山东省烟台市龙口丰仪中学2022年度高三物理下学期期末试卷含解析

山东省烟台市龙口丰仪中学2022年度高三物理下学期期末试卷含解析一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意1.人通过挂在高处的定滑轮，用绳子拉起静止在地面上的重物，使它的高度上升h。如图所示，第一次拉力为F，第二次拉力为2F，则（

）A．两次克服重力做的功相等B．两次上升到h处时拉力的功率，第二次是第一次的2倍C．两次上升到h处时的动能，第二次为第一次的2倍D．两次上升到h处时机械能增加量，第二次为第一次的2倍参考答案：AD2.下列关于物理学史实、物理概念和方法的说法中，正确的是（）A．电动势表征的是电源将电能转化为其他形式的能的本领，在大小上等于非静电力把IC的正电荷在电源内从负极搬运到正极所做的功B．伽利略认为自由落体运动就是物体在倾角为90°的斜面上的运动，再根据铜球在斜面上的运动规律得出自由落体的运动规律，这是采用了实验和逻辑推理相结合的方法C．法拉第首先提出了“场”的概念，安培利用电场线、磁感线形象地描述了电场和磁场D．利用v﹣t图象与坐标轴围成面积推导位移公式的过程中，用到了等效替代的物理学方法参考答案：B【考点】物理学史．【分析】根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即可．【解答】解：A、电动势表征电源把其他形式的能转化为电能的本领大小，在大小上等于非静电力把1C的正电荷在电源内从负极送到正极所做的功，故A错误；B、伽利略认为自由落体运动就是物体在倾角为90°的斜面上的运动，再根据铜球在斜面上的运动规律得出自由落体的运动规律，这是采用了实验和逻辑推理相结合的方法，故B正确；C、法拉第首先提出了“场”的概念，并利用电场线、磁感线形象地描述了电场和磁场，故C错误；D、在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法，故D错误．故选：B3.（单选）如图所示的空间存在水平向左的匀强电场E和垂直纸面向里的匀强磁场B，质量为m，带电荷量为＋q的小环套在粗糙且足够长的竖直绝缘杆上，由静止开始（

）A．小球的加速度不断减小，直至为零 B．小球的加速度先增大后减小，直至为零C．小球的速度先增大后减小，直至某一值 D．小球的动能不断增大参考答案：B4.运动员抛出铅球，其运动轨迹如图所示．已知在B点时的速度与加速度相互垂直，不计空气阻力，则下列表述正确的是（）A．铅球在B点的速度为零B．铅球从B点到D点加速度与速度始终垂直C．铅球在B点和D点的机械能相等D．铅球在水平方向做匀速直线运动参考答案：

考点：机械能守恒定律；抛体运动．专题：机械能守恒定律应用专题．分析：不计空气阻力，抛体在空中只受重力作用，机械能守恒；抛体运动可以分解为水平方向的匀速直线运动与竖直方向的匀变速运动．解答：解：A、B点是铅球运动的最高点，铅球在B点速度沿水平方向，不为零，故A错误；B、铅球做曲线运动，速度方向沿曲线的切线方向，而铅球加速度方向始终竖直向下，铅球从B点到D点加速度方向与速度方向不垂直，故B错误；C、铅球在运动过程中，机械能守恒，因此铅球在B点和D点的机械能相等，故C正确；D、铅球在水平方向做匀速直线运动，故D正确；故选：CD．点评：抛体运动可以分解为水平方向的匀速直线运动与竖直方向的匀变速直线运动，抛体运动机械能守恒．5.如图所示，与水平面夹角为30°的固定斜面上有一质量m＝1.0kg的物体。细绳的一端与物体相连，另一端经摩擦不计的定滑轮与固定的弹簧相连。物体静止在斜面上，弹簧秤的示数为5N。关于物体受力的判断（取g＝10m/s2），下列说法正确的是（

）（A）斜面对物体的摩擦力大小为零（B）斜面对物体的摩擦力大小为5N，方向沿斜面向上（C）斜面对物体的支持力大小为5N，方向竖直向上（D）斜面对物体的支持力大小为5N，方向垂直斜面向上

