2021年山東省棗莊市市第二中學高三物理下學期期末試卷含解析

2021年山東省棗莊市市第二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.下列說法正確的是

A．湯姆生發(fā)現(xiàn)電子，表明原子具有核式結構B．一束光照射到某金屬上不能發(fā)生光電效應，增大光強便可能發(fā)生光電效應C．核反應前后的總質量一般會發(fā)生變化，但總質量數(shù)一定相等D．射線與γ射線都是電磁波參考答案：C2.磁力玻璃擦是目前很時尚的玻璃清潔器，其原理是利用異性磁極的吸引作用可使外面的一片跟著里面的一片運動，舊式磁力玻璃擦在使用時由于相對移動會導致前后兩面的同性磁極間距較小，由于同性磁極相互斥力作用很容易脫落，其內部N、S磁極分布如圖甲所示。經過改進后，新式磁力玻璃擦其內部的N、S磁極分布如圖乙所示，使用時兩片不易脫落,關于兩種磁力玻璃擦脫落的主要原因，下列說法中正確的是A.甲圖中前后面的同性磁極間距較小，同性磁極相互斥力大，容易脫落B.甲圖中前后面的異性磁極間距較小，異性磁極相互引力大，不容易脫落C.乙圖中前后面的同性磁極間距較大，同性磁極相互斥力小，不容易脫落D.乙圖中前后面的異性磁極間距較大，異性磁極相互引力小，容易脫落參考答案：AC3.在光滑絕緣水平面的P點正上方O點固定了一電荷量為+Q的正點電荷，在水平面上的N點，由靜止釋放質量為m，電荷量為—q的負檢驗電荷，該檢驗電荷經過P點時速度為v，圖中θ=60°，規(guī)定電場中P點的電勢為零．則在+Q形成的電場中A．N點電勢高于P點電勢B．N點電勢為C．P點電場強度大小是N點的2倍D．檢驗電荷在N點具有的電勢能為參考答案：B4.據(jù)新華社報道，由我國自行設計、研制的世界第一套全超導核聚變實驗裝置（又稱“人造太陽”）已完成了首次工程調試。下列關于“人造太陽”的說法正確的是

A．“人造太陽”的核反應方程是

B．“人造太陽”的核反應方程是

C．“人造太陽”釋放的能量大小的計算公式是

D．“人造太陽”核能大小的計算公式是參考答案：答案：AC解析：釋放的能量大小用愛因斯坦的質能方程計算。5.（單選）如圖所示，在圓柱形區(qū)域內存在豎直向上的勻強磁場，磁感應強度的大小B隨時間t的變化關系為B＝B0+kt，其中B0、k為正的常數(shù)。在此區(qū)域的水平面內固定一個半徑為r的圓環(huán)形內壁光滑的細玻璃管，將一電荷量為q的帶正電小球在管內由靜止釋放，不考慮帶電小球在運動過程中產生的磁場，則下列說法正確的是A．從上往下看，小球將在管內沿順時針方向運動，轉動一周的過程中動能增量為2qkπrB．從上往下看，小球將在管內沿逆時針方向運動，轉動一周的過程中動能增量為2qkπrC．從上往下看，小球將在管內沿順時針方向運動，轉動一周的過程中動能增量為qkπr2D．從上往下看，小球將在管內沿逆時針方向運動，轉動一周的過程中動能增量為qkπr2參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.（4分）有兩個單擺做簡諧運動，位移與時間關系是：x1=3asin(4πbt+)和x2=9asin(8πbt+)，其中a、b為正的常數(shù)，則它們的：①振幅之比為__________；②擺長之比為_________。參考答案：①1：3②4：17.（2）（6分）在“驗證牛頓第二定律”的實驗中，實驗裝置如圖，有一位同學保持小車質量不變的情況下，通過實驗測量作出了圖乙、丙兩幅圖。①A圖線不通過坐標原點的原因是_______________________.②A圖上部彎曲的原因是______________________________.③B圖線在縱軸上有截距的原因是_______________________.參考答案：①沒有平衡摩擦，或平衡摩擦不夠

②砂和砂桶的總質量不滿足遠小于小車和砝碼的總質量…③平衡摩擦力太過…8.某同學設計了一個探究小車的加速度a與小車所受拉力F及質量m關系的實驗，圖（a）為實驗裝置簡圖．（所用交變電流的頻率為50Hz）（1）圖（b）為某次實驗得到的紙帶，實驗數(shù)據(jù)如圖，圖中相鄰計數(shù)點之間還有4個點未畫出，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為

m/s2．（保留三位有效數(shù)字）（2）保持小車質量不變，改變砂和砂桶質量，一位同學根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出了加速度a隨拉力F的變化圖線如圖所示。該圖線不通過原點，其主要原因是___________________________．（3）保持砂和砂桶質量不變，改變小車質量m，分別得到小車加速度a與質量m及對應的，數(shù)據(jù)如下表：實驗次數(shù)12345678小車加速度a/m·s–20.6330.5720.4970.4180.3320.2500.1670.101小車質量m/kg0.250.290.330.400.500.711.001.67小車質量倒數(shù)4.003.453.032.502.001.411.000.60

