2022年山東省臨沂市劉店子中心中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試卷含解析

2022年山東省臨沂市劉店子中心中學(xué)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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.如圖所示，光滑水平面上有大小相同的A、B兩球在同一直線上運(yùn)動(dòng)。兩球質(zhì)量關(guān)系為，規(guī)定向右為正方向，A、B兩球的動(dòng)量均為，運(yùn)動(dòng)中兩球發(fā)生碰撞，碰撞后A球的動(dòng)量增量為，則（

）

A．左方是A球，碰撞后A、B兩球速度大小之比為

B．左方是A球，碰撞后A、B兩球速度大小之比為

C．右方是A球，碰撞后A、B兩球速度大小之比為

D．右方是A球，碰撞后A、B兩球速度大小之比為參考答案：答案：A2.小黃用如圖所示的裝置做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)臉．關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是（）A．重錘的質(zhì)量一定是越大越好B．必須用秒表測(cè)出重錘下落的時(shí)間C．把秒表測(cè)得的時(shí)間代入v=gt，計(jì)算重錘的速度D．釋放紙帶前，手捏住紙帶上端并使紙帶處于豎直參考答案：D【考點(diǎn)】驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．【分析】理解該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理，需要測(cè)量的數(shù)據(jù)等；明確打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的使用；理解實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng)以及如何進(jìn)行數(shù)據(jù)處理；對(duì)于任何實(shí)驗(yàn)注意從實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)這幾點(diǎn)去搞清楚．【解答】解：A、為了減小阻力的影響，重錘選擇質(zhì)量大一些、體積小一些的，不是質(zhì)量越大越好．故A錯(cuò)誤．B、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器可以測(cè)量重錘下落的時(shí)間，不需要用秒表測(cè)量．故B錯(cuò)誤．C、該實(shí)驗(yàn)是驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)．因?yàn)槲覀冎雷杂陕潴w運(yùn)動(dòng)只受重力，機(jī)械能就守恒．如果把重物看成自由落體運(yùn)動(dòng)，再運(yùn)用自由落體的規(guī)律求解速度，那么就不需要驗(yàn)證了，故C錯(cuò)誤．D、釋放紙帶前，手捏住紙帶上端并使紙帶處于豎直，從而減小紙帶與限位孔之間的摩擦．故D正確．故選：D．3.(多選)如圖所示，洛倫茲力演示儀由勵(lì)磁線圈、玻璃泡、電子槍等部分組成。勵(lì)磁線圈是一對(duì)彼此平行的共軸的圓形線圈，它能夠在兩線圈之間產(chǎn)生勻強(qiáng)磁場(chǎng)。玻璃泡內(nèi)充有稀薄的氣體，電子槍在加速電壓下發(fā)射電子，電子束通過(guò)泡內(nèi)氣體時(shí)能夠顯示出電子運(yùn)動(dòng)的徑跡。若電子槍垂直磁場(chǎng)方向發(fā)射電子，給勵(lì)磁線圈通電后，能看到電子束的徑跡呈圓形。若只增大電子槍的加速電壓或勵(lì)磁線圈中的電流，下列說(shuō)法正確的是A．增大電子槍的加速電壓，電子束的軌道半徑不變B．增大電子槍的加速電壓，電子束的軌道半徑變大C．增大勵(lì)磁線圈中的電流，電子束的軌道半徑不變D．增大勵(lì)磁線圈中的電流，電子束的軌道半徑變小參考答案：BD4.如圖所示，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的等邊三角形ABC為兩有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)的理想邊界，三角形內(nèi)的磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，三角形外的磁場(chǎng)（足夠大）方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小也為B。把粒子源放在頂點(diǎn)A處，它將沿∠A的角平分線發(fā)射質(zhì)量為m、電荷量為q、初速度為v0的帶電粒子（粒子重力不計(jì)，離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)周期為T(mén)）。若從A射出的粒子（

