山東省棗莊市嶧城區(qū)古邵鎮(zhèn)曹莊中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理期末試卷含解析

山東省棗莊市嶧城區(qū)古邵鎮(zhèn)曹莊中學(xué)2021-2022學(xué)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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.在物理學(xué)的重大發(fā)現(xiàn)中科學(xué)家們創(chuàng)造出了許多物理學(xué)方法，如理想實(shí)驗(yàn)法、控制變量法、極限思想法、類比法和科學(xué)假說(shuō)法、建立物理模型法等等。以下關(guān)于所用物理學(xué)研究方法的敘述不正確的是：A．在不需要考慮物體本身的大小和形狀時(shí)，用質(zhì)點(diǎn)來(lái)代替物體的方法叫假設(shè)法B．根據(jù)速度定義式，當(dāng)非常非常小時(shí)，就可以表示物體在t時(shí)刻的瞬時(shí)速度，該定義應(yīng)用了極限思想方法C．在探究加速度、力和質(zhì)量三者之間的關(guān)系時(shí)，先保持質(zhì)量不變，研究加速度與力的關(guān)系，再保持力不變，研究加速度與質(zhì)量的關(guān)系，該實(shí)驗(yàn)應(yīng)用了控制變量法D．在推導(dǎo)勻變速運(yùn)動(dòng)位移公式時(shí)，把整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程劃分成很多小段，每一小段近似看作勻速直線運(yùn)動(dòng)，然后把各小段的位移相加，這里采用了微元法參考答案：A2.（多選）下列說(shuō)法正確的是____．（雙選）A.溫度越高，放射性元素的半衰期越長(zhǎng)B．天然放射現(xiàn)象說(shuō)明原子核內(nèi)部是有結(jié)構(gòu)的C．湯姆生通過(guò)a粒子散射實(shí)驗(yàn)提出了原子的核式結(jié)構(gòu)D.重核的裂變和輕核的聚變過(guò)程都有質(zhì)量虧損，都向外界放出核能參考答案：【知識(shí)點(diǎn)】

原子核衰變及半衰期、衰變速度；天然放射現(xiàn)象；裂變反應(yīng)和聚變反應(yīng)．O2O3【答案解析】BD

解析：A、半衰期與外界因素?zé)o關(guān)，A錯(cuò)誤；B、天然放射現(xiàn)象說(shuō)明原子核內(nèi)部是有結(jié)構(gòu)的，B正確；C、盧瑟福通過(guò)α粒子散射實(shí)驗(yàn)提出了原子的核式結(jié)構(gòu)，C錯(cuò)誤；D、重核的裂變和輕核的聚變過(guò)程都有質(zhì)量虧損，都向外界放出核能，D正確；故選BD【思路點(diǎn)撥】半衰期與外界因素?zé)o關(guān)，天然放射現(xiàn)象說(shuō)明原子核內(nèi)部是有結(jié)構(gòu)的，盧瑟福通過(guò)α粒子散射實(shí)驗(yàn)提出了原子的核式結(jié)構(gòu)．本題考查了原子核的知識(shí)和物理學(xué)史，象半衰期和裂變、聚變的知識(shí)都是考查的重點(diǎn)，要重點(diǎn)掌握．3.在圓軌道上運(yùn)動(dòng)的質(zhì)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(dòng)能為mgR/4

B．衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的周期為4πC．衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的加速度為g/2

D．衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的速度為參考答案：AB4.（06年全國(guó)卷Ⅱ）如圖所示，位于一水平面內(nèi)的、兩根平行的光滑金屬導(dǎo)軌，處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌所在的平面，導(dǎo)軌的一端與一電阻相連；具有一定質(zhì)量的金屬桿ab放在導(dǎo)軌上并與導(dǎo)軌垂直。現(xiàn)用一平行于導(dǎo)軌的恒力F拉桿ab，使它由靜止開始向右運(yùn)動(dòng)。桿和導(dǎo)軌的電阻、感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)均可不計(jì)。用E表示回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，i表示回路中的感應(yīng)電流，在i隨時(shí)間增大的過(guò)程中，電阻消耗的功率等于A.F的功率

B.安培力的功率的絕對(duì)值C.F與安培力的合力的功率

D.iE參考答案：答案：BD解析：隨時(shí)間增大的過(guò)程中，桿的速度越來(lái)越大，加速度越來(lái)越小，由能量守恒可知，克服安培力做功的功率是把其它形式的能轉(zhuǎn)化成電能的電功率，即等于電阻消耗的功率，整個(gè)回路中只有外電阻R，故電源的功率即電阻消耗的功率。5.地下礦井中的礦石裝在礦車中，用電機(jī)通過(guò)豎井運(yùn)送至地面。某豎井中礦車提升的速度大小v隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖所示，其中圖線①②分別描述兩次不同的提升過(guò)程，它們變速階段加速度的大小都相同；兩次提升的高度相同，提升的質(zhì)量相等。不考慮摩擦阻力和空氣阻力。對(duì)于第①次和第②次提升過(guò)程，A.礦車上升所用的時(shí)間之比為4:5B.電機(jī)的最大牽引力之比為2:1C.電機(jī)輸出的最大功率之比為2:1D.電機(jī)所做的功之比為4:5參考答案：AC試題分析

