2022年山东省济宁市北湖中学高三物理期末试卷含解析

2022年山东省济宁市北湖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1.一枚火箭由地面竖直向上发射，其速度和时间的关系图线如图所示，则A．t2时刻火箭距地面最远B．t2-t3的时间内，火箭在向下降落C．火箭在t1-t2的时间内加速度小于t2-t3的时间内加速度D．0-t3的时间内，火箭始终处于超重状态参考答案：CD2.如图甲所示的电路中，螺线管的匝数匝、横截面积、螺线管的导线电阻；定值电阻.穿过螺线管的匀强磁场的磁感应强度为B，在某段时间内其变化规律如图乙所示，规定磁感应强度B竖直向下的方向为正方向。则下列说法正确的是A.螺线管中产生的感应电动势为1VB.闭合开关S，电路中的电流稳定后，电阻R1的电功率为C.闭合开关S，电路中的电流稳定后，电容器的下极板带负电D.断开开关S后，一段时间内，流经R2的电流方向由下而上参考答案：AD根据法拉第电磁感应定律：E==n?S，代入数据解得：E=5000×2×10-3×=1V，A正确．电路中的电流稳定后，根据闭合电路欧姆定律得I==0.1(A)，根据P=I2R1求得

P=4×10-2W，B错误。根据楞次定律知，从上向下看电流方向为逆时针，电容器的下极板带正电，C错误。断开开关S后，电容器放电，一段时间内，流经R2的电流方向由下而上，D正确。本题选AD。3.在平直的公路上行驶着的公共汽车，用固定于路旁的照相机连续两次拍照，得到非常清晰的照片，如图所示：（1）对间隔2s所拍的照片进行比较，可知公共汽车在2s的时间里前进了12m；（2）在两张照片中，悬挂在公共汽车顶棚上的拉手均向后倾斜着。根据这两张照片，下列正确的是（

）

Ａ．可求出拍照的2s内公共汽车的平均速度Ｂ．在拍第一张照片时公共汽车正在向右加速Ｃ．可知在拍第一张照片时公共汽车的速度Ｄ．可知在拍第一张照片时，公共汽车是匀速的参考答案：A4.有一回路竖直放置在匀强磁场中，如图，其中导线ab可以无摩擦地沿着竖直导线滑动而不分离，回路电阻除R外均可忽略不计，当ab由静止释放后，则下列判断正确的是：（

）

A、ab受到向上的磁场力，以小于g的加速度匀加速下落

B、ab加速下落，最后趋向一个恒定的速度

C、回路中的感应电流越来越大，最后趋向一个恒定的值

D、ab受到的磁场力越来越大，最后与ab的重力平衡参考答案：答案：BCD5.一个平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地，两极板间有一正电荷（电荷量少）固定在P点，如图所示．以E表示两极板间的场强，U表示电容器两极板间的电压，W表示正电荷在P点的电势能．若保持负极板不动，将正极板移到图中虚线所示的位置，那么（）

A．U变小，E不变

B．E变大，W变大

C．U变小，W不变

D．U不变，W不变参考答案：AC二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图为用拉力传感器和速度传感器探究“加速度与物体受力的关系”实验装置。用拉力传感器记录小车受到拉力的大小，在长木板上相距L=48.0cm的A、B两点各安装一个速度传感器，分别记录小车到达A、B时的速率。

(1)实验主要步骤如下：①将拉力传感器固定在小车上；②调整长木板的倾斜角度，以平衡小车受到的摩擦力，让小车在不受拉力作用时能在木板上做

运动；③把细线的一端固定在拉力传感器上，另一端通过定滑轮与钩码相连；④接通电源后自C点释放小车，小车在细线拉动下运动，记录细线拉力F的大小及小车分别到达A、B时的速率vA、vB；⑤改变所挂钩码的数量，重复④的操作。(2)下表中记录了实验测得的几组数据，是两个速度传感器记录速率的平方差，则加速度的表达式a=

