2022屆山東省煙臺市高三（上）期末物理試題（解析版）

1、 2022屆山東省煙臺市高三（上）期末物理試題高三物理1答題前，考生先將自己的姓名、考生號、座號填寫在相應位置。2選擇題答案必須用2B鉛筆（按填涂樣例）正確填涂；非選擇題答案必須用0.5毫米黑色簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3請按照題號在各題目的答題區(qū)域內作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。保持卡面清潔，不折疊、不破損。一、單項選擇題：本題共8小題，每小題3分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1. 如圖所示，用一個質量不計的網兜把足球掛在光滑豎直墻壁上的A點，足球與墻壁的接觸點為B。若只增大懸繩的長度，足球始終保持靜止狀態(tài)，關于懸繩對球

2、的拉力F和墻壁對球的支持力，下列說法正確的是（）A. F和都增大B. F增大，減小C. F減小，增大D. F和的合力不變【答案】D【解析】【詳解】ABC對小球受力分析，由平衡條件得懸繩對球的拉力F滿足墻壁對球的支持力滿足所以當增大懸繩的長度時，夾角減小，則由幾何關系知增大，減小，所以 F和都減小，故ABC錯誤；D因為足球始終保持靜止狀態(tài)，所以合力為零，故D正確。故選D。2. 在同一平直公路上行駛的甲、乙兩輛汽車，其圖像分別如圖中直線a和曲線b所示，直線a和曲線b相切于點。下列說法正確的是（）A. 甲車做勻速運動，乙車做加速運動B. 在運動過程中，乙車始終沒有超過甲車C. 在的時間內，甲車的速度

3、大于乙車的速度D. 在時間內，甲車的平均速度大于乙車的平均速度【答案】B【解析】【詳解】AC因為圖像的斜率代表速度，由圖像可以看出甲車做勻速運動，乙車做減速運動，且在的時間內，甲車的速度小于乙車的速度，在時刻兩車共速，故AC錯誤；B 從圖像可以看出甲車位置始終沒有超過乙車，只有在時刻兩車相遇，故B正確；D由圖像可得在時間內，甲車和乙車的位移分別為所以 由 得在時間內，甲車的平均速度小于乙車的平均速度，故D錯誤。故選B。3. 某同學將鐵架臺放在豎直電梯的底板上，將力傳感器上端固定在鐵架臺的鐵夾上，力傳感器下端懸掛一個質量為m的鉤碼。當電梯從1樓由靜止開始運行到5樓停止的過程中，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集到

4、傳感器受到的拉力F隨時間t的變化如圖所示，忽略由于輕微抖動引起的示數(shù)變化。下列說法正確的是（）A. abc過程與def過程中電梯運動的方向相反B. ab過程鉤碼處于超重狀態(tài)，bc過程鉤碼處于失重狀態(tài)C. abc過程中鉤碼的機械能先增加后減少D. 曲線abc與線段ac包圍的面積等于曲線def與線段df包圍的面積【答案】D【解析】【詳解】A當電梯從1樓由靜止開始運行到5樓停止的過程中運動方向沒有發(fā)生變化，選項A錯誤；B由圖可知ab過程和bc過程拉力F均大于重力，說明鉤碼處于超重狀態(tài)，加速度向上，電梯加速上升，選項B錯誤；Cabc過程中電梯加速上升，當加速上升過程中，鉤碼的機械能增加，選項C錯誤；D

5、F-t圖像中面積表示力對時間的積累，即沖量。由圖可知，從a到f記錄了電梯的一個運動過程：先向上加速，然后勻速，最后減速；即加速過程和減速過程的動量變化量大小相等，由動量定理可知，加速過程和減速過程的合外力沖量相等，故曲線abc與線段ac包圍的面積等于曲線def與線段df包圍的面積，選項D正確。故選D。4. 一輛汽車在平直公路上由靜止開始啟動，汽車先保持牽引力不變，當速度為時達到額定功率，此后以額定功率繼續(xù)行駛，最后以速度勻速行駛。若汽車所受的阻力f為恒力，汽車運動過程中的速度為、加速度為a、牽引力為F、牽引力的功率為P，則下列圖像中可能正確的是（）A. B. C. D. 【答案】C【解析】【詳

6、解】A因為汽車先保持牽引力不變，由牛頓第二定律可得又因為汽車所受的阻力f為恒力，所以開始階段汽車做勻加速直線運動，所以v-t圖像開始應有一段傾斜的直線，故A錯誤；BC因為當速度為時達到額定功率，此后以額定功率繼續(xù)行駛，則滿足即F與v成反比，F(xiàn)與 成正比，所以F-v圖像中段圖像應為曲線，F(xiàn)與圖像中段圖像應為直線，故B錯誤，C正確；D因為當速度為之前，保持牽引力不變，則功率滿足即P與v成正比，所以P-v圖像中段圖像應為過原點的直線，故D錯誤。故選C。5. 如圖所示，固定斜面傾角為，在斜面上方的點將一個可視為質點的小球以不同大小的初速度水平向右朝斜面拋出，當初速度的大小為時，小球運動到斜面上的過程中

