山东省济南市章丘中学2022年高三物理下学期期末试题含解析

山东省济南市章丘中学2022年高三物理下学期期末试题含解析 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. 图为测定运动员体能的装置，轻绳拴在腰间沿水平线跨过定滑轮（不计滑轮的质量与摩擦），下悬重为G的物体。设人的重心相对地面不动，人用力向后蹬传送带，使水平传送带以速率v逆时针转动。则(           ) A．人对重物做功，功率为Gv B．人对传送带的摩擦力大小等于G，方向水平向左 C．在时间t内人对传送带做功消耗的能量为Gvt D．若增大传送带的速度，人对传送带做功的功率不变 参考答案： BC 2. 下列说法中正确的是 A. 用力拉铁棒的两端，铁棒没断，这是分子间存在吸引力的宏观表现。 B. 分子间的距离增大，分子势能一定增大。 C. 温度升高，并不是所有分子运动的速率都增大，所以分子的平均动能也不一定增大。 D. 气体对容器壁的压强就是大量气体分子作用在容器壁上单位面积上的平均作用力。 参考答案： AD 3. (多选)质量为0.3kg的物体在水平面上运动，图中的两条直线分别表示物体受水平拉力作用和不受水平拉力作用时的v-t图象，则下列说法中正确的是 A．物体不受水平拉力时的速度图像一定是b B．物体受水平拉力时的速度图像可能是b C．物体受到的摩擦力大小一定等于0.2N D．水平拉力的大小一定等于0.1N 参考答案： BD 物体不受水平拉力时，水平方向只有摩擦力，初速度不等于0，有拉力F 4. （单选）一电子仅在电场力作用下，沿直线由静止从A运动到B，AB间的电场的场强与位移的关系如图所示，则下列叙述正确的是 A．电子做匀加速运动  B．电子做匀减速运动 C．电势能先增加后减小  D．动能先增加后减小 参考答案： D　由A→O电场力与运动方向一致，O→B电场力运动方向相反，所以电子的运动是先加速后减速，动能先增加后减小，电势能先减小后增加。只有答案D正确。 5. 放射性元素发生β衰变时放出一个负电子，该负电子是（      ） A、核外电子从内层轨道上跃迁出来的   B、核内电子受激发而射出来的 C、核内的一个质子衰变成中子放出来的 D、核内的一个中子衰变成质子放出来的 参考答案： D 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 图1为验证牛顿第二定律的实验装置示意图。图中打点计时器的电源为50Hz的交流电源，打点的时间间隔用Δt表示。在小车质量未知的情况下，某同学设计了一种方法用来研究“在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量间的关系”。 （1）完成下列实验步骤中的填空： ①平衡小车所受的阻力：小吊盘中不放物块，调整木板右端的高度，用手轻拨小车，直到打点计时器打出一系列________的点。 ②按住小车，在小吊盘中放入适当质量的物块，在小车中放入砝码。 ③打开打点计时器电源，释放小车，获得带有点列的纸带，在纸带上标出小车中砝码的质量m。 ④按住小车，改变小车中砝码的质量，重复步骤③。 ⑤在每条纸带上清晰的部分，每5个间隔标注一个计数点。测量相邻计数点的间距s1，s2，…。求出与不同m相对应的加速度a。 ⑥以砝码的质量m为横坐标为纵坐标，在坐标纸上做出关系图线。若加速度与小车和砝码的总质量成反比，则与m处应成_________关系（填“线性”或“非线性”）。 （2）完成下列填空： ①本实验中，为了保证在改变小车中砝码的质量时，小车所受的拉力近似不变，小吊盘和盘中物块的质量之和应满足的条件是_______________________。 ②设纸带上三个相邻计数点的间距为s1、s2、s3。a可用s1、s3和Δt表示为a=__________。图2为用米尺测量某一纸带上的s1、s3的情况，由图可读出s1=__________mm，s3=__________。由此求得加速度的大小a=__________m/s2。 ③图3为所得实验图线的示意图。设图中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，若牛顿定律成立，则小车受到的拉力为___________，小车的质量为___________。 参考答案： 7. 图示电路中，电表视为理想表。当S断开时，电压表示数为12 V，当S闭合后，电压表示数为11.2 V，电流表示数为0.2 A，则电源电动势为         ，内电阻为         。   参考答案：     答案：12 V、    4 W 8. 某次光电效应实验中，测得某金属的入射光的频率和反向遏制电压Uc的值如表所示．（已知电子的电量为e=1.6×10﹣19C） Uc/V 0.541 0.637 0.741 0.809 0.878 ?/1014Hz 5.664 5.888 6.098 6.303 6.501 根据表格中的数据，作出了Uc﹣ν图象，如图所示，则根据图象求出： ①这种金属的截止频率为　4.27×1014　Hz；（保留三位有效数字） ②普朗克常量　6.3×10﹣34　Js．（保留两位有效数字） 参考答案： ： 解：由爱因斯坦光电效应方程：hγ=W+Ek 得：hγ=hγc+eUc 变形得：Uc=（γ﹣γc）； 由题图可知，Uc=0对应的频率即为截止频率γc， 得：γc=4.27×1014Hz 图线的斜率为：==3.93×10﹣15V?s  代入电子电量计算得：h=6.3×10﹣34J?s 故答案为：4.27×1014，6.3×10﹣34． 【解析】 9. 如图所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t = 0时刻的波形图，已知波的传播速度v = 2m/s．试回答下列问题： ①写出x = 0.5 m处的质点做简谐运动的表达式：           cm； ②x = 0.5m处质点在0～5.5s内通过的路程为       cm． 参考答案： ①y＝5cos2πt (2分) 110cm 10. 