，请将表中第3次的实验数据填写完整（结果保留三位有效数字）；

次数F（N）（m2/s2）a（m/s2）10.600.770.8021.04]1.611.6831.422.34

42.003.483.6352.624.654.8463.005.495.72

3)由表中数据在坐标纸上描点并作出a～F关系图线；

(4)对比实验结果与理论计算得到的关系图线(图中已画出理论图线)，造成上述偏差的原因是

。参考答案：．⑴匀速直线(2分)

⑵(2分),

2.44(2分)

⑶如图(2分)（不描点扣1分）⑷没有完全平衡摩擦力(2分)7.如图所示，用轻质活塞在气缸内封闭一定质量理想气体，活塞上放置重2．5×102N的重物，平衡时活塞距气缸底高度h1=0．80m，此时被封闭气体的温度为27oC活塞与气缸壁间摩擦忽略不计。现对被封闭气体加热，活塞缓慢上升到距离气缸底h2=0．88m处．已知活塞横截面积S=5．0×10-3m2，大气压强P0=1．0×105Pa。求：

①活塞距气缸底的高度h2时气体的温度；

②此过程中缸内气体对外界做的功

J，气体吸收的热量

增加的内能(填“大于”“等于”或“小于”)。参考答案：8.传感器是自动控制设备中不可缺少的元件，下图是一种测定位移的电容式传感器电路。在该电路中，闭合开关S一小段时间后，使工件（电介质）缓慢向左移动，则在工件移动的过程中，通过电流表G的电流_________（填“方向由a至b”“方向由b至a”或“始终为零”）。参考答案：方向由a到b

9.下列核反应中，X1是

、X2是

，其中发生核裂变反应的是

。①

②

参考答案：中子、氘核10.（4分）正弦交流电源与电阻R、交流电压表按图1所示的方式连接，R=10Ω，交流电表的示数是20V，图2是交变电源输出电压u随时间t变化的图象，则通过R的电流的最大值是_______A；在1s内出现电流最大值的次数有_______次。参考答案：；10011.在研究弹簧的形变与外力的关系的实验中，将弹簧水平放置测出其自然长度，然后竖直悬挂让其自然下垂，在其下端竖直向下施加外力F，实验过程是在弹簧外力的弹性限度内进行的．用记录的外力F与弹簧的形变量x，作出F﹣x图线如图所示，由图可知弹簧的劲度系数为200N/m，图线不过坐标原点的原因是由于弹簧本身有重力．参考答案：解：当拉力为8N时，弹簧的形变量为x=5cm=0.05m当拉力为0N时，弹簧的形变量为x=1cm=0.01m由胡克定律F=kx得：图线的斜率即为弹簧的劲度系数．k==200N/m图线不过坐标原点的原因是由于弹簧本身有重力，使得弹簧没有外力的情况下已经伸长了一段距离．故答案为：200，弹簧本身有重力．12.（4分）远古时代，取火是一件困难的事，火一般产生于雷击或磷的自燃。随着人类文明的进步，出现了“钻木取火”等方法。“钻木取火”是通过

方式改变物体的内能，把

转变为内能。参考答案：做功，机械能解析：做功可以增加物体的内能13.磁电式电流表（表头）最基本的组成部分是磁铁和放在磁铁两极之间的线圈，由于线圈的导线很细，允许通过的电流很弱，所以在使用时还要扩大量程．已知某一表头G，内阻Rg=30Ω，满偏电流Ig=5mA，要将它改装为量程为0～3A的电流表，所做的操作是并联（填“串”或者“并”）一个0.05Ω的电阻．参考答案：考点：磁电式电表原理．分析：把电流表改装成大量程电流表，应给电流表并联一个电阻，阻值R并=，I为量程．解答：解：改装成电流表是要扩大电流的量程，使用并联电路的分流原理；要并联的阻值为：R并===0.05Ω；故答案为：并，0.05．点评：改装成电流表要并联电阻分流，电阻值等于满偏电压除以所分最大电流，改装成电压表要串联电阻分压，电阻值等于量程除以满偏电流减去原内阻．三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（11分）简述光的全反射现象及临界角的定义，并导出折射率为的玻璃对真空的临界角公式。参考答案：解析：光线从光密介质射向光疏介质时，折射角大于入射角，若入射角增大到某一角度C，使折射角达到，折射光就消失。入射角大于C时只有反射光，这种现象称为全反射，相应的入射角C叫做临界角。

