山東省菏澤市民喜中學(xué)2022年高三物理上學(xué)期期末試題含解析

山東省菏澤市民喜中學(xué)2022年高三物理上學(xué)期期末試題含解析一、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.（多選題）假設(shè)小球在空氣中下落過(guò)程受到的空氣阻力與球的速率成正比，即f=kv，比例系數(shù)k決定于小球的體積，與其他因素?zé)o關(guān)，讓體積相同而質(zhì)量不同的小球在空氣中由靜止下落，它們的加速度與速度的關(guān)系圖象如圖所示，則（）A．小球的質(zhì)量越大，圖象中的a0越大B．小球的質(zhì)量越大，圖象中的vm越大C．小球的質(zhì)量越大，速率達(dá)到vm時(shí)經(jīng)歷的時(shí)間越短D．小球的質(zhì)量越大，速率達(dá)到vm時(shí)下落的距離越長(zhǎng)參考答案：BD【考點(diǎn)】勻變速直線運(yùn)動(dòng)的圖像．【分析】小球在下落過(guò)程中受到重力和空氣阻力，根據(jù)牛頓第二定律列式分析a與v的關(guān)系，再分析小球的最大速度與其質(zhì)量的關(guān)系．【解答】解：AB、根據(jù)牛頓第二定律得mg﹣f=ma，據(jù)題f=kv，解得a=g﹣v當(dāng)v=0時(shí)，a=a0=g，與小球的質(zhì)量無(wú)關(guān)．當(dāng)a=0時(shí)，v=vm=，可知小球的質(zhì)量m越大，圖象中的vm越大，故A錯(cuò)誤，B正確．C、△t=隨著m的增大而增大，即小球的質(zhì)量越大，速率達(dá)到vm時(shí)經(jīng)歷的時(shí)間越長(zhǎng)，故C錯(cuò)誤．D、m越大，vm越大，速率達(dá)到vm時(shí)經(jīng)歷的時(shí)間越長(zhǎng)，下落的距離越長(zhǎng)，故D正確．故選：BD2.如圖所示，一向右開(kāi)口的汽缸放置在水平地面上，活塞可無(wú)摩擦移動(dòng)且不漏氣，汽缸中間位置有小擋板。初始時(shí)，外界大氣壓為p0，活塞緊壓小擋板處，現(xiàn)緩慢升高缸內(nèi)氣體溫度，則下列P—T圖象能正確反應(yīng)缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)變化情況的是（

）參考答案：B3.（單選）如圖所示，質(zhì)量相同的木塊P和Q用輕彈簧連接，置于光滑水平面上，彈簧處于自由狀態(tài)?，F(xiàn)用水平恒力F推木塊A，則在彈簧第一次壓縮到最短的過(guò)程中，P和Q的速度圖象是圖中的

參考答案：B4.（多選）如圖所示，甲、乙兩船在同一條河流中同時(shí)開(kāi)始渡河，M、N分別是甲、乙兩船的出發(fā)點(diǎn)，兩船頭與河岸均成α角，甲船船頭恰好對(duì)準(zhǔn)N點(diǎn)的正對(duì)岸P點(diǎn)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間乙船恰好到達(dá)P點(diǎn)，如果劃船速度大小相同，且兩船相遇，不影響各自的航行，下列判斷正確的是（

