山东省烟台市龙口北马中学2022年高三物理下学期期末试卷含解析

山东省烟台市龙口北马中学2022年高三物理下学期期末试卷含解析一、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.A、B两球沿一直线运动并发生正碰，如图为两球碰撞前后的位移图象，a、b分别为A、B两球碰前的位移图象，c为碰撞后两球共同运动的位移图象，若A球质量是m=2kg，则由图判断下列结论不正确的是（）A．碰撞前后A的动量变化为4kg?m/sB．碰撞时A对B所施冲量为﹣4N?sC．A、B碰撞前的总动量为3kg?m/sD．碰撞中A、B两球组成的系统损失的动能为10J参考答案：C【考点】动量守恒定律．【分析】在位移时间图象中，斜率表示物体的速度，由图象的斜率可求得碰撞前后两球的速度，根据动量定理及动量守恒定律进行分析解答．【解答】解：A、由x﹣t图象的斜率表示速度，可知，碰撞前有：vA===﹣3m/s，vB===2m/s．碰撞后有：vA′=vB′=v===﹣1m/s；则碰撞前后A的动量变化为：△PA=mvA′﹣mvA=2×（﹣1）﹣2×（﹣3）=4kg?m/s，故A正确．B、对A、B组成的系统，根据动量守恒定律知：碰撞前后B的动量变化为：△PB=﹣△PA=﹣4kg?m/s对B，由动量定理可知，碰撞时A对B所施冲量为：IB=△PB=﹣4kg?m/s=﹣4N?s．故B正确．C、由△PB=mB（vB′﹣vB），所以：mB===kg，则A与B碰撞前的总动量为：p总=mvA+mBvB=2×（﹣3）+×2=﹣kg?m/s，故C错误．D、碰撞中A、B两球组成的系统损失的动能：△EK=mvA2+mBvB2﹣（m+mB）v2，代入数据解得：△EK=10J；故D正确．本题选不正确的，故选：C2.（多选）如图所示，A和B两行星绕同一恒星C做圆周运动，旋转方向相同，A行星的周期为T1，B行星的周期为T2，某一时刻两行星相距最近，则(

)A．经过T1＋T2两行星再次相距最近B．经过两行星相距最远C．经过两行星再次相距最近D．经过（）两行星相距最远参考答案：CD3.下列说法正确的是A.物体挂在绳上，物对绳的拉力方向沿绳收缩方向B.物体挂在弹簧秤下，弹簧秤的示数即为物体所受重力的大小C.两根弹簧在相同力作用下伸长量下同，则它们的劲度系数不同D.摩擦力方向可能与物体运动方向垂直参考答案：CD4.（多选）一颗科学资源探测卫星的圆轨道经过地球两极上空，运动周期为T＝1.5h，某时刻卫星经过赤道上A城市上空．已知：地球自转周期T0(24h)，地球同步卫星轨道半径r，万有引力常量为G，根据上述条件A.可以计算卫星绕地球运动的圆轨道半径B.可以计算地球的质量C.可以计算地球表面的重力加速度D.可以断定，再经过12h卫星第二次到达A城市上空参考答案：5.如图所示的单摆,摆球a向右摆动到最低点时,恰好与一沿水平方向向左运动的粘性小球b发生碰撞,并粘接在一起,且摆动平面不变.已知碰撞前a球摆动的最高点与最低点的高度差为h,摆动的周期为T,a球质量是b球质量的5倍,碰撞前a球在最低点的速度是b球速度的一半.则碰撞后(

)A.摆动的周期为T

B.摆动的周期为TC.摆球的最高点与最低点的高度差为0.3h

D.摆球的最高点与最低点的高度差为0.25h参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.

（选修3—4模块）（4分）某单色光在真空中的光速为c，波长为，则它在折射率为n的介质中传播时的速度为

，波长为

．参考答案：答案：（2分）；（2分）7.已知气泡内气体的密度为30g/，平均摩尔质量为1.152g/mol。阿伏加德罗常数，估算气体分子间距离d=___________m，气泡的体积为1cm3，则气泡内气体分子数为_____________个。参考答案：d=4×10-9m

，)

1.56×1019

8.如图，倾角为37°，质量不计的支架ABCD的D端有一大小与质量均可忽略的光滑定滑轮，A点处有一固定转轴，CA⊥AB，DC＝CA＝0.3m。质量m＝lkg的物体置于支架的B端，并与跨过定滑轮的轻绳相连，绳另一端作用一竖直向下的拉力F，物体在拉力作用下沿BD做匀速直线运动，己知物体与BD间的动摩擦因数μ＝0.3。为保证支架不绕A点转动，物体向上滑行的最大距离s＝＿＿＿＿m。若增大F后，支架仍不绕A点转动，物体能向上滑行的最大距离s′＿＿＿＿s(填：“大于”、“等于”或“小于”。)(取sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)参考答案：0.248

