2021年山東省臨沂市蘭陵縣第一中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試卷含解析

2021年山東省臨沂市蘭陵縣第一中學(xué)高三物理下學(xué)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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.如圖，在粗糙水平面上放置A、B、C、D四個(gè)小物塊，各小物塊之間由四根完全相同的輕彈簧相互連接，正好組成一個(gè)菱形，∠ADC=120°，整個(gè)系統(tǒng)保持靜止?fàn)顟B(tài)．已知A物塊所受的摩力大小為f．則D物塊所受的摩擦力大小為（）A．f B．2f C．f D．f參考答案：A【考點(diǎn)】共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用；摩擦力的判斷與計(jì)算．【分析】物體在水平面上受彈簧彈力和靜摩擦力平衡，根據(jù)力的合成方法求解彈簧的彈力．【解答】解：已知A物塊所受的摩擦力大小為f，設(shè)每根彈簧的彈力為F，則有：2Fcos30°=f，對(duì)D：2Fcos60°=f′，解得：f′=f故選：A2.質(zhì)量為m、長(zhǎng)為L(zhǎng)的直導(dǎo)體棒放置于四分之一光滑圓弧軌道上，整個(gè)裝置處于豎直向上磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，直導(dǎo)體棒中通有恒定電流，平衡時(shí)導(dǎo)體棒與圓弧圓心的連線與豎直方向成60°角，其截面圖如圖所示．則關(guān)于導(dǎo)體棒中的電流方向、大小分析正確的是（）A．向外， B．向外， C．向里， D．向里，參考答案：D【考點(diǎn)】共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用；力的合成與分解的運(yùn)用；洛侖茲力．【分析】由導(dǎo)體棒所受重力和彈力方向以及左手定則，可知導(dǎo)體棒電流向里，對(duì)其受力分析，正交分解可得電流大小．【解答】解：對(duì)導(dǎo)體棒受力分析如圖；BIL=mgtan60°，解得，由左手定則知電流方向向里，故選：D3.（單選）如圖所示，一輕桿一端固定在O點(diǎn)，另一端固定一小球，在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，通過最高點(diǎn)時(shí)，由于球?qū)U有作用，使桿發(fā)生了微小形變，關(guān)于桿的形變量與球在最高點(diǎn)時(shí)的速度大小關(guān)系，正確的是（）A．形變量越大，速度一定越大B．形變量越大，速度一定越小C．形變量為零，速度一定不為零D．速度為零，可能無形變參考答案：考點(diǎn)：牛頓第二定律；向心力．專題：牛頓第二定律在圓周運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用．分析：題目的關(guān)鍵點(diǎn)：“由于球?qū)U有作用，使桿發(fā)生了微小形變”，桿模型與繩模型不同，桿子可以提供支持力，也可以提供拉力．所以桿子對(duì)小球的作用力可以是向下的拉力，也可以是向上的支持力．解答：解：AB中、①當(dāng)桿子對(duì)小球的作用力N是向下的拉力，小球還受重力，由牛頓第二定律的：G+N=所以此時(shí)形變量越大，此時(shí)向下拉力N越大，則速度v越大．②當(dāng)桿子對(duì)小球的作用力是FN向上的支持，小球還受重力，由牛頓第二定律得：G﹣FN=所以此時(shí)形變量越大，此時(shí)向上的支持力FN越大，合力越小，則速度v越?。梢陨峡芍瑯邮菞U子的形變量越大，小球的速度有可能增大，也有可能減小，所以AB均錯(cuò)．C、當(dāng)桿子形變量為零，即桿子作用力為零，此式G+N=就變?yōu)椋篏=解得：所以速度一定不為零，故C正確．D、當(dāng)速度減為零時(shí)，G﹣FN=變?yōu)椋篏=FN所以速度為零時(shí)，桿子由作用力，桿子一定有形變．故D錯(cuò)誤故選：C．點(diǎn)評(píng)：桿模型與繩模型不同，桿子對(duì)小球的作用力可以是向下的拉力，也可以是向上的支持力．在解題時(shí)一定要區(qū)別對(duì)待．4.．a(chǎn)、b兩車在兩條平行的直車道上同方向行駛，它們的圖象所示，在時(shí)刻，兩車間距離為d；時(shí)刻它們第一次相遇，關(guān)于兩車之間的關(guān)系，下列說法正確的是（

）

A．時(shí)刻兩車第二次相遇

B．時(shí)刻兩車第二次相遇

C．在5~15s的時(shí)間內(nèi)，先是a車在前，而后是b車在前

D．在10~15s的時(shí)間內(nèi)，兩車間距離逐漸變大參考答案：A5.(多選)小型交流發(fā)電機(jī)中，矩形金屬線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與時(shí)間呈正弦函數(shù)關(guān)系如圖所示．此線圈與一個(gè)R=9Ω的電阻構(gòu)成閉合電路，線圈自身的電阻r=1Ω，下列說法正確的是（）A．交變電流的周期為0.2sB．交變電流的頻率為2.5HzC．發(fā)電機(jī)輸出電壓的有效值為10VD．發(fā)電機(jī)輸出的電功率為18W參考答案：BD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示電路中，電源電動(dòng)勢(shì)E＝8V，內(nèi)電阻r＝4Ω，Er