）A．甲船也能到達(dá)正對(duì)岸

B．兩船渡河時(shí)間一定相等C．渡河過(guò)程中兩船不會(huì)相遇

D．兩船相遇在NP直線上參考答案：BD5.如圖是某跳水運(yùn)動(dòng)員最后踏板的過(guò)程：設(shè)運(yùn)動(dòng)員從高處落到處于自然狀態(tài)的跳板（A位置）上，隨跳板一同向下運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)（B位置）．對(duì)于運(yùn)動(dòng)員從A位置運(yùn)動(dòng)到B位置的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）A．運(yùn)動(dòng)員到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)處于失重狀態(tài)B．運(yùn)動(dòng)員到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)處于超重狀態(tài)C．在這個(gè)過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)員的速度一直在增大D．在這個(gè)過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)員的加速度一直在增大參考答案：B【考點(diǎn)】超重和失重；速度．【分析】根據(jù)運(yùn)動(dòng)員的受力變化，可知運(yùn)動(dòng)員加速度的變化；根據(jù)加速度可知物體速度的變化，即可得出動(dòng)能的變化；當(dāng)物體加速度向上時(shí)，物體即處于超重狀態(tài)，而加速度向下時(shí)，物體處于失重狀態(tài)；【解答】解：A、運(yùn)動(dòng)員接觸跳板向下運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，先做向下加速運(yùn)動(dòng)后做減速運(yùn)動(dòng)，加速度方向先向下后向上，先處于失重狀態(tài)后處于超重狀態(tài)．故A錯(cuò)誤，B正確C、先做向下加速運(yùn)動(dòng)后做減速運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能先增大后減小．即運(yùn)動(dòng)員的速度先增大后減小，故C錯(cuò)誤D、運(yùn)動(dòng)員接觸跳板的開(kāi)始階段，跳板的彈力小于其重力，后彈力大于其重力，隨著運(yùn)動(dòng)員向下運(yùn)動(dòng)，彈力增大，則根據(jù)牛頓第二定律知：其加速度先減小后增大．故D錯(cuò)誤故選：B．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.

(4分)一個(gè)1.2kg的物體具有的重力勢(shì)能為72J，那么該物體離開(kāi)地面的高度為_(kāi)____m。一個(gè)質(zhì)量是5kg的銅球，以從離地面15m高處自由下落1s末，它的重力勢(shì)能變?yōu)開(kāi)____J。(g取10m/s2)(以地面為零重力勢(shì)能平面)參考答案：答案：6m

500J

7.為了測(cè)量某材質(zhì)木塊與牛皮紙之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，一位同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：如圖所示，在斜面和水平面上貼上待測(cè)牛皮紙，保證木塊放在斜面頂端時(shí)能加速下滑，斜面與水平面間平滑連接。讓木塊從斜面頂端由靜止開(kāi)始下滑時(shí)，該同學(xué)只用一把刻度尺就完成了測(cè)量任務(wù)（重力加速度g為已知）。（1）該同學(xué)需要測(cè)量的物理量是_____________。（用文字和字母符號(hào)來(lái)表示）（2）動(dòng)摩擦因數(shù)的表達(dá)式=______________（用所測(cè)量物理量的符號(hào)表示）。參考答案：（1）釋放點(diǎn)與水平面的高度差h，木塊靜止點(diǎn)與釋放點(diǎn)間的水平距離s（2分）（2）h/s（3分）8.（選修3-4）（3分）圖甲是一列簡(jiǎn)諧波某時(shí)刻的波動(dòng)圖像，圖乙為該波源的振動(dòng)圖像。根據(jù)圖示信息可知該波的波速是

m/s。

參考答案：

答案：20m/s（3分）9.在均勻介質(zhì)中選取平衡位置在同一直線上的9個(gè)質(zhì)點(diǎn)，相鄰兩質(zhì)點(diǎn)間的距離均為0.1m，如圖(a)所示．一列橫波沿該直線向右傳播，t=0時(shí)到達(dá)質(zhì)點(diǎn)1，質(zhì)點(diǎn)1開(kāi)始向下運(yùn)動(dòng)，振幅為0.4m，經(jīng)過(guò)時(shí)間0.6s第一次出現(xiàn)如圖（b）所示的波形．該列橫波傳播的速度為_(kāi)__________________；寫(xiě)出質(zhì)點(diǎn)1的振動(dòng)方程_______________．參考答案：解：由圖可知，在0.6s內(nèi)波傳播了1.2m，故波速為