請在方格坐標紙中畫出圖線，

并從圖線求出小車加速度a與質量倒數(shù)之間的關系式是

．參考答案：⑴0.510

⑵未平衡摩擦力或者平衡摩擦力不足9.如圖，三個電阻R1、R2、R3依次標有“12Ω，3W”、“8Ω，5W”、“6Ω，6W”，則允許接入電路的最大電壓為10.8V，此時三個電阻消耗的總功率為10.8W．參考答案：考點：電功、電功率；串聯(lián)電路和并聯(lián)電路．專題：恒定電流專題．分析：根據(jù)電路結構及已知條件：三個電阻允許消耗的最大功率分別為3W、15W、6W，分析保證電路安全的條件，然后求電路的最大功率．解答：解：由可求得R1的額定電壓U1=6V，R2的額定電壓U2=2V，R3的額定電壓U3=6V，

R1與R2的并聯(lián)阻值為R′=，則因R3大于其并聯(lián)值，則當R3達到6V時，并聯(lián)電壓小于6V，

則以R3達到額定電壓為安全值計算：

即

求得U1=4.8V

則接入電路的最大的電壓為Um=U1+U3=10.8V功率為：P=故答案為：10.8，10.8點評：考查串聯(lián)并聯(lián)電路，明確安全的要求是每個電阻都不能超出額定電壓．10.某同學的質量為60kg，在一次野營中，他從岸上以2m/s的速度，跳到一條以0.5m/s的速度正對著他飄來的小船上，跳上船后他又走了幾步，最終停在船上。已知小船的質量為140kg，則人與小船共同運動的速度大小為_______m/s，運動方向為________。（填“向左”或“向右”）參考答案：0.25；向右11.如圖所示，L1、L2是輸電線，甲是

互感器，乙是

互感器，若甲圖中原副線圈匝數(shù)比為100：1，乙圖中原副線圈匝數(shù)比為1：10，且電壓表示數(shù)220V，電流表示數(shù)10A，則線路輸送電壓為

V，電流為

A。

參考答案：

答案：電壓、電流

22000、10012.一質點作勻變速直線運動，其速度表達式為v＝（5－4t）m/s，則此質點運動的加速度a為___________m/s2，4s末的速度為___________m/s；t＝_________s時物體的速度為零，質點速度為零時的位移s＝___________m。參考答案：－4

－11

1.253.12513.如圖所示，平行實線代表電場線，但未標明方向，一個帶電量為-10－6C的微粒在電場中僅受電場力作用，當它從A點運動到B點時動能減少了10－5J，則該電荷運動軌跡應為虛線________（選“1”或“2”）；若A點的電勢為-10V，則B點電勢為

V。參考答案：1，-20三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.研究性學習小組圍繞一個量程為30mA的電流計展開探究。（1）為測量該電流計的內阻，同學甲設計了如圖（a）所示電路。圖中電源電動勢未知，內阻不計。閉合開關，將電阻箱阻值調到20Ω時，電流計恰好滿偏；將電阻箱阻值調到95Ω時，電流計指針指在如圖（b）所示位置，則電流計的讀數(shù)為

mA。由以上數(shù)據(jù)可得電流計的內阻Rg=

Ω。（2）同學乙將甲設計的電路稍作改變，在電流計兩端接上兩個表筆，如圖（c）所示，設計出一個簡易的歐姆表，并將表盤的電流刻度轉換為電阻刻度：閉合開關，將兩表筆斷開，調節(jié)電阻箱，使指針指在“30mA”處，此處刻度應標阻值為

Ω（填“0”或“∞”）；再保持電阻箱阻值不變，在兩表筆間接不同阻值的已知電阻找出對應的電流刻度。則“10mA”處對應表筆間電阻阻值為

Ω。若該歐姆表使用一段時間后，電池內阻變大不能忽略，電動勢不變，但將兩表筆斷開，指針仍能滿偏，按正確使用方法再進行測量，其測量結果與原結果相比將_________（填“變大”、“變小”或“不變”）。參考答案：15.某同學用刻度尺測金屬絲的長度l，用螺旋測微器測金屬絲的直徑d，其示數(shù)分別如圖1和圖2所示，則金屬絲長度l=________cm，金屬絲直徑d=

mm。他還用多用電表按正確的操作程序測出了它的阻值，測量時選用“×1”歐姆擋，示數(shù)如圖3所示，則金屬絲的電阻R=_________Ω。圖1圖2

圖3參考答案：40.25±0.01（2分）0.227±0.002

9毫米刻度尺估讀到毫米的下一位，即40.25cm；螺旋測微器的固定刻度讀數(shù)0.0mm，可動刻度讀數(shù)為0.01×22.5=0.225mm，所以最終讀數(shù)為：固定刻度讀數(shù)+可動刻度讀數(shù)=0.0mm+0.225mm=0.225mm.歐姆表表盤讀數(shù)為9Ω，由于選擇的是“×1”倍率，故待測電阻的阻值是9Ω。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，在一底邊長為2L，θ＝45°的等腰三角形區(qū)域內(O為底邊中點)有垂直紙面向外的勻強磁場.現(xiàn)有一質量為m，電量為q的帶正電粒子從靜止開始經過電勢差為U的電場加速后，從O點垂直于AB進入磁場，不計重力與空氣阻力的影響.(1)粒子經電場加速射入磁場時的速度？

