山东省济宁市兖矿集团公司第二中学2022年高三物理上学期期末试卷含解析

山东省济宁市兖矿集团公司第二中学2022年高三物理上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1.两列振幅、波长和波速都相同的简谐波1和2分别沿x轴的正、负方向传播,波速v=200m/s,在t=0时刻的部分波形如图所示,那么在x轴上x=450m的质点P,经最短时间t1出现位移最大值,经最短时间t2出现位移最小值,则t1、t2分别是

A.1.50s

0.25s

B.0.25s

0.75s

C.0.50s

0.75s D.0.75s

0.25s参考答案：B2.一质点沿直线运动，其平均速度与时间的关系满足v=2+t（各物理量均选用国际单位制中单位），则关于该质点的运动，下列说法正确的是（）A．质点可能做匀减速直线运动 B．5s内质点的位移为35mC．质点运动的加速度为1m/s2 D．质点3s末的速度为5m/s参考答案：B【考点】匀变速直线运动的速度与时间的关系；匀变速直线运动的位移与时间的关系．【分析】根据平均速度和时间的关系式得出位移与时间的关系式，从而结合位移时间公式得出物体的初速度和加速度，结合速度时间公式求出质点的速度．【解答】解：A、根据平均速度知，x=vt=2t+t2，根据x==2t+t2知，质点的初速度v0=2m/s，加速度a=2m/s2，质点做匀加速直线运动，故A错误，C错误．B、5s内质点的位移x==35m，故B正确．D、质点在3s末的速度v=v0+at=2+2×3m/s=8m/s，故D错误．故选：B．3.如图所示，一个滑雪运动员从左侧斜坡距离坡底8m处由静止滑下．以坡底为零势能参考面，当下滑到距离坡底l1处时，运动员的动能和势能恰好相等；到坡底后运动员又靠惯性冲上右侧斜坡．若不计经过坡底时的机械能损失，当上滑到距离坡底l2处时，运动员的动能和势能再次相等，上滑的最大距离为4m．在此全过程中，下列说法正确的是()A．摩擦力对运动员所做的功等于运动员动能的变化B．重力和摩擦力对运动员所做的总功等于运动员机械能的变化C．l1<4m，l2>2mD．l1>4m，l2<2m参考答案：C在整个过程中，只有重力和摩擦力做功，由动能定理可知重力和摩擦力所做的总功等于运动员动能的变化，选项B错误；由功能关系可知摩擦力所做的功等于运动员机械能的变化，选项A错误；在下滑过程中，若不考虑空气阻力，l1＝4m；若考虑空气阻力，l1处的机械能应小于初始状态的机械能，即l1<4m；在上滑过程中，若不考虑空气阻力，l2应在2m处，若考虑空气阻力，l2处机械能应大于4m处机械能，即l2>2m，选项C正确，D错误．4.（单选）如图所示，倾斜的传动带以恒定的速度v2向上运动，一个小物块以初速度v1从底端冲上传动带，且v1大于v2，小物块从传动带底端到达顶端的过程中一直做减速运动，则（

）A．小物块到达顶端的速度不可能等于零B．小物块到达顶端的速度不可能等于v2C．小物块的机械能一直在减小D．小物块所受的合外力一直做负功参考答案：D5.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．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.某同学在做测定木板与木块间的动摩擦因数的实验时，设计了两种实验方案．方案A：木板固定，用弹簧测力计拉动木块．如图(a)所示．方案B：弹簧固定，用手拉动木板，如图(b)所示．除了实验必需的弹簧测力计、木板、木块、细线外，该同学还准备了质量为200g的砝码若干个．(g＝10m/s2)(1)上述两种方案中，你认为更合理的是方案________(2)该同学在重2N的木块上加放了2个砝码，弹簧测力计稳定后的示数为1．5N,则木板与木块间的动摩擦因数μ＝________.参考答案：7.如图所示，一列简谐波沿x轴传播，实线为t=0时的波形图，此时P质点向y轴负方向运动，虚线为经过0.02s时第一次出现的波形图，则波沿x轴▲

