2022年山東省青島市中心中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試卷含解析

2022年山東省青島市中心中學(xué)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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.如圖所示，豎直平面內(nèi)，一根足夠長的固定粗糙絕緣桿與該平面內(nèi)水平向左的勻強(qiáng)電場E成60°角，空間中還存在垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場B。一個(gè)質(zhì)量m、電量q的帶負(fù)電的小圓環(huán)套在其上，已知?jiǎng)驈?qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小，小圓環(huán)與絕緣桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)?，F(xiàn)給小圓環(huán)一沿絕緣桿向下的初速度v0，下列說法正確的是A.若小圓環(huán)的初速度，則小圓環(huán)先做加速度減小的減速運(yùn)動(dòng)，最終做勻速直線運(yùn)動(dòng)B.若小圓環(huán)的初速度，則小圓環(huán)做勻速直線運(yùn)動(dòng)C.若小圓環(huán)的初速度，則小圓環(huán)先做加速度增大的加速運(yùn)動(dòng)，再做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，最終做勻速直線運(yùn)動(dòng)D.若小圓環(huán)的初速度，則小圓環(huán)先做加速度增大的加速運(yùn)動(dòng)，再做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，最終做勻速直線運(yùn)動(dòng)參考答案：AD【詳解】對(duì)小球受力分析如圖；因，可知，則電場力和重力的合力為F合=2mg，方向與水平方向成30°斜向右下方；A.若小圓環(huán)的初速度，則，此時(shí)，則，則圓環(huán)將做減速運(yùn)動(dòng)，隨速度的減小，洛倫茲力減小，圓環(huán)對(duì)桿的正壓力減小，摩擦力減小，加速度減小，當(dāng)加速度減為零時(shí)，最終做勻速直線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A正確；B.若小圓環(huán)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則摩擦力等于F合沿斜面向下的分量，即，解得，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；若小圓環(huán)的初速度，則小圓環(huán)做勻速直線運(yùn)動(dòng)C.若小圓環(huán)的初速度，則，此時(shí)N=0，則f=0則小圓環(huán)做加速運(yùn)動(dòng)，隨速度的增加，洛倫茲力變大，則N逐漸變大，摩擦力變大，加速度減小，直到加速度為零時(shí)，最終做勻速直線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D.若小圓環(huán)的初速度，則，此時(shí)，（此時(shí)N的方向垂直桿斜向下），此時(shí)，則小圓環(huán)將做加速運(yùn)動(dòng)，速度速度增加，洛倫茲力變大，則N減小，摩擦力減小，則加速度變大；當(dāng)N減到零時(shí)，加速度達(dá)到最大，速度繼續(xù)增加時(shí)，N反向，且隨速度的增加N逐漸增加，摩擦力f逐漸增加，加速度減小，當(dāng)加速度減為零時(shí)，最終做勻速直線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)D正確.2.北京奧運(yùn)火炬實(shí)現(xiàn)了成功登上珠峰的預(yù)定目標(biāo)，如圖所示是火炬手攀登珠峰的線路圖，請(qǐng)根據(jù)此圖判斷下列說法正確的是：(

)A．在計(jì)算登山運(yùn)動(dòng)的速度時(shí)可以把火炬手當(dāng)成質(zhì)點(diǎn)B．由起點(diǎn)到終點(diǎn)火炬手所走線路的總長度是火炬的位移C．線路總長度與火炬手所走時(shí)間的比等于登山的平均速度D．頂峰的重力加速度要比拉薩的重力加速度小參考答案：3.一物體由靜止開始沿直線運(yùn)動(dòng)，其加速度隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖1所示。取物體開始運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)檎较?，則下列關(guān)于物體運(yùn)動(dòng)的v－t圖象正確的是

（

）參考答案：C4.用長度為l的細(xì)繩懸掛一個(gè)質(zhì)量為m的小球，將小球移至和懸點(diǎn)等高的位置使繩自然伸直。放手后小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，小球在最低點(diǎn)的勢能取做零，則小球運(yùn)動(dòng)過程中第一次動(dòng)能和勢能相等時(shí)重力的瞬時(shí)功率為（

