2022山東省泰安市泮河中學高三物理期末試題含解析

2022山東省泰安市泮河中學高三物理期末試題含解析一、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.如圖所示，在光滑的水平面上放著緊靠在一起的A、B兩物體，B的質(zhì)量是A的2倍，B受到向右的恒力FB＝2N，A受到的水平力FA＝(9－2t)N(t的單位是s)．從t＝0開始計時，則()A．A物體在3s末時刻的加速度是初始時刻的倍B．t＞4s后，B物體做勻加速直線運動C．t＝4.5s時，A物體的速度為零D．t＞4.5s后，A、B的加速度方向相反參考答案：ABD2.有A、B兩顆行星環(huán)繞某恒星運動，它們的運動周期比為27：1，則它們的軌道半徑之比為A．3：1

B．1：9

C．27：1

D．9：1參考答案：D3.（單選）升降機的地面固定一個壓力傳感器，物體置于傳感器上的水平接觸面上，如圖（a）所示，壓力傳感器通過處理電路和計算機相連，當升降機在豎直方向運動時，計算機描繪出一段時間內(nèi)物體對壓力傳感器的壓力隨時間變化的圖象如圖（b）所示，關(guān)于升降機的運動，下列說法正確的是（）A．0～t1一定向上做勻加速運動B．t1～t2一定向上做勻加速運動C．t1～t2的加速度可能逐漸增大D．t2～t3的加速度可能逐漸增大參考答案：考點：牛頓第二定律；物體的彈性和彈力．專題：牛頓運動定律綜合專題．分析：物體對傳感器的壓力等于支持力的大小，根據(jù)牛頓第二定律判斷加速度的大小和方向，從而確定電梯的運動情況．解答：解：A、由圖線可知，0～t1物體對傳感器的壓力的大小不變，且支持力等于重力，知升降機可能處于靜止，可能處于勻速直線運動狀態(tài)．故A錯誤．B、C、t1～t2，F(xiàn)逐漸增大，支持力大于重力，根據(jù)牛頓第二定律知，加速度方向豎直向上，且逐漸增大，電梯加速度方向豎直向上，且在變化．故B錯誤，C正確．D、t2～t3，F(xiàn)的大小等于不變，且大于重力，根據(jù)牛頓第二定律知，物體所受合外力不變，則加速度不變，故D錯誤故選：C點評：解決本題的關(guān)鍵掌握牛頓第二定律，知道加速度的方向與合力的方向相同，加速度隨著合力的變化而變化．4.在研究平拋運動的實驗中，某同學只在豎直板面上記下了重垂線Y的方向，但忘了記下平拋的初位置，在坐標紙上描出了一段曲線的軌跡，如圖所示，現(xiàn)在曲線上取A、B兩點，量出它們到y(tǒng)軸的距離，AA’=xl，BB’=x2，以及AB的豎直距離h，用這些可以求得小球平拋時初速度為

參考答案：A5.（多選）如圖A為靜止于地球赤道上的物體、B為近地衛(wèi)星、C為地球同步衛(wèi)星，地球表面的重力加速度為，關(guān)于它們運行線速度、角速度、周期和加速度的比較正確的是（

）A．

B．C．

D．參考答案：CD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.（2）一束細光束由真空沿著徑向射入一塊半圓柱形透明體，如圖（a）所示，對其射出后的折射光線的強度進行記錄，發(fā)現(xiàn)折射O

光線的強度隨著θ的變化而變化，如圖（b）的圖線所示.此透明體的臨界角為

▲，折射率為

▲

.參考答案：60°（2分），7.質(zhì)量為m＝100kg的小船靜止在水面上，水的阻力不計，船上左、右兩端各站著質(zhì)量分別為m甲＝40kg，m乙＝60kg的游泳者，當甲朝左，乙朝右，同時以相對河岸3m/s的速率躍入水中時，小船運動方向為

（填“向左”或“向右”）；運動速率為

m/s。參考答案：向左；0.618.圖為一小球做平拋運動的閃光照片的一部分.圖中背景方格的邊長均為2.5厘米，如果取重力加速度g=10米/秒2，那么：(1)照片的閃光頻率為________Hz..(2)小球做平拋運動的初速度的大小為_______m/s參考答案：(1)10