7、位移最小，重力加速度為g。則小球在空中的運動時間為（）A. B. C. D. 【答案】B【解析】【詳解】當初速度的大小為時，小球運動到斜面上的過程中位移最小，則小球的位移與斜面垂直，有解得故選B。6. 如圖，一容器的內壁是半徑為r的半球面，容器固定在水平地面上。在半球面水平直徑的一端有一質量為m（可視為質點）的小滑塊P，它在容器內壁由靜止開始下滑到最低點，在最低點時的向心加速度大小為a，已知重力加速度大小為g。則由靜止下滑到最低點的過程中克服摩擦力做的功為（）A. B. C. D. 【答案】A【解析】【詳解】在最低點由牛頓第二定律有由靜止下滑到最低點的過程中有聯(lián)立解得故選A。7. 某同學設計了

8、一種利用放射性元素衰變的電池，該電池采用金屬空心球殼結構，如圖所示，在金屬球殼內部的球心位置放有一小塊與球殼絕緣的放射性物質，放射性物質與球殼之間是真空，球心處的放射性物質的原子核發(fā)生衰變，向四周均勻發(fā)射電子，電子的電荷量為e。已知單位時間內從放射性物質射出的電子數(shù)為N，在金屬殼外表面有一塊極小的圓形面積S，其直徑對球心的張角為弧度，則通過S的電流大小約為（）A. B. C. D. 【答案】A【解析】【詳解】單位時間內從放射性物質射出的電子數(shù)為N，則t時間內從放射性物質射出的電荷量結合幾何關系可知在金屬殼外表面有一塊極小的圓形面積S上的電荷量為根據(jù)電流的定義有故選A。8. 如圖甲所示，質量的木

9、板靜止在粗糙的水平地面上，木板與地面間的動摩擦因數(shù)，在木板的左端放置一個質量的物塊，物塊可視為質點，物塊與木板間的動摩擦因數(shù)。設木板足夠長，現(xiàn)對物塊施加一個水平向右的力F，力F隨時間t的變化如圖乙所示。已知最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等，取，則下面四個圖中能正確反映物塊受到木板的摩擦力大小f隨時間t變化的是（）A. B. C. D. 【答案】C【解析】【詳解】由題意鐵塊與木板之間摩擦力的最大值為木板與地面間的摩擦力的最大值為當時，木板和鐵塊相對地面靜止又由圖像可得 所以0-4s時間內圖像與F-t圖像相同；當，并且木板和鐵塊一起相對地面加速運動時，設此時系統(tǒng)的加速度為a，根據(jù)牛頓第二定律，對整體有

10、對鐵塊有可得從此關系式可以看出，當時，M、m相對靜止，則對整體有對鐵塊即即所以0-10s內圖像如圖C，故ABD錯誤，C正確。故選C。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題4分，共 16分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。9. 如圖所示，質量為3m的小球B靜止在光滑水平面上，質量為m、速度為的小球A與小球B發(fā)生正碰，碰撞可能是彈性的，也可能是非彈性的，因此碰撞后小球B的速度可能有不同的值。碰撞后小球B的速度大小可能是（）A. B. C. D. 【答案】BC【解析】【詳解】若A、B發(fā)生的是彈性碰撞，對A、B碰撞過程由動量守恒定律可得

11、則由機械能守恒定律可得解得碰撞后小球B的速度大小為若A、B發(fā)生的是完全非彈性碰撞，則碰后兩者共速，即動量守恒定律可得解得碰撞后小球B的速度大小為即碰撞后小球B的速度大小范圍為故選BC。10. 如圖甲所示，一條電場線與Ox軸重合，取點電勢為零，Ox方向上各點電勢隨x變化的情況如圖乙所示。若在點由靜止釋放一電子，電子僅受電場力的作用，則下列判斷正確的是（）A. 電子將沿Ox軸負方向運動B. 電子的電勢能將增加C. 電子運動的加速度先減小后增大D. 該電場線可能是等量異種點電荷間的電場線【答案】CD【解析】【詳解】A由圖像可知沿x軸正方向電勢越來越高則電場強度方向沿x軸負方向，所以電子所受電場力方向

