山東省濟(jì)寧市陳樓中學(xué)2022年高三物理期末試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如圖(a)所示的實(shí)驗(yàn)裝置研究加速度和力的關(guān)系。

實(shí)驗(yàn)裝置主要部件為位移傳感器的發(fā)射器和接收器，分別固定在軌道右端和小車上；通過(guò)傳感器測(cè)定兩者間位移變化，從而測(cè)出小車的加速度。（1）在該實(shí)驗(yàn)中采用的方法是___________________：保持小車的總質(zhì)量不變，用鉤碼所受的重力作為小車所受拉力，用傳感器測(cè)小車的加速度。通過(guò)改變鉤碼的數(shù)量，多次重復(fù)測(cè)量，可得小車運(yùn)動(dòng)的加速度a和所受拉力F的關(guān)系圖象。該實(shí)驗(yàn)小組在軌道水平和傾斜的兩種情況下分別做了實(shí)驗(yàn)，得到了兩條a－F圖線，如圖(b)所示，可知在軌道右側(cè)抬高成為斜面情況下得到的圖線是________(選填“①”或“②”)。（2）隨著鉤碼的數(shù)量逐漸增大，圖(b)中的圖線明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是______________A．小車與軌道之間存在摩擦B．導(dǎo)軌保持了水平狀態(tài)C．所掛鉤碼的總質(zhì)量太大D．所用小車的質(zhì)量太大參考答案：（1）控制變量法，①；（2）C；

2.夏天將密閉有空氣的礦泉水瓶放進(jìn)低溫的冰箱中會(huì)變扁，此過(guò)程中瓶?jī)?nèi)空氣（可看成理想氣體）

A．內(nèi)能減小，外界對(duì)其做功

B．內(nèi)能減小，吸收熱量

C．內(nèi)能增加，對(duì)外界做功

D．內(nèi)能增加，放出熱量參考答案：A3.如圖所示，在絕緣的斜面上方存在著沿水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，一帶電金屬塊由靜止開始沿斜面滑到底端，已知在金屬塊下滑的過(guò)程中動(dòng)能增加了0.7J，金屬塊克服摩擦力做功0.3J，重力做功1.2J，則以下判斷正確的是

()A．金屬塊帶正電荷B．電場(chǎng)力做功0.2JC．金屬塊的機(jī)械能減少1.2JD．金屬塊的電勢(shì)能增加0.2J參考答案：AD4.如圖所示，一束粒子（不計(jì)重力，初速度可忽略）緩慢通過(guò)小孔O1進(jìn)入極板間電壓為U的水平加速電場(chǎng)區(qū)域I，再通過(guò)小孔O2射入相互正交的恒定勻強(qiáng)電場(chǎng)、磁場(chǎng)區(qū)域Ⅱ，其中磁場(chǎng)的方向如圖所示，收集室的小孔O3與O1、O2在同一條水平線上。則

（

）

A．該裝置可篩選出具有特定質(zhì)量的粒子

B．該裝置可篩選出具有特定電量的粒子

C．該裝置可篩選出具有特定速度的粒子

D．該裝置可篩選出具有特定動(dòng)能的粒子參考答案：C5.（單選）如圖所示，一重為10N的球固定在支桿AB的上端，今用一段繩子水平拉球，使桿發(fā)生彎曲，已知繩的拉力為7.5N，則AB桿對(duì)球的作用力 (

)A．大小為7.5NB．大小為10NC．方向與水平方向成53°角斜向右下方D．方向與水平方向成53°角斜向左上方參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.固定在水平地面上的光滑半球形曲面，半徑為R，已知重力加速度為g。一小滑塊從頂端靜止開始沿曲面滑下，滑塊脫離球面時(shí)的向心加速度大小為＿＿＿＿，角速度大小為＿＿＿＿＿。參考答案：，7.質(zhì)量分別為60kg和70kg的甲、乙兩人，分別同時(shí)從原來(lái)靜止于光滑水平面上的小車兩端，以3m/s的水平初速度沿相反方向跳到地面上。若小車的質(zhì)量為20kg，則當(dāng)兩人跳離小車后，小車的運(yùn)動(dòng)速度為_____________m/s，方向與（選填“甲、乙”）_____________相反。參考答案：1.5m/s，乙

