山東省淄博市南定中學(xué)2022年高三物理期末試卷含解析

山東省淄博市南定中學(xué)2022年高三物理期末試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.（單選）人站在臺(tái)階式自動(dòng)扶梯上不動(dòng)，隨扶梯向上勻速運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（）A．重力對(duì)人做負(fù)功B．摩擦力對(duì)人做正功C．支持力對(duì)人做正功D．合力對(duì)人做功為零參考答案：：解：人站在自動(dòng)扶梯上不動(dòng)，隨扶梯向上勻速運(yùn)動(dòng)，受重力和支持力，重力做負(fù)功，支持力做正功，合外力為零，所以合外力做功等于零．人不受摩擦力，所以沒(méi)有摩擦力做功．故A、C、D正確，B錯(cuò)誤．本題選錯(cuò)誤的，故選：B2.如圖所示，水平傳送帶AB距離地面的高度為h，以恒定速率v0順時(shí)針運(yùn)行．甲、乙兩相同滑塊（視為質(zhì)點(diǎn)）之間夾著一個(gè)壓縮輕彈簧（長(zhǎng)度不計(jì)），在AB的正中間位置輕放它們時(shí)，彈簧瞬間恢復(fù)原長(zhǎng)，兩滑塊以相同的速率分別向左、右運(yùn)動(dòng)．下列判斷正確的是（）A．甲、乙滑塊不可能落在傳送帶的左右兩側(cè)B．甲、乙滑塊可能落在傳送帶的左右兩側(cè)，但距釋放點(diǎn)的水平距離一定相等C．甲、乙滑塊可能落在傳送帶的同一側(cè)，但距釋放點(diǎn)的水平距離一定不相等D．若甲、乙滑塊能落在同一點(diǎn)，則摩擦力對(duì)甲乙做的功一定相等參考答案：D【考點(diǎn)】功的計(jì)算；摩擦力的判斷與計(jì)算；平拋運(yùn)動(dòng)．【分析】彈簧彈開(kāi)后，兩滑塊以相同的速率分別向左、右運(yùn)動(dòng)．根據(jù)滑塊的受力判斷物體的運(yùn)動(dòng)，需討論滑塊彈簧后的速度與傳送帶的速度的大?。窘獯稹拷猓篈B、設(shè)v大于v0．彈簧立即彈開(kāi)后，甲物體向左做初速度為v，加速度為a的勻減速運(yùn)動(dòng)．乙物體向向右做初速度為v，（若v大于v0），則乙也做加速度為a的勻減速運(yùn)動(dòng)．若甲乙都一直做勻減速運(yùn)動(dòng)，兩個(gè)物體落地后，距釋放點(diǎn)的水平距離相等，若甲做勻減速運(yùn)動(dòng)，乙先做勻減速后做運(yùn)動(dòng)，則水平距離不等，故AB錯(cuò)誤．CD、若v小于v0．彈簧立即彈開(kāi)后，甲物體向左做初速度為v，加速度為a的勻減速運(yùn)動(dòng)．速度為零后可以再向相反的方向運(yùn)動(dòng)．整個(gè)過(guò)程是做初速度為v，加速度和皮帶運(yùn)動(dòng)方向相同的減速運(yùn)動(dòng)．乙物體做初速度為v，加速度為a的勻加速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)方向和加速度的方向都和皮帶輪的運(yùn)動(dòng)方向相同．甲乙到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度相同．落地的位置在同一點(diǎn)，此過(guò)程摩擦力對(duì)甲乙做的功一定相等．故C錯(cuò)誤，D正確．故選：D．3.某一時(shí)刻，一物體沿水平和豎直方向的分速度分別為8m/s和6m/s，則該物體的速度大小是（）A．2m/s B．6m/s C．10m/s D．14m/s參考答案：C【考點(diǎn)】運(yùn)動(dòng)的合成和分解．【分析】合速度與分速度遵循平行四邊形定則，直接作圖合成即可．【解答】解：速度是矢量，其合成遵循平行四邊形定則，如圖故合速度為：v==m/s=10m/s故選：C．4.如圖所示，在光滑絕緣斜面上放置一矩形鋁框abcd,鋁框的質(zhì)量為m、電阻為R，斜面上ef線與gh線間有垂直斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，ef//gh//pq//ab,eh>bc。如果鋁框從磁場(chǎng)上方的某一位置由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。則從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到ab邊到達(dá)gh線之前的速度(v)—時(shí)間(t)圖象可能正確的有：（