（2分）

該波周期為T(mén)=0.4s，振動(dòng)方程為，代入數(shù)據(jù)得10.一小球從水平臺(tái)面邊緣以速度v水平飛出，落到水平地面上需要時(shí)間為t，落地點(diǎn)距臺(tái)面邊緣的水平距離為s。若使小球以速度2v仍從同一位置水平飛出，落到水平地面上需要時(shí)間為 ；落地點(diǎn)距臺(tái)面邊緣的水平距離為

。

參考答案：t；2s11.物體因繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)而具有的動(dòng)能叫轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能，轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能的大小與物體轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度有關(guān)．為了研究某一砂輪的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能EK與角速度ω的關(guān)系，可采用下述方法：先讓砂輪由動(dòng)力帶動(dòng)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，測(cè)得其角速度ω，然后讓砂輪脫離動(dòng)力，由于輪與軸之間存在摩擦，砂輪最后停下，測(cè)出脫離動(dòng)力到停止轉(zhuǎn)動(dòng)砂輪轉(zhuǎn)過(guò)的圈數(shù)n．測(cè)得幾組不同的ω和n如下表所示ω（rad/s）

0.5

1

2

3

4n5

20

80

180

320Ek（J）

另外已測(cè)得砂輪轉(zhuǎn)軸的直徑為1cm，轉(zhuǎn)軸間的摩擦力為10/πN．（1）試計(jì)算出每次脫離動(dòng)力時(shí)砂輪的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能，并填入上表中；（2）試由上述數(shù)據(jù)推導(dǎo)出該砂輪轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能Ek與角速度ω的關(guān)系式Ek=2ω2；（3）若脫離動(dòng)力后砂輪的角速度為2.5rad/s，則它轉(zhuǎn)過(guò)45圈后角速度ω=2rad/s．參考答案：考點(diǎn)：線速度、角速度和周期、轉(zhuǎn)速．專題：勻速圓周運(yùn)動(dòng)專題．分析：（1）砂輪克服轉(zhuǎn)軸間摩擦力做功公式W=f?n?πD，f是轉(zhuǎn)軸間的摩擦力大小，n是砂輪脫離動(dòng)力到停止轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)，D是砂輪轉(zhuǎn)軸的直徑．根據(jù)動(dòng)能定理得知，砂輪克服轉(zhuǎn)軸間摩擦力做功等于砂輪動(dòng)能的減小，求解砂輪每次脫離動(dòng)力的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能．（2）采用數(shù)學(xué)歸納法研究砂輪的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能Ek與角速度ω的關(guān)系式：當(dāng)砂輪的角速度增大為原來(lái)2倍時(shí)，砂輪的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能Ek是原來(lái)的4倍；當(dāng)砂輪的角速度增大為原來(lái)4倍時(shí)，砂輪的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能Ek是原來(lái)的16倍，得到Ek與ω2成正比，則有關(guān)系式Ek=kω2．將任一組數(shù)據(jù)代入求出比例系數(shù)k，得到砂輪的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能Ek與角速度ω的關(guān)系式．（3）根據(jù)動(dòng)能與角速度的關(guān)系式，用砂輪的角速度表示動(dòng)能，根據(jù)動(dòng)能定理求出轉(zhuǎn)過(guò)45圈后的角速度．解答：解：（1）根據(jù)動(dòng)能定理得：Ek=f?n?πD，代入計(jì)算得到數(shù)據(jù)如下表所示．ω/rad?s﹣10.51234n5.02080180320Ek/J0.5281832（2）由表格中數(shù)據(jù)分析可知，當(dāng)砂輪的角速度增大為原來(lái)2倍時(shí)，砂輪的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能Ek是原來(lái)的4倍，得到關(guān)系Ek=kω2．當(dāng)砂輪的角速度增大為原來(lái)4倍時(shí)，砂輪的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能Ek是原來(lái)的16倍，得到Ek與ω2成正比，則有關(guān)系式Ek=kω2．k是比例系數(shù)．將任一組數(shù)據(jù)比如：ω=1rad/s，Ek=2J，代入得到k=2J?s/rad，所以砂輪的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能Ek與角速度ω的關(guān)系式是Ek=2ω2（3）根據(jù)動(dòng)能定理得﹣f?n?πD=2ω22﹣2ω12代入解得ω2=2rad/s故答案為：（1）如表格所示；（2）2ω2；（3）2．點(diǎn)評(píng)：本題考查應(yīng)用動(dòng)能定理解決實(shí)際問(wèn)題的能力和應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)處理物理問(wèn)題的能力；注意摩擦力做功與路程有關(guān)．12.讀出多組電阻箱的示數(shù)R和對(duì)應(yīng)的電壓表示數(shù)U，由測(cè)得的數(shù)據(jù)，繪出了如圖所示的—圖線．由此可求得電源電動(dòng)勢(shì)E和電源內(nèi)阻r，其中E=

