2022年山东省淄博市边河乡中学高三物理期末试卷含解析

2022年山东省淄博市边河乡中学高三物理期末试卷含解析一、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.（单选）某电站采用6000V的电压进行远距离输电，输送总功率为500kW，测得安装在输电线路起点和终点的电能表一昼夜读数相差4800kWh，下列说法正确的是（）A.输送电流为12A

B.用户得到的功率为400KwC.输电效率为60%

D.输电导线的电阻为86.4Ω参考答案：解：A、输送电流为：A．故A错误；B、安装在输电线路起点和终点的电能表一昼夜读数相差4800kWh，则损耗的功率：kW用户得到的功率是：500kW﹣200kW=300kW．故B错误；C、输电效率为：η=100%=60%．故C正确；D、由P=I2R的变形公式得：Ω．故D错误．故选：C2.（单选）如图所示，甲、乙、丙三个轮子依靠摩擦传动，相互之间不打滑，其半径分别为、、，若甲轮的角速度为，则丙轮的角速度为

A.

B.

C.

D.参考答案：A3.如图所示，质量为m、顶角为α的直角劈和质量为M的正方体放在两竖直墙和水平面间，处于静止状态.若不计一切摩擦，则（

）A.正方体对水平面的弹力大小为(M+m)gB.墙面对正方体的弹力大小mgtanαC.正方体对直角劈的弹力大小为mgcosαD.墙面对直角劈的弹力大小mgsinα参考答案：A4.（单选）如图所示，带正电的点电荷Q固定，电子仅在库仑力作用下，做以Q固定点为焦点的椭圆运动。M、P、N为椭圆上的三点，P点是轨道上离Q最近的点。电子在从M经P到N点的过程中（

）

(A)速度先减小后增大

(B)电场力先做正功后做负功

(C)电势能一直减小

(D)动能一直在减小参考答案：B5.两束不同频率的单色光a、b以相同的入射角从空气射入水中，发生了如图所示的折射现象（α>β）。下列说法中正确的是

A．光束b的频率比光束a的频率低B．光束a在水中的传播速度比光束b在水中的传播速度小C．水对光束a的折射率比水对光束b的折射率小D．若光束从水中射向空气，则光束b的临界角比光束a的临界角大参考答案：C解析：光束b的偏折角大，水对光束b的折射率，光束b的频率大，波长小，速度小，临界角小。答案C。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，质量为m，横截面为直角三角形的物块ABC，∠ABC=α，AB边靠在竖直墙面上，F是垂直于斜边BC的推力，现物块静止不动，则摩擦力的大小为_______________。

参考答案：7.如图（a）所示为某种灯泡的U－I图像，现将两个这种小灯泡L1、L2与一个阻值为5Ω的定值电阻R连成如图（b）所示的电路，电源的电动势为E＝6V，电键S闭合后，小灯泡L1与定值电阻R的电功率均为P，则P＝______W，电源的内阻r＝_____Ω。参考答案：0.2，2.58.理想变压器原副线圈匝数比为N1﹕N2=1﹕2，原线圈中有一额定电流I0=1A的保险丝，电源电压U=220V，R是接在副线圈上的可变电阻，为了不使原线圈电流超过I0，负载电阻R的阻值不能小于

Ω．参考答案：9.如图所示，质量为m、总长度为L的等边三角形ABC导线框，在A处用细线竖直悬挂于轻杆一端，水平轻杆另一端通过弹簧连接地面，离杆左端1/3处有一固定转轴O．现垂直于ABC施加一个水平方向广阔的匀强磁场，磁感强度为B，当在三角形ABC导线框中通以逆时针方向大小为I的电流时，AB边受到的安培力大小是