）

參考答案：5.下列表述正確的是A．牛頓發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力定律并且通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)出了引力常數(shù)B．在赤道上發(fā)射同一衛(wèi)星時(shí)，向東發(fā)射比向西發(fā)射消耗的能量要多些C．在空中某點(diǎn)拋出一個(gè)物體（不計(jì)阻力），該物體的運(yùn)動(dòng)可以分解為自由落體運(yùn)動(dòng)和沿初始拋出方向的勻速運(yùn)動(dòng)D．在國(guó)際單位制中，力學(xué)的基本單位有牛頓、米和秒?yún)⒖即鸢福篊二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖甲所示，利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)量小車(chē)沿斜面下滑時(shí)所受阻力的示意圖，小車(chē)拖在斜面上下滑時(shí)，打出的一段紙帶如圖乙所示，其中O為小車(chē)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)打出的點(diǎn)。設(shè)在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)所受阻力恒定。(1)已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電頻率為50Hz，則小車(chē)下滑的加速度α=

▲

m/s2，打E點(diǎn)時(shí)小車(chē)速度=

▲

m/s（均取兩位有效數(shù)字）。(2)為了求出小車(chē)在下滑過(guò)程中所受的阻力，可運(yùn)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律或動(dòng)能定理求解，在這兩種方案中除知道小車(chē)下滑的加速度a、打E點(diǎn)時(shí)速度、小車(chē)質(zhì)量m、重力加速度g外，利用米尺還需要測(cè)量哪些物理量，列出阻力的表達(dá)式。方案一：需要測(cè)量的物理量

▲

，阻力的表達(dá)式（用字母表示）

▲

；方案二：需要測(cè)量的物理量

▲

，阻力的表達(dá)式（用字母表示）

▲

。參考答案：量斜面的長(zhǎng)度L和高度H,

(前1分,后2分)

方案二:測(cè)量斜面長(zhǎng)度L和高度H,還有紙帶上OE距離S,7.黑洞是一種密度極大的天體，從黑洞發(fā)出的光子都無(wú)法掙脫引力而射出．若在某黑洞表面可以不斷的發(fā)射出一種頻率為γ的光子，光子貼著黑洞表面射出后恰可以沿著黑洞表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)行周期為T(mén)，引力常量為G，則此黑洞的平均密度為

參考答案：8.某同學(xué)研究小車(chē)在斜面上的運(yùn)動(dòng)，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄了小車(chē)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移，得到一段紙帶如圖所示。在紙帶上選取幾個(gè)相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔均為T(mén)，B、C和D各點(diǎn)到A的距離為s1、s2和s3。由此可算出小車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度大小

，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打C點(diǎn)時(shí)，小車(chē)的速度大小vc＝

。（用已知的物理量符號(hào)表示）參考答案：a=(s2-2s1)/T2或a=(s3-2s2+s1)/T2或a=(s3-s2-s1)/2T2

vc=(s3-s1)/2T9.一個(gè)圓盤(pán)邊緣系一根細(xì)繩，繩的下端拴著一個(gè)質(zhì)量為m的小球，圓盤(pán)的半徑是r，繩長(zhǎng)為L(zhǎng)，圓盤(pán)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)小球隨著一起轉(zhuǎn)動(dòng)，并且細(xì)繩與豎直方向成θ角，如圖所示，則圓盤(pán)的轉(zhuǎn)速是______.參考答案：10.做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的小車(chē)帶動(dòng)紙帶通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,打出的部分計(jì)數(shù)點(diǎn)如圖所示.每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出來(lái),打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的是50Hz的低壓交流電.（結(jié)果均保留兩位小數(shù)）①相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔是