等于拉力F=mgsin37°+μmgcos37°=8.4N。BC=CA/sin37°＝0.5m.设m对支架BC的压力mgcos37°对A点的力臂为x，由力矩平衡条件，F·DCcos37°+μmgcos37°·CAcos37°=F·CAcos37°+mgcos37°·x，解得x=0.072m。由x+s=BC-ACsin37°解得s=0.248m。由上述方程可知，F·DCcos37°=F·CAcos37°，x值与F无关，所以若增大F后，支架仍不绕A点转动，物体能向上滑行的最大距离s′=s。9.两同学用图（a）中的实验装置做“研究加速与质量关系”的实验．

（1）该实验中采用控制变量法，保持小车所受拉力不变，用砂和砂桶所受的重力作为小车所受拉力，为了减小实验误差，应使砂和砂桶质量尽量

些.(填“大”或“小“）

（2）保持小车所受拉力不变，改变小车的质量，多次重复测量．在某次实验中根据测得的多组数据可画出关系图线．

一同学在实验中并没有采取平衡摩擦力的措施，则画出的图线可能（b）中的

。（填“甲”或“乙”或“丙”）

（3）另一同学在实验过程中保持水车的质量不变，改变砂和砂桶的质量，画出的a一F图线如图(c)所示，造成这种现象的主要原因是

。

A．木板与水平面间的夹角太大

B．木板与水平面间的夹角太小

C．砂和砂桶的总质量较大

D．所用小车的质量较大参考答案：10.在“研究电磁感应现象”的实验中，首先按右上图接线，以查明电流表指针的偏转方向与电流方向之间的关系．当闭合S时观察到电流表指针向左偏,不通电时电流表指针停在正中央.然后按右下图所示将电流表与线圈B连成一个闭合回路,将线圈A、电池、滑动变阻器和电键S串联成另一个闭合电路．S闭合后，将线圈A插入线圈B的过程中,电流表的指针将

（填：左偏、右偏或者不偏）．(2)线圈A放在B中不动时,指针将

（填：左偏、右偏或者不偏）．(3)线圈A放在B中不动,将滑动变阻器的滑片P向左滑动时,电流表指针将

（填：左偏、右偏或者不偏）．(4)线圈A放在B中不动,突然断开S.电流表指针将

（填：左偏、右偏或者不偏）．

参考答案：（1）右偏，（2）不偏，（3）右偏，（4）左偏11.某同学用如图12所示的装置来探究动能定理。①实验时为了保证小车受到的合力与钩码的总重力大小近似相等，钩码的总质量应满足的实验条件是

，实验时首先要做的步骤是

。②挂上适当的钩码后小车开始做匀加速直线运动，用打点计时器在纸带上记录其运动情况。图13是实验时得到的一条纸带，其中A、B、C、D、E、F是计数点。本实验能测出的物理量有：小车的质量M，钩码的总质量m，各计数点间的距离，已知相邻计数点间的时间间隔为T，重力加速度为g。则打点计时器打出B点时小车的速度为

，实验中小车所受合外力做的功与动能变化间的关系式为

。（用题中及图中所给字母表示）参考答案：①钩码的总质量远小于小车的质量(1分)

平衡摩擦力(1分)②vB＝(2分)mg(Δx3＋Δx4)＝M()2－M()2等均可12.一降压变压器输入电压的最大值是220V，另有负载电阻R，当R接在20V的直流电源上时消耗的功率为P，若把它接到该变压器的副线圈上时消耗功率为P／2，则此变压器原、副线圈的匝数比=___________。参考答案：11:l13.如图所示是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带。

(1)已知打点计时器电源频率为50Hz，则纸带上打相邻两点的时间间隔为

。(2)A、B、C、D是纸带上四个计数点，每两个相邻计数点间有四个点没有画出，从图中读出A、B两点间距x=

cm；C点对应的速度是

m／s，加速度是

m／s2(速度和加速度的计算结果保留两位有效数字)参考答案：(1)0.02s

(2)0.65（0.63—0.69均给分）0.10（0.098—0.10均给分）

0.30（0.20—0.30均给分）（1）纸带上打相邻两点的时间间隔T==s=0.02s。（2）A、B间的距离x=0.65cm．B、D间的距离是2.05cm，时间间隔T=0.2s，则vc==0.10m/s。由公式知=,代入数据解得a=0.30m／s2。三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在做“验证力的平行四边形定则”的实验中，需两次拉伸橡皮条使橡皮条伸长至某个节点，一次是通过两细绳用两个弹簧秤互成角度拉橡皮条．另一次是用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条，这两次拉橡皮条的作用效果应该

