2021-2022學年山東省棗莊市羊莊中學高三物理上學期期末試題含解析

2021-2022學年山東省棗莊市羊莊中學高三物理上學期期末試題含解析一、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.如圖所示，在水平向右的勻強電場中，質(zhì)量為的帶電小球，以初速度從點豎直向上運動，通過點時，速度大小為，方向與電場方向相反，則小球從運動到的過程（

）A.動能增加 B.機械能增加C.重力勢能增加 D.電勢能增加參考答案：B【詳解】由動能的表達式可知帶電小球在M點的動能為，在N點的動能為，所以動能的增量為，故A錯誤；帶電小球在電場中做類平拋運動，豎直方向受重力做勻減速運動，水平方向受電場力做勻加速運動，由運動學公式有，可得，豎直方向的位移，水平方向的位移，因此有，對小球?qū)憚幽芏ɡ碛?，?lián)立上式可解得，，因此電場力做正功，機械能增加，故機械能增加，電勢能減少，故B正確D錯誤，重力做負功重力勢能增加量為，故C錯誤。

2.（單選）某同學自制變壓器,原線圈為n1匝,在做副線圈時,將導線ab對折后并在一起,在鐵芯上繞n2圈,從導線對折處引出一個接頭c,連成如圖所示電路。S為單刀雙擲開關(guān),線圈電阻不計,原線圈接u1=Umsinωt的交流電源。下列說法正確的是(

)A.S接b時,電壓表示數(shù)為B.S接c時,電壓表示數(shù)為C.S接c時,滑動觸頭P向下移動,變壓器輸入功率變大D.S接c時,滑動觸頭P向上移動,變壓器輸入電流變大參考答案：D3.如圖所示，一矩形線圈位于xOy平面內(nèi)，線圈的四條邊分別與x、y軸平行，線圈中的電流方向如圖，線圈只能繞Ox軸轉(zhuǎn)動．欲使線圈轉(zhuǎn)動起來，則空間應(yīng)加的磁場是：

(A)方向沿x軸的恒定磁場．

(B)方向沿y軸的恒定磁場．

(C)方向沿z軸的恒定磁場．

(D)方向沿z軸的變化磁場．

參考答案：B4.如圖，一升降機在箱底裝有若干個彈簧，設(shè)在某次事故中，升降機吊索在空中斷裂，忽略摩擦力，則升降機在從彈簧下端觸地后直到最低點的一段運動過程中A．升降機的速度不斷減小B．升降機的加速度不斷變大C．先是彈力做的負功小于重力做的正功，然后是彈力做的負功大于重力做的正功D．到最低點時，升降機加速度的值等于重力加速度的值參考答案：C5.為了解釋地球的磁性，19世紀安培假設(shè)：地球的磁場是由繞過地心的軸的環(huán)形電流I引起的．在下列四個圖中，正確表示安培假設(shè)中環(huán)形電流方向的是()．參考答案：地磁場的N極在地球南極附近，地磁場的S極在地球北極附近，根據(jù)安培定則，可判定電流方向為順時針方向(站在地球的北極向下看)，選項B正確，選項A、C、D錯誤．答案B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.)若將該密閉氣體視為理想氣體，氣球逐漸膨脹起來的過程中，氣體對外做了

0.6J的功，同時吸收了0.9J的熱量，則該氣體內(nèi)能變化了

J；若氣球在膨脹過程中迅速脫離瓶頸，則該氣球內(nèi)氣體的溫度

(填“升高”或“降低”)。參考答案：0.3

降低7.如圖甲是利用激光測轉(zhuǎn)速的原理示意圖，圖中圓盤可繞固定軸轉(zhuǎn)動，盤邊緣側(cè)面上有一小段涂有很薄的反光材料．當盤轉(zhuǎn)到某一位置時，接收器可以接收到反光涂層所反射的激光束，并將所收到的光信號轉(zhuǎn)變成電信號，在示波器顯示屏上顯示出來(如圖乙所示)．