，此时弹簧对杆的拉力为____________．参考答案：

答案：BIL/3

mg/210.（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；250m11.在“探究小车的速度随时间变化的规律”实验中，如图1是一条记录小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E为相邻计数点，相邻计数点间的时间间隔为T=0.1s（1）计算各点的瞬时速度，vB=

m/s，vC=

m/s，vD=

m/s，vE=

m/s．（2）在图2所示坐标中作出小车的v﹣t图线，并根据图线求出a=

m/s2．（3）将图线延长与纵轴相交，交点的速度是

，该速度的物理意义是 ．参考答案：（1）1.38，2.64；3.90，5.16；（2）12.6；（3）0，物体的初速度为零．【考点】测定匀变速直线运动的加速度．【分析】（1）若物体做匀变速直线运动，则时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度大小；（2）v﹣t图象中图线的斜率等于小车的加速度大小．（3）根据图象物理意义可正确得出结果．【解答】解：（1）打B点时小车的瞬时速度：vB==×10﹣2m/s=1.38m/s打C点时小车的瞬时速度：vC==×10﹣2m/s=2.64m/s打D点时小车的瞬时速度：vD==×10﹣2m/s=3.90m/s．根据匀变速直线运动规律有：vD=，因此有：vE=2vD﹣vC=2×3.90m/s﹣2.64m/s=5.16m/s（2）由上述数据作出小车的v﹣t图象如图所示：由图象斜率可求得小车的加速度：a==m/s2=12.6m/s2．（3）由图象可知，图象与纵轴交点速度为0，其物理意义为：物体的初速度为零．故答案为：（1）1.38，2.64；3.90，5.16；（2）12.6；（3）0，物体的初速度为零．12.图是某一半导体器件的U-I图，将该器件与标有“9V，18W”的用电器串联后接入电动势为12V的电源两端，用电器恰能正常工作，此时电源的输出功率是___________W；若将该器件与一个阻值为1.33的电阻串联后接在此电源两端，则该器件消耗的电功率约为__________W。

参考答案：答案：20、1513.某兴趣小组用下面的方法测量小球的带电量：图中小球是一个外表面镀有金属膜的空心塑料球．用绝缘丝线悬挂于O点，O点固定一个可测量丝线偏离竖直方向角度的量角器，M、N是两块竖直放置的较大金属板，加上电压后其两板间电场可视为匀强电场。另外还要用到的器材有天平、刻度尺、电压表、直流电源、开关、滑动变阻器及导线若干。实验步骤如下：①用天平测出小球的质量m．并用刻度尺测出M、N板之间的距离d，使小球带上一定的电量；②连接电路：在虚线框内画出实验所需的完整的电路图；③闭合开关，调节滑动变阻器滑片的位置，读出多组相应的电压表的示数U和丝线偏离竖直方向的角度；④以电压U为纵坐标，以_____为横坐标作出过原点的直线，求出直线的斜率为k；⑤计算小球的带电量q=_________.参考答案：②电路如图(3分)

④tanθ(2分)

⑤q=mgd/k

(2分)三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图所示，某物理兴趣小组设计了一个实验来验证机械能守恒定律，实验操作如下：(1)用游标卡尺测出小钢球的直径d，读数如下图，图中上部分为刻度放大图，d=_________mm。(2)用一轻质细线一端栓接一质量为m的小钢球，细线的另一端固定于悬点O，竖直背景板是一个圆心在O点的大量角器，大量角器的零度刻线水平，让小钢球静止在最低点，用毫米刻度尺量出悬线长为l。(3)将小钢球拉起，细线被水平拉直，此时小钢球位置记为A，OA与大量角器零度刻线等高、平行，在小钢球下摆的路径上选一位置B,读出OB与OA的夹角θ，将光电门固定在位置B（小球通过B点时光线恰好能通过球心）上。现让小钢球从A点从静止释放,运动过程中小钢球不与背景板摩擦、碰撞，用光电门测出小钢球通过光电门的时间Δt，那么在小钢球从A到B的过程中，小钢球的重力势能减少量ΔEP=________,动能增加量ΔEk=_________,（写出表达式，题中字母为已知量），观察在误差允许的范围内ΔEP与ΔEk是否相等。(4)在小钢球下摆的路径上再分别选取C、D、E、F……多个位置，重复刚才实验，得出实验结论。一般情况下，实验中测算出来的重力势能减少量ΔEP______动能增加量ΔEk（填写“等于”、“大于”或“小于”）。参考答案：

(1).12.35

(2).

(3).

