山东省青岛市第六十三中学2022年高三物理下学期期末试题含解析

山东省青岛市第六十三中学2022年高三物理下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.意大利科学家伽利略在研究物体变速运动规律时，做了著名的“斜面实验”,他测量了铜球在较小倾角斜面上的运动情况，发现铜球做的是匀变速直线运动，且铜球加速度随斜面倾角的增大而增大,于是他对大倾角情况进行了合理的外推，由此得出的结论是（

）A．自由落体运动是一种匀变速直线运动B．力是使物体产生加速度的原因C．力不是维持物体运动的原因D．物体都具有保持原来运动状态的属性，即惯性参考答案：A2.一同学要研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧形变量的关系。实验装置如下图甲所示，在离地面高为h的光滑水平桌面上，沿着与桌子右边缘垂直的方向放置一轻质弹簧，其左端固定，右端与质量为m的小球刚好接触。将小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放，使小球沿水平方向射出桌面，小球在空中飞行落到位于水平地面的记录纸上留下痕迹。（1）若测得某次压缩弹簧释放后小球落点P痕迹到O点的距离为s，则释放小球前弹簧的弹性势能表达式为

；（2）该同学改变弹簧的压缩量进行多次测量得到下表一组数据：弹簧压缩量x/cm1.001.502.002.503.003.50小球飞行水平距离s/m0.210.300.410.490.610.69结合（1）问与表中数据，可分析得到弹簧弹性势能与弹簧压缩量x之间的函数关系式为

（k为比例系数）A．

B．

C．

D．（3）你认为与x的关系式中的比例系数k与弹簧的什么因素有关？参考答案：3.（单选）2011年7月在土耳其伊斯坦布尔举行的第15届机器人世界杯赛上.中科大“蓝鹰”队获得仿真2D组冠军和服务机器人组亚军.改写了我国服务机器人从未进人世界前5的纪录.标志着我国在该领域的研究取得了重要进展。图中是科大著名服务机器人“可佳”.如图所示.现要执行一项任务.给它设定了如下动作程序:机器人在平面内.由点(0,0)出发.沿直线运动到点(3,1).然后又由点(3,1)沿直线运动到点(1,4).然后又由点(1.4)沿直线运动到点(5,5).然后又由点(5.5)沿直线运动到点(2.2).该个过程中机器人所用时间是s.则：A.机器人的运动轨迹是一条直线

B.机器人不会两次通过同一点C.整个过程中机器人的位移大小为m D.整个过程中机器人的平均速率为1m/s参考答案：CA、机器人的运动轨迹为折线，A错误；B、由点（5，5）沿直线运动到点（2，2）时会再次经过同一位置，B错误；C、由题意知位移为，C正确；D、平均速率为路程与时间的比值，路程，平均速率，D错误故选C。4.打桩机的重锤质量是250kg，把它提升到离地面15m高处，然后让它自由下落，当重锤刚要接触地面时其动能为（取g=10m／s2）

A．1.25×104J

B．2.5×104J

C．3.75×104J

D．4.0×104J参考答案：C5.于热现象，下列说法正确的是（

）

A．布朗运动间接反映了液体分子的无规则运动

B．当气体分子热运动变剧烈时，气体的压强一定变大

C．气体总是很容易充满整个容器，这是分子间存在斥力的宏观表现

D．当分子力表现为引力时，分子势能随分子间距离的增大而增大

E．自由扩散是不可逆的参考答案：二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.1825年，科拉顿做了这样一个实验，他将一个磁铁插入连有灵敏电流计的闭合线圈，观察在线圈中是否有电流产生．在实验时，科拉顿为了排除磁铁移动时对灵敏电流计的影响，他通过很长的导线把接在闭合线圈上的灵敏电流计放到隔壁房间．科拉顿在两个房间之间来回跑，始终没看到电流计指针动一下．科拉顿没能看到电流计指针发生偏转的原因是他认为电流是稳定的．若要使科拉顿能看到电流计指针发生偏转，请你提出一种改进的方法将电表等器材置于同一房间．参考答案：考点：感应电流的产生条件．分析：当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，电路中产生感应电流；当穿过闭合电路的磁通量不发生变化时，电路中不会产生感应电流．解答：解：科拉顿用条形磁铁在线圈中进行插进和抽出的实验时，线圈中的磁通量发生了变化，电流表的回路中有感应电流产生；当他跑到另一个房间时，由于磁铁在线圈在不动，此时没有感应电流，所以他无法观察到．若要使科拉顿能看到电流计指针发生偏转，将电表等器材置于同一房间即可在线圈中进行插进和抽出的实验时，观察到电流表的回路中有感应电流产生．故答案为：他认为电流是稳定的；将电表等器材置于同一房间点评：本题考查了感应电流产生的条件的应用，掌握感应电流条件是正确解题的关键；本题难度不大，是一道基础题．7.（1）如图所示，质量为m的小铁块A以水平速度v0冲上质量为M、长为L、置于光滑水平面C上的木板B，正好不从木板上掉下.已知A、B间的动摩擦因数为μ，此时长木板对地位移为s，则这一过程中木板增加的动能