）

A．

B．

C．

D．參考答案：C5.質(zhì)量為m的物體在空中由靜止下落，由于空氣阻力的影響，運(yùn)動(dòng)的加速度是9g/10，物體下落高度為h，重力加速度為g，以下說法正確的是()A．重力勢能減少了9mgh/10

B．動(dòng)能增加了mghC．機(jī)械能損失了mgh/10

D．克服阻力做功為9mgh/10

參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.（6分）(選修3-4)如圖所示，一列簡諧橫波沿+x方向傳播．已知在t=0時(shí)，波傳播到x軸上的B質(zhì)點(diǎn)，在它左邊的A質(zhì)點(diǎn)位于負(fù)最大位移處；在t=0.6s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)A第二次出現(xiàn)在正的最大位移處．

①這列簡諧波的周期是s，波速是m/s．

②t=0.6s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)D已運(yùn)動(dòng)的路程是m．參考答案：答案：0.4，5，0.17.一家用電熱水器的銘牌如圖所示．該電熱水器額定電壓的最大值為

V，正常工作1h電熱絲產(chǎn)生的電熱為

J．參考答案：311_

7.2×1068.(5分)豎直放置的兩塊平行金屬板A、B，分別跟電源的正負(fù)極連接，將電源正極接地，如圖所示。在A、B中間固定一個(gè)帶正電的電荷q，現(xiàn)保持A板不動(dòng)，使B板向右平移一小段距離后，電荷q所在位置的電勢U將

，電荷q的電勢能將

。（填：變大、變小或不變。）

參考答案：

答案：變大、變大9.如圖所示，一個(gè)有界的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，方向垂直紙面向里，一個(gè)矩形閉合導(dǎo)線框abcd沿紙面由位置Ⅰ運(yùn)動(dòng)到位置Ⅱ，在dc邊剛進(jìn)入磁場時(shí)，受到的安培力方向?yàn)開_____，在ab邊即將離開磁場時(shí)，線框中感應(yīng)電流方向?yàn)開_______（選填“順時(shí)針”或“逆時(shí)針”）。

參考答案：

答案：向左、順時(shí)針10.某同學(xué)利用豎直上拋小球的頻閃照片驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．頻閃儀每隔0.05s閃光一次，如圖中所標(biāo)數(shù)據(jù)為實(shí)際距離，該同學(xué)通過計(jì)算得到不同時(shí)刻的速度如下表（當(dāng)?shù)刂亓铀俣热?0m/s2，小球質(zhì)量m=0.2kg，結(jié)果保留三位有效數(shù)字）：時(shí)刻t2t3t4t5速度（m/s）5.595.084.58

（1）由頻閃照片上的數(shù)據(jù)計(jì)算t5時(shí)刻小球的速度v5=

m/s．（2）從t2到t5時(shí)間內(nèi)，重力勢能增量△Ep=

J，動(dòng)能減少量△Ek=

J．（3）在誤差允許的范圍內(nèi)，若△Ep與△Ek近似相等，從而驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律．由上述計(jì)算得△Ep

△Ek（選填“＞”“＜”或“=”），造成這種結(jié)果的主要原因是

．參考答案：解：（1）在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中，中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于該過程中的平均速度，所以有：v5==4.08m/s（2）根據(jù)重力做功和重力勢能的關(guān)系有：△Ep=mg（h2+h3+h4）=0.2×10×（26.68+24.16+21.66）×10﹣2J=1.45J在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中，中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于該過程中的平均速度，所以有：v2==5.59m/s△Ek=m（v22﹣v52）=×0.2×[（5.59）2﹣（4.08）2]J=1.46J．（3）由上述計(jì)算得△Ep＜△Ek，由于紙帶和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的摩擦以及空氣阻力的存在，導(dǎo)致動(dòng)能減小量沒有全部轉(zhuǎn)化為重力勢能．故答案為：（1）4.08．（2）1.45，1.46（3）＜，由于紙帶和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的摩擦以及空氣阻力的存在．11.如圖所示，平行板電容器豎直放置，兩板間存在水平方向的勻強(qiáng)電場，質(zhì)量相等的兩個(gè)帶電液滴1和2從O點(diǎn)自由釋放后，分別抵達(dá)B、C兩點(diǎn)，若AB=BC，則它們帶電荷量之比q1：q2等于

