山東省青島市第二十三中學2022年高三物理下學期期末試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.質量為M的小球，用長為的細線懸掛在O點，在O點的正下方處有一光滑的釘子P，把小球拉到與釘子P等高的位置，擺線被釘子擋住。如圖所示，讓小球從靜止釋放，當小球第一次經過最低點時A.小球運動的線速突然減小

B.小球的角速度突然減小C.小球的向心加速度突然增大

D.懸線的拉力突然增大參考答案：B2.2014年8月，山東魯能隊再度包攬乒超男女團體的冠軍，加冕雙冠王！假設運動員在訓練中手持乒乓球拍托球沿水平面做勻加速跑動，球拍與球保持相對靜止且球拍平面和水平面之間夾角為θ。設球拍和球質量分別為M、m，不計球拍和球之間摩擦，不計空氣阻力，則()A．運動員的加速度大小為gsinθ

B．球拍對球的作用力大小為mgcosθC．運動員對球拍的作用力大小為

D．運動員對地面的作用力方向豎直向下參考答案：C考點：牛頓第二定律的應用3.某同學將一直流電源的總功率PE、輸出功率PR和電源內部的發(fā)熱功率Pr隨電流I變化的圖線畫在了同一坐標上，如右圖中的a、b、c所示，根據圖線可知A、反映Pr變化的圖線是cB、電源電動勢為8vC、電源內阻為2ΩD、當電流為0.5A時，外電路的電阻為6Ω參考答案：

答案：ACD4.（單選）張飛同學參加學校運動會立定跳遠項目比賽，起跳直至著地過程如圖，測量得到比賽成績是2.5m，目測空中腳離地最大高度約0.8m，忽略空氣阻力，則起跳過程該同學所做功最接近A．65J

B．750JC．1025J

D．1650J參考答案：B5.如圖所示，一自耦變壓器（可看做理想變壓器）輸入端AB間加一正弦式交流電壓，在輸出端CD間接燈泡和滑動變阻器。轉動滑片P可以改變副線圈的匝數(shù)，移動滑片Q可以改變接入電路電阻的阻值。則（

）A．只將P逆時針轉動，燈泡變亮B．只將P順時針轉動，燈泡變亮C．只將Q向上移動，燈泡亮度不變D．只將Q向下移動，燈泡變亮參考答案：AC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.一個質量為M=3kg的木板與一個輕彈簧相連，在木板的上方有一質量m為2kg的物塊，若在物塊上施加一豎直向下的外力F，此時木板和物塊一起處于靜止狀態(tài)，如圖所示。突然撤去外力，木板和物塊一起向上運動0.2m時，物塊恰好與木板分離，此時木板的速度為4m/s，則物塊和木板分離時彈簧的彈力為________N，木板和物塊一起向上運動，直至分離的過程中，彈簧彈力做的功為________J。參考答案：０

N；

５０

J。7.如圖為用DIS（位移傳感器、數(shù)據采集器、計算機）研究加速度和力的關系的實驗裝置．實驗前已平衡摩擦力．①實驗中采用控制變量法，應保持_______不變，用鉤碼所受的重力作為小車所受的________，用DIS測小車的加速度．②改變所掛鉤碼的數(shù)量，多次重復測量。根據測得的多組數(shù)據可畫出a-F關系圖線（如圖所示）．分析此圖線的OA段可得出的實驗結論是______________．此圖線的AB段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是：A．小車與軌道之間存在摩擦

B．導軌保持了水平狀態(tài)C．所掛鉤碼的總質量太大

D．所用小車的質量太大參考答案：小車的質量

、合力

、小車的質量一定，a與F成正比

、

C8.（6分）美國“肯尼迪”號航空母艦上裝有幫助飛機起飛的彈射系統(tǒng)，已知“F—A15”型戰(zhàn)斗機在跑道上產生的最大加速度為5.0m/s2，起飛速度為50m/s。若要該飛機滑行100m后起飛，則彈射系統(tǒng)必須使飛機具有

m/s的初速度。假設某航空母航不裝彈射系統(tǒng)，要求該飛機仍能在此艦上正常飛行，則該艦身長至少為

m。參考答案：10m/s；250m9.在光滑的絕緣水平面上，有一個正方形的abcd，頂點a、c處分別固定一個正點電荷，電荷量相等，如圖所示。若將一個帶負電的粒子置于b點，自由釋放，粒子將沿著對角線bd往復運動。粒子從b點運動到d點的過程中

（

）A.先作勻加速運動，后作勻減速運動B.先從高電勢到低電勢，后從低電勢到高電勢C.電勢能與機械能之和先增大，后減小D.電勢能先減小，后增大參考答案：D10.一個理想的單擺，已知其周期為T。由于某種原因，自由落體加速度變?yōu)樵瓉淼?，振幅變?yōu)樵瓉淼?，擺長變?yōu)樵瓉淼模瑪[球質量變?yōu)樵瓉淼?，則它的周期變?yōu)樵瓉淼?/p>

