山東省濟(jì)南市第二十二中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理期末試卷含解析

山東省濟(jì)南市第二十二中學(xué)2021-2022學(xué)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.如圖甲所示，在粗糙的水平面上，物塊A在水平向右的外力F的作用下做直線運(yùn)動(dòng)，其v－t圖象如圖乙中實(shí)線所示，下列判斷正確的是()A．在0～1s內(nèi)，外力F的大小恒定B．在1～3s內(nèi)，外力F的大小恒定C．在3～4s內(nèi)，外力F的大小不斷減小D．在3～4s內(nèi)，外力F的大小不斷增大參考答案：ABC2.建筑工人如圖所示的定滑輪裝置運(yùn)送建筑材料。質(zhì)量為70.0kg的工人站在地面上，通過(guò)定滑輪將20.0kg的建筑材料以0.500m/s2的加速度拉升，忽略繩子和定滑輪的質(zhì)量及定滑輪的摩擦，則工人對(duì)地面的壓力大小為(g取10m/s2。)(

)A．510N

B．490N

C．890N

D．910N參考答案：B3.一定質(zhì)量的理想氣體自圖示的狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)C變化到狀態(tài)B，則氣體…（）

A．AC過(guò)程中壓強(qiáng)增大、內(nèi)能增大

B．AC過(guò)程中壓強(qiáng)減小、內(nèi)能不變

C．CB過(guò)程中壓強(qiáng)增大、內(nèi)能增大

D．CB過(guò)程中壓強(qiáng)減小、內(nèi)能增大參考答案：C4.2018年12月27日,北斗三號(hào)基本系統(tǒng)已完成建設(shè),開(kāi)始提供全球服務(wù)其導(dǎo)航系統(tǒng)中部分衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)軌道如圖所示:a為低軌道極地衛(wèi)星；b為地球同步衛(wèi)星；c為傾斜軌道衛(wèi)星,其軌道平面與赤道平面有一定的夾角,周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同.下列說(shuō)法正確的是(

)A.衛(wèi)星a的線速度比衛(wèi)星c的線速度小B.衛(wèi)星b的向心加速度比衛(wèi)星c的向心加速度大C.衛(wèi)星b和衛(wèi)星c的線速度大小相等D.衛(wèi)星a的機(jī)械能一定比衛(wèi)星b的機(jī)械能大參考答案：C【詳解】A、B、C項(xiàng)：人造衛(wèi)星在圍繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中由萬(wàn)有引力提供向心力，根據(jù)萬(wàn)有引力定律和勻速圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)得，解得：，，由題意可知，衛(wèi)星a的軌道半徑小于衛(wèi)星c(b)的軌道半徑，故衛(wèi)星a的線速度大于衛(wèi)星c的線速度；衛(wèi)星b和衛(wèi)星c的周期相同，軌道半徑相同，故衛(wèi)星b的線速度等于衛(wèi)星c的線速度，衛(wèi)星b的向心加速度等于衛(wèi)星c的向心加速度，A、B項(xiàng)錯(cuò)誤，C項(xiàng)正確；D項(xiàng)：由于不知道衛(wèi)星的質(zhì)量關(guān)系，故無(wú)法判斷衛(wèi)星a的機(jī)械能與衛(wèi)星b的機(jī)械能關(guān)系，D項(xiàng)錯(cuò)誤。故選：C。5.如圖所示，小車沿水平地面向右勻加速直線運(yùn)動(dòng)，固定在小車上的直桿與水平地面的夾角為θ，桿頂端固定有質(zhì)量為m的小球．當(dāng)小車的加速度逐漸增大時(shí)，桿對(duì)小球的作用力變化的受力圖（OO′為沿桿方向）是（）A． B． C． D．參考答案：C【考點(diǎn)】牛頓第二定律；力的合成與分解的運(yùn)用．【分析】小球與小車的運(yùn)動(dòng)情況保持一致，當(dāng)小車有水平向右的加速度且逐漸增大時(shí)，小球的加速度也水平向右且逐漸增大，對(duì)小球進(jìn)行受力分析，根據(jù)牛頓第二定律和力的分解即可解題．【解答】解：小球與小車的運(yùn)動(dòng)情況保持一致，故小球的加速度也水平向右且逐漸增大，對(duì)小球進(jìn)行受力分析，豎直方向受平衡力，所以桿子對(duì)小球的力的豎直向上的分量等于重力且不發(fā)生變化，水平方向合力向右并逐漸增大，所以桿子對(duì)小球的作用力的水平分量逐漸增大，故C正確．故選C．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖，傾角為θ的光滑斜面固定在地面上，長(zhǎng)為l、質(zhì)量為m、質(zhì)量分布均勻的軟繩置于斜面上，其上端與斜面頂端齊平．用細(xì)線將質(zhì)量為m的物塊與軟繩連接，物塊由靜止釋放后向下運(yùn)動(dòng)，直到軟繩剛好全部離開(kāi)斜面（此時(shí)物塊未到達(dá)地面）．則在此過(guò)程中，軟繩重力勢(shì)能共變化了mgl（1﹣sinθ）；軟繩離開(kāi)斜面時(shí)，小物塊的速度大小為．參考答案：考點(diǎn)：功能關(guān)系；動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化．分析：分別研究物塊靜止時(shí)和軟繩剛好全部離開(kāi)斜面時(shí)，軟繩的重心離斜面頂端的高度，確定軟繩的重心下降的高度，研究軟繩重力勢(shì)能的減少量．以軟繩和物塊組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象，根據(jù)能量轉(zhuǎn)化和守恒定律求小物塊的速度大?。獯穑航猓何飰K未釋放時(shí)，軟繩的重心離斜面頂端的高度為h1=lsinθ，軟繩剛好全部離開(kāi)斜面時(shí)，軟繩的重心離斜面頂端的高度h2=l，則軟繩重力勢(shì)能共減少mgl（1﹣sinθ）；根據(jù)能量轉(zhuǎn)化和守恒定律：mgl+mgl（1﹣sinθ）=?2mv2得：v=故答案為：mgl（1﹣sinθ），．點(diǎn)評(píng)：本題中軟繩不能看作質(zhì)點(diǎn)，必須研究其重心下降的高度來(lái)研究其重力勢(shì)能的變化．應(yīng)用能量轉(zhuǎn)化和守恒定律時(shí)，能量的形式分析不能遺漏．7.某學(xué)習(xí)小組用如圖所示裝置探究“加速度和力的關(guān)系”。