12、沿x軸正方向，所以電子將沿Ox軸正方向運動，則A錯誤；B電場力做正功，電勢能減小，所以B錯誤；C電勢隨x變化的圖像的斜率表示電場強度，由圖像可知電場強度先減小后增大，所以電子運動的加速度先減小后增大，則C正確；D該電場線可能是等量異種點電荷間的連線上的電場線如圖所示，所以D正確；故選CD。11. 2021年2月10日，“天問一號”探測器成功被火星捕獲，進入環(huán)火軌道，探測器被火星捕獲后經過多次變軌才能在火星表面著陸。已知火星直徑為地球直徑的倍，火星質量為地球質量的k倍，地球半徑為R，地球表面的重力加速度為g。若探測器在半徑為r的軌道1上繞火星做勻速圓周運動的動能為，變軌到火星附近的軌道2上做勻速

13、圓周運動后，動能增加了，以下判斷正確的是（）A. 軌道2的半徑為B. 軌道2的半徑為C. “天問一號”在軌道2時的速率約為D. “天問一號”在軌道2時的速率為【答案】BD【解析】【詳解】AB根據(jù)則軌道1上的動能軌道2上的動能解得A錯誤B正確；CD由題意火星直徑為地球直徑的P倍，則在星球表面，根據(jù)萬有引力等于重力得解得則在星球表面，根據(jù)萬有引力提供向心力得解得因為C錯誤D正確。故選BD。12. 如圖所示，一“”形金屬導軌MPQ固定在水平面上，金屬導軌左端接一阻值為的電阻，軌道電阻不計，空間存在垂直于導軌平面的勻強磁場，磁感應強度。在金屬導軌右側E位置處垂直于MQ邊放置一足夠長的、質量為電阻不計的

14、光滑金屬棒，此時金屬棒與M點間的距離為2m，之后在外力作用下，金屬棒以的初速度從E位置處水平向右運動2m到達了F位置處，已知此過程中，通過金屬棒的電流保持恒定，下列說法中正確的是（）A. 此過程用時1.5sB. 金屬棒做勻減速直線運動C. 此過程中外力做功1.5JD. 此過程中通過電阻R的電荷量為1.5C【答案】ACD【解析】【詳解】D此過程中通過電阻R的電荷量為選項D正確；A開始時回路的電流為因電流不變，則選項A正確；C運動2m后到達F點時解得v=1m/s則此過程中產生電能即克服安培力做功為此過程中由動能定理解得W=1.5J 選項C正確；B因為則對導體棒而言，xv乘積不變，則導體棒的運動不是

15、勻減速運動，選項B錯誤。故選ACD。三、非選擇題：本題共6小題，共60分。13. 某實驗小組利用如圖甲所示裝置驗證小鐵球在豎直平面內擺動過程中機械能守恒。將力傳感器固定，不可伸長的輕繩一端系住小球，另一端連接力傳感器，若某次實驗記錄輕繩拉力大小隨時間的變化如圖乙所示，其中是實驗中測得的最大拉力值。（1）現(xiàn)用游標卡尺測得小球的直徑如圖丙所示，則小球的直徑為_cm；（2）觀察圖乙中拉力峰值隨時間變化規(guī)律，分析形成這一結果的主要原因是_；（3）若測得小球質量為m，直徑為d，輕繩長為l，小球釋放位置到最低點的高度差為h，重力加速度為g，小球由靜止釋放到第一次運動到最低點的過程中，驗證該過程小球機械能守

16、恒的表達式為_（用題中給定的字母表示）。【答案】 . 1.220 . 空氣阻力的影響 . 【解析】【詳解】（1）1 小球的直徑為（2）2 根據(jù)F-t圖像可知小球做周期性的擺動，每次經過最低點的拉力最大，而最大拉力逐漸減小，說明經過最低點的最大速度逐漸減小，則主要原因是空氣阻力做負功，導致機械能有損失（3）3 小球由靜止釋放到第一次運動到最低點過程中，重力勢能的減小量根據(jù)圓周運動，在最低點則動能即動能的增量當機械能守恒，即表達式為 14. 電導是描述導體導電性能的物理量。電導在數(shù)值上等于電阻的倒數(shù)，其單位是西門子，單位符號S。某實驗小組要測量一段金屬絲（電導約為0.1S）的電導，可供選擇的器材有

17、：電壓表V（量程10V，內阻約）；電流表A（量程200mA，內阻約為）；定值電阻（阻值為）； 滑動變阻器（最大阻值）；滑動變阻器（最大阻值）；電源E（電動勢12V，額定電流2A，內阻不計）；開關一個，導線若干。實驗小組設計了如圖甲所示的測量電路。（1）為了更準確地測量的電導，滑動變阻器應選用_（選填“”或“”）；（2）請用筆畫線代替導線，在答題卡上將實物圖連接成完整電路_；（3）實驗時，調節(jié)滑動變阻器，并記錄滑片處于不同位置時電壓表的示數(shù)U和電流表的示數(shù)I，作出的圖像如圖乙所示，由此可求得金屬絲的電導為_S（保留2位有效數(shù)字），從設計原理來看，其測量值_（選填“大于”或“小于”）真實值?！敬鸢?/p>