．（选填“相同”或“不同”）为了达到上述的作用效果两次拉橡皮条时应将节点拉到

位置．（选填“相同”或“不同”）参考答案：解：本实验的目的是为了验证力的平行四边形定则，即研究合力与分力的关系．根据合力与分力是等效的，在白纸上标下第一次橡皮条和绳的结点的位置，第二次将橡皮条和绳的结点拉到相同位置，表明两次效果相同；故答案为：相同，相同．15.利用图示装置可以做力学中的许多实验。（1）以下说法正确的一项是___。A.利用此装置可做“研究匀变速直线运动”的实验，但必须设法消除小车和木板间的摩擦阻力的影响B.利用此装置可做“验证机械能守恒定律”的实验，在平衡小车受到的摩擦力后，小车机械能就守恒了C.利用此装置可“探究加速度a与质量m的关系”，在用图像法处理数据时,如果画出的am关系图像不是直线，就可确定加速度与质量成反比D.利用此装置做“探究动能定理”实验时，应将木板带打点计时器的一端适当垫高，这样做的目的是利用小车重力沿斜面的分力补偿小车运动中所受阻力的影响（2）某同学在利用此装置“探究加速度a与力F的关系”时，若要让运动过程中细线拉力大小尽可能接近钩码的重力，应满足的条件是_________________________________________；若不断增加所挂钩码的个数，则随钩码个数的增加，小车加速度a的值将趋近于________。参考答案：

(1).D

(2).钩码质量远小于小车质量

(3).g【详解】(1)A．利用此装置可做“研究匀变速直线运动”的实验，但不需要平衡摩擦力，故A错误；B．利用此装置可做“验证机械能守恒定律”的实验，在平衡小车受到的摩擦力后，在运动过程中绳对小车做功，所以小车的机械能不守恒，故B错误；C．利用此装置可“探究加速度a与质量m的关系”，在用图像法处理数据时,如果画出的关系图像不是直线，不能确定与成反比，应该作出图线，看否成正比，若成正比，说明与成反比，故C错误；D．利用此装置做“探究动能定理”实验时，应将木板带打点计时器的一端适当垫高，这样做的目的是利用小车重力沿斜面的分力补偿小车运动中所受阻力的影响，从而小车受到的合力即为绳子的拉力，故D正确。(2)若要让运动过程中细线拉力大小尽可能接近钩码的重力，应满足的条件是：钩码质量远小于小车质量；对整体分析，根据牛顿第二定律得：，当钩码的质量远远大于小车的质量，趋近于。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，相距为d的平行金属板M、N间存在匀强电场和垂直纸面向里、磁感应强度为Bo的匀强磁场；在xoy直角坐标平面内，第一象限有沿y轴负方向场强为E的匀强电场，第四象限有垂直坐标平面向里、磁感应强度为B的匀强磁场。一质量为m、电量为q的正离子（不计重力）以初速度Vo沿平行于金属板方向射入两板间并做匀速直线运动。从P点垂直y轴进入第一象限，经过x轴上的A点射出电场，进入磁场。已知离子过A点时的速度方向与x轴成45o角。求：（1）金属板M、N间的电压U；（2）离子运动到A点时速度V的大小和由P点运动到A点所需时间t；（3）离子第一次离开第四象限磁场区域的位置C（图中未画出）与坐标原点的距离OC。参考答案：（1）设平行金属板M、N间匀强电场的场强为E0，则有：

2分因为离子在金属板方向射入两板间并做匀速直线运动有：

2分解得：金属板M、N间的电压

1分

解得离子在电场E中运动到A点所需时间：

2分17.如图所示，质量M=8kg的小车放在水平光滑的平面上，在小车左端加一水平推力F=8N，当小车向右运动的速度达到1.5m/s时，在小车前端轻轻地放上一个大小不计，质量为m=2kg的小物块，物块与小车间的动摩擦因数=0.2，小车足够长.求:（1）小物块放上时，小物块及小车的加速度各为多大；（2）经多长时间两者达到相同的速度；（3）从小物块放上小车开始，经过t=1.5s小物块通过的位移大小。(取g=l0m/s2