8.質(zhì)量為1kg的物體在水平面上滑行，且動(dòng)能隨位移變化的情況如圖所示，取g＝10m/s2，則物體滑行持續(xù)的時(shí)間是_____S,摩擦系數(shù)是

。

參考答案：5

0.2

9.用直升機(jī)懸掛一面紅旗，在天空中勻速水平飛行。紅旗（包括旗桿）質(zhì)量m，懸掛紅旗的細(xì)繩質(zhì)量不計(jì)，與豎直方向成θ角。不計(jì)直升機(jī)螺旋槳引起的氣流對(duì)紅旗的影響，紅旗受到的空氣阻力為

；直升機(jī)質(zhì)量M，機(jī)身受水平方向的空氣阻力f。不考慮空氣浮力，直升機(jī)螺旋槳受到空氣的作用力為

。參考答案：mgtanθ；10.如圖是實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶．已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50Hz，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=9.80m/s2，測(cè)得所用重物的質(zhì)量為1.00kg，紙帶上第0、1兩點(diǎn)間距離接近2mm，A、B、C、D是連續(xù)打出的四個(gè)點(diǎn)，它們到O點(diǎn)的距離如圖所示，則由圖4中數(shù)據(jù)可知，重物由O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，重力勢(shì)能的減少量等于

J，動(dòng)能的增加量等于

J（取三位有效數(shù)字）．動(dòng)能增加量小于重力勢(shì)能的減少量的原因主要是

．參考答案：6.886.81

存在摩擦阻力做負(fù)功．【考點(diǎn)】驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．【分析】根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求出B點(diǎn)的瞬時(shí)速度，從而得出動(dòng)能的增加量，根據(jù)下降的高度求出重力勢(shì)能的減小量．【解答】解：B點(diǎn)的瞬時(shí)速度m/s=3.69m/s，則動(dòng)能的增加量=6.81J，重力勢(shì)能的減小量△Ep=mgh=1×9.80×0.7776J=6.88J．動(dòng)能的增加量小于重力勢(shì)能的減小量，主要原因是存在摩擦阻力做負(fù)功．故答案為：6.886.81

存在摩擦阻力做負(fù)功．11.（1）一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B變化到狀態(tài)C的p﹣V圖象如圖所示．在由狀態(tài)A變化到狀態(tài)B的過(guò)程中，理想氣體的溫度升高（填“升高”、“降低”或“不變”）．在由狀態(tài)A變化到狀態(tài)C的過(guò)程中，理想氣體吸收的熱量等于它對(duì)外界做的功（填“大于”、“小于”或“等于”）（2）已知阿伏伽德羅常數(shù)為60×1023mol﹣1，在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)（壓強(qiáng)p0=1atm、溫度t0=0℃）下理想氣體的摩爾體積都為224L，已知第（1）問(wèn)中理想氣體在狀態(tài)C時(shí)的溫度為27℃，求該氣體的分子數(shù)（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）參考答案：考點(diǎn)：理想氣體的狀態(tài)方程；熱力學(xué)第一定律．專題：理想氣體狀態(tài)方程專題．分析：（1）根據(jù)氣體狀態(tài)方程和已知的變化量去判斷溫度的變化．對(duì)于一定質(zhì)量的理想氣體，內(nèi)能只與溫度有關(guān)．根據(jù)熱力學(xué)第一定律判斷氣體吸熱還是放熱．（2）由圖象可知C狀態(tài)壓強(qiáng)為p0=1atm，對(duì)于理想氣體，由蓋呂薩克定律解得標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下氣體體積，從而求得氣體摩爾數(shù)，解得氣體分子數(shù)．解答：解：（1）pV=CT，C不變，pV越大，T越高．狀態(tài)在B（2，2）處溫度最高．故從A→B過(guò)程溫度升高；在A和C狀態(tài)，pV乘積相等，所以溫度相等，則內(nèi)能相等，根據(jù)熱力學(xué)第一定律△U=Q+W，由狀態(tài)A變化到狀態(tài)C的過(guò)程中△U=0，則理想氣體吸收的熱量等于它對(duì)外界做的功．故答案為：升高