該小組已經(jīng)測(cè)量了兩個(gè)光電門(mén)間的距離為L(zhǎng)，遮光條的寬度為d，遮光條通過(guò)兩個(gè)光電門(mén)的時(shí)間分別為t1、t2，則：

（1）小車的實(shí)際加速度可以表示為_(kāi)___________（用題中所給物理量表示）

（2）改變所掛鉤碼的數(shù)量，多次重復(fù)測(cè)量。在某次實(shí)驗(yàn)中根據(jù)測(cè)得的多組數(shù)據(jù)可在坐標(biāo)紙上畫(huà)出a－F關(guān)系的點(diǎn)跡（如圖所示）。經(jīng)過(guò)分析，發(fā)現(xiàn)這些點(diǎn)跡存在一些問(wèn)題，產(chǎn)生的主要原因可能是（

）A．軌道與水平方向夾角太大B．軌道保持了水平狀態(tài)，沒(méi)有平衡摩擦力C．所掛鉤碼的總質(zhì)量太大，造成上部點(diǎn)跡有向下彎曲趨勢(shì)D．所用小車的質(zhì)量太大，造成上部點(diǎn)跡有向下彎曲趨勢(shì)參考答案：（1）a=

（2）BC解析：（1）遮光條通過(guò)兩個(gè)光電門(mén)時(shí)的速度分別為v1=d/t1，v2=d/t2。根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律，v22-v12=2aL，解得小車的實(shí)際加速度可以表示為a=。（2）圖線直線部分沒(méi)有過(guò)原點(diǎn)，產(chǎn)生的主要原因可能是軌道保持了水平狀態(tài)，沒(méi)有平衡摩擦力，選項(xiàng)A錯(cuò)誤B正確；圖線上部彎曲產(chǎn)生的主要原因可能是所掛鉤碼的總質(zhì)量太大，造成上部點(diǎn)跡有向下彎曲趨勢(shì)。8.相對(duì)論論認(rèn)為時(shí)間和空間與物質(zhì)的速度有關(guān)；在高速前進(jìn)中的列車的中點(diǎn)處，某乘客突然按下手電筒，使其發(fā)出一道閃光，該乘客認(rèn)為閃光向前、向后傳播的速度相等，都為c，站在鐵軌旁邊地面上的觀察者認(rèn)為閃光向前、向后傳播的速度_______（填“相等”、“不等”）。并且，車上的乘客認(rèn)為，電筒的閃光同時(shí)到達(dá)列車的前、后壁，地面上的觀察者認(rèn)為電筒的閃光先到達(dá)列車的______（填“前”、“后”）壁。參考答案：9.A、B為相同大小的量正三角形板塊，如圖所示鉸接于M、N、P三處并靜止．M、N分別在豎直墻壁上和水平天花板上，A板較厚，質(zhì)量分布均勻，重力為G．B板較薄，重力不計(jì)．三角形的兩條邊均水平．那么，A板對(duì)鉸鏈P的作用力的方向?yàn)檠豊P方向；作用力的大小為G．參考答案：考點(diǎn)：共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用；物體的彈性和彈力．專題：共點(diǎn)力作用下物體平衡專題．分析：對(duì)B分析可知B受拉力的方向，對(duì)A分析找出力臂由力矩平衡可求得作用力的大小．解答：解：因B的重力不計(jì)，B的重力對(duì)平衡沒(méi)有影響，故對(duì)B平衡起作用的只有N和P點(diǎn)，故可將B可以作二力桿處理，則板A對(duì)P的拉力應(yīng)沿NP方向；對(duì)A分析，A受重力和P點(diǎn)的拉力而關(guān)于支點(diǎn)M平衡，設(shè)邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，由幾何關(guān)系可知，重力的力臂為L(zhǎng)1=L，P點(diǎn)的拉力的力矩為L(zhǎng)2=L；則由力矩平衡可知，GL1=FL2，即G?L=F?L解得F=G由牛頓第三定律可知A板對(duì)鉸鏈P的作用力的大小為F′=F=G故答案為：沿NP方向，G．