2022年辽宁省大连市普兰店高级中学高三物理期末试卷含解析

2022年辽宁省大连市普兰店高级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. （单选）如图所示，小球从高处自由下落到竖直放置的轻弹簧上，从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短的整个过程中，下列叙述中正确的是     A．小球的加速度先增大后减小     B．小球的速度一直减小     C．动能和弹性势能之和保持不变     D．重力势能、弹性势能和动能之和保持不变 参考答案： D 2. (单选)一光滑圆环竖直放置，可绕竖直轴MN转动(如图示)，环半径R=20cm，在环上套一个质量为m的小球，当环绕MN以ω=10rad/s的角速度匀速转动时，小球与环心连线与MN之间的夹角θ是（g取10m/s2）：     A．30°    B．45°    C．60°     D．75° 参考答案： C 3. （单选）如图所示，光滑的凸轮绕O轴匀速转动，C、D是凸轮边缘上的两点，AB杆被限制在竖直方向移动，杆下端A在O点正上方与凸轮边缘接触且被托住.图示位置时刻，AB杆下降速度为v，则 A．凸轮绕O轴逆时针方向旋转 B．凸轮上C、D两点线速度大小相等 C．凸轮上C、D两点加速度大小相等 D．凸轮上与杆下端接触点的速度大小一定为v 参考答案： A 4. （单选）如图所示，甲、乙、丙三个物体质量相同，与地面动摩擦因数相同，受到三个大小相同的作用力F，它们受到摩擦力大小的关系是 A．三者相同 B．乙最大 C．丙最大         D．已知条件不够，无法判断谁最大 参考答案： D 5. “伽利略”卫星导航定位系统由30颗轨道卫星组成，分布在3个轨道面上，每个轨道部署9颗工作卫星和1颗在轨备份卫星，当某颗工作卫星出现故障时可及时顶替工作．若某颗替补卫星处在略低于工作卫星的轨道上，则以下说法中正确的是 A. 替补卫星的线速度大于工作卫星的线速度 B. 替补卫星的周期大于工作卫星的周期 C. 工作卫星沿其轨道切线方向向后喷出气体，可能追上前面的工作卫星 D. 替补卫星沿其轨道切线方向向后喷出气体，可能到达工作卫星的轨道 参考答案： AD 解：根据万有引力提供向心力，得：，知替补卫星处在略低于工作卫星的轨道上，所以替补卫星的线速度大于工作卫星的线速度，故A正确。根据周期．可知替补卫星处在略低于工作卫星的轨道上，所以替补卫星的周期小于工作卫星的周期，故B错误。工作卫星沿其轨道切线方向后喷出气体，速度增加，将做离心运动，偏离原轨道，到达高轨道，故C错误。替补卫星沿其轨道切线方向后多次喷出气体，速度增加，将做离心运动，到达高轨道，可能到达工作卫星的轨道，故D正确。故选AD。 【点睛】解决本题的关键掌握万有引力提供向心力，知道线速度和周期与轨道半径的关系．知道卫星的变轨方法，从低轨道进入高轨道要加速；   二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 如图所示，物块A放在倾斜的木板上。当木板的倾角分别为37ｏ和53ｏ时物块所受摩擦力的大小恰好相等，则物块和木板间的动摩擦因数为　　　　　　（可能会 用到的三角函数：sin37ｏ=0．6, cos37ｏ=0．8） 参考答案： 7.     （5分）某测量员是这样利用回声测距离的：他站在两平行峭壁间某一位置鸣枪，经过1.00秒钟第一次听到回声，又经过0.50秒钟再次听到回声。已知声速为340m/s，则两峭壁间的距离为           m。 参考答案： 答案：425 解析：测量员先后听到两次回声分别是前（离他较近的墙）后两墙对声波的反射所造成的。设测量员离较近的前墙壁的距离为x，则他到后墙壁的距离为 。所以有 解得两墙壁间的距离s＝425m。 8. 汽车的速度计显示的是           的大小。（填“瞬时速度”或“平均速度”） 参考答案： 瞬时速度 9. 如图所示，矩形线圈面积为S,匝数为N,电阻为r，线圈接在阻值为R的电阻两端，其余电阻不计，线圈绕OO轴以角速度在磁感应强度为B的匀强磁场中匀速转动，电阻R两端电压的有效值为________，在线圈从图示位置（线圈平面与磁场平行）转过90的过程中，通过电阻R的电荷量为________ 参考答案： 10. 一列沿x轴正方向传播的简谐横波，在t＝0时刻波刚好传播到x＝6 m处的质点A，如图所示，已知波的传播速度为48 m/s。请回答下列问题： ①从图示时刻起再经过________ s，质点B第一次处于波峰； ②写出从图示时刻起质点A的振动方程为________ cm。 参考答案： ①0.5　②y＝－2sin 12πt (cm) 11. 做匀速直线运动的小车上，水平放置一密闭的装有水的瓶子，瓶内有一气泡，如图所示，当小车突然停止运动时，气泡相对于瓶子     （填“向前”或“向后”或“不动”）运动。 参考答案： 向后 12. 如图所示，平行板电容器充电后，b板与静电计金属球连接，a板、静电计外壳均接地，静电计的指针偏转开一定角度．若减小两极板a、b间的距离，同时在两极板间插入电介质，则静电计指针的偏转角度会         （填变大、变小或不变） 参考答案： 变小 13. 匀强电场中有M、N、P三点，连成一个直角三角形，MN=4cm，MP=5cm，如图所示，把一个电量为﹣2×10﹣9C的检验电荷从M点移到N点，电场力做功8×10﹣9J，从M点移到P点电场力做功也是8×10﹣9J．则匀强电场的方向　由N指向M　，电场强度大小为　100　N/C． 参考答案： 解：根据电场力做功的公式得：UMN==V=﹣4V，而从M移到P时，电场力做功也为8×10﹣9J，所以UMP=﹣4V，所以N、P两点为等势点，且N点的电势大于M点的电势，即场强方向由N指向M；有：E===100N/C． 故答案为：由N指向M，100． 