山东省枣庄市市峄城区吴林乡中学2022年高三物理期末试卷含解析

山东省枣庄市市峄城区吴林乡中学2022年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.图中的实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带正电粒子的运动轨迹，粒子先经过M点，再经过N点，可以判定A．M点的电势大于N点的电势B．M点的电势小于N点的电势C．粒子在M点受到的电场力大于在N点受到的电场力D．粒子在M点受到的电场力小于在N点受到的电场力参考答案：答案：AD解析：沿着电场线的方向，电势降低，故选项A正确。电场线越密，场强越大，同一粒子受到的电场力越大，选项D正确。2.一列简谐横波在某时刻的波形如图所示，此时刻质点P的速度为v，经过0.2s它的速度大小、方向第一次与v相同，再经过1.0s它的速度大小、方向第二次与v相同，则下列判断中正确的有（）A．波沿＋x方向传播，波速为5m/s；B．质点M与质点Q的位移大小总是相等、方向总是相反；C．若某时刻M质点到达波谷处，则P质点一定到达波峰处；D．从图示位置开始计时，在2.2s时刻，质点P的位移为-20cm。参考答案：答案：ACD3.北京时间10月31日17时28分，嫦娥一号卫星成功实施第三次近地点变轨后，顺利进入地月转移轨道，开始飞向月球．在第三次近地点变轨时，它的最高速度可达

（A）7.9km/s

（B）10km/s

（C）16.7km/s

（D）3×105km/s参考答案：B4.一简谐机械波沿x轴正方向传播，波长为λ，周期T．t=0时刻的波形如图1所示，a、b是波上的两个质点．图2是波上某一质点的振动图像．下列说法正确的是A．t=0时质点a的速度比质点b的大B．t=0时质点a的加速度比质点b的小C．图2可以表示质点a的振动D．图2可以表示质点b的振动参考答案：D5.如图所示，质量为m的物体A在竖直向上的力F（F<mg）作用下静止于斜面上。若减小力F，则物体A所受合力不变

B．斜面对物体A的支持力不变C．斜面对物体A的摩擦力不变

D．斜面对物体A的摩擦力可能为零参考答案：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，匀强磁场竖直向上穿过水平放置的金属框架，框架宽L，足够长且电阻不计，右端接有电阻R。磁场的磁感强度为B。一根质量为m，电阻不计的金属棒以v0的初速沿框架向左运动。棒与框架间的动摩擦因数为μ。测得棒在整个运动过程中，通过电阻的电量为q，则棒能运动的距离为______________，电阻R上消耗的电能为______________。

参考答案：，7.如图所示，由两块相互靠近的平行金属板组成的平行板电容器的极板N与静电计相接，极板M接地．用静电计测量平行板电容器两极板间的电势差U．在两板相距一定距离d时，给电容器充电，静电计指针张开一定角度．在整个实验过程中，保持电容器所带电量Q不变．

（1）若将M板向上移，静电计指针偏角将________．

（2）若在M、N之间插入云母板，静电计指针偏角将________参考答案：

答案：(1)增大(2)减小8.如图所示，一定质量的理想气体开始处于状态A，然后经状态B到状态C，A、C状态的温度相同。设气体在状态A和状态C的体积分别为VA和VC，在AB和BC过程中吸收或放出热量的大小分别为QAB和QBC，则VA

VC，QAB

QBC（选填“>”、“＝”或“<”）。参考答案：>（2分）；<9.在伽利略羊皮纸手稿中发现的斜面实验数据如表所示，人们推测第二、三列数据可能分别表示时间和长度。伽利略时代的1个长度单位相当于现在的mm，假设1个时间单位相当于现在的0.5s。由此可以推测实验时光滑斜面的长度至少为

m，斜面的倾角约为

度。（g取10m/s2）

参考答案：答案：2.04，1.5°解析：依题意，第一列数据为时间的平方t2，从数据分析可知第一列数据与第三列数据之比约为1:32（取平均值后比值为1：32.75），即斜面长度与时间的平方成正比，根据当时数据与现在的数据换算关系和匀变速运动公式，可得角度约为1.5°。10.19世纪和20世纪之交，经典物理已达到了完整、成熟的阶段，但“在物理学晴朗天空的远处还有两朵小小的、令人不安的乌云”，人们发现了经典物理学也有无法解释的实验事实，“两朵乌云”是指

