山东省枣庄市滕州市至善中学2022年高三物理期末试题含解析

山东省枣庄市滕州市至善中学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.如图所示，平行金属导轨与水平面成α角，导轨与固定电阻R1和R2相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面。有一质量为m的导体棒ab，其电阻与R1和R2的阻值均相等，与导轨之间的动摩擦因数均为μ，导体棒ab沿导轨向上运动，当其速度为v时，受到的安培力大小为F。此时A．电阻R1消耗的热功率为Fv/6B．电阻R2消耗的热功率为Fv/3C．整个装置因摩擦而消耗的热功率为（F+μmgcosα）vD．整个装置消耗机械能的功率为（F+μmgcosα）v参考答案：AD2.(单选题)如图所示，如果把水星和金星绕太阳的运动视为匀速圆周运动，从水星与金星在一条直线上开始计时，若天文学家测得在相同时间内水星转过的角度为θ1，金星转过的角度为θ2(θ1、θ2均为锐角)，则由此条件不可求得（）A．水星和金星绕太阳运动的周期之比B．水星和金星的密度之比C．水星和金星到太阳中心的距离之比D．水星和金星绕太阳运动的向心加速度大小之比参考答案：B3.（单选）在物理学的重大发现中，科学家们创造出了许多物理学研究方法，如：理想实验法、极限思想法、类比法、建立物理模型法等等．以下关于所用物理学研究方法的叙述不正确的是（）A．牛顿在伽利略、笛卡儿、开普勒等人研究的基础上，采用归纳与演绎、综合与分析的方法，总结出牛顿运动定律和万有引力定律，建立了完整的经典力学体系B．在建立合力、分力、质点和点电荷等概念时都用的是等效替代法C．电场强度、电势、电容的定义均采用了比值定义法D．根据速度定义式v=，当△t非常小时，就可以表示物体在t时刻的瞬间速度，该定义应用了极限思想法参考答案：解：A、牛顿在伽利略、笛卡儿、开普勒等人研究的基础上，采用归纳与演绎、综合与分析的方法，总结出牛顿运动定律和万有引力定律，建立了完整的经典力学体系，故A正确；B、在建立合力、分力等概念时都用到了等效替代法；而建立质点和点电荷等概念时都用到了理想模型法；故B错误；C、电场强度、电势、电容的定义均采用了比值定义法，故C正确；D、根据速度定义式v=，当△t非常小时，就可以表示物体在t时刻的瞬间速度，该定义应用了极限思想法，故D正确；本题选不正确的，故选：B．4.．如图所示，小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，内侧管壁半径为R，小球半径为r，则下列说法正确的是(

)A．小球通过最高点时的最小速度vmin＝B．小球通过最高点时的最小速度vmin＝0C．小球在水平线ab以下的管道中运动时，内侧管壁对小球一定无作用力D．小球在水平线ab以上的管道中运动时，外侧管壁对小球一定有作用力

参考答案：BC5.一列振幅为4cm，频率为2.5Hz的绳波，在t＝0时刻的波形图如图所示，绳上的质点P位于最大位移，质点Q位于平衡位置，质点M振动方向沿y轴正向，则（）A．波沿x轴正向传播B．t＝0时，质点N的振动方向沿y轴正向C．t＝0.1s时，质点Q的加速度达到最大，方向沿y轴正向D．从t＝0.1s到t＝0.2s时间内，波传播的距离为0.1m参考答案：BCD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.质量为m的物体(可看成质点)以某一速度冲上倾角为300的固定斜面，其运动的加速度为，此物体在斜面上上升的最大高度为h，则在这个过程中物体重力势能增加了______________，机械能损失了_________________。参考答案：，

7.

