山東省煙臺市第二十中學(xué)2022年高三物理下學(xué)期期末試卷含解析

山東省煙臺市第二十中學(xué)2022年高三物理下學(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.（單選）一列筒諧橫波在t=0時刻的波形如圖中的實線所示，t=0.02s時刻的波形如圖中虛線所示。若該波的周期T大于0.02s，則該波的傳播速度可能是A．2m／s

B．3m／s

C．4m／s

D．5m／s參考答案：B2.如圖所示，一名消防隊員在模擬演習(xí)訓(xùn)練中，沿著長為12m的豎立在地面上的鋼管往下滑。已知這名消防隊員的質(zhì)量為60㎏，他從鋼管頂端由靜止開始先勻加速再勻減速下滑，滑到地面時速度恰好為零。如果他加速時的加速度大小是減速時的2倍，下滑的總時間為3ｓ,那么該消防隊員（

）A．下滑過程中的最大速度為4m／sB．加速與減速過程的時間之比為1∶2C．加速與減速過程中所受摩擦力大小之比為1∶7D．加速與減速過程的位移大小之比為1∶4參考答案：BC3.某中學(xué)實驗小組的同學(xué)在電梯的天花板上固定一根彈簧秤，使其測量掛鉤（跟彈簧相連的掛鉤）向下，并在鉤上懸掛一個重為10N的鉤碼。彈簧秤彈力隨時間變化的規(guī)律可通過一傳感器直接得出，如圖所示為彈簧秤彈力的F-t圖象。根據(jù)F-t圖象，下列分析正確的是A．從時刻t1到t2，鉤碼處于超重狀態(tài)B．從時刻t3到t4，鉤碼處于失重狀態(tài)C．電梯可能開始停在15樓，先加速向下，接著勻速向下，再減速向下，最后停在1樓D．電梯可能開始停在1樓，先加速向上，接著勻速向上，再減速向上，最后停在15樓參考答案：C4.（多選）在研究平拋運動時，應(yīng)通過多次實驗確定若干個點，描繪出平拋運動的軌跡。在實驗中的下列操作正確的是

A．實驗中所用斜槽末端的切線必須調(diào)到水平

B．每次實驗中小球必須由靜止釋放，初始位置不必相同

C．每次實驗中小球必須從光滑斜槽同一位置由靜止釋放D．在研究平拋運動時，須用重錘線確定y軸方向參考答案：AD

解析：A、通過調(diào)節(jié)使斜槽末端保持水平，是為了保證小球做平拋運動，故A正確；B、因為要畫同一運動的軌跡，必須每次釋放小球的位置相同，且由靜止釋放，以保證獲得相同的初速度，故B錯誤；C、斜槽不是光滑的，故C錯誤；D、在研究平拋運動時，須用重錘線確定y軸方向，故D正確．故選：AD．5.如圖所示為撐桿跳高運動員在比賽中的幾個畫面．下列說法中正確的是（

）A．運動員過最高點時的速度為零；B．撐桿恢復(fù)形變時，彈性勢能完全轉(zhuǎn)化為動能；C．運動員要成功躍過橫桿，其重心必須高于橫桿；D．運動員在上升過程中對桿先做正功后做負(fù)功。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.如圖所示的波形圖，質(zhì)點C經(jīng)過0.5s時間后恰好運動到圖中點（4，3）位置，則這列波可能的周期是

s，最小波速是

m/s。參考答案：(k=0、1、2…)，0.04

7.如圖所示,圓柱繞中心軸順時針轉(zhuǎn)動,穿過打點計時器的紙帶纏繞在圓柱邊緣,不計紙帶的厚度,圓柱的半徑為r=0.05m，打點計時器的打點周期T為0.02秒，圓柱勻速轉(zhuǎn)動時打點計時器持續(xù)打點，圓柱轉(zhuǎn)動一段時間后停止轉(zhuǎn)動,取下紙帶后發(fā)現(xiàn)紙帶上的點跡如圖，刻度尺測得OE兩點間的距離x，（1）用已知量和測得量寫出圓柱轉(zhuǎn)動的角速度表達式

；根據(jù)以上數(shù)據(jù)求得其值為

（2）這種研究問題的思想方法是

參考答案：X/10tr

7.32(7.32-7.38)

化曲為直8.（2）如圖所示，在平靜的水面上有A、B兩艘小船，A船的左側(cè)是岸，在B船上站著一個人，人與B船的總質(zhì)量是A船的10倍。兩船開始時都處于靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)人把A船以相對于地面的速度v向左推出，A船到達岸邊時岸上的人馬上以原速率將A船推回，B船上的人接到A船后，再次把它以原速率反向推出……，直到B船上的人不能再接到A船，試求B船上的人推船的次數(shù)。參考答案：（1）AC（全部答對得4分，選不全但沒有錯誤得2分），