光线由折射率为的玻璃到真空，折射定律为：

①

其中分别为入射角和折射角。当入射角等于临界角C时，折射角等于，代入①式得

②15.

（选修3-3）（4分）估算标准状态下理想气体分子间的距离（写出必要的解题过程和说明,结果保留两位有效数字）参考答案：解析：在标准状态下，1mol气体的体积为V=22.4L=2.24×10-2m3

一个分子平均占有的体积V0=V/NA

分子间的平均距离d=V01/3=3.3×10-9m四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，水平轨道MN与竖直光滑半圆轨道相切于N点，轻弹簧左端固定在轨道的M点，自然状态下右端位于P点，将一质量为1kg的小物块靠在弹簧右端并压缩至O点，此时弹簧贮有弹性势能Ep=18.5J,现将小物块无初速释放，已知OP=0.25m,PN=2.75m，小物块与水平轨道间的动摩擦因数u=0.2,圆轨道半径R=0.4m，g取10m/s2.求：(1)

物块从P点运动到w点的时间；(2)

分析说明物块能否通过半圆轨道最高点B.若能，求出物块在水平轨道上的落点到N点的距离.若不能，简要说明物块的运动情况.参考答案：17.（13分）串列加速器是用来产生高能离子的装置。图中虚线框内为其主体的原理示意图，其中加速管的中部b处有很高的正电势U，a、c两端均有电极接地（电势为零）。现将速度很低的负一价碳离子从a端输入，当离子到达ｂ处时，可被设在ｂ处的特殊装置将其电子剥离，成为n价正离子，而不改变其速度大小。这些正n价碳离子从c端飞出后进入一与其速度方向垂直的、磁感应强度为B的匀强磁场中，在磁场中做半径为R的圆周运动。已知碳离子的质量为m=2.0×10-26kg，U=7.5×105V，B=0.50T，n=2，基元电荷e=1.6×10-19C，求R。参考答案：

解析：设碳离子到达b处的速度为v1，从c端射出时的速度为v2，由能量关系得

m=eU

①

m=m＋neU

②

进入磁场后，碳离子做圆周运动，可得

nev2B=m

③由以上三式可得R＝

④

由④式及题给数值得R＝0.75m18.如图所示，x轴上方有一匀强磁场，磁感应强度的方向垂直于纸面向里，大小为B，x轴下方有一匀强电场，电场强度的大小为E，方向与y轴的夹角θ为450且斜向上方．现有一质量为m电量为q的正离子，以速度v0由y轴上的A点沿y轴正方向射入磁场，该离子在磁场中运动一段时间后从x轴上的C点（图中未画出）进入电场区域，该离子经C点时的速度方向与x轴夹角为450．不计离子的重力，设磁场区域和电场区域足够大．求：（1）C点的坐标；（2）离子从A点出发到第三次穿越x轴时的运动时间；（3）离子第四次穿越x轴时速度的大小及速度方向与电场方向的夹角．参考答案：（1）磁场中带电粒子在洛仑兹力作用下做圆周运动，故有，(1分）

(1分）粒子运动轨迹如图所示，由几何知识知，

(2分）故，C点坐标为

（1分）（2）设粒子从A到C的时间为t1，由题意知：

(1分）设粒子从进入电场到返回C的时间为t2，其在电场中做匀变速运动，有

(2分）

联立⑥⑦解得

(1分）