⑴若圖乙中示波器顯示屏上橫向的每大格(5小格)對應(yīng)的時間為2.50×10－3s，則圓盤的轉(zhuǎn)速為

r/s.(保留3位有效數(shù)字)⑵若測得圓盤直徑為10.20cm，則可求得圓盤側(cè)面反光涂層的長度為

cm.(保留3位有效數(shù)字)參考答案：

90.9r/s、1.46cm8.）用歐姆表測電阻時，將選擇開關(guān)置于合適的擋位后，必須先將兩表筆短接，調(diào)整

▲

旋鈕，使指針指在歐姆刻度的“0”處．若選擇旋鈕在“×100”位置，指針在刻度盤上停留的位置如圖所示，所測量電阻的值為

▲

．參考答案：歐姆調(diào)零（2分）

3200（2分）歐姆表使用前首先應(yīng)進行調(diào)零，即將兩表筆短接，調(diào)整歐姆調(diào)零旋鈕使指針指在歐姆刻度的“0”處。歐姆表讀數(shù)一定不要忘記乘以倍率。9.一物體從某一行星表面豎直向上拋出（不計空氣阻力）。t=0時拋出，得到如圖所示的s-t圖象，則該行星表面重力加速度大小為

m/s2，物體被拋出時的初速度大小為

m/s。

參考答案：8；2010.（單選）某人欲估算飛機著陸時的速度，他假設(shè)飛機停止運動前在平直跑道上做勻減速直線運動，飛機在跑道上滑行的距離為s，從著陸到停下來所用的時間為t，則飛機著陸時的速度為

A．

B．

C．

D．到之間的某個值參考答案：B11.如圖是等離子體發(fā)電機示意圖，平行金屬板間的勻強磁場的磁感應(yīng)強度B=0.5T，兩板間距離為20cm，要使輸出電壓為220V，則等離子體垂直射入磁場的速度v=

m/s。a是電源的

極。參考答案：2200

正12.一人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，假如該衛(wèi)星變軌后仍做勻速圓周運動，動能減小為原來的1/4，不考慮衛(wèi)星質(zhì)量的變化，則變軌前后衛(wèi)星的軌道半徑之比為

，周期之比為

。參考答案：1︰4

；

1︰813.一物體置于水平粗糙地面上，施以水平向右大小為40N的力，物體沒有推動，則物體受到的摩擦力大小為40N，方向水平向左．參考答案：考點：摩擦力的判斷與計算．專題：摩擦力專題．分析：物體保持靜止，故受靜摩擦力；由二力平衡可求得摩擦力．解答：解：物體受到的靜摩擦力一定與推力大小相等，方向相反；故摩擦力大小為40N，方向水平向左；故答案為：40；水平向左．點評：對于摩擦力的分析，首先要明確物體受到的是靜摩擦力還是滑動摩擦力；然后才能根據(jù)不同的方法進行分析．三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（4分）試通過分析比較，具有相同動能的中子和電子的物質(zhì)波波長的大小。參考答案：粒子的動量，物質(zhì)波的波長由，知，則。解析：物質(zhì)波的的波長為，要比較波長需要將中子和電子的動量用動能表示出來即，因為，所以，故。15.如圖甲所示，斜面傾角為θ=37°，一寬為d=0.65m的有界勻強磁場垂直于斜面向上，磁場邊界與斜面底邊平行。在斜面上由靜止釋放一矩形金屬線框，線框沿斜面下滑，下邊與磁場邊界保持平行。取斜面底部為重力勢能零勢能面，從線框開始運動到恰好完全進入磁場的過程中，線框的機械能E和位移x之間的關(guān)系如圖乙所示，圖中①、②均為直線段。已知線框的質(zhì)量為M=0.1kg，電阻為R=0.06Ω．（取g=l0m·s-2,sin37°=0.6,

cos37°=0.8)求：(1)線框與斜面間的動摩擦因數(shù)μ；(2)線框剛進入磁場到恰好完全進入磁場所用的時間t：(3)線框穿越磁場的過程中，線框中的最大電功率Pm。參考答案：0.5；1/6s；0.54W【詳解】（1）由能量守恒定律，線框減小的機械能等于克服摩擦力做功，則其中x1=0.36m；解得μ=0.5（2）金屬線框進入磁場的過程中，減小的機械能等于克服摩擦力和安培力做的功，機械能均勻減小，因此安培力也是恒力，線框做勻速運動，速度為v1v12=2ax1解得a=2m/s2v1=1.2m/s其中