(填“正”或“负”)方向传播，波速为

▲

m/s。参考答案：正

508.如图甲所示，一定质量的理想气体被质量为m的活塞封闭在导热良好的气缸内，此时活塞静止且距离底部的高度为h，不计活塞与气缸间的摩擦，外界大气压强为，气缸横截面积为S，重力加速度为g，则甲图中封闭气体的压强P1为________，若在活塞上故置质量为m的铁块，活塞缓慢下滑△h后再次静止，如图乙所示，则△h为________.参考答案：

(1).

(2).【详解】(1).甲图气体内部压强为P1，活塞静止，，所以(2).图乙中，活塞下滑后再次静止，,气体发生的是等温变化，又玻意耳定律：,故9.欧洲天文学家发现了一颗可能适合人类居住的行星。若该行星质量为M，半径为R，万有引力恒量为G，则绕该行星运动的卫星的第一宇宙速度是______________。设其质量是地球的5倍，直径是地球的1.5倍，在该行星表面附近沿圆轨道运行的人造卫星的动能为Ek1，在地球表面附近沿圆轨道运行的相同质量的人造卫星的动能为Ek2，则为______________。参考答案：，10/310.如图为密闭钢瓶中的理想气体分子在两种不同温度下的速率分布情况，可知，一定温度下气体分子的速率呈现

分布规律；T1温度下气体分子的平均动能

（选填“大于”、“等于”或“小于”）T2温度下气体分子的平均动能。参考答案：中间多、两头少；小于试题分析：由图可知，两种温度下气体分子速率都呈现“中间多、两头少”的分布特点．由于T1时速率较低的气体分子占比例较大，则说明温度下气体分子的平均动能小于温度下气体分子的平均动能．考点：考查了分子平均动能【名师点睛】要注意明确分子平均动能为统计规律，温度升高时并不是所有分子的速率均增大，同时注意图象的性质，能明确如何判断分子平均速率的变化和温度的变化．11.(5分)如图所示，一端开口，一端封闭的玻璃管，封闭端有一定质量的气体，开口端置于水银槽中，不计管子的重力和浮力，管内外水银面高度差为h，用竖直向上的力F提着玻璃管缓慢地匀速上升，则在开口端离开水银槽液面前，管内外水银面高度差h将

，力F将

。（填：变大、变小或不变。）参考答案：

答案：变大、变大12.质量为2kg的物体，放在动摩擦因数为μ=0.1的水平面上，在水平拉力F的作用下，用静止开始运动，拉力做的功W和物体发生的位移x之间的关系如图，g=10m/s2，则此物体在x=6m处，拉力的瞬时功率为4.1W，从开始运动到x=9m处共用时t=4.5s．参考答案：考点：功率、平均功率和瞬时功率．专题：功率的计算专题．分析：根据功的公式W=FL分析可知，在OA段和AB段物体受到恒力的作用，并且图象的斜率表示的是物体受到的力的大小，由此可以判断物体受到的拉力的大小，再由功率的公式可以判断功率的大小．解答：解：对物体受力分析，物体受到的摩擦力为Ff=μFN=μmg=0.1×2×10N=2N．由图象可知，斜率表示的是物体受到的力的大小，OA段的拉力为5N，AB段的拉力为1.5N，所以物体在OA段做匀加速运动，在AB段做匀减速直线运动；在OA段的拉力为5N，物体做加速运动，当速度最大时，拉力的功率最大，由V=at，V2=2aX，a==1.5m/s2代入数值解得，V=3m/s，t=2s在AB段，物体匀减速运动，最大速度的大小为3m/s，拉力的大小为1.5N，a′==﹣0.25m/s2V′2﹣V2=2a′×3解得V′=m/s，则此物体在x=6m处，拉力的瞬时功率为P=FV′=1.5×=4.1W，由位移公式：X=即知，从3m到9m用时t′=2.5s所以从开始运动到x=9m处共用时t总=2+2.5=4.5s故答案为：4.1，4.5点评：本题考查了对功的公式W=FL的理解，根据图象的分析，要能够从图象中得出有用的信息﹣﹣斜率表示物体受到的拉力的大小，本题很好的考查了学生读图和应用图象的能力．13.某探究学习小组的同学欲验证“动能定理”，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙．当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时，释放小桶，滑块处于静止状态．若你是小组中的一位成员，要完成该项实验，则：（1）你认为还需要的实验器材有