（填“宏观问题”或“微观问题”）与

（填“高速问题”或“低速问题”）。参考答案：微观问题

高速问题11.在光电效应试验中，某金属的截止频率相应的波长为，该金属的逸出功为______。若用波长为（<0）单色光做实验，则其截止电压为______。已知电子的电荷量，真空中的光速和布朗克常量分别为e、c和h。参考答案：12.图为某同学设计了一个探究小车的加速度a与小车所受拉力F及质量m关系的实验装置简图．小车的质量为m1，砂和砂桶质量的为m2。（1）下列说法正确的是

A．每次改变小车质量时，应重新平衡摩擦力B．实验时应先释放小车后接通电源C．在探究加速度与质量关系时，应作a-图象(2)实验中要进行质量m1和m2的选取，以下最合理的一组是

A.

m1=200,m2=20、40、60、80、100、120B.

m1=400,m2=10、15、20、25、30、40C.

m1=200,m2=50、60、70、80、90、100D.

m1=20,

m2=100、150、200、250、300、400（3）实验时，某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，他测量得到的a-F图像，可能是图中的图线

（选填“甲”、“乙”、“丙”）参考答案：（1）C

（2）B

（3）丙（1）假设木板倾角为θ，则有：f=mgsinθ=μmgcosθ，m约掉了，故不需要重新平衡摩擦力，A错误．实验时应先接通电源后释放小车，故B错误．F=ma，所以：a=

F，当F一定时，a与成正比，故C正确。（2）沙和沙桶加速下滑，处于失重状态，其对细线的拉力小于重力，设拉力为T，根据牛顿第二定律，有

对沙和沙桶，有mg-T=ma

对小车，有T=Ma

解得故当M＞＞m时，有T≈mg。

应该是，即本实验要求小车的质量远远大于小桶（及砝码）的质量。B最合理。（3）遗漏了平衡摩擦力这一步骤，就会出现当有拉力时，物体不动的情况．故图线为丙．13.如图，AB为竖直固定的金属棒，B为转轴，金属杆BC重为G、长为L，并可在竖直平面内绕B轴无摩擦转动，AC为轻质金属丝，。。从时刻开始加上一个有界的均匀变化的匀强磁场，其磁感线垂直穿过的一部分，初始时刻磁感应强度，变化率为K，整个闭合回路的总电阻为R，则回路中感应电流为

经过

时间后金属丝所受的拉力为零参考答案：

三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.图是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带。①已知打点计时器电源频率为50Hz，A、B、C、D是纸带上四个计数点，每两个相邻计数点间有四个点没有画出。从图中读出A、B两点间距s=__________；C点对应的速度是________（计算结果保留三位有效数字）。②如果当时电网中交变电流的频率实际是f=51Hz，而做实验的同学并不知道，那么加速度的测量值与实际值相比 （选填：偏大、偏小或不变）．参考答案：①0．70cm0．100m/s；

