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文档简介
山东省德州市临邑县第一中学2022年度高三物理期末试题含解析一、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1.一快艇从离岸边100m远的河中央向岸边行驶,已知快艇在静水中的速度图象如图甲所示,流水的速度图象如图乙所示,则
A.快艇的运动轨迹一定为直线B.快艇的运动轨迹可能为曲线,也可能为直线C.快艇最快到达岸边所用的时间为20sD.快艇以最快到达岸边所经过的位移为100m参考答案:C2.如图3,线圈平面与匀强磁场的夹角为300,磁场的磁感应强度变化率恒定,为使线圈中的感应电流增大一倍,下列可行的是(
)A、线圈的匝数增加一倍B、线圈的面积增加一倍C、线圈的半径增加一倍D、改变线圈平面与磁场的夹角参考答案:答案:CD
解析:要使感应电流变为两倍,要同时注意电动势与电阻的变化,A、B、C中C正确。在D答案中,磁通量为BS/2,通过改变磁场与线圈的夹角,磁通量可以变为原来的两倍(垂直),在磁感应强度的变化确定的情况下,磁通量的变化率也会变为两倍,电动势变为原来的两倍。3.如图甲所示,静止在光滑水平面上的长木板B(长木板足够长)的左端放着小物块A。某时刻,A受到水平向右的外力F作用,F随时间t的变化规律如图乙所示,即F=kt,其中k为已知常数。若物体之间的滑动摩擦力f的大小等于最大静摩擦力,且A、B的质量相等,则下列图中可以定性地描述长木板B运动的V—t图象的是参考答案:B4.(3-4模块)(4分,该题有多个正确答案,少选得2分,错选得0分)下列说法中正确的有A.一单摆在周期性外力作用下做受迫振动,其振动周期与单摆的摆长有关
B.变化的电场一定产生变化的磁场,变化的磁场一定产生变化的电场
C.相对论认为:真空中的光速在不同惯性参照系中都是相同的
D.医院里用于检测的彩超的原理是:向病人体内发射超声波,经血液反射后被接收,测出反射波的频率变化,就可知血液的流速.这一技术应用了多普勒效应参考答案:答案:CD5.如图所示,直角三角形轻板ABC,∠A=370,质量不计,其上表面AB水平光滑,B点通过连接物P固定于墙面,板的顶点C与一固定转动轴O连接。重力为G的小球在AB上离B的距离为d,则(
)
A.B点受到P的拉力对转动轴O的力矩为Gd;B.如果d增大,P对B点作用力增大,但不可能大于G;C.如果d增大,P对B点作用力相对转动轴O的力矩也增大;D.如果d增大,转轴O对C点的作用力也增大。参考答案:答案:ACD二、填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分6.为了测量两个质量不等的沙袋的质量,某实验小组在实验室找到了下列器材:轻质定滑轮(质量和摩擦可忽略)、砝码一套、细线、米尺、秒表,由于没有找到直接测量工具,他们决定根据已学过的物理学知识,改变实验条件进行测量,通过选择合适的变量得到线性关系,再根据图线的斜率和截距求出沙袋的质量,于是他们进行了下列操作:①实验装置如图,设两边沙袋的质量分别为m1、m2;②砝码的总质量为△m=0.5kg,实验小组先从△m中取出质量为m′的砝码放在m1沙袋中,剩余砝码都放在m2沙袋中,发现m1下降m2上升;③用米尺测出沙袋运动的距离h,用秒表测出沙袋的运动时间t,则可知沙袋的加速度大小为a=
;④改变m′,测量加速度a,得多组(m′,a)数据,作出“a—m′”图线;⑤该小组成员得到图线的斜率为k=4m/kg·s2,截距为b=2,请你算出沙袋的质量m1=_________kg,m2=________kg。(其中g取10m/s2)参考答案:
3kg
1.5kg7.(6分)美国“肯尼迪”号航空母舰上装有帮助飞机起飞的弹射系统,已知“F—A15”型战斗机在跑道上产生的最大加速度为5.0m/s2,起飞速度为50m/s。若要该飞机滑行100m后起飞,则弹射系统必须使飞机具有