點(diǎn)評(píng)：本題關(guān)鍵在于理解B不計(jì)重力的含義，將B板等效為二力桿．運(yùn)用力矩平衡條件解決此類問(wèn)題．10.現(xiàn)要驗(yàn)證“當(dāng)合外力一定時(shí)，物體運(yùn)動(dòng)的加速度與其質(zhì)量成反比”這一物理規(guī)律。給定的器材如下：一傾角可以調(diào)節(jié)的長(zhǎng)斜面（如圖）、小車、計(jì)時(shí)器一個(gè)、刻度尺、天平、砝碼、鉤碼若干。實(shí)驗(yàn)步驟如下（不考慮摩擦力的影響），在空格中填入適當(dāng)?shù)墓交蛭淖?。①用天平測(cè)出小車的質(zhì)量m②讓小車自斜面上方一固定點(diǎn)A1從靜止開(kāi)始下滑到斜面底端A2，記下所用的時(shí)間t。③用刻度測(cè)量A1與A2之間的距離s。則小車的加速度a＝

。④用刻度測(cè)量A1相對(duì)于A2的高度h。則小車所受的合外力F＝

。⑤在小車中加鉤碼，用天平測(cè)出此時(shí)小車與鉤碼的總質(zhì)量m，同時(shí)改變h，使m與h的乘積不變。測(cè)出小車從A1靜止開(kāi)始下滑到斜面底端A2所需的時(shí)間t。請(qǐng)說(shuō)出總質(zhì)量與高度的乘積不變的原因______________________________。⑥多次測(cè)量m和t，以m為橫坐標(biāo)，以

（填t或t2）為縱坐標(biāo)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作圖。如能得到一條____________線，則可驗(yàn)證“當(dāng)合外力一定時(shí)，物體運(yùn)動(dòng)的加速度與其質(zhì)量成反比”這一規(guī)律。參考答案：③

④；⑤為了使各次測(cè)量中，小車所受的合外力不變；⑥t；過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線

11.（2分）如圖所示，勁度系數(shù)為k1的輕彈簧兩端分別與質(zhì)量為m1、m2的物塊1、2拴接，勁度系數(shù)為k2的輕質(zhì)彈簧上端與物體2拴接，下端壓在桌面上(不拴接)，整個(gè)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，現(xiàn)用力將物體1緩慢豎直上提，直到下面那個(gè)彈簧的下端剛脫離桌面，在此過(guò)程中，物塊2的重力勢(shì)能增加了

，物塊1的重力勢(shì)能增加了

。

參考答案：

答案：

12.如圖所示，為水中兩個(gè)振動(dòng)情況完全相同的波源所形成的圖樣，這是水面波的____________現(xiàn)象；圖是不同頻率的水面波通過(guò)相同的小孔所能達(dá)到區(qū)域的示意圖，則其中水波的頻率最大的是_________圖。

參考答案：答案：干涉

C13.（單選）甲乙丙三輛汽車以相同速度同時(shí)經(jīng)某一路標(biāo)，從此時(shí)開(kāi)始，甲車一直勻速運(yùn)動(dòng)，乙車先勻加速后勻減速，丙車先勻減速后勻加速，他們經(jīng)過(guò)第二塊路標(biāo)時(shí)速度又相等，則先通過(guò)第二塊路標(biāo)的是A、甲車