。參考答案：11.在探究動能定理的實驗中，某實驗小組組裝了一套如圖所示的裝置，拉力傳感器固定在小車上，一端與細繩相連，用拉力傳感器記錄小車受到拉力的大小。穿過打點計時器的紙帶與小車尾部相連接，打點計時器打點周期為T，實驗的部分步驟如下：①平衡小車所受的阻力：不掛鉤碼，調整木板右端的高度，用手輕推小車，直到打點計時器打出一系列________的點．②測量小車和拉力傳感器的總質量M，按圖組裝好儀器，并連接好所需電路，將小車停在打點計時器附近，先接通拉力傳感器和打點計時器的電源，然后

，打出一條紙帶，關閉電源．③在打出的紙帶中選擇一條比較理想的紙帶如圖所示，在紙帶上按打點先后順序依次取O、A、B、C、D、E等多個計數(shù)點，各個計數(shù)點到O點間的距離分別用hA、hB、hC、hD、hE……表示，則小車和拉力傳感器在計時器打下D點時的動能表達式為

，若拉力傳感器的讀數(shù)為F，計時器打下A點到打下D點過程中，細繩拉力對小車所做功的表達式為

．④某同學以A點為起始點，以A點到各個計數(shù)點動能的增量為縱坐標，以A點到各個計數(shù)點拉力對小車所做的功W為橫坐標，得到一條過原點的傾角為45°的直線，由此可以得到的結論是

．參考答案：①間距相等

（2分，其他表述正確的同樣給分）

②釋放小車

（2分）

③（2分）；（2分）④外力所做的功，等于物體動能的變化量（2分，其他表述正確的同樣給分）12.（多選）兩電荷量分別為q1和q2的點電荷放在x軸上的A、B兩點，兩電荷連線上各點電勢φ隨x變化的關系圖線如圖所示，其中P點電勢最低，且AP＞BP，則（）A．P點的電場強度大小為零B．q1的電荷量大于q2的電荷量C．q1和q2是同種電荷，但不一定是正電荷D．負電荷從P點左側移到P點右側，電勢能先減小后增大參考答案：：解：A、在P點，φ﹣x圖線切線斜率為零，則P點的電場強度大小為零．故A正確．

B、P點的電場強度大小為零，說明q1和q2兩點電荷在P點產生的場強大小相等，方向相反，由公式E=k，AP＞BP，則q1的電荷量大于q2的電荷量．故B正確．

C、A到P的電勢降低，從P到B電勢升高，則電場線方向A到P，再從P到B，則q1和q2是同種電荷，一定是正電荷．故C錯誤．

D、負電荷從P點左側移到P點右側，電場力先做負功，后做正功，電勢能先增大后減?。蔇錯誤．故選AB13.（6分）某物理小組的同學設計了一個粗測玩具小車通過凹形橋最低點時的速度的實驗。所用器材有：玩具小車、壓力式托盤秤、凹形橋模擬器（圓弧部分的半徑為R=0.20m）。完成下列填空：（1）將凹形橋模擬器靜置于托盤秤上，如圖（a）所示，托盤秤的示數(shù)為1.00kg；（2）將玩具小車靜置于凹形橋模擬器最低點時，托盤秤的示數(shù)如圖（b）所示，該示數(shù)為_____kg;（3）將小車從凹形橋模擬器某一位置釋放，小車經過最低點后滑向另一側，此過程中托盤秤的最大示數(shù)為m；多次從同一位置釋放小車，記錄各次的m值如下表所示：序號12345m（kg）1.801.751.851.751.90（4）根據以上數(shù)據，可求出小車經過凹形橋最低點時對橋的壓力為_____N；小車通過最低點時的速度大小為_______m/s。（重力加速度大小取9.80m/s2，計算結果保留2位有效數(shù)字）

參考答案：（2）1.40

（4）7.9；1.4試題分析：根據秤盤指針可知量程是10kg，指針所指示數(shù)為1.4kg.（4）記錄的托盤稱各次示數(shù)并不相同，為減小誤差，取平均值，即m=1.81kg。而模擬器的重力為，所以小車經過凹形橋最低點的壓力為mg-mg′≈7.9N。根據徑向合力提供向心力即，整理可得考點：圓周運動

三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.質量為m=4kg的小物塊靜止于水平地面上的A點，現(xiàn)用F=10N的水平恒力拉動物塊一段時間后撤去，物塊繼續(xù)滑動一段位移停在B點，A、B兩點相距x=45m，物塊與地面間的動摩擦因數(shù)μ=0.2．g取10m/s2．求：（1）撤去力F后物塊繼續(xù)滑動的時間t；（2）物塊在力F作用過程發(fā)生的位移x1的大?。畢⒖即鸢福海?）撤去力F后物塊繼續(xù)滑動的時間為3s；（2）物塊在力F作用過程發(fā)生的位移x1的大小36m解：設F作用時間為t1，之后滑動時間為t，前段加速度大小為a1，后段加速度大小為a2（1）由牛頓第二定律可得：F﹣μmg=ma1μmg=ma2且：a1t1=a2t可得：a1=0.5m/s2，a2=2m/s2，t1=4t（a1t12+a2t2）=x解得：t=3s（2）由（1）可知，力F作用時間t1=4t=12x1=a1t12==36m答：（1）撤去力F后物塊繼續(xù)滑動的時間為3s；（2）物塊在力F作用過程發(fā)生的位移x1的大小36m15.（4分）一束單色光由左側時的清水的薄壁圓柱比，圖為過軸線的截面圖，調整入射角α，光線拾好在不和空氣的界面上發(fā)生全反射，已知水的折射角為，α的值。

