山东省菏泽市前程职业中学2022年高三物理上学期期末试题含解析

山东省菏泽市前程职业中学2022年高三物理上学期期末试题含解析一、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.假设我国航天员登上某一行星，从该行星表面（行星表面不存在空气）竖直向上抛出一小球。从抛出时开始计时，得到如图所示的s—t图像，则下列说法正确的是（g=10m/s2）A．该行星表面的重力加速度为B．抛出小球的初速度为C．该行星的质量与半径的二次方比值大于地球的质量与半径的二次方比值D．该行星的质量与半径的二次方比值为地球的质量与半径的二次方比值的参考答案：BD解析：根据竖直上抛运动小球的下落阶段为自由落体运动，由，解得，选项A错误；根据，行星的质量与半径的二次方比值与重力加速度成正比，地球表面的重力加速度大约为，该行星表面的重力加速度为，选项D正确C错误；由竖直上抛运动规律，，解得抛出小球的初速度为，选项B正确。2.（多选）如图是比荷相同的两粒子从O点垂直进入直线边界匀强磁场区域的运动轨迹。则下列说法正确的是：（

）A．a带正电，b带负电B．a的带电量比b的带电量小C．a运动的速率比b的小D．a的运动时间比b的短参考答案：AC3.（单选）如图1所示，弹簧振子以点O为平衡位置，在A．B两点之间做简谐运动。取向右为正方向，振子的位移x随时间t的变化如图2所示，下列说法正确的是 （

）

A．t=0.8s时，振子的速度方向向左

B．t=0.2s时，振子在O点右侧6cm处

C．t=0.4s和t=1.2s时，振子的加速度完全相同

D．f=0.4s到t=0.8s的时间内，振子的速度逐渐减小参考答案：A4.如图所示，闭合线圈abcd从高处自由下落一段时间后沿垂直于磁场方向进人一有界匀强磁场，从ab边刚进人磁场到cd边刚进人磁场的这段时间内，下列说法正确的是

A.b端的电势高于a端

B.ab边所受安培力方向为竖直向下

C.线圈可能一直做匀速直线运动

D、线圈可能一直做匀加速直线运动参考答案：AC5.如图所示，从某高度水平抛出一小球，经过时间t到达地面时，速度与水平方向的夹角为θ，不计空气阻力，重力加速度为g。下列说法正确的是（

）A．小球水平抛出时的初速度大小为B．小球在t时间内的位移方向与水平方向的夹角为C．若小球初速度增大，则平抛运动的时间变长D．若小球初速度增大，则θ减小参考答案：D落地时竖直方向上的速度vy=gt．因为速度方向与水平方向的夹角为θ，所以落地的速度大小v=，小球的初速度v0=vycotθ=gtcotθ,A错。速度与水平方向夹角的正切值tanθ=，位移与水平方向夹角的正切值tanα=，tanθ=2tanα．但α≠，故B错。平抛运动的时间由高度决定，与初速度无关．故C错。由于tanθ=，若小球初速度增大，则θ减小，D对。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.t=0时刻从坐标原点O处发出一列简谐波，沿x轴正方向传播，4s末刚好传到A点，波形如图所示.则A点的起振方向为______，该波的波速v=_____m/s.

参考答案：

(1).向上（或沿y轴正方向）

(2).2.5【分析】利用同侧法可以得到所有质点的振动方向和波的传播方向的关系；波向右匀速传播，根据传播距离x=10m，时间t=4s，求出波速.【详解】根据简谐横波向右传播，对振动的每一个质点利用同侧法(波的传播方向和质点的振动方向垂直且在波的同一侧)可知A点的起振方向为向上（或沿y轴正方向）；波向右匀速传播，根据传播距离x=10m，时间t=4s，则.【点睛】在波的图象问题中，由波的传播方向判断质点的振动方向是基本能力，波速公式也是一般知识，要熟练掌握和应用．7.在“用单分子油膜法估测分子大小”的实验中，已知实验室中使用的油酸酒精溶液的浓度为A，用滴管测得N滴这种油酸酒精的总体积为V，将一滴这种溶液滴在浅盘中撒有痱子粉的水面上，在玻璃板上描出油膜的边界线，再把每小格边长为a的透明方格纸放在玻璃板上，测得油膜占有的方格个数为x。用以上字母表示油酸分子直径的大小是：d=

