山東省濟寧市英才中學(xué)2022年高三物理上學(xué)期期末試卷含解析_第1頁
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山東省濟寧市英才中學(xué)2022年高三物理上學(xué)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.如圖甲所示,半徑為R的圓形導(dǎo)線環(huán)對心、勻速穿過半徑也為R的圓形勻強磁場區(qū)域,規(guī)定逆時針方向的感應(yīng)電流為正。導(dǎo)線環(huán)中感應(yīng)電流i隨時間t的變化關(guān)系如圖乙所示,期中最符合實際的是參考答案:B2.一宇航員到達(dá)半徑為R,密度均勻的某星球表面,做如下實驗,用不可伸長的輕繩拴一質(zhì)量為m的小球,上端固定在O點,如圖甲所示,在最低點給小球某一初速度,使其繞O點在豎直平面內(nèi)做圓周運動,測得繩的拉力大小隨時間的變化規(guī)律如圖乙所示,F(xiàn)1=7F2,設(shè)R、m、引力常量G、F1、F2均為己知量,忽略各種阻力,以下說法正確的是A.小球在最高點的最小速度為零

B.衛(wèi)星繞該星的第一宇宙速度為C.該球表面的重力加速度為

D.星球的質(zhì)量為參考答案:BCD3.在某平直公路上行駛的a車和b車,其速度﹣時間圖象分別為右圖中直線a和曲線b,由圖可知()A.在t1時刻a車與b車相遇B.b車在t2時刻運動方向發(fā)生改變C.t1到t2時間內(nèi)a車的平均速度等于b車的平均速度D.t1到t2時間內(nèi)某時刻兩車的加速度相同參考答案:D【考點】勻變速直線運動的圖像;勻變速直線運動的速度與時間的關(guān)系.【分析】速度時間圖線中圖線的切線的斜率表示加速度,與時間軸所圍面積為位移,即可判斷【解答】解:A、在v﹣t圖象中,與時間軸所圍面積即物體運動的位移,在t1時刻,a車運動的位移大于b車,不可能在此時刻相遇,故A錯誤.B、在v﹣t圖象中,速度的正負(fù)代表方向,故b車在t2時刻運動方向不發(fā)生改變,故B錯誤;C、t1到t2時間內(nèi)a車與時間軸所圍面積小于b車與時間軸所圍面積,故a車的位移小于b車,根據(jù)v=可知a車的平均速度小于b車的平均速度,故C錯誤;D、在v﹣t圖象內(nèi),斜率代表加速度,故t1到t2時間內(nèi)某時刻兩車的加速度相同,故D正確故選:D4.關(guān)于人造地球衛(wèi)星的下列說法中,正確的是()A.人造地球衛(wèi)星做勻速圓周運動時的圓心不一定都在地心B.所有人造地球衛(wèi)星的軌道都在赤道平面內(nèi)C.人造地球衛(wèi)星的發(fā)射場一般選擇在盡可能靠近赤道的地方,且沿地球自轉(zhuǎn)方向發(fā)射D.第一寧宙速度是人造地球衛(wèi)星環(huán)繞地球做勻速圓周運動的最小線速度參考答案:C解析:A、衛(wèi)星運動過程中的向心力由萬有引力提供,故地球必定在衛(wèi)星軌道的中心,即地心為圓周運動的圓心.同步衛(wèi)星由于其周期和地球的自轉(zhuǎn)周期相同,軌道一定在赤道的上空.故A、B錯誤C、人造地球衛(wèi)星的發(fā)射場一般選擇在盡可能靠近赤道的地方,赤道處地球自轉(zhuǎn)線速度較大,且沿地球自轉(zhuǎn)方向發(fā)射,故C正確D、第一寧宙速度是人造地球衛(wèi)星環(huán)繞地球做勻速圓周運動的最大線速度,故D錯誤故選C.5.如圖所示,兩質(zhì)量相等的物塊A、B通過一輕質(zhì)彈簧連接,B足夠長、放置在水平面上,所有接觸面均光滑。彈簧開始時處于原長,運動過程中始終處在彈性限度內(nèi)。在物塊A上施加一個水平恒力,A、B從靜止開始運動到第一次速度相等的過程中,下列說法中正確的有A.當(dāng)A、B加速度相等時,系統(tǒng)的機械能最大B.當(dāng)A、B加速度相等時,A、B的速度差最大C.當(dāng)A、B的速度相等時,A的速度達(dá)到最大D.當(dāng)A、B的速度相等時,彈簧的彈性勢能最大參考答案:BCD解析:處理本題的關(guān)鍵是對物體進行受力分析和運動過程分析,使用圖象處理則可以使問題大大簡化。對A、B在水平方向受力分析如圖,F(xiàn)1為彈簧的拉力;當(dāng)加速度大小相同為a時,對A有,對B有,得,在整個過程中A的合力(加速度)一直減小而B的合力(加速度)一直增大,在達(dá)到共同加速度之前A的合力(加速度)一直大于B的合力(加速度),之后A的合力(加速度)一直小于B的合力(加速度)。兩物體運動的v-t圖象如圖,tl時刻,兩物體加速度相等,斜率相同,速度差最大,t2時刻兩物體的速度相等,A速度達(dá)到最大值,兩實線之間圍成的面積有最大值即兩物體的相對位移最大,彈簧被拉到最長;除重力和彈簧彈力外其它力對系統(tǒng)正功,系統(tǒng)機械能增加,tl時刻之后拉力依然做正功,即加速度相等時,系統(tǒng)機械能并非最大值。二、填空題:本題共8小題,每小題2分,共計16分6.右圖為“研究一定質(zhì)量氣體在體積不變的條件下,壓強變化與溫度變化關(guān)系”的實驗裝置示意圖.在燒瓶A中封有一定質(zhì)量的氣體,并與氣壓計相連,初始時氣壓計兩側(cè)液面平齊.(1)若氣體溫度升高,為使瓶內(nèi)氣體的體積不變,應(yīng)將氣壓計右側(cè)管_____(填“向上”或“向下”)緩慢移動,直至________.(2)(單選)實驗中多次改變氣體溫度,用Dt表示氣體升高的溫度,用Dh表示氣壓計兩側(cè)管內(nèi)液面高度差的變化量.則根據(jù)測量數(shù)據(jù)作出的圖線應(yīng)是:_______參考答案:(1)向上(2分),氣壓計左管液面回到原來的位置(2分)(2)A(2分)7.在將空氣壓縮裝入氣瓶的過程中,溫度保持不變,外界做了24kJ的功。現(xiàn)潛水員背著該氣瓶緩慢地潛入海底,若在此過程中,瓶中空氣的質(zhì)量保持不變,且放出了5kJ的熱量。在上述兩個過程中,空氣的內(nèi)能共減小________kJ,空氣________(選填“吸收”或“放出”)的總熱量為________kJ。參考答案:(1)交流(2)(3)1.38.某同學(xué)用如圖所示裝置來驗證機械能守恒定律.將單擺用磁鐵懸掛在鐵質(zhì)黑板上的O點,在O點下方將穿在圓環(huán)狀磁鐵的細(xì)鐵釘同樣吸在黑板上的P點,同時在黑板上用粉筆畫一條水平線MN,將細(xì)線拉直,讓非磁性擺球從MN上的A點由靜止釋放.當(dāng)其擺至另一側(cè)最高點時,觀察其位置是否在水平線上,從而驗證擺球在此過程中在誤差范圍內(nèi)機械能是否守恒.(1)為進行多次實驗驗證,該同學(xué)通過調(diào)整