等于（2）解：設(shè)理想氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下體積為V，由蓋呂薩克定律得：解得：該氣體的分子數(shù)為：答：氣體的分子數(shù)為7.3×1022個(gè)．點(diǎn)評(píng)：（1）能夠運(yùn)用控制變量法研究多個(gè)物理量變化時(shí)的關(guān)系．要注意熱力學(xué)第一定律△U=W+Q中，W、Q取正負(fù)號(hào)的含義．（2）本題關(guān)鍵根據(jù)蓋呂薩克定律解得標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體體積，從而求得氣體摩爾數(shù)，解得氣體分子數(shù)12.如圖，真空中有兩根絕緣細(xì)棒，處于豎直平面內(nèi)，棒與豎直方向夾角為α，棒上各穿一個(gè)質(zhì)量為m的小球，球可沿棒無(wú)摩擦的下滑，兩球都帶+Q的電量，現(xiàn)讓兩小球從同一高度由靜止開始下滑，當(dāng)兩球相距為

時(shí)速度最大。參考答案：

13.設(shè)地球的半徑為R0，質(zhì)量為m的衛(wèi)星在距地面2R0高處做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，地面的重力加速度為g，則衛(wèi)星的加速度為

，衛(wèi)星的周期為

。參考答案：1

0.16

三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.某同學(xué)利用圖甲的實(shí)驗(yàn)裝置做“探究動(dòng)能定理“的實(shí)驗(yàn)．在盡量減小摩擦阻力的情況下，先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，再釋放紙帶，讓質(zhì)量m=1.00kg的重物由靜止下落，在紙帶上打出一系列的點(diǎn)，如圖乙所示，A、B、C分別為所選取的計(jì)數(shù)點(diǎn)，且0為開始打出的第一點(diǎn)，0A之間有若干點(diǎn)未標(biāo)出，相鄰計(jì)數(shù)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.02s，重力加速度g取9.80m/s2．（1）釋放紙帶前，紙帶的C（選填“0“或“C“）端在上面；（2）重物從0運(yùn)動(dòng)到B的過(guò)程中，動(dòng)能的變化量△E=0.67J（取兩位有效數(shù)字）；（3）請(qǐng)列舉一種能有效減小實(shí)驗(yàn)誤差的做法多次測(cè)量求平均值．參考答案：【考點(diǎn)】：探究功與速度變化的關(guān)系．【專題】：實(shí)驗(yàn)題；動(dòng)能定理的應(yīng)用專題．【分析】：解決實(shí)驗(yàn)問(wèn)題首先要掌握該實(shí)驗(yàn)原理，了解實(shí)驗(yàn)的儀器、操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項(xiàng)．紙帶法實(shí)驗(yàn)中，若紙帶勻變速直線運(yùn)動(dòng)，測(cè)得紙帶上的點(diǎn)間距，利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論，可計(jì)算出打出某點(diǎn)時(shí)紙帶運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度和加速度，從而求出動(dòng)能．：解：（1）0點(diǎn)為打出來(lái)的第一個(gè)點(diǎn)，速度為0，與重物相連的紙帶在下端，應(yīng)該先打點(diǎn)．所以釋放紙帶前，紙帶的C端在上面．（2）利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論得：=1.1575m/s，△Ek=mvB2==0.67J，（3）可以多次測(cè)量求平均值以減小實(shí)驗(yàn)誤差．故答案為：（1）C；（2）0.67；（3）多次測(cè)量求平均值．【點(diǎn)評(píng)】：運(yùn)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式和動(dòng)能、重力勢(shì)能的定義式解決問(wèn)題是該實(shí)驗(yàn)的常規(guī)問(wèn)題，要注意單位的換算和有效數(shù)字的保留．15.用下列器材組裝成一個(gè)電路，要求既能測(cè)量出電池組的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r，又能同時(shí)描繪小燈泡的伏安特性曲線．A．電壓表V1（量程6V，內(nèi)阻很大）B．電壓表V2（量程3V，內(nèi)阻很大）C．電流表A（量程3A，內(nèi)阻很?。〥．滑動(dòng)變阻器R（最大阻值10Ω，額定電流4A）E．小燈泡（2A，5W）F．電池組（電動(dòng)勢(shì)E，內(nèi)阻r）G．開關(guān)一只，導(dǎo)線若干實(shí)驗(yàn)時(shí)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的阻值，多次測(cè)量后發(fā)現(xiàn)：若電壓表V1的示數(shù)增大，則電壓表V2的示數(shù)減?。?）請(qǐng)將設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖在圖1虛線框中補(bǔ)充完整．（2）每一次操作后，同時(shí)記錄電流表A、電壓表V1和電壓表V2的示數(shù)，組成兩個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)（I1，U1）、（I2，U2），標(biāo)到U﹣I坐標(biāo)系中，經(jīng)過(guò)多次測(cè)量，最后描繪出兩條圖線，如圖2所示，則電池組的電動(dòng)勢(shì)E=4.5V，內(nèi)阻r=1.0Ω．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（3）在U﹣I坐標(biāo)系中兩條圖線在P點(diǎn)相交，此時(shí)滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值應(yīng)為0Ω．參考答案：解：（1）伏安法測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻實(shí)驗(yàn)中，電壓表測(cè)路端電壓，電壓表示數(shù)隨滑動(dòng)變阻器接入電路阻值的增大而增大；描繪小燈泡伏安特性曲線實(shí)驗(yàn)中，電流表測(cè)流過(guò)燈泡的電流，燈泡兩端電壓隨滑動(dòng)變阻器接入電路電阻的增大而減??；調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器時(shí)，電壓表V1的示數(shù)增大，則電壓表V2的示數(shù)減小，則V1測(cè)路端電壓，V2測(cè)燈泡兩端電壓，電路圖如圖所示．（2）電源的U﹣I圖象是一條傾斜的直線，由圖象可知，電源電動(dòng)勢(shì)E=4.5V，電源內(nèi)阻r===1.0Ω．（3）由圖乙所示圖象可知，兩圖象的交點(diǎn)坐標(biāo)，即燈泡電壓UL=2.5V，此時(shí)電路電流I=2.0A，電源電動(dòng)勢(shì)E=Ir+UL+IR滑，即4.5V=2.0A×1Ω+2.5V+2.0A×R滑，則R滑=0Ω．故答案為：（1）電路圖如圖所示；（2）4.5；1.0；（3）0．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.(13分)如圖所示，在一光滑水平的桌面上，放置一質(zhì)量為M、寬為L(zhǎng)的足夠長(zhǎng)“U”形框架，其ab部分電阻為R，框架其他部分的電阻不計(jì)．垂直框架兩邊放一質(zhì)量為m、電阻為R的金屬棒cd，它們之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，棒通過(guò)細(xì)線跨過(guò)一定滑輪與勁度系數(shù)為k、另一端固定的輕彈簧相連．開始彈簧處于自然狀態(tài)，框架和棒均靜止．現(xiàn)在讓框架在大小為2μmg的水平拉力作用下，向右做加速運(yùn)動(dòng)，引起棒的運(yùn)動(dòng)可看成是緩慢的．水平桌面位于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．問(wèn)：