真空中波长为３×１０-7米的紫外线的频率是

_赫。这种紫外线的光子打到金属钠的表面时

（填“能”或“不能”）发生光电效应（已知钠的极限频率是6.0×1014赫，真空中光速为３×１０8米/秒）。参考答案：答案：1.0×1015、能8.随着人们生活水平的提高，高尔夫球将逐渐成为普通人的休闲娱乐。如图所示，某人从高h的坡上水平击出一个质量为m的高尔夫球。由于恒定的水平风力的作用，高尔夫球飞到A处时恰竖直落入距击球点水平距离为L的洞内。已知洞深为h/3，直径略大于球。则水平风力的大小为______________；以地面为零势能面，小球触到洞底前瞬间的机械能为______________。参考答案：mgL/h，mgh9.某同学为估测摩托车在水泥路面上行驶时所受的牵引力，设计了下述实验：将输液用的500ml玻璃瓶装适量水后，连同输液管一起绑在摩托车上，调节输液管的滴水速度，刚好每隔1.0s滴一滴，该同学骑摩托车，先使之加速到某一速度，然后熄火，让摩托车沿直线滑行，如图是某次实验中水泥路面上的部分水滴（左侧是起点）。设该同学质量为50kg，摩托车的质量为75kg，根据该同学的实验结果可估算（）（下图长度单位：ｍ）（1）骑摩托车行驶至D点时的速度大小为_________；（2）骑摩托车加速时的加速度大小为________；（3）骑摩托车加速时的牵引力大小为__________N。参考答案：（1）__14.5________;

（2）___4.0_______;（3）

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;10.参考答案：（1）小车与滑轮之间的细线与小车平面平行（或与轨道平行）(2分)（2）远小于(3分)（3）根据知，与成正比(3分)11.右图为一道路限速标志牌。《道路交通安全法》明确规定，机动车上道路行驶，不得超过限速标志牌标明的最高时速。质量为1200kg的某汽车在公路上行驶，轮胎与路面间的最大静摩擦力为16000N。若该汽车经过半径为30m的水平弯路时，汽车行驶的速度不得高于

m/s；若该汽车驶上圆弧半径为40m的拱形桥桥顶时，汽车行驶的速度不得高于

m/s。(取g=10m/s2)参考答案：20，2012.如图所示，一物体m在沿斜面向上的恒力F作用下，由静止从底端沿光滑的斜面向上做匀加速直线运动，经时间t力F做功为60J，此后撤去力F，物体又经过时间t回到出发点，若以地面为零势能面，物体回到出发点的动能为

▲

；撤去力F时物体的重力势能为

▲

。]参考答案：60J

45J

试题分析：物体沿光滑斜面向上运动一直到回到出发点的过程，只有恒力F做功，根据动能定理，回到出发点的动能。设力F撤去时速度大小为，返回地面后速度大小为，力F撤去前为匀变速直线运动，撤去后仍是匀变速直线运动，则有位移，整理得，即力F撤去时物体动能为，根据动能定理，在力F撤去前，，所以撤去力F时物体的重力势能为。

考点：动能定理

匀变速直线运动13.质点在x轴上运动，其位置坐标x随时间t的变化关系为x=2t2+2t﹣4，则其加速度a=4m/s2．当t=0时，速度为2m/s（x的单位是m，t的单位是s）．参考答案：考点：匀变速直线运动的位移与时间的关系．专题：直线运动规律专题．分析：根据匀变速直线运动的公式x=去分析加速度和初速度．解答：解：根据x=，以及x=2t2+2t﹣4，知a=4m/s2．当t=0时，速度为2m/s．故本题答案为：4，2点评：解决本题的关键掌握匀变速直线运动的位移时间公式x=．三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.利用打点计时器测定匀加速直线运动的小车的加速度的实验中，如图所示，给出了该次实验中，从O点开始，每隔一个计时点取一个计数点的纸带．其中0、1、2、3、4、5、6都为计数点，测得x1=1.40cm，x2=1.90cm，x3=2.38cm，x4=2.88cm，x5=3.39cm，x6=3.87cm．打点计时器的周期T=0.02s．（1）在计时器打出点l、2、3、4、5时，小车的速度分别为：v1=41.3cm/s，v2=53.5cm/s，v3=65.8cm/s，v4=78.4cm/s，v3=90.8cm/s．（计算结果保留一位小数）（2）请根据题干中所给的数据，用较为科学的方法尽可能的准确得到小车的加速度a=3.1_m/s2．（计算结果保留一位小数）参考答案：考点：测定匀变速直线运动的加速度．版权所有专题：实验题．分析：根据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，可以求出打纸带上4点时小车的瞬时速度大小，根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小．解答：解：（1）每隔一个计时点取一个计数点，所以相邻计数点间的时间间隔T=0.04s，根据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得：，（2）根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，得：x4﹣x1=3a1T2x5﹣x2=3a2T2x6﹣x3=3a3T2为了更加准确的求解加速度，我们对三个加速度取平均值得：a=（a1+a2+a3）==3.1m/s2故答案为：（1）65.8；78.4；（2）3.1点评：要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用．15.某实验小组设计了如图(a)所示的实验装置研究加速度和力的关系。（1）在该实验中必须采用控制变量法，应保持______________不变，用钩码重力作为小车所受的拉力。（2）如图(b)是某次实验打出的纸带的一部分，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，电源的频率为50Hz。从纸带上测出x1

