山東省淄博市張店區(qū)第四中學2022年高三物理下學期期末試卷含解析

山東省淄博市張店區(qū)第四中學2022年高三物理下學期期末試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.（多選）如圖所示，在坐標系xOy中，有邊長為a的正方形金屬線框abcd，其一條對角線ac和y軸重合、頂點a位于坐標原點O處．在y軸的右側的Ⅰ、Ⅳ象限內有一垂直紙面向里的勻強磁場，磁場的上邊界與線框的ab邊剛好重合，左邊界與y軸重合，右邊界與y軸平行．t=0時刻，線圈以恒定的速度v沿垂直于磁場上邊界的方向穿過磁場區(qū)域．取沿a→b→c→d→a的感應電流方向為正，則在線圈穿越磁場區(qū)域的過程中，感應電流i隨時間t變化的圖線是（）A．B．C．D．參考答案：考點：導體切割磁感線時的感應電動勢．專題：電磁感應與圖像結合．分析：在0﹣時間內，ab邊切割磁感線運動，根據(jù)右手定則判斷感應電流的方向，根據(jù)E=BLv判斷感應電動勢的大小變化．在﹣時間內，cd邊切割磁感線運動，根據(jù)右手定則判斷感應電流的方向，根據(jù)E=BLv判斷感應電動勢的大小變化．解答：解：在0﹣時間內，ab邊切割磁感線運動，根據(jù)右手定則，知感應電流的方向為abcda，為正，切割的有效長度在均勻減小，所以感應電流的大小在均勻減?。讴仌r間內，cd邊切割磁感線運動，根據(jù)右手定則感應電流的方向為adcba，為負，切割的有效長度在均勻減小，所以感應電流的大小在均勻減?。蔄正確，B、C、D錯誤．故選A．點評：解決本題的關鍵掌握右手定則判定感應電流的方向，以及掌握切割產(chǎn)生的感應電動勢大小公式E=BLv．2.如圖所示，在粗糙水平面上放置A、B、C三個物塊，物塊之間由兩根完全相同的輕彈簧相連接，兩彈簧的伸長量相同，且它們之間的夾角∠ABC＝120°，整個系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)。已知A物塊所受的摩擦力大小為f，則B物塊所受的摩擦力大小為A. B. C. D.參考答案：B試題分析：對A水平方向上受彈簧的拉力T和水平面的靜摩擦力f作用，根據(jù)共點力平衡條件可知：T＝f，由于兩根彈簧相同，且伸長量相同，因此，兩彈簧上的彈力大小相等，對B，水平方向受兩彈簧的拉力和水平面的靜摩擦力f′作用，根據(jù)共點力平衡條件可知：f′＝2Tcos60°＝f，故選項B正確。考點：本題主要考查了物體的受力分析、共點力平衡條件的應用問題，屬于中檔偏低題。3.關于運動和力的關系，下列說法正確的是

A、如果物體不受外力作用，則一定處于靜止狀態(tài)

B、物體的速度方向發(fā)生變化，不一定受到力的作用

C、物體的速度大小發(fā)生變化，一定受到力的作用

D、物體做圓周運動，合外力提供向心力參考答案：C4.如圖所示是氫原子的能級圖，一群處于n=4能級的氫原子發(fā)生躍遷，釋放出不同頻率的光子，利用這些光子照射逸出功為3.20eV的金屬鈣，則下列說法中正確的是A.隨能級n的增加氫原子能量減小B.電子發(fā)生躍遷時，可放出3種不同頻率的光C.釋放出最大頻率的光子照射金屬鈣，電子的最大初動能為12.75eVD.釋放出最大頻率的光子照射金屬鈣，發(fā)生光電效應的遏止電壓為9.55V參考答案：D【詳解】A、根據(jù)量子力學計算，氫原子能級為，隨能級n的增加氫原子能量增大，故選項A錯誤；B、一群處于n=4能級的氫原子發(fā)生躍遷，可放出種不同頻率的光，故選項B錯誤；CD、從n=4躍遷到n=1輻射的光子頻率最大，有：，照射金屬鈣時根據(jù)光電效應方程知光電子的最大初動能為：，發(fā)生光電效應的遏止電壓，故選項D正確，C錯誤；故選D5.（單選）下列說法中正確的是()A．氣體的溫度升高時，分子的熱運動變得劇烈，分子的平均動能增大，撞擊器壁時對器壁的作用力增大，從而氣體的壓強一定增大B．氣體體積變小時，單位體積的分子數(shù)增多，單位時間內打到器壁單位面積上的分子數(shù)增多，從而氣體的壓強一定增大C．壓縮一定量的氣體，氣體的內能一定增加D．分子a只在b作用下從遠處趨近固定不動的分子b，當a到達受b的作用力為零處時，a的動能一定最大參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.馬拉著質量為60kg的雪橇，從靜止開始用80s的時間沿平直冰面跑完1000m。設雪橇在運動過程中受到的阻力保持不變，并且它在開始運動的8s時間內做勻加速直線運動，從第8s末開始，馬拉雪橇做功的功率保持不變，繼續(xù)做直線運動，最后一段時間雪橇做的是勻速直線運動，速度大小為15m/s，已知開始運動的8s內馬拉雪橇的平均功率是8s后功率的一半。則在整個運動過程中馬拉雪橇做功的平均功率是________W；雪橇在運動過程中所受阻力大小是_________N。參考答案：答案：687；48.27.用力傳感器“研究有固定轉動軸物體的平衡”．（1）安裝力矩盤后，需要做一些檢查，寫出其中一項檢查措施并說明該措施的檢查目的