ｓ，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打“2”時(shí),小車(chē)的速度v2=

m/s.②小車(chē)的加速度大小為_(kāi)_______m/s2（要求用逐差法求加速度）③請(qǐng)你依據(jù)本實(shí)驗(yàn)原理推斷第7計(jì)數(shù)點(diǎn)和第8計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離大約是

cm參考答案：①

01

、

0.49

；②

0.88

；③

9.74

11.質(zhì)量相等的兩輛汽車(chē)以相同的速度分別通過(guò)半徑皆為R的凸形橋的頂部與凹形橋底部時(shí)，兩橋面各受的壓力之比F1：F2=

。參考答案：12.在“用DIS探究牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)中（1）下圖（左）是本實(shí)驗(yàn)的裝置圖，實(shí)驗(yàn)采用分體式位移傳感器，其發(fā)射部分是圖中的_____，與數(shù)據(jù)采集器連接的是______部分．（填①或②）（2）上圖（右）是用DIS探究加速度與力的關(guān)系時(shí)所得到的a–F實(shí)驗(yàn)圖象，由圖線可知，小車(chē)的質(zhì)量為_(kāi)__________kg．參考答案：（1）①，②

（每空格1分）（2）m=0.77kg13.（4分）圖甲為一個(gè)電燈兩端的電壓與通過(guò)它的電流的變化關(guān)系曲線，由圖可知，兩者不成線性關(guān)系，這是由于

。如圖乙所示，將這個(gè)電燈與20的定值電阻R串聯(lián)，接在電動(dòng)勢(shì)為8V的電源上，則電燈的實(shí)際功率為

W。（不計(jì)電流表電阻和電源內(nèi)阻）參考答案：答案：隨電壓的增大，燈變亮，燈絲溫度升高，電阻率變大，電阻變大；0．6三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.某研究性學(xué)習(xí)小組用較粗的銅絲和鐵絲相隔較近距離插入蘋(píng)果中，制成了一個(gè)蘋(píng)果電池，現(xiàn)在用如圖甲所示器材來(lái)測(cè)定蘋(píng)果電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。設(shè)計(jì)好合適的電路后，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，改變電源兩端的電壓U和流過(guò)電源的電流I，記錄多組U、I的數(shù)據(jù)，填入事先設(shè)置的表格中，然后逐漸增大銅絲和鐵絲插入的深度，重復(fù)上述步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。按照插入深度逐漸增加的順序，利用相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，在U-I坐標(biāo)系中繪制圖象，如圖乙中的a、b、c所示。⑴實(shí)驗(yàn)器材有：電流表（量程1ｍＡ，內(nèi)阻不計(jì)）；電壓表（量程1Ｖ，內(nèi)阻約1k）；滑動(dòng)變阻器R1(阻值0～200Ω)；滑動(dòng)變阻器R2(阻值0～10kΩ)，該電路中應(yīng)選用滑動(dòng)變阻器

▲

(選填“R1”或“R2”)。⑵某同學(xué)根據(jù)正確設(shè)計(jì)的電路將圖甲中實(shí)物圖連接出一部分，請(qǐng)將剩余部分連接起來(lái)。⑶在該實(shí)驗(yàn)中，隨電極插入的深度增大，電源電動(dòng)勢(shì)

▲

，電源內(nèi)阻

▲

（均選填“增大”、“減小”或“不變”）。⑷圖線b對(duì)應(yīng)的電路中，當(dāng)外電路總電阻R=2000Ω時(shí)，該電源的輸出功率P=

▲

W（計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。參考答案：

⑴R2（2分）

⑵

如右圖(2分)

⑶不變

減小（各2分）

⑷3.20×10-4

（3.10×10-4～3.30×10-4）15.在“把電流表改裝為電壓表”的實(shí)驗(yàn)中，測(cè)電流表G的內(nèi)阻時(shí)備有下列器材：A．待測(cè)電流表（量程lmA，內(nèi)阻約幾十歐）B．滑動(dòng)變阻器（阻值范圍0﹣100Ω）C．滑動(dòng)變阻器（阻值范圍0﹣20kΩ）．D．電阻箱（0﹣999.9Ω）E．電阻箱（0﹣9999Ω）F．電源（電動(dòng)勢(shì)6V，有內(nèi)阻）G．電源（電動(dòng)勢(shì)15V，有內(nèi)阻）H．開(kāi)關(guān)．導(dǎo)線①若采用如圖所示電路測(cè)定電流表G的內(nèi)阻，并要求有較高的精確度，以上器材中，R1應(yīng)選用