V，r=______Ω。（保留兩位小數(shù)）．參考答案：

2.86V，5.71Ω

13.有兩個(gè)力，一個(gè)是8N，一個(gè)是12N，合力的最大值等于______，最小值等于______。參考答案：20N，4N三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（8分）在衰變中常伴有一種稱為“中微子”的粒子放出。中微子的性質(zhì)十分特別，因此在實(shí)驗(yàn)中很難探測(cè)。1953年，萊尼斯和柯文建造了一個(gè)由大水槽和探測(cè)器組成的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，利用中微子與水中的核反應(yīng)，間接地證實(shí)了中微子的存在。（1）中微子與水中的發(fā)生核反應(yīng)，產(chǎn)生中子（）和正電子（），即中微子+→+，可以判定，中微子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)分別是

。（填寫(xiě)選項(xiàng)前的字母）

A.0和0

B.0和1

C.1和0

D.1和1（2）上述核反應(yīng)產(chǎn)生的正電子與水中的電子相遇，與電子形成幾乎靜止的整體后，可以轉(zhuǎn)變?yōu)閮蓚€(gè)光子（），即+2

已知正電子和電子的質(zhì)量都為9.1×10-31㎏，反應(yīng)中產(chǎn)生的每個(gè)光子的能量約為

J.正電子與電子相遇不可能只轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)光子，原因是

。參考答案：（1）A；(2)；遵循動(dòng)量守恒解析：（1）發(fā)生核反應(yīng)前后，粒子的質(zhì)量數(shù)和核電荷數(shù)均不變，據(jù)此可知中微子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)分都是0，A項(xiàng)正確。（2）產(chǎn)生的能量是由于質(zhì)量虧損。兩個(gè)電子轉(zhuǎn)變?yōu)閮蓚€(gè)光子之后，質(zhì)量變?yōu)榱?，由，故一個(gè)光子的能量為，帶入數(shù)據(jù)得=J。正電子與水中的電子相遇，與電子形成幾乎靜止的整體，故系統(tǒng)總動(dòng)量為零，故如果只產(chǎn)生一個(gè)光子是不可能的，因?yàn)榇诉^(guò)程遵循動(dòng)量守恒。15.（4分）圖為一簡(jiǎn)諧波在t=0時(shí)，對(duì)的波形圖，介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)P做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為y=4sin5xl，求該波的速度，并指出t=0.3s時(shí)的波形圖(至少畫(huà)出一個(gè)波長(zhǎng))

參考答案：解析：由簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式可知，t=0時(shí)刻指點(diǎn)P向上運(yùn)動(dòng)，故波沿x軸正方向傳播。由波形圖讀出波長(zhǎng)，；由波速公式，聯(lián)立以上兩式代入數(shù)據(jù)可得。t=0.3s時(shí)的波形圖如圖所示。