x2為線框的側(cè)邊長，即線框進入磁場過程中運動的距離，可求出x2=0.2m，則（3）線框剛出磁場時速度最大，線框內(nèi)電功率最大由可求得v2=1.8m/s根據(jù)線框勻速進入磁場時：可得FA=0.2N又因為可得將v2、B2L2帶入可得：四、計算題：本題共3小題，共計47分16.圓弧軌道AB固定于地面上，半徑R＝2m，所對圓心角為60°，其末端與逆時針轉(zhuǎn)動的水平傳送帶相切于B點，如圖所示，傳送帶長l＝1.5m，速度v＝4m/s.一質(zhì)量為m＝0.1kg的滑塊從最高點A由靜止開始滑下并滑上水平傳送帶，運動到B點時速度vB＝3m/s.（g取10m/s2），求：(1)滑塊在圓弧AB上克服摩擦力做的功；(2)若滑塊不從右端滑離傳送帶，滑塊與傳送帶的動摩擦因數(shù)μ應(yīng)滿足什么條件？(3)若傳送帶與滑塊的動摩擦因數(shù)μ＝0.6，求滑塊從B點滑到離B點最遠過程中產(chǎn)生的熱量Q.參考答案：17.如圖甲所示，質(zhì)量m=2kg的物體在水平面上向右做直線運動．過a點時給物體作用一個水平向左的恒力F并開始計時，選水平向右為速度的正方向，通過速度傳感器測出物體的瞬時速度，所得v-t圖象如圖乙所示．取重力加速度為g=10m／s2．求：（1）力F的大小和物體與水平面間的動摩擦因數(shù)μ．（2）10s末物體離a點的距離，參考答案：（1）3N

0．05

（2）2m（1）設(shè)物體向右做勻減速直線運動的加速度為a1，則由圖得

a1＝2m/s2

①（1分）

根據(jù)牛頓第二定律，有②（1分）

設(shè)物體向左做勻加速直線運動的加速度為a2，則由圖得

a2＝1m/s2③（1分）

根據(jù)牛頓第二定律，有④（1分）

解①②③④得：（1分）

μ=0．05（1分）（2）設(shè)10s末物體離a點的距離為d,d應(yīng)為圖與橫軸所圍的面積

則：，負號表示物體在a點以左（6分）

注：未說負號意義不扣分．18.在xOy平面內(nèi)，第Ⅲ象限內(nèi)的直線OM是電場與磁場的邊界，0M與x軸負方向成45°角。在x＜0且OM的左側(cè)空間存在著x軸負方向的勻強電場，場強E大小為50N/C；在y＜0且OM的右側(cè)空間存在著垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度B=0.2T。如圖所示。一不計重力的帶負電的微粒，從坐標原點O沿y軸負方向以v0=4×103m/s的初速度進入磁場，已知微粒的電荷量q=-4×10-18C，質(zhì)量m=1×10-24kg，求：

（1）帶電微粒第一次經(jīng)過電、磁場邊界OM的坐標；（2）帶電微粒離開電、磁場時的位置的坐標；（3）帶電微粒在電、磁場區(qū)域運動的總時間。

參考答案：見解析解：(1)第一次經(jīng)過磁場邊界上的A點，由洛倫茲力公式和牛頓第二定律得：qv0B＝m

解得：r＝＝5×10－3m

（2分）A點位置坐標為(－5×10－3m，－5×10－3m)

（2分）經(jīng)過磁場邊界時速度方向與OM夾角為450；與電場平行。

（1分）(2)微粒從C點沿y軸正方向進入電場，做類平拋運動a＝，解得：a＝2.0×108m/s2

（1分）Δx＝at＝2r

解得：t1＝1×10－5s

（2分）Δy＝v0t1

代入數(shù)據(jù)解得Δy＝0.04m

（1分)y＝Δy－2r＝(0.04－2×5×10－3)m＝3.0×10－2m