參考答案：解析：當光線在水面發(fā)生全放射時有，當光線從左側射入時，由折射定律有，聯(lián)立這兩式代入數(shù)據可得。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，直線形擋板p1p2p3與半徑為r的圓弧形擋板p3p4p5平滑連接并安裝在水平臺面b1b2b3b4上，擋板與臺面均固定不動。線圈c1c2c3的匝數(shù)為n,其端點c1、c3通過導線分別與電阻R1和平行板電容器相連，電容器兩極板間的距離為d,電阻R1的阻值是線圈c1c2c3阻值的2倍，其余電阻不計，線圈c1c2c3內有一面積為S、方向垂直于線圈平面向上的勻強磁場，磁場的磁感應強度B隨時間均勻增大。質量為m的小滑塊帶正電，電荷量始終保持為q,在水平臺面上以初速度v0從p1位置出發(fā)，沿擋板運動并通過p5位置。若電容器兩板間的電場為勻強電場，p1、p2在電場外，間距為L,其間小滑塊與臺面的動摩擦因數(shù)為μ，其余部分的摩擦不計，重力加速度為g.求：（1）小滑塊通過p2位置時的速度大小。（2）電容器兩極板間電場強度的取值范圍。（3）經過時間t,磁感應強度變化量的取值范圍。

參考答案：（1）小滑塊運動到位置p2時速度為v1，由動能定理有：

－umgL＝

v1＝

②（2）由題意可知，電場方向如圖，若小滑塊能通過位置p，則小滑塊可沿擋板運動且通過位置p5，設小滑塊在位置p的速度為v，受到的擋板的彈力為N，勻強電場的電場強度為E，由動能定理有：－umgL－2rEqs＝

③當滑塊在位置p時，由牛頓第二定律有：N+Eq＝m

④由題意有：N≥0

⑤由以上三式可得：E≤

⑥E的取值范圍：0＜E≤

⑦（3）設線圈產生的電動勢為E1，其電阻為R，平行板電容器兩端的電壓為U，t時間內磁感應強度的變化量為B，得：

⑧U＝Ed由法拉第電磁感應定律得E1＝n⑨由全電路的歐姆定律得E1＝I（R+2R）⑩

U＝2RI經過時間t，磁感應強度變化量的取值范圍：0＜≤。17.如圖所示，將小砝碼置于桌面上的薄紙板上，用水平向右的拉力將紙板迅速抽出，砝碼的移動很小，幾乎觀察不到，這就是大家熟悉的慣性演示實驗．若砝碼和紙板的質量分別為m1和m2，各接觸面間的動摩擦因數(shù)均為μ．重力加速度為g．（1）當紙板相對砝碼運動時，求紙板所受摩擦力的大小；（2）要使紙板相對砝碼運動，求所需拉力的大小；（3）本實驗中，m1=0.5kg，m2=0.1kg，μ=0.2，砝碼與紙板左端的距離d=0.1m，取g=10m/s2．若砝碼移動的距離超過l=0.002m，人眼就能感知．為確保實驗成功，紙板所需的拉力至少多大？參考答案：（1）μ（2m1+m2）g；（2）F＞2μ（m1+m2）g；（3）22.4N．試題分析：（1）砝碼和桌面對紙板的摩擦力分別為：f1=μm1g，f2=μ（m1+m2）g紙板所受摩擦力的大小：f=f1+f2=μ（2m1+m2）g（2）設砝碼的加速度為a1，紙板的加速度為a2，則有：f1=m1a1，F(xiàn)-f1-f2=m2a2發(fā)生相對運動需要a2＞a1代入數(shù)據解得：F＞2μ（m1+m2）g（3）為確保實驗成功，即砝碼移動的距離不超過l=0．002m，紙板抽出時砝碼運動的最大距離為x1=a1t12，紙板運動距離d+x1=a2t22紙板抽出后砝碼運動的距離x2=a3t22，L=x1+x2由題意知a1=a3，a1t1=a3t2代入數(shù)據聯(lián)立得F=22．4N考點：牛頓第二定律的綜合應用【名師點睛】這是2013年江蘇高考題，考查了連接體的運動，解題時應用隔離法分別受力分析，找出兩個物體之間的位移關聯(lián)關系，列運動方程，難度較大。

18.如圖所示，兩根相距為d的足夠長的光滑平行金屬導軌位于xoy豎