B、乙車

C、丙車

D、無(wú)法確定參考答案：B三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.如圖，一豎直放置的氣缸上端開(kāi)口，氣缸壁內(nèi)有卡口a和b，a、b間距為h，a距缸底的高度為H；活塞只能在a、b間移動(dòng)，其下方密封有一定質(zhì)量的理想氣體。已知活塞質(zhì)量為m，面積為S，厚度可忽略；活塞和汽缸壁均絕熱，不計(jì)他們之間的摩擦。開(kāi)始時(shí)活塞處于靜止?fàn)顟B(tài)，上、下方氣體壓強(qiáng)均為p0，溫度均為T(mén)0?，F(xiàn)用電熱絲緩慢加熱氣缸中的氣體，直至活塞剛好到達(dá)b處。求此時(shí)氣缸內(nèi)氣體的溫度以及在此過(guò)程中氣體對(duì)外所做的功。重力加速度大小為g。參考答案：試題分析：由于活塞處于平衡狀態(tài)所以可以利用活塞處于平衡狀態(tài)，求封閉氣體的壓強(qiáng)，然后找到不同狀態(tài)下氣體參量，計(jì)算溫度或者體積。開(kāi)始時(shí)活塞位于a處，加熱后，汽缸中的氣體先經(jīng)歷等容過(guò)程，直至活塞開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。設(shè)此時(shí)汽缸中氣體的溫度為T(mén)1，壓強(qiáng)為p1，根據(jù)查理定律有①根據(jù)力的平衡條件有②聯(lián)立①②式可得③此后，汽缸中的氣體經(jīng)歷等壓過(guò)程，直至活塞剛好到達(dá)b處，設(shè)此時(shí)汽缸中氣體的溫度為T(mén)2；活塞位于a處和b處時(shí)氣體的體積分別為V1和V2。根據(jù)蓋—呂薩克定律有④式中V1=SH⑤V2=S（H+h）⑥聯(lián)立③④⑤⑥式解得⑦從開(kāi)始加熱到活塞到達(dá)b處的過(guò)程中，汽缸中的氣體對(duì)外做的功為⑧故本題答案是：點(diǎn)睛：本題的關(guān)鍵是找到不同狀態(tài)下的氣體參量，再利用氣態(tài)方程求解即可。15.如圖所示,在真空中一束平行復(fù)色光被透明的三棱鏡ABC(截面為正三角形)折射后分解為互相分離的a、b、c三種色光,分別照射到三塊板上.則:（1）若將a、b、c三種色光分別通過(guò)某狹縫,則發(fā)生衍射現(xiàn)象最明顯的是哪種色光?（2）若OD平行于CB,三棱鏡對(duì)a色光的折射率na是多少?參考答案：（1）折射率最小的是c光,則它的波長(zhǎng)最長(zhǎng),衍射現(xiàn)象最明顯；（2）（1）由圖知，三種色光，a的偏折程度最大，c的偏折程度最小，知a的折射率最大，c的折射率最?。畡tc的頻率最小，波長(zhǎng)最長(zhǎng)衍射現(xiàn)象最明顯。（2）若OD平行于CB,則折射角，三棱鏡對(duì)a色光的折射率。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖，半徑R=0.9m的四分之一圓弧形光滑軌道豎直放置，圓弧最低點(diǎn)B與長(zhǎng)為L(zhǎng)=1m的水平面相切于B點(diǎn)，BC離地面高h(yuǎn)=0.45m，C點(diǎn)與一傾角為°的光滑斜面連接，質(zhì)量m=1.0kg的小滑塊從圓弧頂點(diǎn)D由靜止釋放，已知滑塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，取g=10m／s2．求：（1）小滑塊剛到達(dá)圓弧的B點(diǎn)時(shí)對(duì)圓弧的壓力：（2）小滑塊到達(dá)C點(diǎn)時(shí)速度的大?。海?）小滑塊從C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到地面所需的時(shí)間．參考答案：⑴設(shè)滑塊到B點(diǎn)速度為VB,由機(jī)械能守恒

在B點(diǎn)：

得N=3mg=30N

由牛頓第三定律，滑塊在B點(diǎn)對(duì)圓弧的壓力大小為30N

⑵由動(dòng)能定理，

⑶滑塊離開(kāi)C點(diǎn)后做平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)其下落h的時(shí)間為t，則由

得t=0.3st=0.3s內(nèi)滑塊的水平位移x=vct=1.2m

而斜面的水平長(zhǎng)度，所以小滑塊從C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到地面所需的時(shí)間為0．3s

17.（14分）圖中給出氫原子最低的四個(gè)能級(jí)，氫原子在這些能級(jí)之間躍遷所輻射的光子的頻率最多有幾種？其中最小的頻率等于多少？（保留兩位有效數(shù)字）

參考答案：解析：（1）從n=4躍遷最多有C42=6種

（6分）（2）最