(2)0.759.一點光源以功率P向外發(fā)出波長為λ的單色光，若已知普朗克恒量為h，光速為c，則此光源每秒鐘發(fā)出的光子數(shù)為

個，如果能引起人的視覺反應的此單色光的最小強度是人的視網(wǎng)膜單位面積上每秒鐘獲得n個光子，那么當人距離該光源

遠時，就看不清該光點源了。（球面積公式為，式中r為球半徑）參考答案：

答案：10.某中學的實驗小組利用如圖所示的裝置研究光電效應規(guī)律，用理想電壓表和理想電流表分別測量光電管的電壓以及光電管的電流．當開關(guān)打開時，用光子能量為2.5eV的光照射光電管的陰極K，理想電流表有示數(shù)，閉合開關(guān)，移動滑動變阻器的觸頭，當電壓表的示數(shù)小于0.60V時，理想電流表仍有示數(shù)，當理想電流表的示數(shù)剛好為零時，電壓表的示數(shù)剛好為0.60V．則陰極K的逸出功為1.9eV，逸出的光電子的最大初動能為0.6eV．參考答案：：解：設(shè)用光子能量為2.5eV的光照射時，光電子的最大初動能為Ekm，陰極材料逸出功為W0，當反向電壓達到U=0.60V以后，具有最大初動能的光電子也達不到陽極，因此eU=Ekm由光電效應方程：Ekm=hν﹣W0由以上二式：Ekm=0.6eV，W0=1.9eV．所以此時最大初動能為0.6eV，該材料的逸出功為1.9eV；故答案為：1.9eV，0.6eV．11.如圖，△ABC為一玻璃三棱鏡的橫截面，∠A=30°，一束紅光垂直AB邊射入，從AC邊上的D點射出，其折射角為60°，則玻璃對紅光的折射率為_____。若改用藍光沿同一路徑入射，則光線在D點射出時的折射射角______（“小于”“等于”或“大于”）60°。參考答案：

(1).

(2).大于本題考查折射定律、光的色散及其相關(guān)的知識點。根據(jù)題述和圖示可知，i=60°，r=30°，由折射定律，玻璃對紅光的折射率n==。若改用藍光沿同一路徑入射，由于玻璃對藍光的折射率大于玻璃對紅光的折射率，則光線在D點射出時的折射角大于60°。12.如圖，框架ABC由三根長度均為l、質(zhì)量均為m的均勻細棒組成，A端用光滑鉸鏈鉸接在墻壁上．現(xiàn)用豎直方向的力F作用在C端，使AB邊處于豎直方向且保持平衡，則力F的大小為mg．若在C點施加的作用力改為大小為1.5mg、方向始終垂直于AC邊的力F′，使框架從圖示位置開始逆時針轉(zhuǎn)動，運動過程中當框架具有最大動能時，力F′所做的功為0.25πmgl．參考答案：考點：功的計算；共點力平衡的條件及其應用．版權(quán)所有專題：功的計算專題．分析：框架ABC保持平衡，則重力的力矩應等于F的力矩，根據(jù)力矩平衡列式即可求解，力F的大?。皇箍蚣軓膱D示位置開始逆時針轉(zhuǎn)動，運動過程中當F′的力矩等于重力力矩時，動能最大，求出AC邊轉(zhuǎn)過的角度，力F′做的功等于力乘以弧長．解答：解：對框架ABC受力分析，其整體重心在O點，由數(shù)學知識可知，OD=，框架ABC保持平衡，則重力的力矩應等于F的力矩，根據(jù)力矩平衡得：F?CD=3mg?OD解得：F=mg使框架從圖示位置開始逆時針轉(zhuǎn)動，運動過程中當F′的力矩等于重力力矩時，動能最大，則有：F′l=3mg?L解得：L=，即重心位置距離墻壁的距離為時，動能最大，根據(jù)幾何關(guān)系可知，轉(zhuǎn)過的圓心角為：θ=此過程中力F′做的功為：W=F′lθ=1.5mgl×=0.25πmgl故答案為：mg，0.25πmgl點評：本題主要考查了力矩平衡公式的直接應用，知道運動過程中當F′的力矩等于重力力矩時，動能最大，力F′始終與AC垂直，則F′做的功等于力乘以弧長，難度適中．23、如圖所示，長L的輕直桿兩端分別固定小球A和B，A、B都可以看作質(zhì)點，它們的質(zhì)量分別為2m和m。A球靠在光滑的豎直墻面上，B球放置在光滑水平地面上，桿與豎直墻面的夾角為37o?，F(xiàn)將AB球由靜止釋放，A、B滑至桿與豎直墻面的夾角為53o時，vA：vB＝____________，A球運動的速度大小為____________。參考答案：

4：3，（或0.559）三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.某實驗小組設(shè)計如圖所示的電路，測量電源電動勢E和一個定值電阻Rx的阻值。實驗室提供的器材有：待測電阻Rx(約100Ω)，待測電源E(電動勢約3V，內(nèi)阻不計)，電壓表V(量程0~3V，內(nèi)阻約15kΩ)，電阻箱R(阻值范圍0~999.9Ω)，電鍵S，導線若干。實驗步驟如下：Ⅰ.閉合開關(guān)S，多次調(diào)節(jié)電阻箱，記下壓表的示數(shù)U和電阻箱相應的阻值R；Ⅱ.以R為縱坐標，_________為橫坐標，作圖線(用直線擬合)；Ⅲ.由圖線得出直線與縱軸的交點坐標為—a(a>0)，與橫軸的交點坐標為b(b>0)。則定值電阻Rx=_____，電源電動勢E=________(用a、b表示)參考答案：

(1).