）①帶負(fù)電，，第一次到達(dá)C點(diǎn)所用時(shí)間為t1②帶負(fù)電，，第一次到達(dá)C點(diǎn)所用時(shí)間為t2③帶正電，，第一次到達(dá)C點(diǎn)所用時(shí)間為t3

④帶正電，，第一次到達(dá)C點(diǎn)所用時(shí)間為t4A．

B．

C．

D．參考答案：A5.如圖所示，A、B相對(duì)靜止，且一起沿斜面勻速下滑，斜面體靜止不動(dòng)，則

A、A不受摩擦力

B、A受到彈力大小等于A的重力大小

C、B受到斜面對(duì)它的沿斜面向上的摩擦力的作用

D、A、B之間必存在摩擦力參考答案：ABC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.一個(gè)質(zhì)量為M=3kg的木板與一個(gè)輕彈簧相連，在木板的上方有一質(zhì)量m為2kg的物塊，若在物塊上施加一豎直向下的外力F，此時(shí)木板和物塊一起處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖所示。突然撤去外力，木板和物塊一起向上運(yùn)動(dòng)0.2m時(shí)，物塊恰好與木板分離，此時(shí)木板的速度為4m/s，則物塊和木板分離時(shí)彈簧的彈力為_(kāi)_______N，木板和物塊一起向上運(yùn)動(dòng)，直至分離的過(guò)程中，彈簧彈力做的功為_(kāi)_______J。參考答案：０

N；

５０

J。7.在如圖所示的四張圖中，AB、BC均為輕質(zhì)桿，各圖中桿的A、C端都通過(guò)鉸鏈與墻連接，兩桿都在B處由鉸鏈相連接。圖中的AB桿可以用與之等長(zhǎng)的輕繩代替的有__________；圖中的BC桿可以用與之等長(zhǎng)的輕繩代替的有__________。參考答案：

答案：A、C、D，C

8.一質(zhì)點(diǎn)作自由落體運(yùn)動(dòng)，落地速度大小為8m/s則它是從

m高處開(kāi)始下落的，下落時(shí)間為---------

s參考答案：9.在驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律的實(shí)驗(yàn)中有如圖8（a）所示的裝置，小車(chē)放在斜面上，車(chē)前端拴有不可伸長(zhǎng)的細(xì)線，跨過(guò)固定在斜面邊緣的小滑輪與重物相連，小車(chē)后面與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連.開(kāi)始時(shí)，小車(chē)停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的位置，重物到地面的距離小于小車(chē)到滑輪的距離.啟動(dòng)計(jì)時(shí)器，釋放重物，小車(chē)在重物牽引下，由靜止開(kāi)始沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，重物落地后，小車(chē)會(huì)繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)一段距離.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電頻率為50Hz.圖8（b）中a、b、c是小車(chē)運(yùn)動(dòng)紙帶上的三段，紙帶運(yùn)動(dòng)方向如圖箭頭所示.(1)根據(jù)所提供的紙帶和數(shù)據(jù)，計(jì)算打c段紙帶時(shí)小車(chē)的加速度大小為

m/s2（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）.(2)打a段紙帶時(shí)，小車(chē)的加速度是2.5m/s2，請(qǐng)根據(jù)加速度的情況，判斷小車(chē)運(yùn)動(dòng)的最大速度可能出現(xiàn)在b段紙帶中的

兩點(diǎn)之間.(3)若重力加速度取，由紙帶數(shù)據(jù)可推算出重物m與小車(chē)的質(zhì)量M比為m：M=

.參考答案：（1）加速度的大小為5.0m/s2

（2）由紙帶可知，物體在D4D5區(qū)間的速度可能最大；（3）10.如圖所示，在電場(chǎng)強(qiáng)度E＝2000V/m的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，有三點(diǎn)A、M和B，AM＝4cm，MB＝3cm，AB＝5cm，且AM邊平行于電場(chǎng)線，A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為_(kāi)_______V。把一電荷量q＝2×10-9C的正電荷從B點(diǎn)經(jīng)M點(diǎn)移到A點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為_(kāi)_______J參考答案：11.如圖所示，用彈簧豎直懸掛一氣缸，使氣缸懸空靜止．已知活塞與氣缸間無(wú)摩擦，缸壁導(dǎo)熱性能良好．環(huán)境溫度為T(mén)，活塞與筒底間的距離為h，當(dāng)溫度升高△T時(shí)，活塞尚未到達(dá)氣缸頂部，求：