1．8eV（2分）

（2）取向右為正，B船上的人第一次推出A船時，由動量守恒定律得mBv1－mAv=0

（2分）即：v1=

（1分）當(dāng)A船向右返回后，B船上的人第二次將A推出，有mAv＋mBv1=－mAv＋mBv2

（1分）即：v2=

（1分）9.如圖所示，U形管右管橫截面積為左管橫截面積的2倍，在左管內(nèi)用水銀封閉一段長為30cm、溫度為577.5K的空氣柱，左右兩管水銀面高度差為21cm，外界大氣壓為76cmHg．若給左管的封閉氣體降溫，使管內(nèi)氣柱長度變?yōu)?0cm．求：①此時左管內(nèi)氣體的溫度為多少？②左管內(nèi)氣體放出（填“吸收”或“放出”）的熱量，大于（填“大于”、“等于”或“小于”）外界對氣體做的功．參考答案：解：①初狀態(tài)：P1=55cmHg，V1=30S

T1=577.5K降溫后，水銀面左管上升10cm，右管下降5cm．P2=40cmHgV2=20S由理想氣體狀態(tài)方程得：代入數(shù)據(jù)解得：T2=280K②由于體積減小，外界對氣體做功，溫度降低，內(nèi)能減小，根據(jù)熱力學(xué)第一定律知氣體放熱大于外界對氣體做功．答：①此時左管內(nèi)氣體的溫度為280K②左管內(nèi)氣體放熱大于外界對氣體做功．10.在實驗室內(nèi)較精準(zhǔn)地測量到的雙衰變事例是在1987年公布的，在進行了7960小時的實驗后，以68%的置信度認(rèn)出發(fā)生的36個雙衰變事例，已知靜止的發(fā)生雙衰變時，將釋放出兩個電子和兩個中微子（中微子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)都為零），同時轉(zhuǎn)變成一個新核X，則X核的中子數(shù)為

；若衰變過程釋放的核能是E，真空中的光速為c，則衰變過程的質(zhì)量虧損是

．參考答案：11.某興趣小組利用圖甲所示電路測量電源電動勢E和內(nèi)阻r。根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出如下圖所示的R-圖線，其中R為電阻箱讀數(shù)，I為電流表讀數(shù)，由此可得E=_________v,r=_______參考答案：（2）2.9

0.912.如圖所示為熱水系統(tǒng)的恒溫器電路，R1是可變電阻，R2是熱敏電阻，當(dāng)溫度低時，熱敏電阻的阻值很大，溫度高時，熱敏電阻的阻值很小。只有當(dāng)熱水器中的水位達到一定高度（由水位計控制）且水的溫度低于某一溫度時，發(fā)熱器才會開啟并加熱，反之，便會關(guān)掉發(fā)熱器。圖中虛線框中應(yīng)接入的是_______門邏輯電路；為將發(fā)熱器開啟的水溫調(diào)高一些，應(yīng)使可變電阻的阻值_______。參考答案：

答案：與、

減小13.某同學(xué)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(jié)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.（選修3-4）（6分）如圖所示，己知平行玻璃磚的折射率，厚度為。入射光線以入射角60°射到玻璃磚的上表面，經(jīng)玻璃磚折射從下表面射出，出射光線與入射光線平行，求兩平行光線間距離。（結(jié)果可用根式表示）參考答案：解析：∵n=

∴r=300

（2分）

光路圖如圖所示

∴L1=d/cosr=

（2分）

∴L2=L1sin300=

（2分）15.如圖甲所示，斜面傾角為θ=37°，一寬為d=0.65m的有界勻強磁場垂直于斜面向上，磁場邊界與斜面底邊平行。在斜面上由靜止釋放一矩形金屬線框，線框沿斜面下滑，下邊與磁場邊界保持平行。取斜面底部為重力勢能零勢能面，從線框開始運動到恰好完全進入磁場的過程中，線框的機械能E和位移x之間的關(guān)系如圖乙所示，圖中①、②均為直線段。已知線框的質(zhì)量為M=0.1kg，電阻為R=0.06Ω．（取g=l0m·s-2,sin37°=0.6,

cos37°=0.8)求：(1)線框與斜面間的動摩擦因數(shù)μ；(2)線框剛進入磁場到恰好完全進入磁場所用的時間t：(3)線框穿越磁場的過程中，線框中的最大電功率Pm。參考答案：0.5；1/6s；0.54W【詳解】（1）由能量守恒定律，線框減小的機械能等于克服摩擦力做功，則其中x1=0.36m；解得μ=0.5（2）金屬線框進入磁場的過程中，減小的機械能等于克服摩擦力和安培力做的功，機械能均勻減小，因此安培力也是恒力，線框做勻速運動，速度為v1v12=2ax1解得a=2m/s2v1=1.2m/s其中

x2為線框的側(cè)邊長，即線框進入磁場過程中運動的距離，可求出x2=0.2m，則（3）線框剛出磁場時速度最大，線框內(nèi)電功率最大由可求得v2=1.8m/s根據(jù)線框勻速進入磁場時：可得FA=0.2N又因為可得將v2、B2L2帶入可得：四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，AO是具有一定質(zhì)量的均勻細(xì)桿，可繞O軸在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動.細(xì)桿上的P點與放在水平桌面上的圓柱體接觸，圓柱體靠在豎直的擋板上而保持平衡.已知桿與水平面的夾角，球的重力大小為G，豎直擋板對球的壓力大小為，各處摩擦都不計，