参考答案：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图，活塞将一定质量的理想气体封闭于导热汽缸中，活塞可沿气缸内壁无摩擦滑动。通过加热使气体温度从T1升高到T2，此过程中气体吸热12J，气体膨胀对外做功8J，则气体的内能增加了

J；若将活塞固定，仍使气体温度从T1升高到T2，则气体吸收的热量为

J．参考答案：7.如图所示是饮水器的自动控制电路。左边是一个在水温较低时对水加热的容器，内有密封绝缘的电热丝发热器和接触开关S1。只要有水浸没S1，它就会导通；水面低于S1时，不会加热。（1）Rx是一个热敏电阻，低温时呈现高电阻，右边P是一个___________（选填“与”、“或”、“非”）逻辑门，接在0～5V电源之间，图中J是一个继电器，可以控制发热器工作与否。Ry是一个可变电阻，低温时Rx应_____________（选填“远大于”、“远小于”）Ry。（2）请阐述饮水机的自动加热原理：__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。参考答案：（1）与；远大于。（每空2分）

（2）当水温较低时，Rx阻值较大，A为高电势，且有水浸没S1，B也为高电势，则QC之间才有高电压输出，电磁继电器有电流通过，将吸动S2闭合，发热器工作。（表述合理酌情给分）8.某物质的摩尔质量为μ，密度为ρ，NA为阿伏加德罗常数，则每单位体积中这种物质所包含的分子数目是___________．若这种物质的分子是一个挨一个排列的，则它的直径约为__________。参考答案：；或

()9.某同学用大头针、三角板、量角器等器材测半圆形玻璃砖的折射率．开始玻璃砖的位置如图12中实线所示，使大头针P1、P2与圆心O在同一直线上，该直线垂直于玻璃砖的直径边，然后使玻璃砖绕圆心O缓慢转动，同时在玻璃砖的直径边一侧观察P1、P2的像，且P2的像挡住P1的像．如此观察，当玻璃砖转到图中虚线位置时，上述现象恰好消失．此时只须测量出________，即可计算玻璃砖的折射率．请用你的测量量表示出折射率n＝________.参考答案：光线指向圆心入射时不改变传播方向，恰好观察不到P1、P2的像时发生全反射，测出玻璃砖直径绕O点转过的角度θ，此时入射角θ即为全反射临界角，由sinθ＝得n＝.答案(1)CD(2)玻璃砖直径边绕O点转过的角度θ10.（4分）如图所示，水平粗糙地面上的物体被绕过光滑定滑轮的轻绳系着，现以大小恒定的拉力F拉绳的另一端，使物体从A点起由静止开始运动。若从A点运动至B点和从B点运动至C点的过程中拉力F做的功分别为W1、W2，若图中AB=BC，且动摩擦因数处处相同，则在物体的运动过程中，物体对地面的摩擦力______________（选填“增大”、“不变”或“减小”），W1_________W2（选填“＜”、“＝”或“＞”）。

参考答案：减小，>11.完全相同的三块木块，固定在水平面上，一颗子弹以速度v水平射入，子弹穿透第三块木块的速度恰好为零，设子弹在木块内做匀减速直线运动，则子弹先后射入三木块前的速度之比为___________，穿过三木块所用的时间之比______________________。参考答案：12.某同学用如图所示的装置验证动能定理．为提高实验精度，该同学多次改变小滑块下落高度胃的值．测出对应的平撼水平位移x，并算出x2如下表，进而画出x2一H图线如图所示：

