山東省濰坊市青州實驗初級中學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15分．每小題只有一個選項符合題意1.（多選）人們發(fā)現，不同的原子核，其核子的平均質量（原子核的質量除以核子數）與原子序數有如圖所示的關系。下列關于原子結構和核反應的說法正確的是(

)A.由圖可知，原子核D和E聚變成原子核F時會有質量虧損，要吸收能量B.由圖可知，原子核A裂變成原子核B和C時會有質量虧損，要放出核能C.已知原子核A裂變成原子核B和C時放出的γ射線能使某金屬板逸出光電子，若增加γ射線強度，則逸出光電子的最大初動能增大。D.盧瑟福提出的原子核式結構模型，可以解釋原子的穩(wěn)定性和原子光譜的分立特征參考答案：B2.（多選）在圓軌道上運動的質量為m的人造地球衛(wèi)星，它到地面的距離等于地球半徑R，地面上的重力加速度為g，則A．衛(wèi)星的動能為mgR/4

B．衛(wèi)星運動的周期為4πC．衛(wèi)星運動的加速度為g/2

D．衛(wèi)星運動的速度為參考答案：AB3.如圖所示，在真空區(qū)域Ⅰ、Ⅱ中存在兩個勻強電場，其電場線方向豎直向下，在區(qū)域Ⅰ中有一個帶負電粒子沿電場線以速度勻速下落，并進入電場范圍足夠大的II區(qū)。能描述粒子在兩個電場中運動的速度-時間圖像是（以方向為正方向）(

)參考答案：C4.（單選）放在水平地面上的一物塊，受到方向不變的水平推力F的作用，力F的大小和物塊速度v的大小與時間t的關系如下：和取g=10m/s2，則物塊的質m和物塊與接觸面的動摩擦因數為（

）A.m=1kg

=0.4

B.m=1kg

=0.2C.m=1.5kg

=0.2

D.m=2kg

=參考答案：A5.（填空）（2015?長沙模擬）一列頻率為2.5Hz的簡諧橫波沿x軸傳播，在t1=0時刻波形如圖中實線所示，在t2=0.7s時刻波形如圖中虛線所示．則該波沿x軸負向（填“正向”或“負向”）傳播．其傳播速度為10m/s．在t3=0.9s時位于0＜x＜4m區(qū)間的部分質點正在向y軸正方向運動，這些質點在x軸上的坐標區(qū)間是1m＜x＜3m．參考答案：負向；10m/s；1m＜x＜3m波長、頻率和波速的關系；橫波的圖象（3-4）解：該波的周期為：T==s=0.4s，t2﹣t1=0.7s=1T，由波形的平移法可知，該波沿x軸負向傳播．由圖知，波長為λ=4m，波速為v==10m/s在t1=0時刻在x軸上坐標區(qū)間為2m＜x＜4m的質點正向y軸正方向運動，在t3=0.9s=2T時刻，波形向左平移λ=1m，則正向y軸正方向運動的質點在x軸上的坐標區(qū)間是：1m＜x＜3m．故答案為：負向；10m/s；1m＜x＜3m．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.某質點做勻變速直線運動，位移方程為s=10t-2t2（m），則該物體運動的初速度為______，加速度為______，4s內位移為______。參考答案：10m/s

-4m/s2

8m7.某實驗小組設計了如圖(a)所示的實驗裝置，通過改變重物的質量，利用計算機可得滑塊運動的加速度a和所受拉力F的關系圖像。他們在軌道水平和傾斜的兩種情況下分別做了實驗，得到了兩條a-F圖線，如圖(b)所示。滑塊和位移傳感器發(fā)射部分的總質量m=_____________kg；滑塊和軌道間的動摩擦因數μ=_____________。(重力加速度g取，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)參考答案：0.5Kg

0.28.如圖所示，注射器連接著裝有一定水的容器．初始時注射器內氣體體積V1，玻璃管內外液面等高．將注射器內氣體全部壓入容器中后，有體積V2的水被排出流入量筒中，此時水充滿了細玻璃管左側豎直部分和水平部分．拉動活塞，使管內的水回流到容器內且管內外液面仍等高，最后注射器內氣體體積V3，從管內回流的水體積為V4．整個過程溫度不變，則V3＞V4；V1=V2+V3．（填＞，＜或=）參考答案：考點：理想氣體的狀態(tài)方程．專題：理想氣體狀態(tài)方程專題．分析：氣體在等溫變化過程中，氣體壓強與體積成反比，壓強變大體積變小，壓強變小體積變大；根據題意分析，找出各體積間的關系．解答：解：把注射器內的氣體壓入容器時，氣體壓強變大，總體積變小，流出水的體積小于注射器內氣體的體積，V1＞V2，拉動活塞，使管內的水回流到容器內時，容器（包括注射器）內氣體壓強變小，體積變大，注射器內氣體體積大于回流的水的體積，V3＞V4，管內的水回流到容器內且管內外液面仍等高，壓強不變，氣體總體積不變，則V1=V2+V3，故答案為：＞=點評：在整個過程中氣體溫度不變，氣體發(fā)生的是等溫變化；應用玻意耳定律根據題意即可正確解題．9.理想變壓器原副線圈匝數比為N1﹕N2=1﹕2，原線圈中有一額定電流I0=1A的保險絲，電源電壓U=220V，R是接在副線圈上的可變電阻，為了不使原線圈電流超過I0，負載電阻R的阻值不能小于

