山東省濟寧市兗州實驗中學高三物理下學期期末試卷含解析

山東省濟寧市兗州實驗中學高三物理下學期期末試卷含解析一、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.（單選）質量分別為m和2m的物塊、B用輕彈簧相連，設兩物塊與接觸面間的動摩擦因數(shù)都相同．當用水平力F作用于B上且兩物塊在粗糙的水平面上，共同向右加速運動時，彈簧的伸長量為x1，如圖甲所示；當用同樣大小的力F豎直共同加速提升兩物塊時，彈簧的伸長量為x2，如圖乙所示；當用同樣大小的力F沿固定斜面向上拉兩物塊使之共同加速運動時，彈簧的伸長量為x3，如圖丙所示，則x1：x2：x3等于（）A．1：1：1B．1：2：3C．1：2：1D．無法確定參考答案：解：甲圖，對整體研究，根據牛頓第二定律得，

a1=

對A：kx1﹣μmg=ma1解得x1=

乙圖，對整體研究，根據牛頓第二定律得，

a2=

對A：kx2﹣mg=ma2解得x2=

則

丙圖，對整體研究，根據牛頓第二定律得F

a3=

對A：kx3﹣mgsinθ﹣μmgcosθ=ma3解得x3=

則x1：x2：x3=1：1：1

故A正確，BCD錯誤故選A．2.如圖，兩根互相平行的長直導線過紙面上的M、N兩點，且與紙面垂直，導線中通有大小相等、方向相反的電流。a、o、b在M、N的連線上，o為MN的中點，c、d位于MN的中垂線上，且a、b、c、d到o點的距離均相等。關于以上幾點處的磁場，下列說法正確的是

（

）A.o點處的磁感應強度為零

B.a、b兩點處的磁感應強度大小相等，方向相反C.c、d兩點處的磁感應強度大小相等，方向相同

D.a、c兩點處磁感應強度的方向不同參考答案：C由安培定則可知，兩導線在o點產生的磁場均豎直向下，合磁感應強度一定不為零，選項A錯；由安培定則，兩導線在a、b兩處產生磁場方向均豎直向下，由于對稱性，電流M在a處產生磁場的磁感應強度等于電流N在b處產生磁場的磁感應強度，同時電流M在b處產生磁場的磁感應強度等于電流N在a處產生磁場的磁感應強度，所以a、b兩處磁感應強度大小相等方向相同，選項B錯；根據安培定則，兩導線在c、d處產生磁場垂直c、d兩點與導線連線方向向下，且產生的磁場的磁感應強度相等，由平行四邊形定則可知，c、d兩點處的磁感應強度大小相同，方向相同，選項C正確。a、c兩處磁感應強度的方向均豎直向下，選項D錯。3.（單選）在半徑為r、電阻為R的圓形導線框內，以直徑為界，左、右兩側分別存在著方向如圖甲所示的勻強磁場．以垂直紙面向外的磁場為正，兩部分磁場的磁感應強度B隨時間t的變化規(guī)律分別如圖乙所示．則0~t0時間內，導線框中

A．沒有感應電流

B．感應電流方向為逆時針

C．感應電流大小為πr2B0/（t0R）

D．感應電流大小為2πr2B0/（t0R）參考答案：C4.（多選）小車內有一固定光滑斜面，一個小球通過細繩與車頂相連，細繩始終保持豎直．關于小球的受力情況，下列說法正確的是()A．若小車靜止，繩對小球的拉力可能為零B．若小車靜止，斜面對小球的支持力一定為零C．若小車向右勻速運動，小球一定受兩個力的作用D．若小車向右減速運動，小球一定受三個力的作用參考答案：BC解析：A、B、若小車靜止，小球一定只受重力和細繩的拉力兩個力的作用，因球處于平衡，所以不可能受到斜面的支持力；故A錯誤，B正確．C、若小車向右勻速運動，小球可能只受到重力和拉力兩個力作用，斜面的支持力為零．故C正確．D、若小車向右減速直線運動，小球的加速度水平向左，根據牛頓第二定律得知，小球所受的合力水平向左，小球受到重力、斜面的支持力兩個力或受到重力、斜面的支持力和細繩的拉力三個力的作用，故D錯誤．故選：BC．5.如圖所示，質量分別為mA、mB的兩物塊A、B，疊放在一起，由于具有某一初速度而共同沿傾角為α的光滑斜面運動，斜面處于靜止狀態(tài)。則下列關于A所受的摩擦力與AB運動方向關系正確的是