參考答案：2:112.假設(shè)某實(shí)驗(yàn)室恰好位于震源的正上方，該實(shí)驗(yàn)室中懸掛著一個(gè)靜止的彈簧振子和一個(gè)靜止的單擺，彈簧振子的彈簧和小球（球中間有孔）都套在固定的光滑豎直桿上。某次有感地震中同一震源產(chǎn)生的地震縱波和橫波的波長分別為5.0km和2.5km，頻率為2.0Hz。則可觀察到_________先開始振動(dòng)（或擺動(dòng)），若它開始振動(dòng)（或擺動(dòng)）3.0s后，另一裝置才開始振動(dòng)（或擺動(dòng)），則震源離實(shí)驗(yàn)室的距離為________。參考答案：

(1).彈簧振子

(2).30km【詳解】根據(jù)可知，縱波的傳播速度較橫波大，可知縱波先傳到實(shí)驗(yàn)室，即彈簧振子先振動(dòng)；縱波的速度；橫波的速度：；則，解得x=30km.13.核電池又叫“放射性同位素電池”，一個(gè)硬幣大小的核電池，就可以讓手機(jī)不充電使用5000年.燃料中钚（）是一種人造同位素，可通過下列反應(yīng)合成：2

氘核（）轟擊鈾（）生成镎（NP238）和兩個(gè)相同的粒子X，核反應(yīng)方程是；②镎（NP238）放出一個(gè)粒子Y后轉(zhuǎn)變成钚（），核反應(yīng)方程是+．則X粒子的符號(hào)為

；Y粒子的符號(hào)為

．參考答案：；三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（1）某同學(xué)利用圖示裝置做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，需要測量物體由靜止開始自由下落到某點(diǎn)時(shí)的下落距離和瞬時(shí)速度，為此，他利用該裝置打出幾條紙帶，并選擇其中一條如圖所示，在紙帶上選取了五個(gè)連續(xù)A、B、C、 D、E。 （1）驗(yàn)證時(shí)，該同學(xué)的測量方案如下：

a．根據(jù)計(jì)算出物體下落的距離；b．根據(jù)計(jì)算出物體下落的瞬時(shí)速度；該測量方案是否正確？若不正確請(qǐng)予以改正：a．

;

b．

； （2）利用該紙帶也可以測出重錘下落的加速度a的數(shù)值，若測出A點(diǎn)距起始點(diǎn)O的距離為x，點(diǎn)A、C間的距離為，點(diǎn)C、E間的距離為，使用交流電的頻率為，根據(jù)以上測 量數(shù)據(jù)計(jì)算重錘下落的加速度表達(dá)式為a=

。參考答案：（1）a.用毫米刻度尺直接測出O、C兩點(diǎn)間的距離;b.算出B、D兩點(diǎn)間的平均速度.（用A、E兩點(diǎn)計(jì)算亦可）（每空2分）（2）（4分）（1）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，本題目ab兩項(xiàng)都是運(yùn)用了自由落體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律求解的，均不正確。a.用毫米刻度尺直接測出O、C兩點(diǎn)間的距離;b.算出B、D兩點(diǎn)間的平均速度.（用A、E兩點(diǎn)計(jì)算亦可）（2）由勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律可得，,將代入可得a=.15.為測量滑塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)．某同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置如圖，一端帶有定滑輪，表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一滑塊一端與電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連，另一端通過跨過定滑輪的細(xì)線與托盤連接．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電源的頻率為50Hz．開始實(shí)驗(yàn)時(shí)，在托盤中放入適量砝碼，接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，釋放滑塊，在紙帶上打出一系列的點(diǎn)．(1)下圖給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶的一部分：1、2、3、4、5、6、7是計(jì)數(shù)點(diǎn)，連續(xù)5個(gè)點(diǎn)為一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，x1=3.19cm,x2=5.70cm,x3=8.21cm,x4=10.72cm,x5=13.20cm,x6=15.70cm．根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計(jì)算的加速度a=______m/s2，計(jì)數(shù)點(diǎn)6的瞬時(shí)速度v6=____m/s．（結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）．(2)為測量動(dòng)摩擦因數(shù)，下列說法正確的是（______）