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 用螺旋测微器测量某金属丝直径时的读数如下图一，金属丝直径为       mm． （2）图二为用50分度的游标卡尺测量物体长度时的读数，由于遮挡，只能看见游标的后半部分，这个物体的长度为          mm． 参考答案： （1）0.820mm （2）16.98mm （1）螺旋测微器读数整数（0.5）＋精度（0.01）×格数（32.0）＝0.820mm； （2）游标卡尺读数整数（65－49）＋精度（0.02）×格数（49）＝16.98mm； 15. 两辆相同的小车并排放在两相同的直轨道上，如图所示。小车前端系上细线，线的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘，盘里分别放有不同质量的砂子；小车后端连着纸带，纸带分别穿过固定在轨道上的打点计时器，两个打点计时器并联接在同一接线板上。实验时先接通接线板的电源使两打点计时器同时开始打点，然后同时释放两辆小车，当其中一辆小车快接近导轨末端时，断开接线板的电源，两打点计时器同时停止工作。 下图所示为某次实验得到的两条纸带，纸带上的O点、E点分别为打点计时器接通电源和断开电源时打下的点，它们之间的距离分别为：①号纸带OE=42.40cm、②号纸带OE=63.40cm。纸带上的0、1、2、3、4、5、6为所选取的测量点（相邻两点间还有四个打点未画出），两相邻测量点间的距离如图所示，单位为cm。打点计时器所用电源的频率为50Hz。 （1）利用此装置，研究质量一定时，加速度与力的关系，是否必须求出小车运动加速度的确切值？         （选填“是”或“否”），若是，请根据实验中打出的其中一条纸带求出加速度的值，若否，请说明理由。                                                                               根据上图的两条纸带，求出①号纸带和②号纸带对应的加速度值之比为              。 （2）利用此装置，还可以探究做功与物体速度变化的关系。 ① 物体速度可以通过打出的纸带求出，任选上述其中一条纸带，求出测量点5的速度v5 =          m/s；（结果保留两位有效数字） ② 若用M表示小车及车上砝码的总质量，m表示砂子及盘的总质量，做功多少可以通过下列方式改变，其中可行的是 A．通过改变小车运动的距离来改变外力做功时，必须平衡摩擦，必须满足M远大于m B．通过改变小车运动的距离来改变外力做功时，不需要平衡摩擦，也不需要满足M远大于m C．通过改变小盘里砂子的质量来改变外力做功时，必须平衡摩擦，必须满足M远大于m D．通过改变小车上砝码的质量来改变外力做功时，只需平衡摩擦，不需要满足M远大于m 参考答案： （1）否； 因两打点计时器同时开始、停止工作，故两小车运动的时间相等，可以用纸带上打点的总位移大小之比表示加速度大小之比； 212：317（1：1.48~1.50均正确）； （2）① 0.24或0.30；②BC 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. （14分）如图所示，两根不计电阻的倾斜平行导轨与水平面的夹角θ=37o ，底端接电阻R=1.5Ω.金属棒a b的质量为m=0.2kg.电阻r=0.5Ω，垂直搁在导轨上由静止开始下滑，金属棒a b与导轨间的动摩擦因数为μ=0.25，虚线为一曲线方程y=0.8sin(x)m与x轴所围空间区域存在着匀强磁场，磁感应强度B=0.5T，方向垂直于导轨平面向上（取g=10m/s2,sin37o=0.6,cos37o=0.8）。问：当金属棒a b运动到Xo=6 m处时，电路中的瞬时电功率为0.8w，在这一过程中，安培力对金属棒a b做了多少功？ 参考答案： 解析： 金属棒a b从静止开始运动至X0=6m处，曲线方程        y′=0.8sin(X0)m                 （1）                     （2分）   设金属棒在X0处的速度为V′，切割磁感线运动产生感应电动势为E′   E′=B y′V′                     （2）               （2分）   此时电路中消耗的电功率为P′   P′=                             （3）             （2分）   此过程中安培力对金属棒做功为W安，根据动能定理         mgsin370?S －μmgcos370 ?S－ W安 = m V′2         （4） （6分）   由（1）~（4）式联解得  W安 =  3.8 J            （2分） 17. 如图所示，倾角 θ=37°的光滑且足够长的斜面固定在水平面上，在斜面顶端固定一个轮半径和质量不计的光滑定滑轮 D，质量均为m=1kg 的物体A和B用一劲度系数k=240N/m 的轻弹簧连接，物体 B 被位于斜面底端且垂直于斜面的挡板P挡住。用一不可伸长的轻绳使物体 A 跨过定滑轮与质量为M的小环C连接，小环C穿过竖直固定的光滑均匀细杆，当整个系统静止时，环C位于Q处，绳与细杆的夹角α=53°，且物体B对挡板P的压力恰好为零。图中SD水平且长度为d=0.2m，位置R与位置Q关于位置S对称，轻弹簧和定滑轮右侧的绳均与斜面平行。现让环C从位置R由静止释放，且环C在下落过程中绳始终未松弛。sin37°=0.6，cos37°=0.8，g 取 10m/s2。求： （1）小环 C 的质量 M； （2）小环 C 通过位置 S 时的动能 Ek及环从位置R运动到位置S的过程中轻绳对环做的功WT； （3）小环 C 运动到位置 Q 的速率 v. 参考答案： （1）0.72kg（2）0.3J（3）2m/s 由速度分解可知此时A的速度为零,所以小环C