A．A、B一起向上運動，A所受摩擦力向下

B．A、B一起向下運動，A、B間無摩擦力

C．A、B一起向上運動，A所受摩擦力向下

D．A、B一起向上運動，A、B間無摩擦力參考答案：BD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，某種自動洗衣機進水時，洗衣機缸內水位升高，與洗衣缸相連的細管中會封閉一定質量的空氣，通過壓力傳感器感知管中的空氣壓力，從而控制進水量．將細管中密閉的空氣視為理想氣體，當洗衣缸內水位緩慢升高時，外界對空氣做了0.5J的功，則空氣________(填“吸收”或“放出”)了__________的熱量．參考答案：放出0.57.快中子增殖反應堆中，使用的核燃料是钚239，裂變時釋放出快中子，周圍的鈾238吸收快中子后變成鈾239，鈾239（）很不穩(wěn)定，經過_______次β衰變后變成钚（），寫出該過程的核反應方程式：_______。設生成的钚核質量為M，β粒子質量為m,靜止的鈾核發(fā)生一次β衰變，釋放出的β粒子的動能為E0,假設衰變時能量全部以動能形式釋放出來，求一次衰變過程中的質量虧損。參考答案：2（2分）

（2分）

得

得

（2分）8.如圖所示，做平拋運動的質點經過O、A、B三點，以O為坐標原點，A、B兩點坐標如圖所示，平拋的初速度是____________m/s。經過A點時的速度是____________m/s。則拋出點的坐標是_______________參考答案：5；

；

(-5，-5)。

9.某同學用如圖12所示的裝置來探究動能定理。①實驗時為了保證小車受到的合力與鉤碼的總重力大小近似相等，鉤碼的總質量應滿足的實驗條件是

，實驗時首先要做的步驟是

。②掛上適當?shù)你^碼后小車開始做勻加速直線運動，用打點計時器在紙帶上記錄其運動情況。圖13是實驗時得到的一條紙帶，其中A、B、C、D、E、F是計數(shù)點。本實驗能測出的物理量有：小車的質量M，鉤碼的總質量m，各計數(shù)點間的距離，已知相鄰計數(shù)點間的時間間隔為T，重力加速度為g。則打點計時器打出B點時小車的速度為

，實驗中小車所受合外力做的功與動能變化間的關系式為

。（用題中及圖中所給字母表示）參考答案：①鉤碼的總質量遠小于小車的質量(1分)

平衡摩擦力(1分)②vB＝(2分)mg(Δx3＋Δx4)＝M()2－M()2等均可10.（4分）演示光電效應實驗的裝置如圖所示，實驗中，當用弧光燈發(fā)出的光照射鋅板時，發(fā)現(xiàn)驗電器指針會發(fā)生偏轉，則指針上帶的電是________電（填“正”或“負”）；已知鋅的極限頻率為v0，當用頻率為v的光照射鋅板時，只要滿足_____________的條件，就能發(fā)生光電效應。參考答案：正電；v＞v011.如圖所示,將一質量為m的擺球用長為L的細繩吊起,上端固定,使擺球在水平面內做勻速圓周運動,細繩就會沿圓錐面旋轉,這樣就構成了一個圓錐擺,擺球運動周期為

參考答案：

T=

12.2011年我國第一顆火星探測器“螢火一號”將與俄羅斯火衛(wèi)一探測器“福布斯一格朗特”共同對距火星表面一定高度的電離層開展探測，“螢火一號”探測時運動的周期為T，且把“螢火一號”繞火星的運動近似看做勻速圓周運動；已知火星的半徑為R，萬有引力常量為G；假設宇航員登陸火星后，在火星表面某處以初速度v0豎直上拋一小球，經時間f落回原處。則：火星表面的重力加速度____________________，火星的密度_________________。參考答案：13.當光照射到光敏電阻上時，光敏電阻的阻值

（填“變大”、“不變”或“變小”）。半導體熱敏電阻是利用半導體材料的電阻率隨

變化而改變的特性制成的。

參考答案：答案：變??；溫度解析：光敏電阻和熱敏電阻均為半導體材料的電阻，半導體材料的電阻率隨溫度升高而減小。

三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.一列簡諧橫波在t=時的波形圖如圖（a）所示，P、Q是介質中的兩個質點，圖（b）是質點Q的振動圖像。求（i）波速及波的傳播方向；（ii）質點Q的平衡位置的x坐標。參考答案：（1）波沿負方向傳播；