m/s的初速度。假设某航空母航不装弹射系统,要求该飞机仍能在此舰上正常飞行,则该舰身长至少为
m。参考答案:10m/s;250m8.两名日本学者和一名美籍日本科学家10月7日分享了2008年诺贝尔物理学奖。3名物理学家分别通过数学模型“预言”了量子世界自发性对称破缺现象的存在机制和根源。这一模型融合了所有物质最微小的组成部分,使4种基本相互作用中的3种在同一理论中得到解释。这里所述的4种基本相互作用是指万有引力、
▲、强相互作用、
▲。参考答案:电磁相互作用,
弱相互作用
9.(选修3—3)如图一活塞与汽缸密封了一定质量的气体,活塞与汽缸之间摩擦不计,可在汽缸中自有移动,汽缸固定在地面上不动。现通过一热源对汽缸加热,某同学测出气体吸收的热量为2.0×106J,算出活塞移动对外做功为2.5×106J,则气体内能______(选填“增加”或“减少”)______J,该同学测算出的数据有何问题?____________________________参考答案:答案:减少、5×10-4、违反热力学第二定律10.(00年吉、苏、浙)(16分)如图所示,厚度为h,宽度为d的导体板放在垂直于它的磁感应强度为B的均匀磁场中,当电流通过导体板时,在导体板的上侧面A和下侧面A/之间会产生电热差,这种现象称为霍尔效应,实验表明,当磁场不太强时,电热差U、电流I和B的关系为:,式中的比例系数K称为霍尔系数。霍尔效应可解释如下:外部磁场的洛仑兹力运动的电子聚集在导体板的一侧,在导体板的另一侧会出现多余的正电荷,从而形成横向电场,横向电场对电子施加与洛仓兹力方向相反的静电力,当静电力与洛仑兹力达到平衡时,导体板上下两侧之间就会形成稳定的电势差。设电流I是由电子和定向流动形成的,电子的平均定向速度为v,电量为e回答下列问题:(1)达到稳定状态时,导体板上侧面A的电势_____下侧面A的电势(填高于、低于或等于)(2)电子所受的洛仑兹力的大小为______。(3)当导体板上下两侧之间的电差为U时,电子所受静电力的大小为_____。(4)由静电力和洛仑兹力平衡的条件,证明霍尔系数为其中h代表导体板单位体积中电子的个数。参考答案:答案:(1)低于;(2);(3)(4)电子受到横向静电力与洛仑兹力的作用,两力平衡,有得:U=hvB
通过导体的电流密度I=nev·d·h
由
,有
得
11.某兴趣小组为测一遥控电动小车的额定功率,进行了如下实验:①用天平测出电动小车的质量为0.4kg;②将电动小车、纸带和打点计时器按如图甲所示安装;③接通打点计时器(其打点时间间隔为0.02s);④使电动小车以额定功率加速运动,达到最大速度一段时间后关闭小车电源,待小车静止时再关闭打点计时器(设小车在整个过程中所受的阻力恒定)。乙在上述过程中,打点计时器在纸带上所打的部分点迹如图乙所示。(长度单位:cm)请你分析纸带数据,回答下列问题:(结果保留两位有效数字)①该电动小车运动的最大速度为_______m/s;②该电动小车的额定功率为________W。参考答案:①1.5(3分)
②1.2(12.如图所示,长度为L=6m、倾角θ=30°的斜面AB,在斜面顶端B向左水平抛出小球1、同时在底端A正上方某高度处水平向右抛出小球2,小球2垂直撞在斜面上的位置P,小球1也同时落在P点,则两球平抛下落的高度为1.8m,下落的时间为0.6s.(v1、v2为未知量)参考答案:考点:平抛运动.专题:平抛运动专题.分析:两个小球同时做平抛运动,又同时落在P点,说明运动时间相同,即BC在同一水平面上,小球2垂直撞在斜面上的位置P上说方向与斜面明小球2的末速度垂直,可以根据几何关系求出相应的物理量.解答:解:小球2做平抛运动,根据分位移公式,有:x=v2t
①
②
③根据几何关系,有:h=y+xtan30°