Ω．參考答案：10.在“用打點計時器測速度”的實驗中，交流電源頻率為50HZ，打出一段紙帶如圖所示．紙帶經過2號計數點時，測得的瞬時速度υ=

m/s．若實驗時交流電源頻率大于50Hz，則紙帶經過2號點的實際速度

（選填“大于”、“小于”、“等于”）測量速度．參考答案：0.36；大于．【考點】探究小車速度隨時間變化的規(guī)律．【分析】根據勻變速直線運動的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大小，根據勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上2點時小車的瞬時速度大小．【解答】解：從0點開始每5個點取一個計數點，所以相鄰計數點間的時間間隔為0.02×5=0.1s根據勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上2點時小車的瞬時速度大小．小車到計數點2時的瞬時速度v2==m/s=0.36m/s，如果在某次實驗中，交流電的頻率偏離50Hz，交流電的頻率偏高而未被發(fā)覺，那么實際打點周期變小，據v=可知，測出的速度數值將比真實值偏小．根據運動學公式△x=at2得：真實的加速度值就會偏小，所以測量的加速度值與真實的加速度值相比是偏大．故答案為：0.36；大于．11.如圖為“用DIS（位移傳感器、數據采集器、計算機）研究加速度和力的關系”的實驗裝置。（1）在該實驗中必須采用控制變量法，應保持小車的總質量不變，用鉤碼所受的重力作為___________，用DIS測小車的加速度。（2）改變所掛鉤碼的數量，多次重復測量。在某次實驗中根據測得的多組數據可畫出a-F關系圖線（如圖所示）。①分析此圖線的OA段可得出的實驗結論是_________________________________。②（單選題）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：（1）小車所受外力，（2）①加速度與外力成正比，②C，12.如圖13所示的是“研究小球的平拋運動”時拍攝的閃光照片的一部分，其背景是邊長為5cm的小方格，取g＝10m/s2。由此可知：閃光頻率為________Hz；小球拋出時的初速度大小為________m/s；從拋出點到C點，小球經過B點時的速度大小是________m/s.參考答案：10；

1.5；

2.513.（9分）探究能力是物理學研究的重要能力之一。物體因繞軸轉動而具有的動能叫轉動動能，轉動動能的大小與物體轉動的角速度有關。為了研究某一砂輪的轉動動能Ek與角速度ω的關系。某同學采用了下述實驗方法進行探索：如圖所示，先讓砂輪由動力帶動勻速旋轉測得其角速度ω，然后讓砂輪脫離動力，由于克服轉軸間摩擦力做功，砂輪最后停下，測出砂輪脫離動力到停止轉動的圈數n，通過分析實驗數據，得出結論。經實驗測得的幾組ω和n如下表所示：

ω/rad·s－10.51234n5.02080180320Ek/J

另外已測得砂輪轉軸的直徑為1cm，轉軸間的摩擦力為10/πN。（1）計算出砂輪每次脫離動力的轉動動能，并填入上表中。（2）由上述數據推導出該砂輪的轉動動能Ek與角速度ω的關系式為

。（3）若測得脫離動力后砂輪的角速度為2.5rad/s，則它轉過45圈后的角速度為

rad/s。參考答案：（1）（全對得3分）Ek/J0.5281832（2）2ω2（3分）；（3）2（3分）三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（6分）如圖所示，一氣缸豎直放置，用一質量為m的活塞在缸內封閉了一定量的理想氣體，在氣缸的底部安裝有一根電熱絲，用導線和外界電源相連，已知汽缸壁和活塞都是絕熱的，汽缸壁與活塞間接觸光滑且不漏氣。現接通電源，電熱絲對缸內氣體緩慢加熱。