，R2應(yīng)選用

，電源應(yīng)選用

（用器材前的英文字母表示）②實(shí)驗(yàn)要進(jìn)行的步驟有：A．合上開(kāi)關(guān)S1B．合上開(kāi)關(guān)S2C．將R1的阻值調(diào)到最大D．調(diào)節(jié)R1的阻值，使電流表指針滿偏E．調(diào)節(jié)R2的阻值，使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度一半處F．記下R2的阻值并斷開(kāi)S1G．按上圖所示連接好實(shí)驗(yàn)電路以上步驟，合理的順序是G、C、

、

、E、F（用步驟前的英文字母表示）．③若在步驟F中讀得R2的阻值是40.0Ω，則電流表內(nèi)阻Rg=

Ω，若要將該電流表改裝成量程是6V的電壓表，則表的刻度盤(pán)上原0.4mA處應(yīng)改寫(xiě)成

V④若用兩只完全相同的表頭G，分別改裝成一只電流表和一只電壓表，一位同學(xué)不小心做實(shí)驗(yàn)時(shí)誤將兩只改裝后的表串起來(lái)連接在一閉合電路中，發(fā)現(xiàn)接通電路后兩只表的指針都偏轉(zhuǎn)，但是電壓表的指針偏轉(zhuǎn)角度比電流表大得多．請(qǐng)簡(jiǎn)要說(shuō)明原因

．參考答案：①C；D；G②A、D、B③40.0；2.4④兩表串聯(lián)后，通過(guò)電流表的總電流與電壓表的電流相等，由于電流表改裝成大量程電流表是并聯(lián)較小的分流電阻，所以大部分電流通過(guò)了分流電阻，通過(guò)表頭的電流很小，所以電流表的指針偏轉(zhuǎn)角度較小；電壓表的指針有明顯偏轉(zhuǎn)．【考點(diǎn)】伏安法測(cè)電阻．【分析】“半偏電流法”測(cè)定電流表G的內(nèi)電阻Rg的實(shí)驗(yàn)中，先閉合S1，R1必須調(diào)節(jié)到最高阻值是為了保護(hù)該電路的用電器；本實(shí)驗(yàn)在R＞＞R2的條件下，所以電流表兩端的電壓很小，S1閉合前，R2不須調(diào)節(jié)到最大；當(dāng)S2接通時(shí)，R2有電流流過(guò)，R2和Rg并聯(lián)，并聯(lián)后的電阻減小，總電流增加，當(dāng)電流表示數(shù)從滿偏電流I1調(diào)到半偏電流時(shí)，R2中電流稍大于，則R2＜Rg．【解答】解：①本實(shí)驗(yàn)在R＞＞R2的條件下進(jìn)行，則R1應(yīng)選用C，R2應(yīng)選用D，電源應(yīng)選用G②選接好電路，先閉合S1，R1必須調(diào)節(jié)到最高阻值，使電流表指針滿偏，再閉合開(kāi)關(guān)S2，調(diào)節(jié)R2的阻值，使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度一半處，記下R2的阻值并斷開(kāi)S1，確定阻值，故合理的順序是G、C、A、D、B、E、F．③根據(jù)并聯(lián)電路的規(guī)律知：兩條支路電流相同時(shí)電阻相等，則若在步驟F中讀得R2的阻值是40.0Ω，則電流表內(nèi)阻Rg=R2=40.0Ω電流表改裝成量程是6V的電壓表，因1mA對(duì)應(yīng)的電壓值為6V，電流與電壓成正比，則0.4mA對(duì)應(yīng)的電壓值為0.4×6V=2.4V．④兩表串聯(lián)后，通過(guò)電流表的總電流與電壓表的電流相等，由于電流表改裝成大量程電流表是并聯(lián)較小的分流電阻，所以大部分電流通過(guò)了分流電阻，通過(guò)表頭的電流很小，所以電流表的指針偏轉(zhuǎn)角度較小；電壓表的指針有明顯偏轉(zhuǎn)．故答案為：①C；D；G②A、D、B③40.0；2.4④兩表串聯(lián)后，通過(guò)電流表的總電流與電壓表的電流相等，由于電流表改裝成大量程電流表是并聯(lián)較小的分流電阻，所以大部分電流通過(guò)了分流電阻，通過(guò)表頭的電流很小，所以電流表的指針偏轉(zhuǎn)角度較??；電壓表的指針有明顯偏轉(zhuǎn)．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.（10分）某游樂(lè)場(chǎng)中有一種叫“空中飛椅”的游樂(lè)設(shè)施，其基本裝置是將繩子上端固定在轉(zhuǎn)盤(pán)上，繩子下端連接座椅，人坐在飛椅上隨轉(zhuǎn)盤(pán)旋轉(zhuǎn)而在空中飛旋。若將人與座椅看成質(zhì)點(diǎn)，則可簡(jiǎn)化為如圖所示的物理模型。其中P為處于水平面內(nèi)的轉(zhuǎn)盤(pán)，可繞豎直轉(zhuǎn)軸OO′轉(zhuǎn)動(dòng)，設(shè)輕繩長(zhǎng)L=10m，人與座椅的總質(zhì)量m=60kg，轉(zhuǎn)盤(pán)靜止時(shí)人與轉(zhuǎn)軸之間的距離d=4m,此時(shí)座椅離地面H=3m。轉(zhuǎn)盤(pán)慢慢加速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后轉(zhuǎn)速保持穩(wěn)定，此時(shí)人與轉(zhuǎn)軸之間的距離變?yōu)镈=10m且保持不變。不計(jì)空氣阻力，繩子不可伸長(zhǎng)，取g=10m/s2。問(wèn)：