如图所示，“神舟”飞船升空后，进入近地点为 B， 远地点为 A 的椭圆轨道 I 上飞行。飞行数圈后变轨．在过远地点 A 的圆轨道Ⅱ上做匀速圆周运动。飞船由椭圆轨道运行变轨到圆形轨道运行后周期        （变短、不变或变长），机械能         （增加、减少或不变）。 参考答案： 变长              增加 11. 如图所示是用频闪照相的方法拍到的一个弹簧振子的振动情况，甲图是振子静止在平衡位置的照片，乙图是振子被拉伸到左侧距平衡位置20cm处，放手后向右运动周期的频闪照片，已知频闪的频率为10Hz，则振子的振动周期为T＝________s，而在t=T/12时刻振子的位置坐标________15cm。（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 参考答案： 1.2  大于 12. 一台激光器发光功率为P0，发出的激光在真空中波长为，真空中的光速为，普朗克常量为，则每一个光子的能量为       ；该激光器在时间内辐射的光子数为        。 参考答案：   hC/λ      ；  P0tλ/ hc   13. 如图所示，把电量为 -6×10C的电荷，从电场中的A点移到B点，其电势能_______(选填“增大”、“减小”或“不变”)；若A点的电势为=16V，B点的电势为=10V，则此过程中电场力做的功为___________J。 参考答案： 答案：增大：-3.6  三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 甲同学设计了如图所示的电路测电源电动势E及电阻R1和R2阻值。 实验器材有：待测电源E（不计内阻），待测电阻R1，待测电阻R2，电压表V（量程为1.5V，内阻很大），电阻箱R（0－99.99Ω），单刀单掷开关S1，单刀双掷开关S2，导线若干。 先测电阻R1的阻值。请将甲同学的操作补充完整： A、闭合S1，将S2切换到a，调节电阻箱，读出其示数r和对应的电压表示数Ul， B、保持电阻箱示数不变，                 ，读出电压表的示数U2。 C、则电阻R1的表达式为R1＝_______。 ②甲同学已经测得电阻Rl＝4.80 Ω，继续测电源电动势E和电阻R2的阻值。该同学的做法是：闭合S1，将S2切换到a，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数R和对应的电压表示数U，由测得的数据，绘出了如图所示的图线，则电源电动势E＝_____V，电阻R2＝_____Ω。（保留三位有效数字） ③利用甲同学设计的电路和测得的电阻Rl，乙同学测电源电动势E和电阻R2的阻值的做法是：闭合S1，将S2切换到b，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数R和对应的电压表示数U，由测得的数据，绘出于相应的图线，根据图线得到电源电动势E和电阻R2。这种做法与甲同学的做法比较，由于电压表测得的数据范围___________（选填“较大”、“较小”或“相同”)，所以___________同学的做法更恰当些。 参考答案： (3)①将S2切换到b；      ②1.43； 1.20； ③较小；  甲 15. 某实验小组采用如图1所示的装置探究小车的加速度与力的关系． + （1）安装实验装置时，应调整定滑轮的高度，使拉小车的细线在实验过程中与长木板保持　平行　． 实验时先不挂沙桶，反复调整垫木的位置，轻推小车，直到小车做匀速运动，这样做的目的是　平衡摩擦力　． （2）保持小车质量不变，用装有不同细沙的沙桶通过定滑轮拉动小车，打出多条纸带，如图2所示是实验中打出的一条纸带的一部分，从较清晰的点迹起，在纸带上标出了5个计数点A、B、C、D、E，相邻两个计数点之间都有4个点迹没标出，测出各计数点之间的距离如图2纸带所示．已知打点计时器接在频率为50Hz的交流电源两端，则此次实验中相邻两计数点间间隔为T=　0.1　s，由纸带上的数据计算出小车运动的加速度a=　0.46　m/s2 （3）在该实验中我们总是强调沙和沙桶的质量要远小于小车的质量才能认为细线的拉力接近沙和沙桶的重力（取重力加速度为g，沙和沙桶的质量为m，小车的质量为M）请你写出细线实际拉力F的表达式　　． 参考答案： 考点： 探究加速度与物体质量、物体受力的关系．. 专题： 实验题；牛顿运动定律综合专题． 分析： 运用控制变量法探究加速度与力和力的关系．根据牛顿第二定律分析“将砂桶和砂的重力近似看作小车的牵引力”的条件． 解答： 解：（1）安装实验装置时，应调整定滑轮的高度，使拉小车的细线在实验过程中保持与长木板平行，保证细线的拉力等于小车的合力． 实验时先不挂砂桶，反复调整垫木的位置，轻推小车，直到小车做匀速直线运动，这样做的目的是平衡摩擦力． （2）交流电的频率为50Hz，每隔0.02s打一个点，则AB两计数点间的时间间隔为T=0.1s． 在连续相等时间内的位移之差是一恒量，知△x=0.46cm， 则加速度a===0.46m/s2． （3）设绳子上拉力为F，对小车根据牛顿第二定律有：F=Ma， 对砂桶和砂有：mg﹣F=ma， 由此解得：F=． 故答案为：（1）平行； 平衡摩擦力； （2）0.1s； 0.46m/s2； （3） 点评： 对于实验问题一定要明确实验原理，并且亲自动手实验，知道实验注意的事项，熟练应用所学基本规律解决实验问题． 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 如图所示，一定质量的理想气体，处在A状态时，温度为tA=27°C，气体从状态A等容变化到状态M，再等压变化到状态B，A、M、B的状态参量如图所示。求：①状态B的温度；②从A到B气体对外所做的功。（取1atm=1.0′105Pa） 参考答案： ①设A状态和状态B的温度、体积、压强分别为T1、、V1、P1，T2、、V2、P2，由已知可得T1、=300K   V1=3m3  P1=2.5atm    T2=?  V2=6m3