(2).a

(3).【詳解】Ⅱ.由閉合電路歐姆定律可知：變形可得：，以R為縱坐標，位列得出直線應以為橫坐標；Ⅲ.由可知，圖象的縱截距：，圖象的斜率的絕對值：，解得：定值電阻，.15.某同學使用有透光狹縫的鋼條和光電計時器的裝置測量重力加速度(圖1)。在鋼條下落過程中，鋼條擋住光源發(fā)出的光時，計時器開始計時，透光時停止計時，若再次擋光，計時器將重新開始計時。實驗中該同學將鋼條豎直置于一定高度（下端A高于光控開關(guān)），由靜止釋放，測得先后兩段擋光時間t1和t2。①用游標卡尺測量AB、AC的長度，其中AB的長度如圖2所示，其值為___________mm；

②若狹縫寬度忽略，則該同學利用，求出和后，則重力加速度g=_______；③若狹縫寬度不能忽略，仍然按照②的方法得到的重力加速度值比其真實值________(填“偏大”或“偏小”)。

參考答案：

(1).74.3mm

(2).

(3).偏大【詳解】（1）標卡尺的主尺讀數(shù)為64mm，游標尺上第3個刻度和主尺上某一刻度對齊，所以游標讀數(shù)為0.1×3mm=0.3mm，所以最終讀數(shù)為：64mm+0.3mm=64.3mm．

（2）AB中間時刻的速度為：；BC中間時刻的速度：；根據(jù)v2-v1=gt，其中的，解得；若狹縫寬度不能忽略，A到C的實際時間大于t1+t2．所以測量得到的重力加速度值比其真實值偏大．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，在豎直方向上A、B兩物體通過勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧相連，A放在水平地面上；B、C兩物體通過細繩繞過輕質(zhì)定滑輪相連，C放在固定的光滑斜面上．用手拿住C，使細線剛剛拉直但無拉力作用，并保證ab段的細線豎直、cd段的細線與斜面平行．已知A、B的質(zhì)量均為m，C的質(zhì)量為4m，重力加速度為g，細線與滑輪之間的摩擦不計，開始時整個系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)．釋放C后它沿斜面下滑，A剛離開地面時，B獲得最大速度，求：（1）當物體A從開始到剛離開地面時，物體C沿斜面下滑的距離.（2）斜面傾角α．（3）B的最大速度．參考答案：：⑴設(shè)開始時彈簧壓縮的長度為xB得：

①設(shè)當物體A剛剛離開地面時，彈簧的伸長量為xA,得：

②

物體C沿斜面下滑的距離即為B上升的距離：

③由①②③式解得：

④

⑵物體A剛剛離開地面時，B獲得最大速度，則B、C受力平衡：

對B有：T=mg+kxA

⑤

對C有：4mgsinα=T

⑥

由②⑤⑥式聯(lián)立，解得：

⑦

所以：

⑧

（3）由于xA=xB，彈簧處于壓縮狀態(tài)和伸長狀態(tài)時的彈性勢能相等，且物體A剛剛離開地面時，設(shè)B、C兩物體的速度為vBm由動能定理：

⑨由④⑦⑨式聯(lián)立得：

⑩

17.如圖1所示，在同一豎直平面內(nèi)兩正對著的相同半圓光滑軌道，相隔一定的距離，虛線沿豎直方向，一小球能在其間運動．今在最低點與最高點各放一個壓力傳感器，測試小球?qū)壍赖膲毫?，并通過計算機顯示出來．當軌道距離變化時，測得兩點壓力差與距離x的圖象如圖2所示．（不計空氣阻力，g取10m/s2）求：（1）小球的質(zhì)量；（2）相同半圓光滑軌道的半徑；（3）若小球在最低點B的速度為20m/s，為使小球能沿光滑軌道運動，x的最大值．參考答案：解：（1）設(shè)軌道半徑為R，由機械能守恒定律：﹣﹣﹣在B點：﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②在A點：﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③由①②③式得：兩點的壓力差：﹣﹣﹣﹣﹣﹣④由圖象得：截距

6mg=6，得m=0.1kg﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣⑤物體的質(zhì)量為0.1kg；（2）由④式可知：因為圖線的斜率所以R=2m…⑥半徑為2m；（3）在A點不脫離的條件為：﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣⑦由①⑥⑦三式和題中所給已知條件解得：x=15m﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣⑧x的最大值為15m．18.在賽車場上，為了安全起見，車道外圍都固定上廢舊輪胎作為圍欄，當車碰撞圍攔時起緩沖器作用．為了檢驗廢舊輪胎的緩沖效果，在一次模擬實驗中用彈簧來代替廢舊輪胎，實驗情況如圖所示．水平放置的輕彈簧左側(cè)固定于墻上