（1）轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，人距地面的高度？（2）最后轉(zhuǎn)盤(pán)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的角速度大約為多少？（3）若轉(zhuǎn)盤(pán)穩(wěn)定轉(zhuǎn)動(dòng)后，一位游客隨身帶的手機(jī)突然滑下來(lái)。手機(jī)著地后，正在轉(zhuǎn)軸中心處的管理員發(fā)現(xiàn)這一情況后，跑過(guò)來(lái)?yè)焓謾C(jī)。問(wèn)他至少應(yīng)該跑多遠(yuǎn)才行？參考答案：解析：（1）設(shè)轉(zhuǎn)盤(pán)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)繩子與豎直方向間的夾角為θ，質(zhì)點(diǎn)所處的位置和受力情況如圖所示，可得

（2分）質(zhì)點(diǎn)上升的高度h=L（1－cosθ）=2m

H‘=（H+h）=5m（2分）（2）人與座椅所受合力提供向心力F合=mgtanθ=mω2D

②（2分）代入數(shù)據(jù)解得ω=rad/s

③（1分）（3）手機(jī)滑下來(lái)后沿圓周的切線方向平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)手機(jī)從拋出至落地的水平距離為x，則

x=vt=ωDt（1分）手機(jī)下落時(shí)間為t，有H‘=gt2（1分）管理員跑動(dòng)的距離為（2分）聯(lián)立解得s=5m.

（1分）17.如圖，板長(zhǎng)為間距為的平行金屬板水平放置，兩板間所加電壓大小為，足夠大光屏PQ與板的右端相距為，且與板垂直。一帶正電的粒子以初速度沿兩板間的中心線射入，射出電場(chǎng)時(shí)粒子速度的偏轉(zhuǎn)角為。已知，，不計(jì)粒子的重力。

(1)求粒子的比荷；(2)若在兩板右側(cè)MN、光屏PQ間加如圖所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，要使粒子不打在光屏上，求磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B的取值范圍；

(3)若在兩板右側(cè)MN、光屏PQ間僅加電場(chǎng)強(qiáng)度大小為、方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)電場(chǎng)。設(shè)初速度方向所在的直線與光屏交點(diǎn)為O點(diǎn)，取O點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，水平向右為正方向，垂直紙面向外為軸的正方向，建立如圖所示的坐標(biāo)系，求粒子打在光屏上的坐標(biāo)。參考答案：(1)設(shè)粒于射出電場(chǎng)時(shí)速度v的