④联立①②③④解得:h=1.8mt=0.6s故答案为:1.8m,0.6s.点评:本题关键对球2运用平抛运动的分位移公式和分速度公式列式求解,同时结合几何关系找出水平分位移与竖直分位移间的关系,不难.13.静电除尘器示意如右图所示,其由金属管A和悬在管中的金属丝B组成。A和B分别接到高压电源正极和负极,A、B之间有很强的电场,B附近的气体分子被电离成为电子和正离子,粉尘吸附电子后被吸附到_______(填A或B)上,最后在重力作用下落入下面的漏斗中,排出的烟就成为清洁的了。已知每千克煤粉会吸附nmol电子,每昼夜能除mkg煤粉,设电子电量为e,阿伏加德罗常数为NA,一昼夜时间为t,则高压电源的电流强度为_______。参考答案:A
2emnNA/t
三、简答题:本题共2小题,每小题11分,共计22分14.(2)一定质量的理想气体,在保持温度不变的情况下,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: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.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,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,即900J.15.质量分别为m和3m的A、B两个小球以相同的速率v沿同一直线相向运动,碰后B球停止不动,试求A球碰后的速度,并判断它们之间发生的是弹性碰撞还是非弹性碰撞(说明理由).参考答案:弹性碰撞取B球碰前的速度方向为正方向,设A球碰后的速度为v′,由动量守恒定律有解得,方向与B球碰前的速度方向相同由于,故碰撞前后的总动能相等,则此碰撞是弹性碰撞四、计算题:本题共3小题,共计47分16.如图所示,一个盛有折射率为的液体的槽,槽的中部扣着一个屋脊形透明罩ADB,顶角(∠ADB)为30°,罩内为空气,整个罩子浸没在液体中.槽底AB的中点C处有一点光源,从点光源发出的光与CD的夹角在什么范围内时,光线可从液面上方射出.(液槽有足够的宽度,罩壁极薄,可不计它对光线产生折射的影响)参考答案:解:如图,有一条光线从C点射向DB时,在M点折射后进入液体中,射向空气时在N点恰好发全反射,入射角等于临界角C,则有sinC==,C=45°可知∠DNM=45°由题意可知,∠NDM=75°,故∠DMN=60°,折射角θ2=30°由折射定律得=n=,可得入射角θ1=45°由几何关系可得α=180°﹣105°﹣45°=30°所以从点光源发出的光与CD的夹角在0°~30°范围内时光线可从液面上方射出.答:从点光源发出的光与CD的夹角在0°~30°范围内时光线可从液面上方射出.【考点】光的折射定律.【分析】从点光源发出的光经过DB侧面折射后,折射光线射向空气时不发全反射才能从液面上方射出.考虑刚好发全反射的情况,折射光线液体和空气分界面上刚好发生全反射时,入射角等于临界角,由几何关系求出折射光线在DB面上折射角,由折射定律求出入射角,即可求解.17.神奇的黑洞是近代引力理论所预言的一种特殊天体,探寻黑洞的方案之一是观测双星系统的运动规律。天文学家观测河外星系大麦哲伦云时,发现了LMCX-3双星系统,它由可见星A和不可见的暗星B构成。两星视为质点,不考虑其它天体的影响,A、B围绕两者连线,上的为为O点做匀速圆周运动,它们之间的距离保持不变,如图所示。引力常量为G;由观测能够得到可见星A的速率v和运行周期T。
(1)可见星A所受暗星B的引力可等效为位于O。点处质量为的星体(视为质点)对它的引力,设A和B的质量分别为、,试求,(用、表示);
(2)求暗星B的质量与可见星A的速率v、运行周期T和质量之间的关系式;
(3)恒星演化到末期,如果其质量大于太阳质量的2倍,它将有可能成
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