本題考查速度圖像，牛頓運(yùn)動(dòng)定律、功和功率及其相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)。解析

設(shè)第次所用時(shí)間為t，根據(jù)速度圖象的面積等于位移（此題中為提升的高度）可知，×2t0×v0=×（t+3t0/2）×v0，解得：t=5t0/2，所以第次和第次提升過(guò)程所用時(shí)間之比為2t0∶5t0/2=4∶5，選項(xiàng)A正確；由于兩次提升變速階段的加速度大小相同，在勻加速階段，由牛頓第二定律，F(xiàn)-mg=ma，可得提升的最大牽引力之比為1∶1，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由功率公式，P=Fv，電機(jī)輸出的最大功率之比等于最大速度之比，為2∶1，選項(xiàng)C正確；加速上升過(guò)程的加速度a1=，加速上升過(guò)程的牽引力F1=ma1+mg=m(+g)，減速上升過(guò)程的加速度a2=-，減速上升過(guò)程的牽引力F2=ma2+mg=m(g-)，勻速運(yùn)動(dòng)過(guò)程的牽引力F3=mg。第次提升過(guò)程做功W1=F1××t0×v0+F2××t0×v0=mgv0t0；第次提升過(guò)程做功W2=F1××t0×v0+F3×v0×3t0/2+F2××t0×v0=mgv0t0；兩次做功相同，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。點(diǎn)睛

此題以速度圖像給出解題信息。解答此題常見(jiàn)錯(cuò)誤主要有四方面：一是對(duì)速度圖像面積表示位移掌握不到位；二是運(yùn)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律求解牽引力錯(cuò)誤；三是不能找出最大功率；四是不能得出兩次提升電機(jī)做功。實(shí)際上，可以根據(jù)兩次提升的高度相同，提升的質(zhì)量相同，利用功能關(guān)系得出兩次做功相同。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.一輛汽車從靜止開始勻加速開出，然后保持勻速運(yùn)動(dòng)，最后勻減速運(yùn)動(dòng)直到停止。從汽車開始運(yùn)動(dòng)起計(jì)時(shí)，下表給出了某些時(shí)刻汽車的瞬時(shí)速度。根據(jù)表中的數(shù)據(jù)通過(guò)分析、計(jì)算可以得出，汽車加速運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷的時(shí)間為

s，汽車全程通過(guò)的位移為

m。

時(shí)刻（s）1.02.03.05.07.09.510.5速度（m/s）3.06.09.012129.03.0

參考答案：4；967.質(zhì)量為m1

m2

m3的三個(gè)物體從上到下疊放在一起，先使它們一起自由下落，再設(shè)法使它們一起勻速下落，則在先后兩次情況中，質(zhì)量為m2的那個(gè)物體受到的合外力之差為參考答案：8.如圖所示為“探究加速度與物體受力與質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)裝置圖。圖中A為小車，B為裝有砝碼的小桶，C為一端帶有定滑輪的長(zhǎng)木板，小車通過(guò)紙帶與電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器相連，計(jì)時(shí)器接50HZ交流電。小車的質(zhì)量為m1，小桶（及砝碼）的質(zhì)量為m2。（1）下列說(shuō)法正確的是

。A．每次改變小車質(zhì)量時(shí)，應(yīng)重新平衡摩擦力

B．實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先釋放小車后接通電源C．本實(shí)驗(yàn)m2應(yīng)遠(yuǎn)大于m1

D．在用圖像探究加速度與質(zhì)量關(guān)系時(shí)，應(yīng)作a－圖像（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)，某同學(xué)由于疏忽，遺漏了平衡摩擦力這一步驟，他測(cè)量得到的a-F圖像，可能是圖中的圖線

。(選填“甲”、“乙”、“丙”)參考答案：（1）D（2）丙9.模塊選做題（模塊3－5試題）⑴（4分）某考古隊(duì)發(fā)現(xiàn)一古生物骸骨，考古專家根據(jù)骸骨中的含量推斷出了該生物死亡的年代。已知此骸骨中的含量為活著的生物體中的1/4，的半衰期為5730年。該生物死亡時(shí)距今約