。参考答案：8.与普通自行车相比，电动自行车骑行更省力。下表为某一品牌电动自行车的部分技术参数。在额定输出功率不变的情况下，质量为60Kg的人骑着此自行车沿平直公路行驶，所受阻力恒为车和人总重的0.04倍。当此电动车达到最大速度时，牵引力为

N,当车速为2m/s时，其加速度为

m/s2(g=10m/s2)规格后轮驱动直流永磁铁电机车型14电动自行车额定输出功率200W整车质量40Kg额定电压48V最大载重120Kg额定电流4.5A参考答案：40；0.6解析：电瓶车的额定功率P=200W，又由于，当电动车达到最大速度时，牵引力；当车速为2m/s时，牵引力为，依据牛顿第二定律，可知a=0.6m/s2。9.在长为l的绝缘轻杆两端分别固定带电量分别为＋q、－q的等量异种点电荷，放入场强为E的匀强电场中，轻杆可绕中点O自由转动，若忽略两点电荷间的相互作用，在轻杆与电场线夹角为θ时，两点电荷受到的电场力对O点的合力矩大小为_______________，若设过O点的等势面电势为零，则两电荷具有的电势能之和为_____________________。参考答案：

答案：qELsinθ；qELcosθ10.如图所示，连通器的三支管水银面处于同一高度，A、B管上端封闭，C管上端开口，今在C管中加入一定量的水银，且保持温度不变，则稳定后A管内的水银柱高度____（选填“大于”、“等于”或“小于”）B管内水银柱高度，A管内气体压强改变量____

（选填“大于”、“等于”或“小于”）B管内气体压强改变量。参考答案：11.用图甲所示的装置利用打点计时器进行探究动能定理的实验，实验时测得小车的质量为，木板的倾角为。实验过程中，选出一条比较清晰的纸带，用直尺测得各点与A点间的距离如图乙所示：AB=；AC=；AD=；AE=。已知打点计时器打点的周期为T，重力加速度为g，小车与斜面间摩擦可忽略不计。那么打D点时小车的瞬时速度为

；取纸带上的BD段进行研究，合外力做的功为

，小车动能的改变量为

。参考答案：12.测定木块与长木板之间的动摩擦因数时，采用如图所示的装置，图中长木板水平固定．（1）（4分）实验过程中，电火花计时器应接在

（选填“直流”或“交流”）电源上．调整定滑轮高度，使

．（2）（3分）已知重力加速度为g，测得木块的质量为M，砝码盘和砝码的总质量为m，木块的加速度为a，则木块与长木板间动摩擦因数μ=

．（3）（3分）如图为木块在水平木板上带动纸带运动打出的一条纸带的一部分，0、1、2、3、4、5、6为计数点，相邻两计数点间还有4个打点未画出．从纸带上测出x1=3.20cm，x2=4.52cm，x5=8.42cm，x6=9.70cm．则木块加速度大小a=

m/s2(保留两位有效数字)．参考答案：13.用图（a）所示的实验装置验证牛顿第二定律。①某同学通过实验得到如图（b）所示的a—F图象，造成这一结果的原因是：在平衡摩擦力时

。图中a0表示的是

时小车的加速度。②某同学得到如图（c）所示的纸带。已知打点计时器电源频率为50Hz．A、B、C、D、E、F、G是纸带上7个连续的点。=

cm。由此可算出小车的加速度a=

m/s2（保留两位有效数字）。参考答案：①长木板的倾角过大（2分，能答到这个意思即可）；未挂砂桶（2分）。②1.80（2分，填1.8也可）；5.0m/s2（2分）三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图所示，将一个斜面放在小车上面固定，斜面倾角θ=37°，紧靠斜面有一质量为5kg的光滑球，取重力加速度g＝10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8，则：试求在下列状态下：(1)小车向右匀速运动时，斜面和小车对小球的弹力大小分别是多少？(2)小车向右以加速度3m/s2做匀加速直线运动，斜面和小车对小球的弹力大小分别是多少？(3)小车至少以多大的加速度运动才能使小球相对于斜面向上运动。参考答案：(1)0，50N(2)25N，30N