（2）xQ=9cm本題考查波動圖像、振動圖像、波動傳播及其相關的知識點。（ii）設質點P、Q平衡位置的x坐標分別為、。由圖（a）知，處，因此

④由圖（b）知，在時Q點處于平衡位置，經，其振動狀態(tài)向x軸負方向傳播至P點處，由此及③式有⑤由④⑤式得，質點Q的平衡位置的x坐標為

⑥15.(6分)如圖所示，己知平行玻璃磚的折射率，厚度為.入射光線以入射角60°射到玻璃磚的上表面，經玻璃磚折射從下表面射出，出射光線與入射光線平行，求兩平行光線間距離。（結果可用根式表示）

參考答案：解析：作出光路如圖

由折射定律得（2分）

所以r=30°（2分）

由圖知

則AB—AC=d·tan30°=d

出射光線與入射光線間的距離是d（2分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖，一深度為1m的圓柱形絕熱氣缸豎直放置，通過帶有溫度計的絕熱活塞封閉著一定質量的理想氣體A?；钊ㄟB同溫度計）的重力產生的壓強為2×104Pa，活塞的橫截面積為100cm2，圖示時刻活塞處于靜止平衡狀態(tài)，氣體的溫度為27℃，與容器底部相距0.5m。現(xiàn)在通過電熱絲緩慢加熱氣體，當電熱絲產生的熱量為1000J時，氣體將活塞剛好推至缸口（尚未脫離氣缸）并停止加熱，此時氣體溫度穩(wěn)定為T1。已知大氣壓強為1.0×105Pa，不計活塞厚度及活塞與氣缸間的摩擦，不計理想氣體的重力勢能。

（i）推算活塞恰好在缸口時氣體溫度T1的值及加熱過程中氣體內能的改變量；

（ii）現(xiàn)用豎直方向的壓力再將活塞緩慢壓回到圖示位置并保持靜止平衡，此時溫度計穩(wěn)定顯示為387℃，計算該時刻豎直壓力的大小。參考答案：（i）氣體溫度從T0＝300K加熱到T的過程中，根據蓋呂薩克定律得：

①

將h0＝0.5m，T0＝300K，h＝1m代入上式解得：

T1＝600K

②

在加熱過程中，根據熱力學第一定律

③

加熱過程中氣體對外界做功為：

④

結合③④解得：

400J

⑤

即內能增加了400J

⑥

（ii）在外加豎直方向壓力作用下活塞回到初始位置的過程中，根據理想氣體狀態(tài)方程有：

⑦

回到初始位置時外加壓力大小為：

⑧

結合⑦⑧得：

F=1440N⑨17.（18分）兩塊足夠大的平行金屬極板水平放置，極板間加有空間分布均勻、大小隨時間周期性變化的電場和磁場，變化規(guī)律分別如圖1、圖2所示（規(guī)定垂直紙面向里為磁感應強度的正方向）。在t=0時刻由負極板釋放一個初速度為零的帶負電的粒子（不計重力）。若電場強度E0、磁感應強度B0、粒子的比荷均已知，且，兩板間距。（1）求粒子在0～t0時間內的位移大小與極板間距h的比值。（2）求粒子在板板間做圓周運動的最大半徑（用h表示）。（3）若板間電場強度E隨時間的變化仍如圖1所示，磁場的變化改為如圖3所示，試畫出粒子在板間運動的軌跡圖（不必寫計算過程）。參考答案：解析：（1）設粒子在0～t0時間內運動的位移大小為s1

①

②

又已知

聯(lián)立①②式解得

③（2）粒子在t0~2t0時間內只受洛倫茲力作用，且速度與磁場方向垂直，所以粒子做勻速圓周運動。設運動速度大小為v1，軌道半徑為R1，周期為T，則

④

⑤

聯(lián)立④⑤式得

⑥

又

⑦

即粒子在t0~2t0時間內恰好完成一個周期的圓周運動。在2t0~3t0時間內，粒子做初速度為v1的勻加速直線運動，設位移大小為s2

⑧

解得

⑨

由于s1+s2＜h，所以粒子在3t0~4t0時間內繼續(xù)做勻速圓周運動，設速度大小為v2，半徑為R2