（2）实验时为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等，沙和沙桶的总质量应满足的实验条件是

，实验时为保证细线拉力为木块的合外力首先要做的步骤

（3）在（2）的基础上，某同学用天平称量滑块的质量M.往沙桶中装入适量的细沙，用天平称出此时沙和沙桶的总质量m.让沙桶带动滑块加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2（v1＜v2）。则本实验最终要验证的数学表达式为

（用题中的字母表示实验中测量得到的物理量）.参考答案：（1）天平，刻度尺（2分）（2）沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量（2分），平衡摩擦力（2分）（3）（3分）（1）实验要验证动能增加量和总功是否相等，故需要求出总功和动能，故还要天平和刻度尺；故答案为：刻度尺、天平；

（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

小车下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，则应该用重力的下滑分量来平衡摩擦力，故可以将长木板的一端垫高；

故答案为：沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量，平衡摩擦力；

（3）总功为：mgL，动能增加量为：故答案为：mgL=三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（选修3—4）（7分）如图甲所示为一列简谐横波在t＝2s时的波形图，图乙是这列波中P点的振动图线，求该波的传播速度的大小，并判断该波的传播方向。

参考答案：解析：依题由甲图知该波的波长为……………(1分)

由乙图知该波的振动周期为……………(1分)

设该波的传播速度为V，有……………(1分)

又由乙图知，P点在此时的振动方向向上，……………(1分)

所以该波的传播方向水平向左。……………(2分)15.（6分）如图所示，在水平光滑直导轨上，静止着三个质量均为的相同小球、、，现让球以的速度向着球运动，、两球碰撞后黏合在一起，两球继续向右运动并跟球碰撞，球的最终速度.①、两球跟球相碰前的共同速度多大？②两次碰撞过程中一共损失了多少动能？参考答案：解析：①A、B相碰满足动量守恒（1分）

得两球跟C球相碰前的速度v1=1m/s（1分）

②两球与C碰撞同样满足动量守恒（1分）

得两球碰后的速度v2=0.5m/s，（1分）

两次碰撞损失的动能（2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，竖直平面内有四分之一圆弧轨道固定在水平桌面上，圆心为O点。一小滑块自圆弧轨道A处由静止开始自由滑下，在B点沿水平方向飞出，落到水平地面C点。已知小滑块的质量为m=1.0kg，C点与B点的水平距离为1m，B点高度为1.25m，圆弧轨道半径R=1m，g取10m/s2。求小滑块：(1）从B点飞出时的速度大小及在B点时对圆弧轨道

的压力大小；(2）沿圆弧轨道下滑过程中克服摩擦力所做的功。参考答案：17.（1）如图甲所示，M、N是真空中两个电荷量均为+Q的固定点电荷，M、N间的距离为a；沿MN连线的中垂线建立坐标轴，P是x轴上的点，°。已知静电力常量为k。a．求P点场强的大小和方向；b．在图乙中定性画出场强E随x变化的图像（取向右为场强E的正方向）。参考答案：a．，方向与x轴正方向成30°b．见解析a．由几何关系可知，P、M间的距离M在P点场强的大小为，方向与x轴正方向成30°。由场的叠加原理和对称性可知，P点合场强的大小，方向沿x轴正方向b．场强E随x变化的示意图如图所示。18.拖把