①關于汽缸內氣體，下列說法正確的是

。A．單位時間內氣缸單位面積上氣體分子撞擊次數減少B．所有分子的速率都增加C．分子平均動能增大D．對外做功，內能減少②設活塞橫截面積為S，外界大氣壓強為p0，電熱絲熱功率為P，測得通電t時間內活塞緩慢向上移動高度h，求：（Ⅰ）汽缸內氣體壓強的大小；（Ⅱ）t時間缸內氣體對外所做的功和內能的變化量。參考答案：AC（2分）；（4分）15.如圖所示，將一個斜面放在小車上面固定，斜面傾角θ=37°，緊靠斜面有一質量為5kg的光滑球，取重力加速度g＝10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8，則：試求在下列狀態(tài)下：(1)小車向右勻速運動時，斜面和小車對小球的彈力大小分別是多少？(2)小車向右以加速度3m/s2做勻加速直線運動，斜面和小車對小球的彈力大小分別是多少？(3)小車至少以多大的加速度運動才能使小球相對于斜面向上運動。參考答案：(1)0，50N(2)25N，30N

(3)7.5m/s2【詳解】(1)小車勻速運動時，小球隨之一起勻速運動，合力為零，斜面對小球的彈力大小為0，豎直方向上小車對小球的彈力等于小球重力，即：否則小球的合力不為零，不能做勻速運動.(2)小車向右以加速度a1=3m/s2做勻加速直線運動時受力分析如圖所示，有：代入數據解得：N1=25N，N2=30N(3)要使小球相對于斜面向上運動，則小車對小球彈力為0，球只受重力和斜面的彈力，受力分析如圖，有：代入數據解得：答：(1)小車向右勻速運動時，斜面對小球的彈力為0和小車對小球的彈力為50N(2)小車向右以加速度3m/s2做勻加速直線運動，斜面和小車對小球的彈力大小分別是N1=25N，N2=30N.(3)小車至少以加速度向右運動才能使小球相對于斜面向上運動。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.設想光子能量為E的單色光垂直入射到質量為M、以速度V沿光入射方向運動的理想反射鏡（無吸收）上，試用光子與鏡子碰撞的觀點確定反射光的光子能量E′。可取以下近似：，其中c為光速。2.若在上述問題中單色光的強度為Φ，試求反射光的強度Φ′（可以近似認為光子撞擊鏡子后，鏡子的速度仍為V）。光的強度定義為單位時間內通過垂直于光傳播方向單位面積的光子的能量。參考答案：1．光子與反射鏡碰撞過程中的動量和能量守恒定律表現為

，

．

其中為碰撞后反射鏡的速度．從上兩式消去，得

．

當時，，可得

．

2.考察時刻位于垂直于光傳播方向的截面A左側的長為光在1s時間內所傳播的距離c′1s、底面積為單位面積柱體內的光子，如圖1所示．經過1s時間，它們全部通過所考察的截面．若單位體積中的光子數為，根據光強的定義，入射光的強度

（6）

若A處固定一反射鏡，則柱體的底面S2處的光子在時刻t到達位于A處的反射鏡便立即被反射，以光速c向左移動；當柱體的底面S1在t+1s到達A處被反射鏡反射時，這柱體的底面S2已到達A左邊距離A為c′1s處，所有反射光的光子仍分布在長為c′1s、截面積為單位面積的柱體內，所以反射光的強度與入射光的強度相等．如果反射鏡不固定，而是以恒定的速度V向右移動，則在時刻t+1s柱體的底面S1到達A處時，反射鏡已移到A右邊距離為V′1s的N處，這時底面S2移到A左側離A的距離為c′1s處，如圖2中a所示.設再經過時間，S1與鏡面相遇，但這時鏡面己來到處，因為在時間內，鏡面又移過了一段距離，即在時刻，底面S1才到達反射鏡被反射．亦即原在S1處的光子須多行進cΔt的距離才能被反射．因此

得

(7)而這時，底面S2又向左移了一段距離．這樣反射光的光子將分布在長為的柱體內．因反射不改變光子總數，設為反射光單位體積中的光子數，有

故有

．

(8)根據光強度的定義，反射光的強度

．

(9)由(4)、(8)、(9)各式得

．

(10)注意到有

．

17.有一個豎直固定在地面的透氣圓筒，筒中有一勁度為k的輕彈簧，其下端固定，上端連接一質量為m的薄滑塊，圓筒內壁涂有一層新型智能材料——ER流體，它對滑塊的阻力可調。起初，滑塊靜止，ER流體對其阻力為0，彈簧的長度為L。現有一質量也為m的物體從距地面2L處自由落下，與滑塊碰撞后粘在一起向下運動。為保證滑塊做勻減速運動，且下移距離為時速度減為0，ER流體對滑塊的阻力須隨滑塊下移而變。試求（忽略空氣阻力）：（1）下落物體與滑塊碰撞過程中系統損失的機械能；（2）滑塊下移距離d時ER流體對滑塊阻力的大小。（3）已知彈簧的彈性勢能的表達式為（式中k為彈簧勁度系數，x為彈簧的伸長或壓縮量），試求：兩物體碰撞后粘在