試回答下列問題：

（1）作出圓柱體的受力分析圖；

（2）通過計算求出均勻細(xì)桿AO對圓柱體的作用力大小和水平地面對圓柱體的作用力大小.

參考答案：（1）對圓柱體進行受力分析，受力分析圖如圖所示，其中N1、N2、N3分別為桌面、擋板、細(xì)桿對圓柱體的彈力.（4分）

（2）已知豎直擋板對球的彈力大小

根據(jù)平衡關(guān)系：，（2分）

（1分）

豎直方向的平衡關(guān)系為

（2分）將數(shù)據(jù)代入得，.（1分）

17.深空探測一直是人類的夢想。2013年12月14日“嫦娥三號”探測器成功實施月面軟著陸，中國由此成為世界上第3個實現(xiàn)月面軟著陸的國家。如圖所示為此次探測中，我國科學(xué)家在國際上首次采用的由接近段、懸停段、避障段和緩速下降段等任務(wù)段組成的接力避障模式示意圖。請你應(yīng)用學(xué)過的知識解決下列問題。⑴已知地球質(zhì)量約是月球質(zhì)量的81倍，地球半徑約是月球半徑的4倍。將月球和地球都視為質(zhì)量分布均勻的球體，不考慮地球、月球自轉(zhuǎn)及其他天體的影響。求月球表面重力加速度g月與地球表面重力加速度g的比值。⑵由于月球表面無大氣，無法利用大氣阻力來降低飛行速度，我國科學(xué)家用自行研制的大范圍變推力發(fā)動機實現(xiàn)了探測器中途修正、近月制動及軟著陸任務(wù)。在避障段探測器從距月球表面約100m高處，沿與水平面成夾角45°的方向，勻減速直線運動到著陸點上方30m處。已知發(fā)動機提供的推力與豎直方向的夾角為θ，探測器燃料消耗帶來的質(zhì)量變化、探測器高度變化帶來的重力加速度g月的變化均忽略不計，求此階段探測器的加速度a與月球表面重力加速度g月的比值。⑶為避免探測器著陸過程中帶來的過大沖擊，科學(xué)家們研制了著陸緩沖裝置來吸收著陸沖擊能量，即盡可能把探測器著陸過程損失的機械能不可逆地轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌问降哪芰?，如塑性變形能、?nèi)能等，而不通過彈性變形來儲存能量，以避免二次沖擊或其他難以控制的后果。已知著陸過程探測器質(zhì)量（包括著陸緩沖裝置）為m，剛接觸月面時速度為v，從剛接觸月面開始到穩(wěn)定著陸過程中重心下降高度為H，月球表面重力加速度為g月，著陸過程中發(fā)動機處于關(guān)閉狀態(tài)，求著陸過程中緩沖裝置吸收的總能量及探測器受到的沖量。參考答案：（1）

（2）

（3）（1）根據(jù)萬有引力提供星球表面的重力可知，有黃金代換公式有則（2）根據(jù)題目條件畫出受力分析如圖所示，由矢量運算法則畫出三角形如圖2所示，由正弦定理可得：，解得（3）緩沖裝置吸收的能量來源于探測器動能和勢能，由能量守恒定律可得根據(jù)動量定理，探測器受到的沖量等于動量變化18.小明站在水平地面上，手握不可伸長的輕繩一端，繩的另一端系有質(zhì)量為m的小球，甩動手腕，使球在豎直平面內(nèi)做圓周運動，當(dāng)球某次運動到最低點，繩突然斷掉，球飛行水平距離d后落地，如圖所示。已知握繩的手離地面高度為d，手與球之間的繩長為，重力加速度為g，忽略手的運動半徑和空氣阻力。求：（1）繩斷時球的速度大??；（2）繩能承受的量大拉力；（3）改變繩長（繩承受的最大拉力不變），保持手的位置不動，使球重復(fù)上述運動，若繩仍在球運動到最低點時斷掉，要使球拋出的水平距離最大，繩長應(yīng)為多少？最大水平距離為多少？參考答案：見解析（1）設(shè)繩斷后環(huán)做平拋運動時間為t1，

豎直方向：，水平方向：………………（2分）

得……………………（1分）

（2）設(shè)繩能承受的最大拉力大小為Fm,

球做圓周運動的半徑為R=……