年。參考答案：答案：1.1×104（11460或1.0×104～1.2×104均可）解析：該核剩下1/4，說(shuō)明正好經(jīng)過(guò)兩個(gè)半衰期時(shí)間，故該生物死亡時(shí)距今約2×5730年=11460年。10.某興趣小組的同學(xué)為了測(cè)量某量程為3V電壓表的內(nèi)阻，設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路。實(shí)驗(yàn)器材如下：

A.待測(cè)電壓表V(量程3V，內(nèi)阻約為幾k)B.滑動(dòng)變阻器(阻值范圍0-10)C.電阻箱R1(阻值范圍0-9999)D.直流電源，電動(dòng)勢(shì)6V，內(nèi)阻不計(jì)E.開關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線若干(1)實(shí)驗(yàn)電路巳進(jìn)行了部分連接，請(qǐng)按電路圖在乙圖中將其補(bǔ)充完整______。(2)閉合開關(guān)S前，最好將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭P移到_____端(填“a”或“b”)。(3)將電阻箱的電阻調(diào)到1000Ω,閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電壓表的示數(shù)為3V。保持電路的其它部分不變，只調(diào)節(jié)電阻箱的電阻，使電壓表示數(shù)變?yōu)?V時(shí)，電阻箱示數(shù)為7680Ω，電壓表的內(nèi)阻為____。參考答案：

(1).

(2).a

(3).2340【詳解】（1）電路連線如圖：；（2）閉合開關(guān)S前，為使測(cè)量部分起始電壓較小，最好將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭P移到a端。（3）滑動(dòng)變阻器阻值遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻，調(diào)節(jié)電阻箱時(shí)，電壓表和電阻箱兩端的電壓不變，設(shè)為U；則將電阻箱的電阻調(diào)到1000Ω，閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電壓表的示數(shù)為3V，則；調(diào)節(jié)電阻箱的電阻，使電壓表示數(shù)變?yōu)?V時(shí)，電阻箱示數(shù)為7680Ω，則；聯(lián)立解得：RV=2340Ω.11.汽車沿半徑為R的圓跑道行駛，跑道路面水平，與路面作用的摩擦力的最大值是車重的0.1倍，要使汽車不致沖出跑道，車速最大不能超過(guò)

。如果汽車是做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，在轉(zhuǎn)半圈的過(guò)程中路面作用的靜摩擦力對(duì)汽車做功值為

。（g=10m/s2）參考答案：

答案：

012.一個(gè)小物塊從底端沖上足夠長(zhǎng)的斜面后，又返回到斜面底端。已知小物塊的初動(dòng)能為E，它返回到斜面底端的速度大小為v，克服摩擦阻力做功為E/2。若小物塊沖上斜面的動(dòng)能為2E，則物塊返回斜面底端時(shí)的動(dòng)能為

。參考答案：13.如圖所示，物理興趣小組用如圖測(cè)物塊A與桌面間動(dòng)摩擦因數(shù)μ，按圖連接好裝置，托住A，繩恰繃直．由P點(diǎn)靜止釋放，B落地后不反彈，最終m停在Q點(diǎn)．測(cè)出B下落高度h，和PQ間距離s．已知A．B質(zhì)量均為m，則μ=