①活塞與筒底間的距離的變化量；

②此過(guò)程中氣體對(duì)外界

（填“做正功”、“做負(fù)功卵或“不做功”），氣體的內(nèi)能____（填“增大”、“減小”或“不變”）．參考答案：12.(3分)演示地磁場(chǎng)存在的實(shí)驗(yàn)裝置(由環(huán)形線圈，微電流傳感器，DIS等組成)如圖所示。首先將線圈豎直放置，以豎直方向?yàn)檩S轉(zhuǎn)動(dòng)，屏幕上的電流指針＿＿＿＿(填：“有”或“無(wú)”)偏轉(zhuǎn)；然后仍將線圈豎直放置，使其平面與東西向平行，并從東向西移動(dòng)，電流指針＿＿＿＿(填：“有”或“無(wú)”)偏轉(zhuǎn)；最后將線圈水平放置，使其從東向西移動(dòng)，電流指針＿＿＿＿(填：“有”或“無(wú)”)偏轉(zhuǎn)。參考答案：有

無(wú)

無(wú)首先將線圈豎直放置，以豎直方向?yàn)檩S轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈中磁通量變化，屏幕上的電流指針有偏轉(zhuǎn)。然后仍將線圈豎直放置，使其平面與東西向平行，并從東向西移動(dòng)，線圈中磁通量不變化，電流指針無(wú)偏轉(zhuǎn)。最后將線圈水平放置，使其從東向西移動(dòng)，線圈中磁通量不變化，電流指針無(wú)偏轉(zhuǎn)。13.模塊3－4試題（4分）設(shè)宇宙射線粒子的能量是其靜止能量的k倍。則粒子運(yùn)動(dòng)時(shí)的質(zhì)量等于其靜止質(zhì)量的

倍，粒子運(yùn)動(dòng)速度是光速的

倍。參考答案：答案：k；解析：以速度v運(yùn)動(dòng)時(shí)的能量E=mv2，靜止時(shí)的能量為E0=m0v2，依題意E=kE0，故m=km0；由m=，解得v=c。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.(6分)在“用單擺測(cè)定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中：（1）某同學(xué)分別選用四種材料不同、直徑相同的實(shí)心球做實(shí)驗(yàn)，各組實(shí)驗(yàn)的測(cè)量數(shù)據(jù)如下。若要計(jì)算當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣戎?，?yīng)選用第________組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

組別擺球材料擺長(zhǎng)L/m最大擺角全振動(dòng)次數(shù)N/次1銅0.4015°202鐵1.005°503鋁0.4015°104木1.005°50

（2）甲同學(xué)選擇了合理的實(shí)驗(yàn)裝置后，測(cè)量出幾組不同擺長(zhǎng)L和周期T的數(shù)值，畫(huà)出如圖T2—L圖象中的實(shí)線OM，并算出圖線的斜率為k，則當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=

（用符號(hào)表示）。

（3）乙同學(xué)也進(jìn)行了與甲同學(xué)同樣的實(shí)驗(yàn)，但實(shí)驗(yàn)后他發(fā)現(xiàn)測(cè)量擺長(zhǎng)時(shí)忘了加上擺球的半徑，則該同學(xué)做出的T2—L圖象為（

