山东省烟台市莱州玉皇中学2022年高三物理期末试题含解析

山东省烟台市莱州玉皇中学2022年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.如右图所示，水平面内有三块相同的圆板，分别用两根、三根、四根不可伸长的细线按三种不同的方式拴结一个质量为m的小球，细线的另一端都栓结在圆板边缘，且栓结点均匀分布在圆周上，三种情况细线与竖直方向的夹角分别为30o、45o、60o,三种情况绳子的拉力分别为F1、F2、F3它们的大小关系是 A．F1＞F2＞F3 B．F1＜F2＜F3 C．F1＞F3＞F2 D．F2＞F1＞F3参考答案：C由力的合成和分解知识可得，选项C正确。2.农民在精选谷种时，常用一种叫“风车”的农具进行分选．在同一风力作用下，谷种和瘪谷(空壳)都从洞口水平飞出，结果谷种和瘪谷落地点不同，自然分开，M处是瘪谷，N处是谷种，如图所示．若不计空气阻力，对这一现象，下列分析正确的是A．谷种飞出洞口时的速度比瘪谷飞出洞口时的速度大些B．谷种和瘪谷飞出洞口后都做匀变速曲线运动C．谷种运动过程中加速度较大D．瘪谷从飞出洞口到落地所用的时间较长参考答案：B3.如图所示，密闭绝热容器内有一个具有一定质量的绝热活塞，活塞的上部封闭着气体，下部为真空，活塞与器壁的摩擦忽略不计，置于真空中的轻弹簧的一端固定于容器的底部.另一端固定在活塞上，弹簧被压缩后用绳扎紧，此时弹簧的弹性势能为EP(弹簧处于自然长度时的弹性势能为零)，现绳突然断开，弹簧推动活塞向上运动，经过多次往复运动后活塞静止，气体达到平衡态，经过此过程A．EP全部转换为气体的内能B．EP一部分转换成活塞的重力势能，其余部分仍为弹簧的弹性势能C．EP全部转换成活塞的重力势能和气体的内能D．EP一部分转换成活塞的重力势能，一部分转换为气体的内能，其余部分仍为弹簧的弹性势能参考答案：4.如图所示，小车上有一定滑轮，跨过定滑轮的绳上一端系一重球，另一端系在弹簧秤上，弹簧秤固定在小车上．开始时小车处在静止状态．当小车匀加速向右运动时Ａ．弹簧秤读数及小车对地面压力均增大Ｂ．弹簧秤读数及小车对地面压力均变小Ｃ．弹簧秤读数变大，小车对地面的压力不变Ｄ．弹簧秤读数不变，小车对地面的压力变大参考答案：5.（单选）2014年8月3日16时30分云南省鲁甸县发生6.5级强震，牵动了全国人民的心．一架装载救灾物资的直升飞机，以9m/s的速度水平飞行．在距地面180m的高度处，欲将救灾物资准确投放至地面目标，若不计空气阻力，g取10m/s2，则（）A．物资投出后经过20s到达地面目标B．物资投出后经过6s到达地面目标C．应在地面目标正上方投出物资D．应在距地面目标水平距离180m处投出物资参考答案：考点：平抛运动．专题：平抛运动专题．分析：货物离开飞机后以9m/s的初速度做平抛运动，水平分运动是匀速直线运动，竖直分运动是自由落体运动，根据平抛运动的分位移公式列式计算即可．解答：解：A、救灾物资离开飞机后做平抛运动，在竖直方向上：h=gt2，解得：t==6s，故A错误，B正确；C、救灾物资的水平位移：x=v0t=9×6=54m，为把物质准确投放至地面目标，应在距地面目标水平距离54m处投出物质，故CD错误；故选：B．点评：本题关键是明确货物做平抛运动，然后根据平抛运动的位移公式列式求解．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（6分）2004年7月25日，中国用长征运载火箭成功的发射了“探测二号”卫星．图是某监测系统每隔2.5s拍摄的，关于起始匀加速阶段火箭的一组照片。已知火箭的长度为40m，用刻度尺测量照片上的长度，结果如图所示。火箭的加速度a=

m/s2，火箭在照片中第2个像所对应时刻的瞬时速度大小υ=

m/s。参考答案：答案：8

(3分)

42

（3分）7.如图所示，边长为L的正方形区域abcd内存在着匀强电场，一个质量为m、电量为q、初速度为v0的带电粒子从a点沿ab方向进入电场，不计重力。若粒子恰好从c点离开电场，则电场强度E＝______________；粒子离开电场时的动能为______________。参考答案：，mv028.从地面A处竖直上抛一质量为m的小球，小球上升到B点时的动能与小球上升到最高点后返回至C点时的动能相等，B点离地高度为，C点离地高度为．空气阻力f=0.1mg，大小不变，则小球上升的最大高度为_________；小球下落过程中从B点到C点动能的增量为___________．