(2)磁感應強度B為多少時，粒子能以最大的圓周半徑偏轉后打到OA板？

(3)增加磁感應強度的大小，可以再延長粒子在磁場中的運動時間，求粒子在磁場中運動的極限時間.(不計粒子與AB板碰撞的作用時間，設粒子與AB板碰撞前后，電量保持不變并以相同的速率反彈)參考答案：⑴依題意，粒子經電場加速射入磁場時的速度為v

由

①（2分）得

②（1分）ks5u⑵要使圓周半徑最大，則粒子的圓周軌跡應與AC邊相切，設圓周半徑為R由圖中幾何關系：③（3分）由洛侖茲力提供向心力：

④（2分）聯(lián)立②③④解得

⑤（2分）⑶設粒子運動圓周半徑為r，，當r越小，最后一次打到AB板的點越靠近A端點，在磁場中圓周運動累積路程越大，時間越長.當r為無窮小，經過n個半圓運動，最后一次打到A點.有：

⑥（2分）圓周運動周期：

⑦（2分）最長的極限時間

⑧（2分）由⑥⑦⑧式得：（2分）17.水滴從屋檐上自由落下，經過高度為1.8m的窗戶，歷時0.2s，若不計空氣阻力，g取10m/s2，求屋檐離窗頂?shù)母叨群退温涞酱暗椎乃俣却笮　?/p>

參考答案：18.如圖所示，水平放置的氣缸內封閉了一定質量的理想氣體，氣缸的側壁為光滑絕緣體，缸底M及活塞D均為導體并用導線按圖連接，活塞面積S=2cm2．電鍵斷開時，DM間距l(xiāng)1=5μm，閉合電鍵后，活塞D與缸底M分別帶有等量異種電荷，并各自產生勻強電場（D與M間的電場為各自產生的電場的疊加）．在電場力作用下活塞D發(fā)生移動，穩(wěn)定后，DM間距l(xiāng)2=4μm，此時電流表讀數(shù)為0.75A，電壓表讀數(shù)為2V，已知R4=4Ω，大氣壓強ρ0=1.0×105Pa，活塞移動前后氣體溫度不變．（1）求出活塞受到的電場力大小F；（2）求出活塞D所帶電量q；（3）一段時間后，一個電阻發(fā)生故障，安培表讀數(shù)變?yōu)?.8A，伏特表讀數(shù)變?yōu)?.2V，請判斷是哪個電阻發(fā)生了故障？是短路還是斷路？筒內氣體壓強變大還是變??？（4）能否求出R1、電源電動勢E和內阻r的值？如果能，求出結果，如果不能，說明理由．參考答案：【考點】：閉合電路的歐姆定律；理想氣體的狀態(tài)方程．【分析】：（1）在圓筒內封閉氣體發(fā)生等溫變化，由玻意耳定律列式，由前后體積的變化可求得氣體壓強；對活塞分析，活塞受力平衡，則由平衡關系可求得電場力；（2）由電場的疊加可求得M產生的場強，由電場力與場強的關系，即可求得D的電量；（3）電壓表測量電阻R3的電壓，R3斷路時，電壓表讀數(shù)將增大．分析活塞如何移動，判斷筒內氣體壓強的變大；（4）R3斷路后，伏特表的讀數(shù)就是R1兩端的電壓，求出R1的阻值．根據(jù)閉合電路歐姆定律對兩種情況列式，分析能否求出電源電動勢和內阻．：解：（1）筒內氣體發(fā)生等溫變化，則有

p0l1=p1l2，代入數(shù)據(jù)解得：p1=1.25×105Pa；，活塞受到的氣體壓強差為：△p=p1﹣p0=2.5×104Pa，活塞受力平衡，則活塞所受的電場力大小：F=△pS=2.5×104Pa×2×10﹣4m2=5N；（2）D與M間的電場強度：E===5×105V/m，因為E是D與M所帶的等量異種電荷產生的合場強，所以M所產生的場強：EM=E，由EM=，得q=，代入數(shù)據(jù)解得：q=2×10﹣5C；（3）R3斷路，D與M間的電壓增大，活塞受到的電場力增大，活塞向左移動，氣體體積減小，氣體溫度不變，由玻意耳定律可知，氣體壓強變大．（4）R3斷路后，伏特表的讀數(shù)就是R1兩