(4).大于【分析】解决本题的关键掌握游标卡尺读数的方法，主尺读数加上游标读数，不需估读；根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出小球的速度；根据动能表达式，从而得出动能的量增加，再结合下降的高度求出重力势能的减小量.【详解】(1)游标卡尺的主尺读数为12mm，游标尺上第1个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为7×0.05mm=0.35mm，所以最终读数为：12mm+0.35mm=12.35mm.(2)小球的摆动过程，摆长为悬点到球心的距离，则重力做功引起重力势能的减少量为；在小球通过光电门的过程中，挡住光的时间极短，则瞬时速度，故增加的动能为.(3)因球的摆动过程中有空气阻力做负功，则减小的重力势能转化为增加的动能和内能，即.【点睛】对于基本测量仪器如游标卡尺、螺旋测微器等要了解其原理，要能正确使用这些基本仪器进行有关测量；频闪照片的处理方法与纸带的处理方法类似，抓住某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出瞬时速度的大小是解题的关键.15.某同学用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律，他将两物块A和B用轻质细绳连接跨过轻质定滑轮，B下端连接纸带，纸带穿过固定的打点计时器．（1）按图甲所示安装实验装置时，使A的质量大于B的质量．（2）图乙是实验中得到的一条纸带，O为释放纸带瞬间打点计时器打下的点，A、B、C为纸带上连续取出的三个计时点，测得OA间、AB间及BC间的距离如图所示，已知打点计时器计时周期为T=0.02s，用天平测出A、B两物体的质量mA=150g，mB=50g，根据以上数据计算，可得从O到B的过程中，物块A、B组成的系统重力势能减少量为0.42J，动能增加量为0.40J，由此可得出的结论是在误差允许范围内，系统机械能守恒（取g=9.8m/s2，计算结果保留2位有效数字）参考答案：解：从O到B的过程中，物块A、B组成的系统重力势能减少量为：△Ep=（mA﹣mB）ghOB=（150﹣50）×10﹣3×9.8×（38.89+3.91）×10﹣2J=0.42J；B点的速度为：vB=m/s=2m/s系统动能增加量为：△Ek=×（150+50）×10﹣3×22J=0.40J因为△Ep≈△Ek所以由此可得出的结论是：在实验误差允许范围内，系统机械能守恒．故答案为：0.42；0.40；在误差允许范围内，系统机械能守恒．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，在光滑水平面上有A、B两辆小车，水平面的左侧有一竖直墙，在小车B上坐着一个小孩，小孩与B车的总质量是A车质量的10倍。两车开始都处于静止状态，小孩把A车以相对于地面的速度v推出，A车与墙壁碰后仍以原速率返回，追上B，与B碰撞后以共同速度运动，求最后A、B的共同速度。参考答案：见解析(1)氢原子最多辐射种频率的光子。辐射光子的最大能量为=.17.（16分）如图所示，坐标平面的第Ⅰ象限内存在大小为E、方向水平向左的匀强电场，第Ⅱ象限内存在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场。足够长的挡板MN垂直x轴放置且距原点O的距离为d。一质量为m、带电量为-q的粒子若自距原点O为L的A点以大小为v0，方向沿y轴正方向的速度进入磁场，则粒子恰好到达O点而不进入电场。现该粒子仍从A点进入磁场，但初速度大小为2v0，为使粒子进入电场后能垂直打在挡板上，求粒子（不计重力）在A点第二次进入磁场时：（1）其速度方向与x轴正方向之间的夹角。（2）粒子到达挡板上时的速度大小及打到挡板MN上的位置到x轴的距离。参考答案：解析：(1)设速度为v0时进入磁场后做圆周运动的半径为r

有

(1分)

设速度为2v0时进入磁场做圆周运动的半径r′

设其速度方向与x轴正方向之间的夹角为θ

由图中的几何关系有：

(2分)

得θ＝45°或θ＝135°

（1分）

（2）为使粒子进入电场后能垂直打在挡板上，则要求粒子进入电场时速度方向与x轴正方向平行，如图所示。粒子进入电场后由动能定理有

当θ1=45°时，粒子打到挡板MN上的位置到x轴的距离为

y1=r′－r′sin45°=(－1)L

(2分)

当θ2=135°时，粒子打到挡板MN上的位置到x轴的距离为

y2=r′+r′sin45°=(+1)L

(3分)18.（14分）光滑平行导轨弯成如图所示形状，倾斜部分与水平部分之间夹角为θ