；小铁块减少的动能

；系统产生的热量

（2）一个电量为q=+10—5C的电荷从电场中的A点移动B点，克服电场力做功0。006J，则A、B两点的电势差为

V，若选A点电势能为零，则B点电势为_________V，电荷在B点电势能为_________J（3）质量为2t的货车在水平路面上以额定功率2×105W启动，阻力为车重的0.1倍，由静止开始行驶100m完成启动达到最大速度，则该汽车行驶的最大速度为

,启动时间为

（4）①在“验证机械能守恒定律”的实验中，有如下可供选择的实验器材：铁架台、打点计时器以及复写纸、纸带、低压直流电源、天平、秒表、导线、电键．其中不必要的器材是________________，缺少的器材是

②在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，质量m＝1.00kg的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列点．如图所示为选取的一条符合实验要求的纸带，O为第一个点，A、B、C为从合适位置开始选取的三个连续点(其他点未画出)．已知打点计时器每隔0.02s打一次点，当地的重力加速度g＝9.80m/s2.那么：i）纸带的________端(选填“左”或“右”)与重物相连；ii）根据图上所得的数据，应取图中O点和________点来验证机械能守恒定律参考答案：(1)、、(2)-600、600、0.006(3)100m/s、51s(4)

（1）根据动能定理，对A、B单独分析，再对系统分析即可解答。（2）,克服电场力做功，即电场力做负功，代入已知数据即可解答。（3），代入已知数据即可解答。（4）正确解答实验问题的前提是明确实验原理，从实验原理出发进行分析所测数据，如何测量计算，会起到事半功倍的效果．重物下落时做匀加速运动，故纸带上的点应越来越远，根据这个关系判断那一端连接重物．验证机械能守恒时，我们验证的是减少的重力势能△Ep=mgh和增加的动能△Ek=mv2之间的关系，所以我们要选择能够测h和v的数据．8.某同学做了如图所示的探究性实验，U形管左口管套有一小气球，管内装有水银，当在右管内再注入一些水银时，气球将鼓得更大。假设封闭气体与外界绝热，则在注入水银时，封闭气体的体积________，压强________，温度________，内能_______。（填“增大”、“减小”、“升高”、“降低”或“不变”）参考答案：减小增大升高增大注入水银，封闭气体的压强变大，水银对气体做功，气体体积减小，由于封闭气体与外界绝热，所以气体内能增大，温度升高。9.用原子核的人工转变方法可以将两个氘核聚变成一个氚核，其核反应方程是__________________________，在1kg氘核中含有的原子核的个数为____________．（阿伏加德罗常数为6.02×1023）

参考答案：

答案：

3.01×1026个10.（选修3—4）（5分）某种媒质的折射率为，有一束光从该媒质射向真空，要使真空中有折射光，入射角应满足的条件是____________。

参考答案：答案：i＜45°

11.如图所示实验装置可实现原子核的人工转变，当装置的容器内通入气体B时，荧光屏上观察到闪光。图中气体B是__________，使荧光屏出现闪光的粒子是___________。参考答案：氮气，质子12.质量为m1

m2

m3的三个物体从上到下叠放在一起，先使它们一起自由下落，再设法使它们一起匀速下落，则在先后两次情况中，质量为m2的那个物体受到的合外力之差为参考答案：13.以速度匀速行驶的汽车，遇特殊情况需紧急刹车做匀减速直线运动，若刹车后第2s内的位移是6.25m,则刹车后5s内汽车的位移为_____________m。参考答案：、20