②偏小15.（实验）（2011?武汉模拟）自由落体仪如图所示，其主体是一个有刻度尺的立柱，其上装有磁式吸球器、光电门1、光电门2、捕球器、小钢球（直径d=1cm）．利用自由落体仪测量重力加速度实验步骤如下：①将自由落体仪直立于水平地面上，调节水平底座使立柱竖直，固定好吸球器．②适当调节两光电门1、2的位置，由刻度尺读出两光电门的高度差为h1，用吸球器控制使小球自由下落，由光电计时器读出小球从光电门1到光电门2的时间，重复数次，求出时间的平均值为t1．③光电门1不动，改变光电门2的位置，由刻度尺读出两光电门的高度差为h2，用吸球器控制使小球自由下落，由光电计时器读出小球由光电门1到光电门2的时间，重复数次，求出时间的平均值为t2．④计算重力加速度值g．请回答下列问题：（1）在步骤③中光电门1的位罝保持不动的目的是BA、保证小球每次从光电门1到光电门2的时间相同B、保证小球每次通过光电门1时的速度相同C、保证小球每次通过光电门1时的重力加速度相同（2）用测得的物理量表示重力加速度值g=．参考答案：（1）B（2）解：（1）由刻度尺读出两光电门的高度差为h1，由光电计时器读出小球从光电门1到光电门2的时间，重复数次，求出时间的平均值为t1．根据匀变速直线运动位移时间公式得：h1=v0t1+g光电门1不动，改变光电门2的位置，由刻度尺读出两光电门的高度差为h2，根据匀变速直线运动位移时间公式得：h2=v0t2+g所以光电门1的位罝保持不动的目的是保证小球初速度相同，即每次通过光电门1时的速度相同．故选：B．（2）根据匀变速直线运动位移时间公式得：h1=v0t1+gh2=v0t2+g解得：g=故答案为：（1）B（2）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.为保障安全驾驶，公安部重新修订《机动车驾驶证申领和使用规定》，新规定于2013年1月1日起正式施行．如图所示，在合安高速公路某处安装了一台500万像素的固定雷达测速仪，可以准确抓拍超速车辆以及测量运动车辆的加速度．若B为测速仪，A为汽车，两者相距355m，此时刻B发出超声波，同时A由于紧急情况而急刹车（视为匀变速直线运动），当B接收到反射回来的超声波信号时，A恰好停止，且此时A、B相距335m，已知声速为340m/s．（1）求汽车刹车过程中的加速度；（2）若该路段汽车正常行驶时速度要求在60km/h～110km/h，则该汽车刹车前的行驶速度是否合法？参考答案：考点：匀变速直线运动的位移与时间的关系；匀变速直线运动的速度与时间的关系；匀变速直线运动的速度与位移的关系．专题：直线运动规律专题．分析：（1）从B发出超声波到接收到反射回来的超声波信号这段时间内，求出A的位移，由于超声波从B发出到A与被A反射到被B接收所需的时间相等，根据匀变速直线运动的推论求出超声波从B发出到A这段时间内A的位移，从而得出超声波从B到A的位移，根据声速求出运行的时间，从而再根据△x=aT2求出汽车运动的加速度．（2）根据速度位移公式求出刹车前的速度，进而判断是否合法．解答：解：超声波从B发出到A与被A反射到被B接收所需的时间相等，在整个这段时间内汽车的位移x=355﹣335m=20m．初速度为零的匀变速直线运动，在开始相等时间内的位移之比为1：3，所以x1=5m，x2=15m，则超声波被A接收时，AB的位移x′=335+5m=340m，所以超声波从B发出到被A接收所需的时间T=．则t=2T=2s．根据△x=aT2得，a==10m/s2．（2）由A车刹车过程中的位移解得：刹车前的速度v0=20m/s=72km/h在规定范围内，是合法的．答：（1）汽车刹车过程中的加速度为10m/s2；（2）若该路段汽车正常行驶时速度要求在60km/h～110km/h，则该汽车刹车前的行驶速度合法．点评：解决本题的关键理清运动过程，抓住超声波从B发出到A与被A反射到被B接收所需的时间相等，运用匀变速直线运动的规律进行求解．17.（10分）如图所示，小车的质量M=2kg，静止在光滑的水平面上，小车AB段水平，长L=1m，BC部分是光滑的1/4圆弧形轨道，半径R=0.4m，圆弧在C点的切线是竖直的。今有质量为m=1kg的金属滑块（宽度远小于小车的长度）以水平速度v0=5m/s冲上小车，金属滑块与小车AB段之间的动摩擦因数μ=0.3，试求：（1）滑块上升的最大高度；（2）小车获得的最大速度。参考答案：解析：（1）设金属滑块上升的最大高度为H，上升到最大高度时金属滑块与小车具有共同速度，由动量守恒和能量守恒定律得mυ0=(m+M)

（2分）

（2分）解得H=0.53m>R，说明金属滑块已经离开了小车。

（1分）

（2）由于C点切线是竖直方向，所以金属滑块离开小车时，在水平方向与小车具有相同速度，最后金属滑块又从C点落回小车．当金属滑块再次到达B点时，小车的速度达到最大．（1分）设此时金属滑块的速度为υ1，小车的速度为υ2，由动量守恒和能量守恒定律得mυ0=mυ1+Mυ2

（1分）

（2分）解得υ2=3m/s（1分）（或υ2=m/s舍去，这是金属滑块第一次到达B点时小车的速度）18.如图（a）所示，在直角坐标系0≤x≤L区域内有沿y轴正方向的匀强电场，右侧有一个以点（3L，0）为圆心，半径为L的圆形区域，圆形区域与x轴的交点分别为M、N。现有一质量为m，带电量为e的电子，从y轴上的A点以速度v0沿x轴正方向射入电场，飞出电场后恰能从M点进入圆形区域，速度方向与x轴夹角30°，此时圆形区域加如图（b）所示周期性变化的磁场（以电子进入圆形区域开始计时，且磁场方向以垂直于纸面向外为正方向），最后电子运动一段时间后从N点飞出，速度方向与x轴夹角也为30°。求：（1）电子进入圆形区域时的速度大小；（2）0≤x≤L区域内匀强电场的场强大小；（3）写出圆形区域磁场的变化周期T、磁感应强度B0的大小各应满足的表达式