．（2）將力傳感器安裝在橫桿上，通過細線連接到力矩盤．盤面上畫有等間距的同心圓．實驗操作和器材使用均無誤．在懸掛點A掛上一個鉤碼后，傳感器讀數(shù)為0.75N．在懸掛點B再掛上一個相同鉤碼后，力矩盤仍維持原狀位置，則力傳感器讀數(shù)應接近

N．參考答案：、（1）如“檢查力矩盤的重心是否在轉軸處，使力矩盤重力力矩為零”；“力矩盤是否在豎直平面內，使各力力矩在同一平面內”等

（2分）

（2）18.2012年11月23日上午，艦載機殲-15在我國首艘航母“遼寧航”上成功起降．可控核反應堆是驅動航空母艦的理想設備，其工作原理是利用重核裂變反應釋放出大量核能獲得動力．是若干核反應的一種，其中n為中子，X為待求粒子，為X的個數(shù)，則X是

（選填“質子”、“中子”或“電子”），＝

．參考答案：中子，29.如圖所示，質量為M的小車靜止在光滑的水平地面上，車上裝有半徑為R的半圓形光滑軌道?，F(xiàn)將質量為m的小球放于半圓形軌道的邊緣上，并由靜止開始釋放，當小球滑至半圓形軌道的最低點位置時，小車移動的距離為______________，小球的速度為_________參考答案：14.（3分）在一次探究活動中，某同學用如圖（a）所示的裝置測量鐵塊A與放在光滑水平桌面上的金屬板B之間的動摩擦因數(shù)，已知鐵塊A的質量mA=1.5㎏，用水平恒力F向左拉金屬板B，使其向左運動，彈簧秤示數(shù)的放大情況如圖所示，g取10m/s2，則A、B間的動摩擦因數(shù)=

0.28-0.30

參考答案：1）0.29～0.30（3分）

（2）0.8011.某研究性學習小組設計了以下方法來測量物體的帶電量.如圖所示的小球是一個外表面鍍有金屬膜的空心塑料球，用絕緣絲線懸掛于O點，O點固定一個可測量絲線偏離豎直方向角度的量角器，M、N是兩塊相同的、正對著平行放置的金屬板（加上電壓后其內部電場可看作勻強電場）.另外還要用到的器材有天平、刻度尺、電壓表、直流電流表、開關、滑動變阻器及導線若干.該小組的實驗步驟如下，請你幫助該小組完成：

（1）用天平測出小球的質量，按上圖所示進行器材的安裝，并用刻度尺測出M、N板之間的距離，使小球帶上一定的電量.

（2）連接電路（請在圖中的虛線框中畫出實驗所用的電路圖，電源、開關已經(jīng)畫出）.

（3）閉合開關，調節(jié)滑動變阻器滑片的位置，讀出多組相應的電壓表的示數(shù)和絲線的偏轉角度.

（4）以電壓為縱坐標，以__________為橫坐標作出過原點的直線，求出直線的斜率.

