mg进行比较，可以得出结论解答：解：（1）将不带滑轮的木板一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动，以使小车的重力沿斜面分力和摩擦力抵消，那么小车的合力就是绳子的拉力故选：C（2）某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，当绳子拉力小于小车的最大静摩擦力，小车加速度等于零，即aF图象在F轴上有截距，故选：丙根据牛顿第二定律得：对m2：m2gF拉=m2a对m1：F拉=m1a解得：F拉=，当m1m2时，即当小车的质量远大于小盘（及砝码）的总质量，绳子的拉力近似等于小盘（及砝码）

13、的总重力故答案为：（1）C（2）丙，远大于点评：对于实验问题首先要 明确实验原理，理解重要步骤的操作，熟练应用基本物理解决实验问题15. 利用图中1所示的装置，做“测定重力加速度”的实验中，得到了几条较为理想的纸带已知每条纸带上每5个点取一个计数点，即两计数点之间的时间间隔为0.1s，依打点先后编为0，1，2，3，4，由于不小心，纸带都被撕断了，如图2所示，根据给出的A、B、C、D四段纸带回答：（1）在B、C、D三段纸带中选出从纸带A上撕下的那段应该是 （填正确答案标号）（2）纸带A上，打点1时重物的速度 m/s（结果保留三位有效数字），实验求得当地的重力加速度大小是 m/s2（结果保留三位有

14、效数字）（3）已知大庆地区重力加速度大小是9.8m/s2，请你分析测量值和真实值之间产生误差的原因_（一条原因即可）参考答案：（1）C； （2）3.47，9.00；（3）空气阻力和纸带与限位空之间的摩擦力作用【考点】测定匀变速直线运动的加速度【分析】（1）根据在匀变速直线运动中，连续相等时间内的位移差等于常数，可以判断是哪条纸带（2）根据在匀变速直线运动中，时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打1点时的速度，利用逐差法可以求出物体下落的加速度大小（3）重物下落过程中不可避免的受到空气阻力或者纸带与限位空之间的摩擦力作用，因此会导致所测的重力加速度小于实际值【解答】解：（1）由A图可知

15、：s2s1=aT2=9cm，因此s4s2=2aT2=18cm，故纸带C满足条件，即在B、C、D三段纸带中选出从纸带A上撕下的那段应该是C故选：C（2）根据匀变速直线运动特点可知：v1=3.47m/s由逐差法可得：s4s1=3aT2；所以：a=9.00m/s2；（3）重物下落过程中不可避免的受到空气阻力和纸带与限位空之间的摩擦力作用，因此会导致所测的重力加速度小于实际值故答案为：（1）C； （2）3.47，9.00；（3）空气阻力和纸带与限位空之间的摩擦力作用四、计算题：本题共3小题，共计47分16. 一列车的质量是5.0105kg，在平直的轨道上以额定功率3000kW加速行驶，当速度由10m/

16、s加速到所能达到的最大速率30m/s时，共用了2min，若阻力保持不变，则列车受到的阻力为1.0105N，在这段时间内列车前进的距离是1600m参考答案：考点：功率、平均功率和瞬时功率；牛顿第二定律分析：汽车匀速运动时，速度最大，此时汽车的牵引力与阻力平衡由功率求出阻力f当速度由10m/s加速到最大速率30m/s时，牵引力做正功为Pt，阻力做负功fS，根据动能定理求出列车前进的距离解答：解：当汽车的速度最大时，牵引力与阻力平衡，即有F=f由P=Fvm得：f=F=运用动能定理研究汽车速度由10m/s加速到最大速率30m/s过程，得：PtfS=代入解得：S=1600m答：（1）运动过程中列车所受阻

17、力是大小为150000N（2）这段时间内火车前进的距离是2000m故答案为：1.0105，1600点评：本题是汽车的启动问题，抓住汽车速度最大的条件是关键对功率一定的变速运动，往往由W=Pt求功17. （8分）一个同学身高h1=1.6m，质量为m=60kg，站立举手摸高（手能摸到的点与地面的最大距离）h2=2.0m，该同学从所站h3=0.80m的高处自由下落，脚接触地面后经过时间t1=0.4s身体的速度降为零，紧接着他用力F蹬地跳起，摸高为h4=2.5m。假定落地与起跳两个阶段中该同学与地面的作用力分别都是恒力，求该同学跳起过程中蹬地的作用力F的大小。(取g=10m/s2)参考答案：解析：落地时速度：曲膝过程中重心下降高度： 起跳后上升高度： 起跳过程离地时的速度：设起跳过程离地前的加速度为，则：， 设起跳过程蹬地的作用力大小为F，则其反作用力（地面对人的作用力）大小也是F，根据牛顿第二定律：解得： 18