18、】 . . . 0.15 . 大于【解析】【詳解】（1）1為了更準確地測量的電導，滑動變阻器采用分壓電路，則應選用R1；（2）2電路連線如圖；（3）3可求得金屬絲的電阻則電導為4從設計原理來看，電阻的測量值偏小，則電導測量值大于真實值。15. 兩列簡諧橫波分別沿x軸正方向和負方向傳播，兩波源分別位于和處，波源的振幅均為3cm，傳播速度相同。如圖所示為時刻兩列波的圖像，此刻平衡位置在和的P、Q兩質點剛開始振動，且時刻，質點第一次到達波谷處。質點M的平衡位置處于處。求：（1）簡諧波的傳播速度v及兩列波的相遇時刻：（2）從到內，質點M運動的路程。【答案】（1）3s；（2）6cm【解析】【詳解】（1）

19、由已知可得（2）經分析知：右側波在時傳播到質點M，左側波經時傳播到質點M ，在內，質點M不動，內，質點M運動半個周期內，兩列波分別在質點M的振動情況恰好相反，即質點M不動，所以內，質點M運動的路程16. 衛(wèi)星攜帶一探測器在半徑為4R的圓軌道I上繞地球做勻速圓周運動。在A點，衛(wèi)星上的輔助動力裝置短暫工作，將探測器沿運動方向射出（設輔助動力裝置噴出的氣體質量可忽略）。若探測器恰能完全脫離地球的引力范圍，即到達距地球無限遠時的速度恰好為零，而衛(wèi)星沿新的橢圓軌道運動，如圖所示，A、B兩點分別是其橢圓軌道的遠地點和近地點（衛(wèi)星通過A、B兩點時的線速度大小與其距地心距離的乘積相等）。地球質量為M，探測器的

20、質量為m，衛(wèi)星的質量為，地球半徑為R，引力常量為G，已知質量分別為、的兩個質點相距為時，它們之間的引力勢能為，求：（1）衛(wèi)星剛與探測器分離時，衛(wèi)星的線速度大??；（2）衛(wèi)星運行到近地點B時距地心的距離a。【答案】（1）；（2）【解析】【詳解】（1）當衛(wèi)星與探測器一起繞地球做勻速圓周運動時，由萬有引力定律和牛頓第二定律得設剛分離時，衛(wèi)星的線速度大小為，探測器的線速度大小為，則探測器剛好脫離地球的引力范圍應滿足解得脫離過程由動量守恒定律得（2）分離后衛(wèi)星在橢圓軌道上運行，設近地點B距地心的距離為a，線速度大小為由已知得由機械能守恒定律得由式得17. “高臺滑雪”一直受到一些極限運動愛好者的青睞。挑戰(zhàn)

21、者以某一速度從某曲面飛出，在空中表演各種花式動作，飛躍障礙物（壕溝）后，成功在對面安全著陸。某實驗小組在實驗室中利用物塊演示分析該模型的運動過程：如圖所示，ABC為一段半徑為的光滑圓形軌道，B為圈形軌道的最低點。P為一傾角的固定斜面，為減小在斜面上的滑動距離，在斜面頂端表面處鋪了一薄層防滑木板DE，木板上邊緣與斜面頂端D重合，圓形軌道末端C與斜面頂端D之間的水平距離為。一物塊以某一速度從A端進入，沿圓形軌道運動后從C端沿圓弧切線方向飛出，再經過時間時恰好以平行于薄木板的方向從D端滑上薄木板，物塊始終未脫離薄木板，斜面足夠長。已知物塊質量，薄木板質量，木板與斜面之間的動摩擦因數(shù)，木板與物塊之間的

22、動摩擦因數(shù)，重力加速度，不計空氣阻力，求：（1）物塊滑到圓軌道最低點B時，對軌道的壓力（計算結果可以保留根號）；（2）物塊相對于木板運動的距離；（3）整個過程中，系統(tǒng)由于摩擦產生的熱量?！敬鸢浮浚?）；（2）1.5m；（3）87J【解析】【詳解】（1）物塊由C到D，做拋體運動水平方向物塊恰好以平行于薄木板的方向從D端滑上薄木板，則在D的速度物塊在C點由B到C其中，在B點由牛頓第三定律得（2）物塊剛滑上木板時：對物塊做勻減速直線運動對木板做勻加速直線運動設兩者經時間達到共速 此過程中物塊相對于木板運動的距離（3），此后兩者一起做勻減速直線運動，直到停止。以物塊和木板為整體整個過程中，系統(tǒng)由于摩擦產生的熱量18. 如圖所示