三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.直角三角形的玻璃砖ABC放置于真空中，∠B＝30°，CA的延长线上S点有一点光源，发出的一条光线由D点射入玻璃砖，如图所示．光线经玻璃砖折射后垂直BC边射出，且此光束经过SD用时和在玻璃砖内的传播时间相等．已知光在真空中的传播速度为c，，∠ASD＝15°.求：①玻璃砖的折射率；②S、D两点间的距离．参考答案：(1)

(2)d试题分析：①由几何关系可知入射角i=45°，折射角r=30°可得②在玻璃砖中光速光束经过SD和玻璃砖内的传播时间相等有可得

SD=d考点：光的折射定律。15.(3-5模块)(5分)有两个质量为m的均处于基态的氢原子A、B，A静止，B以速度v0与之发生碰撞．己知：碰撞前后二者的速度均在一条直线上，碰撞过程中部分动能有可能被某一氢原子吸收。从而该原子由基态跃迁到激发态，然后，此原子向低能级态跃迁，并发出光子．如欲碰后发出一个光子，则速度v0至少需要多大？己知氢原子的基态能量为E1(E1<0)。参考答案：解析：，--------------(1分)

，--------------(1分)

，--------------(1分)

--------------(2分)四、计算题：本题共3小题，共计47分16.(12分)如图所示，足够长的平行金属导轨MN、PQ平行放置，间距为L，与水平面成θ角，导轨与固定电阻R1和R2相连，且R1=R2=R。R1支路串联开关S，原来S闭合，匀强磁场垂直导轨平面斜向上。有一质量为m的导体棒ab与导轨垂直放置，接触面粗糙且始终接触良好，导体棒的有效电阻也为R。现让导体棒从静止释放沿导轨下滑，当导体棒运动达到稳定状态时速率为υ，此时整个电路消耗的电功率为重力功率的。重力加速度为g，导轨电阻不计。试求：(1)在上述稳定状态时，导体棒中的电流I，以及磁感应强度B的大小；(2)当断开开关s后，导体棒ab所能达到的最大速率υ`是υ的多少倍?

参考答案：解析：(1)当导体棒以速率υ匀速下滑时

电路中的总电阻

①(1分)

感应电动势

E=BLυ②(1分)

导体棒中的电流

③(1分)

总电功率

④(1分)

重力功率

⑤(1分)

根据题意有

⑥

由①②③④⑤⑥解得：⑦(1分)

⑧(1分)

(2)由S断开前的情况可知：⑨(1分)

S断开后，当导体棒以速率υ`匀速下滑时

总电阻

⑩(1分)

导体棒中的电流

⑾(1分)

由导体棒受力平衡有

⑿(1分)

由⑧⑨⑩⑾⑿求得：

⒀(1分)17.如图所示，水平放置的三条光滑平行金属导轨a、b、c位于同一水平面上，a与b、b与c相距均为d=1m，导轨ac间横跨一质量为m=1kg的金属棒MN，棒与三条导轨垂直，且始终接触良好，棒的电阻，导轨的电阻忽略不计。在导轨bc间接一电阻的灯泡，导轨ac间接一理想电压表。整个装置放在磁感应强度B=2T的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向下。现对棒MN施加一水平向右的拉力F，使棒从静止开始运动。试求：（1）若施加的水平恒力F=8N，则金属棒达到稳定时速度为多大？（2）若施加的水平外力功率恒定，且棒达到稳定时的速度为1.5m/s，则水平外力的功率为多大？此时电压表读数为多少？（3）若施加的水平外力使棒MN由静止开始做加速度为2m/s2的匀加速直线运动，且经历t=1s时间，灯泡中产生的热量为12J，试求此过程中外力做了多少功？

参考答案：解：（1）设金属棒稳定时速度为v1，有 （1分） （1分） （1分） （1分）解得v1=6m/s （1分）（2）由第一问的方程可得，当金属棒速度稳定时，有解得 （1分）由 （2分）设电压表的读数为U，则有 （2分） （1分） （1分） （1分）解得U=5V （1分）（3）设小灯泡和金属棒产生的热量分别为Q1、Q2，有，得Q总=18J （2分）由功能关系得Q总 （2分）v=at （1分）w=20（J） （2分）18.如图所示，底座A上装有长0.5m的直立杆，总质量为1kg，用细线悬挂，底座底面离水平地面H=0.2m，杆上套有质量为0.2kg的小环B，它与杆间有摩擦