=3.20cm，x2

=4.56cm，x5

=8.42cm，x6=9.70cm。则木块加速度大小=__________m/s2（保留2位有效数字）。（3）通过改变钩码的数量，多次重复测量，可得小车运动的加速度a与所受拉力F的关系图象。在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验，得到了两条图线，如图(c)所示。图线_____

_(选填“①”或“②”)是在轨道水平的情况下得到的。（4）随着钩码的数量增大到一定程度，图(c)中的图线明显偏离直线，造成此误差的主要原因是___________。A．小车与轨道之间存在摩擦

B．导轨保持了水平状态C．所挂钩码的总质量太大

D．所用小车的质量太大参考答案：（1）小车质量

（2）1.3

（3）②

（4）C四、计算题：本题共3小题，共计47分16.某球形天体的密度为ρ0，万有引力常量为G．（1）证明：对环绕在密度相同的球形天体表面运行的卫星，运动周期与天体的大小无关．（球的体积公式为V=πR3，其中R为球半径）（2）若球形天体的半径为R，自转的角速度为ω0=，表面周围空间充满厚度d=（小于同步卫星距天体表面的高度）、密度ρ=的均匀介质，试求同步卫星距天体表面的高度．参考答案：考点：万有引力定律及其应用；向心力．专题：万有引力定律的应用专题．分析：（1）由万有引力充当向心力及天体的密度公式联立可求得周期的表达式，可分析与天体半径的关系；（2）由万有引力充当向心力及同步卫星的规律可解得同步卫星距天体表面的高度．解答：解：（1）设环绕球形天体表面运行的卫星的质量为m，运动周期为T，球形天体半径为R，质量为M，由牛顿第二定律有G=mR

①而M=ρ0?πR3②由①②式解得T=，可见T与R无关，为一常量．

（2）设该天体的同步卫星距天体中心的距离为r，同步卫星的质量为m0，则有③又M′=ρ?π[（R+d）3﹣R3]④由②③④式解得r=2R

则该同步卫星距天体表面的高度h=r﹣R=R．答：（1）证明如上；（2）该同步卫星距天体表面的高度为R．点评：本题考查天体的运行规律及同步卫星的规律，要注意明确同步卫星的周期与天体自转周期相同．17.舰载机起降是世界性技术难题，也被比作“刀尖上的舞蹈”，着舰跑道长度只有陆地机场跑道的1/10，尽管航母甲板总长有300多米，但能够提供舰载机起飞、着舰使用的距离只有百米左右，舰载机要在浮动的航母甲板上钩住阻拦索，难度非常大。中国舰载战机“歼-15”成功在“辽宁舰”航空母舰上完成起降着舰，为航母战斗力的组建迈出重要一步。某同学为了研究“歼-15”舰载机的起飞过程，把其运动过程简化如下：其轨道由长为L=1.5m的水平轨道AB和圆弧轨道BC相接，圆弧轨道半径R=2m，圆心在B点正上方O处，弧BC所对的圆心角为=370，具有动力装置的玩具小车质量为m=1kg，从A点开始以恒定功率P=10W由静止开始启动，运动至B点时撤去动力，小车沿圆弧轨道继续运动至C点时对轨道的压力为FN=26N，整个过程所受阻力恒为f=0.1mg（取g=10m/s2，sin370=0.6,cos370=0.8）.求：

（1）动力小车运动至C点时的速度V的大小

（2）求小车加速运动的时间t参考答案：.解析：（1）对小车在C点时受力分析如图所示，则其向心力由支持力和重力的分力提供，由牛顿第二定律可得：----------------（4分）解得：V=6m/s

---------------（2分）（2）选小车为研究对象，在小车从A运动到C的过程中，由动能定理可得：--------------（4分）其中s为圆弧BC的长度，根据几何关系可得：------------（2分）联立可得：t=2.48s

18.（14分）如图所示，两根不计电阻的倾斜平行导轨与水平