）A．虛線①，不平行實(shí)線OMB．虛線②，平行實(shí)線OMC．虛線③，平行實(shí)線OMD．虛線④，不平行實(shí)線OM參考答案：

答案：2

B15.在驗(yàn)證機(jī)械能守恒的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)利用圖中器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，正確的完成實(shí)驗(yàn)操作后，得到一條點(diǎn)跡清晰的紙帶，如圖所示。在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理中，某同學(xué)取A、B兩點(diǎn)來(lái)驗(yàn)證，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0．02s打一個(gè)點(diǎn)，g取9．8m/s2，測(cè)量結(jié)果記錄在下面的表格中①B點(diǎn)速度：vB=

m/s．②若重物和夾子的總質(zhì)量為0．6kg，那么在打A、B兩點(diǎn)的過(guò)程中，動(dòng)能增加量為

J，重力勢(shì)能減少量為

J。(上述結(jié)果均保留3位有效數(shù)字)參考答案：①3.20(1分）

②2.78（2分）2.94（2分）據(jù)中點(diǎn)時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于這段時(shí)間的平均速度可求得vB=3.20m/s；動(dòng)能增加量為=2.78J，重力勢(shì)能減少量為mg=2.94J.四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示豎直平面內(nèi)，存在范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)中，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直紙面向外，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E，電場(chǎng)方向豎直向下，另有一個(gè)質(zhì)量為m帶電量為q（q>0）的小球，設(shè)B、E、q、m、θ和g（考慮重力）為已知量。（1）若小球射入此復(fù)合場(chǎng)恰做勻速直線運(yùn)動(dòng)，求速度v1大小和方向。（2）若直角坐標(biāo)系第一象限固定放置一個(gè)光滑的絕緣斜面，其傾角為θ，設(shè)斜面足夠長(zhǎng)，從斜面的最高點(diǎn)A由靜止釋放小球，求小球滑離斜面時(shí)的速度v大小以及在斜面上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間（3）在（2）基礎(chǔ)上，重新調(diào)整小球釋放位置，使小球到達(dá)斜面底端O恰好對(duì)斜面的壓力為零，小球離開(kāi)斜面后的運(yùn)動(dòng)是比較復(fù)雜的擺線運(yùn)動(dòng)，可以看作一個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)和一個(gè)勻速圓周運(yùn)動(dòng)的疊加，求小球離開(kāi)斜面后運(yùn)動(dòng)過(guò)程中速度的最大值及所在位置的坐標(biāo)。

參考答案：（1）方向水平向左

（4分）（2）

（4分）（3）

（3分）

（2分），(n=0、1、2······)

17.(9分)如圖所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)繩上端系一質(zhì)量不計(jì)的環(huán)，環(huán)套在光滑水平桿上，在細(xì)線的下端吊一個(gè)質(zhì)量為m的鐵球（可視作質(zhì)點(diǎn)），球離地的高度h=L，當(dāng)繩受到大小為3mg的拉力時(shí)就會(huì)斷裂．現(xiàn)讓環(huán)與球一起以的速度向右運(yùn)動(dòng)，在A處環(huán)被擋住而立即停止，A離右墻的水平距離也為L(zhǎng)．不計(jì)空氣阻力，已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹椋嚽螅海?）在環(huán)被擋住而立即停止時(shí)繩對(duì)小球的拉力大小；（2）在以后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，球的第一次碰撞點(diǎn)離墻角B點(diǎn)的距離是多少？參考答案：解析：（1）在環(huán)被擋住而立即停止后小球立即以速率繞A點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律和圓周運(yùn)動(dòng)的向心力公式有：．．．．．．．．．．．．．2分

解得繩對(duì)小球的拉力大小為：．．．．．．．．．．．．．．．1分

（2）根據(jù)上面的計(jì)算可知，在環(huán)被A擋住的瞬間繩恰好斷裂，此后小球做平拋運(yùn)動(dòng)．

假設(shè)小球直接落到地面上，則：．．．．．．．．．．．．．．．．．．1分

球的水平位移：．．．．．．．．．．．．．．．．1分

所以小球先與右邊的墻壁碰撞后再落到地面上．．．．．．．．．．．．．．1分

設(shè)球平拋運(yùn)動(dòng)到右墻的時(shí)間為t′，則．．．．．．．．．．1分

小球下落的高度．．．．．．．．．．．．．．．1分

所以球的第一次碰撞點(diǎn)距B的距離為：．．．．．．．．1分18.（8分）如圖所示的電路