A.砝碼和托盤的總質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量

B.需要測出滑塊的質(zhì)量MC.需要測出托盤和砝碼的總質(zhì)量m

D.需要測出木板的長度L(3)滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=_______（用(1)(2)中被測物理量的字母表示，重力加速度為g）．參考答案：

(1).2.5m/s2；

(2).1.45m/s；

(3).BC；

(4).解：（1）由△x=aT2即可算出加速度：；計(jì)數(shù)點(diǎn)6的瞬時(shí)速度（2）根據(jù)牛頓第二定律mg-μMg=(M+m)a，解得可知，還需測出滑塊的質(zhì)量M以及托盤和砝碼的總質(zhì)量m，所以選BC.

（3）滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù).【點(diǎn)睛】解決實(shí)驗(yàn)問題首先要掌握該實(shí)驗(yàn)原理，了解實(shí)驗(yàn)的操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項(xiàng)；此題中必須要先根據(jù)牛頓第二定律求得動(dòng)摩擦因數(shù)的表達(dá)式，然后通過表達(dá)式確定要測量的物理量．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖是計(jì)算機(jī)模擬出的一種宇宙空間的情境，在此宇宙空間存在這樣一個(gè)遠(yuǎn)離其他空間的區(qū)域，以MN為界，上部分勻強(qiáng)磁場的磁感強(qiáng)度為B1，下部分的勻強(qiáng)磁場的磁感強(qiáng)度為B2，B1=2B2=2B0，方向相同，且磁場區(qū)域足夠大．在距離界線為h的P點(diǎn)有一宇航員處于靜止?fàn)顟B(tài)，宇航員以平行于界線的速度拋出一質(zhì)量為m、帶電量﹣q的小球，發(fā)現(xiàn)球在界線處速度方向與界線成60°角，進(jìn)入下部分磁場．然后當(dāng)宇航員沿與界線平行的直線勻速到達(dá)目標(biāo)Q點(diǎn)時(shí)，剛好又接住球而靜止，求（1）PQ間距離是多大？（2）宇航員質(zhì)量是多少？

參考答案：（1）PQ間的距離為2h；（2）宇航員的質(zhì)量為．【考點(diǎn)】動(dòng)量守恒定律；牛頓第二定律；向心力；帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動(dòng)．【分析】（1）小球在兩個(gè)磁場均做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由洛侖茲力充當(dāng)向心力及圓周運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)，可求得粒子運(yùn)動(dòng)的關(guān)徑及周期；由粒子運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性可求得PQ間的距離；（2）由粒子的運(yùn)動(dòng)過程可求得宇航員運(yùn)動(dòng)的速度；由動(dòng)量守恒可求得宇航員的質(zhì)量．【解答】解：（1）畫出小球在磁場B1中運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖所示，可知R1﹣h=R1cos60°，R1=2h由和B1=2B2可知R2=2R1=4h由得根據(jù)運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性，PQ的距離為l=2（R2sin60°﹣R1sin60°）=2h；（2）粒子由P運(yùn)動(dòng)到Q的時(shí)間宇航員勻速運(yùn)動(dòng)的速度大小為由動(dòng)量守恒定律得MV﹣mv=0可求得宇航員的質(zhì)量答：（1）PQ間的距離為2h；（2）宇航員的質(zhì)量為．

17.如圖所示，傾角為θ的斜面上只有AB段粗糙，其余部分都光滑，AB段長為3L。有一個(gè)質(zhì)量分布均勻、長為L條狀滑塊，下端距A為2L，將它由靜止釋放，當(dāng)滑塊下端運(yùn)動(dòng)到A下面距A為L/2時(shí)滑塊運(yùn)動(dòng)的速度達(dá)到最大。(1)求滑塊與粗糙斜面的動(dòng)摩擦因數(shù)；(2)求滑塊停止時(shí)的位置；(3)要使滑塊能完全通過B點(diǎn)，由靜止釋放時(shí)滑塊下端距A點(diǎn)的距離應(yīng)滿足什么條