,然后再次重復(fù)實驗.(2)在實驗中,該同學(xué)發(fā)現(xiàn)小球擺至右側(cè)最高點時位置總比水平線MN略低,造成該結(jié)果的原因是

(寫出一條即可).參考答案:(1)P點的高度;(2)運動過程中受到摩擦阻力.【考點】驗證機械能守恒定律.【分析】小球釋放后,只有重力做功,機械能守恒,當(dāng)碰到釘子后,機械能仍守恒,為多次實驗驗證,則可改變P點的高度;小球在擺動過程中,因存在摩擦阻力,則擺至右側(cè)最高點時位置總比水平線MN略低.【解答】解:(1)由題意可知,由于小球釋放后,只有重力做功,機械能守恒,因此只要小球另一側(cè)最高點在同一水平線即可,為了多次進行實驗驗證,可通過調(diào)整P點的高度,再次重復(fù)實驗;(2)在實驗中該同學(xué)發(fā)現(xiàn)小球擺至右側(cè)最高點時位置總比水平線MN略低,造成該結(jié)果的原因可能是受到摩擦阻力,故答案為:(1)P點的高度;(2)運動過程中受到摩擦阻力.9.加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系”的實驗裝置如圖所示.(1)在平衡小車與桌面之間摩擦力的過程中,打出了一條紙帶如圖所示.計時器打點的時間間隔為0.02s.從比較清晰的點起,每5個點取一個計數(shù)點,量出相鄰計數(shù)點之間的距離.該小車的加速度a=______m/s2.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