(3)7.5m/s2【详解】(1)小车匀速运动时，小球随之一起匀速运动，合力为零，斜面对小球的弹力大小为0，竖直方向上小车对小球的弹力等于小球重力，即：否则小球的合力不为零，不能做匀速运动.(2)小车向右以加速度a1=3m/s2做匀加速直线运动时受力分析如图所示，有：代入数据解得：N1=25N，N2=30N(3)要使小球相对于斜面向上运动，则小车对小球弹力为0，球只受重力和斜面的弹力，受力分析如图，有：代入数据解得：答：(1)小车向右匀速运动时，斜面对小球的弹力为0和小车对小球的弹力为50N(2)小车向右以加速度3m/s2做匀加速直线运动，斜面和小车对小球的弹力大小分别是N1=25N，N2=30N.(3)小车至少以加速度向右运动才能使小球相对于斜面向上运动。15.（10分）在其他能源中，核能具有能量密度大，地区适应性强的优势，在核电站中，核反应堆释放的核能被转化为电能。核反应堆的工作原理是利用中子轰击重核发生裂变反应，释放出大量核能。(1)核反应方程式，是反应堆中发生的许多核反应中的一种，n为中子，X为待求粒子，为X的个数，则X为________，=__________，以、分别表示、、核的质量，，分别表示中子、质子的质量，c为光的真空中传播的速度，则在上述核反应过程中放出的核能（2）有一座发电能力为的核电站，核能转化为电能的效率为。假定反应堆中发生的裂变反应全是本题(1)中的核反应，已知每次核反应过程中放出的核能，核的质量，求每年(1年=3.15×107s)消耗的的质量。参考答案：解析：(1)

(2)反应堆每年提供的核能

①其中T表示1年的时间以M表示每年消耗的的质量，得：

②解得:代入数据得：M=1.10×103（kg）

③四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，在光滑绝缘水平面上，质量为m的均匀绝缘棒AB长为L、带有正电，电量为Q且均匀分布。在水平面上O点右侧有匀强电场，场强大小为E，其方向为水平向左，BO距离为x0，若棒在水平向右的大小为QE/4的恒力作用下由静止开始运动。求：（1）棒的B端进入电场L/8时的加速度大小和方向；（2）棒在运动过程中的最大动能。（3）棒的最大电势能。（设O点处电势为零）参考答案：解：（1）根据牛顿第二定律，得，方向向右。（2）设当棒进入电场x时，其动能达到最大，则此时棒受力平衡，有得 x=L/4，由动能定理：（3）棒减速到零时，棒可能全部进入电场，也可能不能全部进入电场，设恰能全部进入电场，则有：,

得x0=L；当x0<L，棒不能全部进入电场，设进入电场x解之得：当x0>L，棒能全部进入电场，设进入电场x得：17.可燃冰是天然气的固体状态，深埋于海底和陆地永久冻土层中，它的主要成分是甲烷分子与水分子，是极具发展潜力的新能源．已知1可燃冰可释放164,的天然气（标准状况下），标准状况下1mol气体的体积为2.24×10，阿伏加德罗常数取=6.02×．则1可燃冰所含甲烷分子数为多少？（结果保留一位有效数字）参考答案：18.如图所示，一水平面上P点左侧光滑，右侧粗糙，质量为m的劈A在水平面上静止，上表面光滑，质量为2m的物块B放在水平面上P点静止，物块B与水平面间的动摩擦因数为μ。一质量也为2m的小球C位于劈A的倾斜面上，距水平面的高度为h。小球C从静止开始滑下，然后与B发生弹性正碰（碰撞时间极短）。求：①小球C与劈A分离时，A的速度；②小球C的最后速度和物块B的运动时间。参考答案：（1