参考答案：4h；

0.6mgh9.如图13所示，S为波源，其频率为100Hz，所产生的简谐横波沿直线同时向左、右传播，波M48Qm/s，该波的波长为______；m.P、Q是波传播途径中的两点，巳知SP=4.2m,SQ=1.4m,则当S经过平衡位置并向上运动时，P在_______，Q在______(填“波峰”、“波谷”或“平衡位置”)。参考答案：10.一小球在桌面上做匀加速直线运动，现用高速摄影机在同一底片上多次曝光，记录下小球运动过程中在每次曝光时的位置，并将小球的位置编号，得到的照片如图所示．由于底片保管不当，其中位置4处被污损．若已知摄影机连续两次曝光的时间间隔均为1s，则利用该照片可求出：小球运动的加速度约为________m/s2.位置4对应的速度为________m/s，能求出4的具体位置吗？________.求解方法是：____________________(不要求计算，但要说明过程)．参考答案：3.0×10－2(2.8×10－2～3.1×10－2均可)9×10－2能利用(x５－x4)－(x4－x３)＝aT2可以求出位置4的具体位置(其他方法合理均可)

对于匀变速规律的考察是很灵活的，学生要善于在新情境中抽象出物理模型．本题易错点在于位移的计算，难点在于匀变速直线运动的瞬时速度的求解方法的选择，利用一段时间的平均速度等于中间时刻的瞬时速度的推论是最简单的．11.某同学设计了一个探究小车的加速度a与小车所受拉力F及质量m关系的实验，图（a）为实验装置简图．（所用交变电流的频率为50Hz）

（1）图（b）为某次实验得到的纸带，实验数据如图，图中相邻计数点之间还有4个点未画出，根据纸带可求出小车的加速度大小为

m/s2．（保留三位有效数字）

（2）保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m及对应的，数据如下表：实验次数12345678小车加速度a/m·s–20．6330．5720．4970．4180．3320．2500．1670．101小车质量m/kg0．250．290．330．400．500．711．001．67小车质量倒数4．003．453．032．502．001．411．000．60

请在方格坐标纸中画出图线，并从图线求出小车加速度a与质量倒数之间的关系式是

．

（3）保持小车质量不变，改变砂和砂桶质量，一位同学根据实验数据作出了加速度a随拉力F的变化图线如上图所示。该图线不通过原点，其主要原因是______________________________________．参考答案：

（1）0．510

（2）a=0．162

（0．142——0．182即可）图略（3）没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分或木板倾角较小12.如图所示,A、B两物体相距S=5m时，A正以vA=4m/s的速度向右作匀速直线运动，而物体B此时速度vB=10m/s，随即向右作匀减速直线运动，加速度大小a=2m/s2，由图示位置开始计时，则A追上B需要的时间是________s，在追上之前，两者之间的最大距离是________m。参考答案：答案：5

1413.（5分）地核的体积约为整个球体积的16%，地核的质量约为地球质量的34％。经估算，地核的地平均密度为_______________kg/m3。(结果取两位有效数字)参考答案：答案：1.2×104三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（实验）测量一未知电阻的阻值。（1）某同学首先用多用电表粗测电阻的大小,将多用表选择开关置于×10Ω挡,调零后,将红黑表笔分别接电阻两端,发现指针读数如下图所示,则所测阻值为

Ω。（2）接着该同学计划用伏安法准确测量电阻的阻值,提供的实验器材有:8V直流电源 电压表（0~10V,内阻约20kΩ）电流表（内阻约10Ω）滑动变阻器（1A）0~50mA,0~20Ω,开关和导线请根据实验要求和提供的器材,参考下面未完全连接好的实物电路在下面虚线方框内画出实验电路图,并完成下面实物电路未连接的导线。（3）在上述（2）的实验中,连接好电路后,闭合开关,发现电流表和电压表皆没有读数,该同学用多用电表检查电路故障。他的操作如下:选用多用电表的直流电压挡,将红、黑表笔分别接在:电源正负极间;变阻器电阻丝的两端;电流表“-”接线柱和电压表“+”接线柱之间,结果多用电表的指针均发生偏转,则可能是连接