(2)平衡摩擦力后,將5個相同的砝碼都放在小車上.掛上砝碼盤,然后每次從小車上取一個砝碼添加到砝碼盤中,測量小車的加速度.小車的加速度a與砝碼盤中砝碼總重力F的實驗數(shù)據(jù)如下表:砝碼盤中砝碼總重力F(N)0.1960.3920.5880.7840.980加速度a(m·s-2)0.691.181.662.182.70請根據(jù)實驗數(shù)據(jù)在圖中作出a-F的關(guān)系圖象.(3)根據(jù)提供的實驗數(shù)據(jù)作出的a-F圖線不通過原點.請說明主要原因.參考答案::(1)a==m/s2=0.16m/s2或a==m/s2=0.15m/s2.(3)小車、砝碼盤和砝碼組成的系統(tǒng)所受合外力為砝碼盤和砝碼的總重力,而表中數(shù)據(jù)漏計了砝碼盤的重力,導(dǎo)致合力F的測量值小于真實值,a-F的圖線不過原點.答案:(1)0.16(0.15也算對)(2)如下圖所示(3)未計入砝碼盤的重力ks5u10.盧瑟福通過如圖所示的實驗裝置發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子。(1)盧瑟福用a粒子轟擊_______核,第一次實現(xiàn)了原子核的____________。(2)關(guān)于該實驗,下列說法中正確的是(

)A.通過顯微鏡來觀察熒光屏上a粒子所產(chǎn)生的閃光B.銀箔可以吸收產(chǎn)生的新粒子C.實驗必須在真空、密封容器內(nèi)進行D.測出新產(chǎn)生的粒子的質(zhì)量和電量,明確這就是氫原子核參考答案:(1)氮,人工轉(zhuǎn)變;(2)D

11.如圖所示,連通器的三支管水銀面處于同一高度,A、B管上端封閉,C管上端開口,今在C管中加入一定量的水銀,且保持溫度不變,則穩(wěn)定后A管內(nèi)的水銀柱高度____(選填“大于”、“等于”或“小于”)B管內(nèi)水銀柱高度,A管內(nèi)氣體壓強改變量____

(選填“大于”、“等于”或“小于”)B管內(nèi)氣體壓強改變量。參考答案:12.為了探究物體做功與物體速度變化的關(guān)系,現(xiàn)提供如圖所示的器材,讓小車在橡皮筋的作用下彈出后,沿木板滑行.請思考探究思路并回答下列問題(打點計時器交流電頻率為50Hz).(1)為了消除摩擦力的影響應(yīng)采取什么措施?答:將木板的一端用木塊墊起適當(dāng)?shù)母叨龋剐≤嚹芟禄纯桑?2)當(dāng)我們分別用相同的橡皮筋1條、2條、3條、……并起來進行第1次、第2次、第3次、……實驗時,每次實驗中橡皮筋拉伸的長度都應(yīng)保持一致,我們把第1次實驗時橡皮筋對小車做的功記為W.(3)由于橡皮筋對小車做功而使小車獲得的速度可以由打點計時器和紙帶測出,如下圖所示的是其中四次實驗打出的部分紙帶.

(4)試根據(jù)第(2)、(3)項中的信息,填寫下表:次數(shù)1234橡皮筋對小車做功W

小車速度v(m/s)

v2(m2/s2)

從表中數(shù)據(jù)可得出結(jié)論:____________________________________________________.

參考答案:固定打點計數(shù)器(1分)緩慢勻速(1分)次數(shù)1234

橡皮筋對小車做功W2W3W4W三行各1分,有錯不得分小車速度v(m/s)1.01.4151.732.0v2(m2/s2)1.02.03.04.0結(jié)論:橡皮筋對小車做的功與小車速度的平方成正比13.如圖所示為一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在某時刻的波形圖,A為沿傳播方向上的某一質(zhì)點(該時刻位于平衡位置),該時刻A質(zhì)點的運動方向是____________(選填“向右”、“向左”、“向上”、“向下”)。如果該質(zhì)點振動的頻率為2Hz,則此列波的傳播速度大小為____________m/s。