（5）小球的帶電量=__________________.（用、、等物理量表示）參考答案：（1）如圖（a）.（4分）（2）

（4分）（3）

（4分）提示：帶電小球的受力如圖b，根據(jù)平衡條件有，又有，聯(lián)立解得，，所以應以為橫坐標.12.如圖所示，為一平拋小球運動的示意圖，對圖中小球所處位置進行測量得：位置點1與位置點4豎直距離為15cm，位置點4與位置點7的豎直距離為25cm，各位置點之間的水平距離均為5cm。則（1）小球拋出時的速度大小為

m/s。（2）小球拋出點

（填“在”或“不在”）位置點1處。（3）小球在位置點4時的豎直速度是

m/s。（空氣阻力不計，g=10m/s2，保留二位有效數(shù)字）參考答案：（1）1.5

（2）不在

0.6713.某同學在描繪平拋運動軌跡時，得到的部分軌跡曲線如圖所示。在曲線上取A、B、C三個點，測量得到A、B、C三點間豎直距離=10.20cm，=20.20cm，A、B、C三點間水平距離=12.40cm，g取10m／s2，則物體平拋運動的初速度大小為______m／s，軌跡上B點的瞬時速度大小為________m/s。（計算結果保留三位有效數(shù)字）參考答案：1.24m/s

1.96m/s據(jù)題意，由于物體做平拋運動，則有h2-h1=gt2，可以求出物體在AB、BC段的運動時間為t=0.1s，則物體做平拋運動的初速度為v0=x/t=1.24m/s；軌跡上B點的速度為vB=，vx=1.24m/s，vy=(h1+h2)/2t=1.52m/s，則B點的速度為：vB=1.96m/s。三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（簡答）如圖所示，在水平地面上固定一傾角θ=37°、表面光滑的斜面，物體A以初速度v1沿斜面上滑，同時在物體A的正上方，有一物體B以初速度v2=2.4m/s水平拋出，當A上滑到最高點時，恰好被B物體擊中．A、B均可看作質點，sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g=10m/s2．求：（1）物體A上滑時的初速度v1；（2）物體A、B間初始位置的高度差h．參考答案：（1）物體A上滑時的初速度v1是6m/s．（2）物體A、B間初始位置的高度差h是6.8m．解：（1）物體A上滑過程中，由牛頓第二定律得：mgsinθ=ma設物體A滑到最高點所用時間為t，由運動學公式：0=v1﹣at物體B做平拋運動，如圖所示，由幾何關系可得：水平位移x=；其水平方向做勻速直線運動，則x=v2t聯(lián)立可得：v1=6m/s（2）物體B在豎直方向做自由落體運動，則hB=物體A在豎直方向：hA=如圖所示，由幾何關系可得：h=hA+hB聯(lián)立得：h=6.8m答：（1）物體A上滑時的初速度v1是6m/s．（2）物體A、B間初始位置的高度差h是6.8m．15.內表面只反射而不吸收光的圓筒內有一半徑為R的黑球，距球心為2R處有一點光源S，球心O和光源S皆在圓筒軸線上，如圖所示．若使點光源向右半邊發(fā)出的光最后全被黑球吸收，則筒的內半徑r最大為多少？參考答案：自S作球的切線S?，并畫出S經(jīng)管壁反射形成的虛像點，及由畫出球面的切線N，如圖1所示，由圖可看出，只要和之間有一夾角，則筒壁對從S向右的光線的反射光線就有一部分進入球的右方，不會完全落在球上被吸收．由圖可看出，如果r的大小恰能使與重合，如圖2，則r?就是題所要求的筒的內半徑的最大值．這時SM與MN的交點到球心的距離MO就是所要求的筒的半徑r．由圖2可得??????????

（1）由幾何關系可知

（2）由（1）、（2）式得

（3）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.一個用絕緣材料制成的扁平薄圓環(huán)，其內、外半徑分別為、，厚度可以忽略。兩個上下表面都帶有電荷，每個面的電荷面密度為已知常量。薄圓環(huán)繞通過環(huán)心垂直環(huán)面的軸以轉動。將一半徑為、電阻為并與薄圓環(huán)共面的導線圓環(huán)與薄圓環(huán)同心放置。試求：

（1）薄圓環(huán)轉動時在圓心處產(chǎn)生的磁感應強度為多少？

（2）若薄圓環(huán)以大小不變的角加速度減速轉動，時刻的角速度為，在薄圓環(huán)減速運動過程中導線圓環(huán)中的感應電動勢為多少？提示：（1）角加速度表示單位時間里角速度的變化量。

（2）半徑為、通有電流的圓線圈（環(huán)形電流），在圓心處產(chǎn)生的磁感應強度為（為已知常量）參考答案：（1）（2）17.質量為m的物體放在地球赤道上隨地球自轉，物體對地面的壓力大小為FN，已知地球的半徑為R，自轉周期為T，引力常量為G，某同學根據(jù)以上信息求得地球的質量M，他的求解過程如下：

則（1）請判斷該同學的計算過程和結