，若考慮定滑輪的轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)能，測(cè)量值____真實(shí)值．（選填偏大、不變、偏?。﹨⒖即鸢福海黄蟆究键c(diǎn)】探究影響摩擦力的大小的因素．【分析】在B下落過(guò)程中，對(duì)整體受力分析，根據(jù)動(dòng)能定理求得落地的速度，B落地后，對(duì)A受力分析，根據(jù)動(dòng)能定理，即可求得摩擦因數(shù)；由于在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中有空氣阻力，即可判斷【解答】解：在B落地瞬間前，在整個(gè)過(guò)程中根據(jù)動(dòng)能定理可知B落地后，對(duì)A有動(dòng)能定理可知聯(lián)立解得μ=由于在下落過(guò)程中沒(méi)有考慮空氣阻力，故測(cè)量值比真實(shí)值偏大故答案為：；偏大三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（簡(jiǎn)答）光滑的長(zhǎng)軌道形狀如圖所示，下部為半圓形，半徑為R，固定在豎直平面內(nèi)．質(zhì)量分別為m、2m的兩小環(huán)A、B用長(zhǎng)為R的輕桿連接在一起，套在軌道上，A環(huán)距軌道底部高為2R．現(xiàn)將A、B兩環(huán)從圖示位置靜止釋放．重力加速度為g．求：（1）A環(huán)到達(dá)軌道底部時(shí)，兩環(huán)速度大小；（2）運(yùn)動(dòng)過(guò)程中A環(huán)距軌道底部的最大高度；（3）若僅將輕桿長(zhǎng)度增大為2R，其他條件不變，求運(yùn)動(dòng)過(guò)程中A環(huán)距軌道底部的最大高度．參考答案：（1）A環(huán)到達(dá)軌道底部時(shí)，兩環(huán)速度大小為；（2）運(yùn)動(dòng)過(guò)程中A環(huán)距軌道底部的最大高度為R；（3）若僅將輕桿長(zhǎng)度增大為2R，其他條件不變，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中A環(huán)距軌道底部的最大高度為R．解：（1）A、B都進(jìn)入圓軌道后，兩環(huán)具有相同角速度，則兩環(huán)速度大小一定相等，對(duì)系統(tǒng)，由機(jī)械能守恒定律得：mg?2R+2mg?R=（m+2m）v2，解得：v=；（2）運(yùn)動(dòng)過(guò)程中A環(huán)距軌道最低點(diǎn)的最大高度為h1，如圖所示，整體機(jī)械能守恒：mg?2R+2mg?3R=2mg（h﹣R）+mgh，解得：h=R；（3）若將桿長(zhǎng)換成2R，A環(huán)離開底部的最大高度為h2．如圖所示．整體機(jī)械能守恒：mg?2R+2mg（2R+2R）=mgh′+2mg（h′+2R），解得：h′=R；答：（1）A環(huán)到達(dá)軌道底部時(shí)，兩環(huán)速度大小為；（2）運(yùn)動(dòng)過(guò)程中A環(huán)距軌道底部的最大高度為R；（3）若僅將輕桿長(zhǎng)度增大為2R，其他條件不變，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中A環(huán)距軌道底部的最大高度為R．15.如圖所示,在真空中一束平行復(fù)色光被透明的三棱鏡ABC(截面為正三角形)折射后分解為互相分離的a、b、c三種色光,分別照射到三塊板上.則:（1）若將a、b、c三種色光分別通過(guò)某狹縫,則發(fā)生衍射現(xiàn)象最明顯的是哪種色光?（2）若OD平行于CB,三棱鏡對(duì)a色光的折射率na是多少?參考答案：（1）折射率最小的是c光,則它的波長(zhǎng)最長(zhǎng),衍射現(xiàn)象最明顯；（2）（1）由圖知，三種色光，a的偏折程度最大，c的偏折程度最小，知a的折射率最大，c的折射率最?。畡tc的頻率最小，波長(zhǎng)最長(zhǎng)衍射現(xiàn)象最明顯。（2）若OD平行于CB,則折射角，三棱鏡對(duì)a色光的折射率。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.（12分）在真空中半徑的圓形區(qū)域內(nèi)有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度，方向如下圖所示，一批帶正電的粒子以初速度從磁場(chǎng)邊界上直徑的一端向著各個(gè)方向射入磁場(chǎng)，且初速度方向與磁場(chǎng)方向垂直，已知該批粒子的荷質(zhì)比，不計(jì)粒子的重力，求：（1）粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間。（2）若射入磁場(chǎng)的粒子速度改為，其他條件不變，試用曲線畫出該批粒子在磁場(chǎng)中可能出現(xiàn)的區(qū)域。參考答案：解析：（1）粒子垂直進(jìn)入磁場(chǎng)，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，各粒子速度方向不同，圓心位置不同，它們的軌道為一簇以點(diǎn)為公共交點(diǎn)的圓（如下圖所示）由洛倫茲力充當(dāng)向心力：，得當(dāng)粒子的軌跡與磁場(chǎng)區(qū)域圓相交于、兩點(diǎn)時(shí)，軌跡在磁場(chǎng)內(nèi)弧最長(zhǎng)，粒子運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)。由幾何知識(shí)可求此弧的圓心角：，所以粒子運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間（2）改變初速度后，軌道半徑，因此各粒子軌跡圓的圓心在以為圓心、半徑為的半圓上（如下圖），粒子在磁場(chǎng)中可能出現(xiàn)的區(qū)域?yàn)榕R界軌跡圓的半徑與以為圓心、半徑為的OQ所包圍的區(qū)域。17.如圖所示，木塊質(zhì)量m=0.78kg，在與水平方向成37°角、斜向右上方的恒定拉力F作用下，以a=2.0m/s2的加速度從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，在3s末時(shí)撤去拉力F。已知木塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.4。（cos37°=0.8，sin37°=0.6，取g=10m/s2)求：(1)拉力F的大?。唬?）物體在前5s內(nèi)滑行的總位移。參考答案：（1）Fcosθ-μN(yùn)=ma1N+Fsinθ=mg解得：N（2）勻加速階段：m勻減速階段初速度：v=a1t1=2×3=6m/s

a2=μg=0.4×10=4m/s2

勻減速時(shí)間：

勻減速階段位移：物體在5s內(nèi)滑行的總位移：s=s1+