四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，固定點(diǎn)O上系一長(zhǎng)l=0．6m的細(xì)繩，細(xì)繩的下端系一質(zhì)量m=1．0kg的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)），原來(lái)處于靜止?fàn)顟B(tài)，球與平臺(tái)的B點(diǎn)接觸但對(duì)平臺(tái)無(wú)壓力，平臺(tái)高h(yuǎn)=0．80m，一質(zhì)量M=2．0kg的物塊開(kāi)始靜止在平臺(tái)上的P點(diǎn)，現(xiàn)對(duì)M施予一水平向右的瞬時(shí)沖量，物塊M沿粗糙平臺(tái)自左向右運(yùn)動(dòng)到平臺(tái)邊緣B處與小球m發(fā)生正碰，碰后小球m在繩的約束下做圓周運(yùn)動(dòng)，經(jīng)最高點(diǎn)A時(shí)，繩上的拉力恰好等于擺球的重力，而M落在水平地面上的C點(diǎn)，其水平位移s=1．2m，不計(jì)空氣阻力．g=10m/s2．求：

（1）質(zhì)量為M物塊落地時(shí)速度大??？（2）若平臺(tái)表面與物塊間動(dòng)摩擦因數(shù)，物塊M與小球初始距離s1=1．3m，物塊M在P處所受水平向右的瞬時(shí)沖量大小為多少？參考答案：1）碰后物塊M做平拋運(yùn)動(dòng)，…………①（1分）…………②（1分）…………③（2分）…………④（1分）物塊落地速度大小…………⑤（2分）（2）物塊與小球在B處碰撞…………⑥（2分）碰后小球從B處運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)A過(guò)程中，…………⑦（2分）小球在最高點(diǎn)…………⑧（2分）由⑦⑧解得…………⑨（1分）由③⑥⑨得…………⑩（1分）物塊M從P運(yùn)動(dòng)到B處過(guò)程中，…………⑾（2分）…………⑿（1分）（1分）17.（10分）如圖所示，質(zhì)量為Ｍ的平板小車(chē)靜止在光滑的水平地面上，小車(chē)左端放一個(gè)質(zhì)量為m的木塊，車(chē)的右端固定一個(gè)輕質(zhì)彈簧。現(xiàn)給木塊一個(gè)向右的瞬時(shí)沖量I，木塊便沿小車(chē)向右滑行，在與彈簧相碰后又沿原路返回，并且恰好能到達(dá)小車(chē)的左端，試求：（1）木塊返回到小車(chē)左端時(shí)小車(chē)的動(dòng)能；（2）彈簧獲得的最大彈性勢(shì)能。

參考答案：（1）對(duì)M、m整體，據(jù)動(dòng)量定理有：I=(M+m)v…2分小車(chē)動(dòng)能：Ek=Mv2=

………2分(2)當(dāng)彈簧具有最大彈性勢(shì)能時(shí)，小車(chē)和木塊具有共同的速度，即為v,在此過(guò)程中，由能量守恒得m()2=Ep+Wf+(M+m)()2………………2分當(dāng)木塊返回到小車(chē)最左端時(shí)，由能量守恒得m()2=2Wf+(M+m)()2………………2分聯(lián)立得：Ep=………………2分（注：用其它方法，只要計(jì)算正確也給分）18.如圖所示，傾角為37°的粗糙斜面AB底端與半徑R=0.4m的光滑半圓軌道BC平滑相連，O為軌道圓心，BC為圓軌道直徑且處于豎直方向，A、C兩點(diǎn)等高。質(zhì)量m=1kg的滑塊從A點(diǎn)由靜止開(kāi)始下滑，恰能滑到與O等高的D點(diǎn)，g取10m/s2，sin37o=0.6

cos37o=0.8。⑴求滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)。⑵若使滑塊能到達(dá)C點(diǎn)，求滑塊從A點(diǎn)沿斜面滑下時(shí)的初速度v0的最小值。⑶若滑塊離開(kāi)C處的速度大小為4m/s，求滑塊從C點(diǎn)飛出至落到斜面上的時(shí)間t。參考答案：⑴A到D過(guò)程：根據(jù)動(dòng)能定理有

3分