參考答案:向下

8三、簡答題:本題共2小題,每小題11分,共計22分14.如圖,光滑絕緣底座上固定兩豎直放置、帶等量異種電荷的金屬板a、b,間距略大于L,板間電場強度大小為E,方向由a指向b,整個裝置質(zhì)量為m?,F(xiàn)在絕綠底座上施加大小等于qE的水平外力,運動一段距離L后,在靠近b板處放置一個無初速度的帶正電滑塊,電荷量為q,質(zhì)量為m,不計一切摩擦及滑塊的大小,則(1)試通過計算分析滑塊能否與a板相撞(2)若滑塊與a板相碰,相碰前,外力F做了多少功;若滑塊與a板不相碰,滑塊剛準(zhǔn)備返回時,外力F做了多少功?參考答案:(1)恰好不發(fā)生碰撞(2)【詳解】(1)剛釋放小滑塊時,設(shè)底座及其裝置的速度為v由動能定理:放上小滑塊后,底座及裝置做勻速直線運動,小滑塊向右做勻加速直線運動當(dāng)兩者速度相等時,小滑塊位移絕緣底座的位移故小滑塊剛好相對絕緣底座向后運動的位移,剛好不相碰(2)整個過程絕緣底座位移為3L則答:(1)通過計算分析可各滑塊剛好與a板不相撞;(2)滑塊與a板不相碰,滑塊剛準(zhǔn)備返回時,外力F做功為3qEL。15.(4分)已知氣泡內(nèi)氣體的密度為1.29kg/,平均摩爾質(zhì)量為0.29kg/mol。阿伏加德羅常數(shù),取氣體分子的平均直徑為,若氣泡內(nèi)的氣體能完全變?yōu)橐后w,請估算液體體積與原來氣體體積的比值。(結(jié)果保留一位有效數(shù)字)。參考答案:設(shè)氣體體積為,液體體積為氣體分子數(shù),(或)則

(或)解得

(都算對)解析:微觀量的運算,注意從單位制檢查運算結(jié)論,最終結(jié)果只要保證數(shù)量級正確即可。設(shè)氣體體積為,液體體積為氣體分子數(shù),(或)則

(或)解得

(都算對)四、計算題:本題共3小題,共計47分16.某興趣小組對一輛自制遙控小車的性能進行研究.他們讓這輛小車在水平的直軌道上由靜止開始運動,并將小車運動的全過程記錄下,通過處理轉(zhuǎn)化為υ—t圖象,如圖9所示(除2s~10s時間段圖象為曲線外,其余時間段圖象均為直線).已知在小車運動的過程中,2s~14s時間段內(nèi)小車的功率保持不變,在14s末停止遙控而讓小車自由滑行,小車的質(zhì)量為1.0kg,可認(rèn)為在整個運動過程中小車所受到的阻力大小不變.求:(1)小車所受到的阻力大小;(2)小車勻速行駛階段的功率;(3)小車在加速運動過程中(指圖象中0~10秒內(nèi))位移的大小.參考答案:(1)-1.5N(2)9W(3)42m解析:(1)在14s~18s時間段a=

由圖象可得:a=m/s2=-1.5m/s2Ff=ma=-1.5N(負(fù)號表示力的方向與運動方向相反)(2)在10s~14s小車做勻速運動,牽引力大小F與Ff大小相等

F=1.5NP=Fυ=1.5×6W=9W

(3)速度圖象與橫軸之間的“面積”等于物體運動的位移0~2s內(nèi)

x1=×2×3m=3m

2s~10s內(nèi)根據(jù)動能定理(若Ff僅指大小則應(yīng)表示為)解得x2=39m加速過程中小車的位移大小為:x=x1+x2=42m【思路點撥】(1)在14s末停止遙控而讓小車自由滑行,小車只受摩擦力,故可以可以先求加速度,再求出合力,等于摩擦力;

(2)勻速階段,牽引力等于阻力,速度已知,直接根據(jù)公式P=Fv求解;

(3)前2秒位移根據(jù)運動學(xué)公式求解,2s到10s為變加速過程,其位移可以由動能定理求解.17.如圖所示,光滑水平面上固定一傾斜角為37°的粗糙斜面,緊靠斜面底端有一質(zhì)量為4kg的木板,木板與斜面底端之間通過微小弧形軌道相接,以保證滑塊從斜面滑到木板的速度大小不變.質(zhì)量為2kg的滑塊從斜面上高h(yuǎn)=5m處由靜止滑下,到達(dá)傾斜底端的速度為v0=6m/s,并以此速度滑上木板左端,最終滑塊沒有從木板上滑下.已知滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ2=0.2,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:(1)斜面與滑塊間的動摩擦因數(shù)μ1;(2)滑塊從滑上木板到與木板速度相同經(jīng)歷的時間;(3)木板的最短長度.參考答案:【考點】:動能定理的應(yīng)用;功能關(guān)系.【專題】:動能定理的應(yīng)用專題.【分析】:(1)滑塊從斜面下滑的過程,根據(jù)動能定理列式求

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