①原理分析：若滑块在下滑过程中所受阻力很小．则只要测量量满足

，便可验证动能定理．

②实验结果分析：实验中获得的图线未过坐标原点，而交在了大约(0.2h，0)处，原因是

。参考答案：①x2与H成正比

②滑块需要克服阻力做功13.（选修3—3）（3分）把熔化的蜂蜡薄薄地涂在玻璃片和云母片上。用一烧热的针尖接触蜂蜡层的背面，结果在玻璃和云母上的蜂蜡分别熔化成甲、乙两种形状，此现象说明____________________________________________.参考答案：答案：在导热性能上玻璃各向同性，云母各向异性。………（3分）三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（7分）一定质量的理想气体，在保持温度不变的的情况下，如果增大气体体积，气体压强将如何变化？请你从分子动理论的观点加以解释．如果在此过程中气体对外界做了900J的功，则此过程中气体是放出热量还是吸收热量？放出或吸收多少热量？（简要说明理由）参考答案：气体压强减小（1分）一定质量的气体，温度不变时，分子的平均动能一定，气体体积增大，分子的密集程度减小，所以气体压强减小．（3分）一定质量的理想气体，温度不变时，内能不变，根据热力学第一定律可知，当气体对外做功时，气体一定吸收热量，吸收的热量等于气体对外做的功量即900J．（3分）15.（选修3-4模块）（4分）如图所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图，已知波的传播速度v=2m/s．试回答下列问题：①写出x=1.0m处质点的振动函数表达式；②求出x=2.5m处质点在0～4.5s内通过的路程及t=4.5s时的位移．参考答案：

解析：①波长λ=2.0m，周期T=λ/v=1.0s，振幅A=5cm，则y=5sin(2πt)

cm（2分）

②n=t/T=4.5，则4.5s内路程s=4nA=90cm；x=2.5m质点在t=0时位移为y=5cm，则经过4个周期后与初始时刻相同，经4.5个周期后该质点位移y=

—5cm．（2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.飞机若仅依靠自身喷气式发动机推力起飞需要较长的跑道，某同学设计在航空母舰上安装电磁弹射器以缩短飞机起飞距离，他的设计思想如下：如图所示，航空母舰的水平跑道总长，其中电磁弹射器是一种长度为的直线电机，这种直线电机从头至尾可以提供一个恒定的牵引力。一架质量为的飞机，其喷气式发动机可以提供恒定的推力。考虑到飞机在起飞过程中受到的阻力与速度大小有关，假设在电磁弹射阶段的平均阻力为飞机重力的0.05倍，在后一阶段的平均阻力为飞机重力的0.2倍。飞机离舰起飞的速度，航母处于静止状态，飞机可视为质量恒定的质点。请你求出（计算结果均保留两位有效数字）。（1）飞机在后一阶段的加速度大小；（2）电磁弹射器的牵引力的大小；（3）电磁弹射器输出效率可以达到，则每弹射这样一架飞机电磁弹射器需要消耗多少能量。参考答案：（1）令后一阶段飞机加速度为，平均阻力为，则

（2分）

得：

（2分）(2)令电磁弹射阶段飞机加速度为、末速度为，平均阻力为则

，

（2分）

得：

（2分）由

（2分）

得

（2分）或解

由动能定理：

（6分）得

（2分）（3）电磁弹射器对飞机做功

（2分）则其消耗的能量

（2分）

17.A、B两金属板如图竖直固定在绝缘底座上，与底座的总质量为M=2m．将其静放在光滑水平面上．已知两金属板间的电压为U，极板间距为d．在A板底端上有一小孔，质量也为m、带正电、电荷量为+q的小滑块以v0的速度从小孔水平滑入极板间，小滑块最远可滑到距A板为x的P点．已知小滑块与底座间光滑，极板外侧的电场强度为0．不计电场的边缘效应以及小滑块电荷对电场的影响．求：（1）x的值；（2）小滑块从开始进入电场到恰好滑到P点过程，绝缘底座运动的位移大小？（3）绝缘底座（含金属板）的最大速度和小滑块的最小速度？参考答案：因底座与水平面无摩擦，系统动量守恒。当小滑块滑到P点时，与底座共速，设此速度为v。则由动量守恒定律得

①②③④⑤⑥⑦⑧⑨

（2分）

依能量守恒定律：

（3分）

又

②（1分）

解得

（2分）

(注：若用运动学或用分别对小滑块和底座用动能定理求解，同样给分)

（2）对底座及金属板整体：依动能定理：

③由②③可得：（3）当小滑块再次到达A端时，底座的速度最大依动量守恒定律：

④依机械能守恒定律：

⑤

由④⑤可知：

因为小滑块重新到达金属板A时的速度小于