(1)框架和棒剛開始運(yùn)動(dòng)的瞬間，框架的加速度為多大？

(2)框架最后做勻速運(yùn)動(dòng)(棒處于靜止?fàn)顟B(tài))時(shí)的速度多大？

(3)若框架通過(guò)位移s后開始勻速運(yùn)動(dòng)，已知彈簧彈性勢(shì)能的表達(dá)式為(x為彈簧的形變量)，則在框架通過(guò)位移s的過(guò)程中，回路中產(chǎn)生的電熱為多少？參考答案：17.A、B兩列火車，在同一軌道上同向行駛，A車在前，其速度vA=10m/s，B車在后，其速度vB=30m/s，，因大霧能見度低，B車在距A車x0=85m時(shí)才發(fā)現(xiàn)前方有A車，這時(shí)B車立即剎車，但B車要經(jīng)過(guò)180m才能停止，問(wèn)：B車剎車時(shí)A車仍按原速率行駛，兩車是否會(huì)相撞？若會(huì)相撞，將在B車剎車后何時(shí)相撞？若不會(huì)相撞，則兩車最近距離是多少？參考答案：解析：B車剎車停下來(lái)過(guò)程中，由

得假設(shè)不相撞，設(shè)經(jīng)過(guò)時(shí)間t兩車速度相等。對(duì)B車有

解得t=8s此時(shí)，B車的位