之间的导线发生了断路。（4）实验中移动变阻器滑动头,记下多组电流表、电压表读数（U、I）,然后在坐标纸上作出U－I图线,图线的

大小表示待测电阻阻值。在这个实验中,测量值

真实值。（填“>”“=或（”）“<”）参考答案：(1)200(2)(3)连接电压表和电流表（4）斜率

<15.在“用伏安法测定一条金属丝（总电阻约10Ω）电阻率”的实验中。①某同学用螺旋测微器测得金属丝直径d如图甲所示，可读得d=

mm。②他又把金属丝拉直后将其两端固定在刻度尺两端的接线柱a和b上，在金属丝上夹上一个小金属夹P，移动金属夹P的位置，从而改变接入电路中金属丝的长度。把这样的装置接入实验电路中，如图乙所示。但他连接线路时却出现了两处错误，请用“×”标在错误的导线上，再用笔画线代替导线给予改正。③闭合开关前，滑动变阻器触头应移至

（填“左”或“右”）端。闭合开关后，滑动变阻器触头调至一合适位置后不动，以后通过多次改变P点的位置，得到多组U、I、L的数据，U/I即得到金属丝长L时对应的电阻R。把这多组L和R的数据，绘成如图丙所示图线，则该图线斜率表示的物理意义是

（要求用文字表述）。④如果图线的斜率k=1Ω/m，则该金属丝电阻率r=

。（保留二位有效数字）参考答案：①0.725(0.723～0.727)②如下图所示③左；电阻率与金属丝横截面积之比④4.2×10-7Ω?m(4.0×10-7Ω?m～4.5×10-7Ω?m)四、计算题：本题共3小题，共计47分16.1932年，劳伦斯和利文斯设计出了回旋加速器。回旋加速器的工作原理如图所示，置于高真空中的D形金属盒半径为R，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可以忽略不计。磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直。A处粒子源产生的粒子，质量为m、电荷量为+q，在加速器中被加速，加速电压为U。加速过程中不考虑相对论效应和重力作用。（1）

求粒子第2次和第1次经过两D形盒间狭缝后轨道半径之比；（2）

求粒子从静止开始加速到出口处所需的时间t；（3）实际使用中，磁感应强度和加速电场频率都有最大值的限制。若某一加速器磁感应强度和加速电场频率的最大值分别为Bm、fm，试讨论粒子能获得的最大动能E㎞。参考答案：见解析试题分析：（1）狭缝中加速时根据动能定理，可求出加速后的速度，然后根据洛伦兹力提供向心力，推出半径表达式；（2）假设粒子运动n圈后到达出口，则加速了2n次，整体运用动能定理，再与洛伦兹力提供向心力，粒子运动的固有周期公式联立求解；（3）Bm对应粒子在磁场中运动可提供的最大频率，fm对应加速电场可提供的最大频率，选两者较小者，作为其共同频率，然后求此频率下的最大动能．解：（1）设粒子第1次经过狭缝后的半径为r1，速度为v1qU=mv12qv1B=m解得同理，粒子第2次经过狭缝后的半径则．（2）设粒子到出口处被加速了n圈解得．（3）加速电场的频率应等于粒子在磁场中做圆周运动的频率，即当磁场感应强度为Bm时，加速电场的频率应为粒子的动能当fBm≤fm时，粒子的最大动能由Bm决定解得当fBm≥fm时，粒子的最大动能由fm决定vm=2πfmR解得答：（1）r2：r1=：1（2）t=（3）当fBm≤fm时，EKm=；当fBm≥fm时，EKm=．【点评】此题是带电粒子在复合场中运动与动能定理的灵活应用，本题每一问都比较新颖，需要学生反复琢磨解答过程．17.如图所示，半圆形玻璃砖的半径R，折射率为，直径AB与屏幕垂直并接触于B点。激光束a以入射角i=30°射向半圆玻璃砖的圆心0，结果屏幕MN出现两个光斑。求两个光斑之间的距离L。参考答案：（2）(＋1)R(2)入射光线一部分折射一部分反射，设折射光线在屏幕上形成的光斑距B点的距离为L1，反射光线在屏幕上形成的光斑距B点的距离为L2，折射角为r，由折射定律，得r=45°

（2分）

L1=R

（2分）由反射定律得反射角等于入射角，L2=Rtan60°=

（3分）

18.如图所示，上表面光滑的水平平台左端与竖直面内半径为R的光滑半圆轨道相切，整体固定在水平地面上．平台上放置两个滑块A、B，其质量mA＝m，mB＝2m，两滑块间夹有被压缩的轻质弹簧，弹簧与滑块不拴接．平台右侧有一小车，静止在光滑的水平地面上，小车质量M＝3m，车长L＝2R，小车的上表面与平台的台面等高，滑块与小车上表面间的动摩擦因数μ＝0.2.解除弹簧约束，滑块A、B在平台上与弹