定值電阻R1＝6Ω，R為最大阻值是40Ω的滑動(dòng)變阻器．則在滑動(dòng)變阻器左右滑動(dòng)過程中，電壓表的最大讀數(shù)為V，電源的最大輸出功率為W．參考答案：6.4

3.847.4．在圖示的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中，所有電源的電動(dòng)勢(shì)均為E0，所有電阻器的電阻值均為R0，所有電容器的電容均為C0，則圖示電容器A極板上的電荷量為

。參考答案：．（5分）8.如圖所示為一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t＝0時(shí)刻的波形。已知x＝0處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)周期為0.2s，該簡(jiǎn)諧波的波速為_____m/s，x＝2m處的質(zhì)點(diǎn)在0.15s時(shí)偏離平衡位置的位移為_____cm。參考答案：

(1).20

(2).－10【分析】由圖讀出波長(zhǎng)，由公式求出波速；波向x軸正方向傳播，運(yùn)用波形的平移法判斷質(zhì)點(diǎn)在0.15s時(shí)的位置，即可求出其位移；【詳解】由題可知波形周期為：，波長(zhǎng)為：，根據(jù)公式可知波速為：；，由波形圖可知經(jīng)過，x＝2m處的質(zhì)點(diǎn)處于波谷處，則此時(shí)刻偏離平衡位置的位移為。【點(diǎn)睛】本題由波動(dòng)圖象讀出波長(zhǎng)、周期求出波速，同時(shí)注意波形的平移法是波的圖象中常用的方法，要熟練掌握。9.如圖所示，直導(dǎo)線ab與固定的電阻器R連成閉合電路，ab長(zhǎng)0.40m，在磁感強(qiáng)度是0.60T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以5.0m/s的速度向右做切割磁感線的運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)方向跟ab導(dǎo)線垂直．這時(shí)直導(dǎo)線ab產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小是_______V，直導(dǎo)線ab中感應(yīng)電流的方向是_________（填“a→b”或“b→a”）；若電阻R=5Ω，導(dǎo)線ab電阻r=1Ω，則ab兩端的電勢(shì)差大小為_______V。參考答案：1.2V，b→a；1.0V10.圖示為簡(jiǎn)單歐姆表原理示意圖，其中電流表的滿偏電流IR=300μA，內(nèi)阻Rg=l00Ω，可變電阻R的最大阻值為10kΩ，電池的電動(dòng)勢(shì)E=l.5V，內(nèi)阻r=0.5Ω，圖中與接線柱A相連的表筆顏色應(yīng)是

色，按正確使用方法測(cè)量電阻Rx的阻值時(shí)，指針指在刻度盤的正中央，則Rx=

kΩ。若該歐姆表使用一段時(shí)間后，電池電動(dòng)熱變小，內(nèi)阻變大，但此表仍能調(diào)零，按正確使用方法再測(cè)上述Rx，其測(cè)量結(jié)果與原結(jié)果相比較

（填“變大”、“變小”或“不變”）。參考答案：11.用原子核的人工轉(zhuǎn)變方法可以將兩個(gè)氘核聚變成一個(gè)氚核，其核反應(yīng)方程是__________________________，在1kg氘核中含有的原子核的個(gè)數(shù)為____________．（阿伏加德羅常數(shù)為6.02×1023）

參考答案：

答案：

3.01×1026個(gè)12.電磁波在真空中的傳播速度是_____________m/s。有一電臺(tái)發(fā)射的電磁波的頻率范圍是535.0kHz到1605kHz，則它發(fā)射的電磁波的最長(zhǎng)波長(zhǎng)是________________m。

參考答案：答案：3.0×108；5.61×102

13.（填空）（2013?杭州模擬）為完成“練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器”實(shí)驗(yàn)，在如圖所示的四種器材中，找出這兩種打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，并完成以下填空：

圖為電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，工作電壓為交流

；

圖為電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，工作電壓為交流

V．參考答案：丙，4～6V，乙，220．解：電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是利用交變電流使鐵芯產(chǎn)生磁性，吸引帶打點(diǎn)針的鐵條通過復(fù)寫紙?jiān)诩垘洗虺鳇c(diǎn)，丙圖為電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，工作電壓為交流4～6V；電火花打點(diǎn)記時(shí)器是利用家用電打出的火花吸引鉛盤而打出點(diǎn)，乙圖為電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，工作電壓為交流220V．故答案為：丙，4～6V，乙，220．三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（選修3-5）（4分）已知氘核質(zhì)量2.0136u，中子質(zhì)量為1.0087u，核質(zhì)量為3.0150u。A、寫出兩個(gè)氘核聚變成的核反應(yīng)方程___________________________________。B、計(jì)算上述核反應(yīng)中釋放的核能。（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）（1u=931.5Mev）C、若兩氘以相等的動(dòng)能0.35MeV作對(duì)心碰撞即可發(fā)生上述核反應(yīng)，且釋放的核能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，則反應(yīng)中生成的核和中子的動(dòng)能各是多少？（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）參考答案：

答案：a、

b、在核反應(yīng)中質(zhì)量的虧損為Δm=2×2.0136u-1.0087u-3.015u=0.0035u所以釋放的核能為0.0035×931.5Mev=3.26Mev

c、反應(yīng)前總動(dòng)量為0，反應(yīng)后總動(dòng)量仍為0，

所以氦核與中子的動(dòng)量相等。

由EK=P2/2m得

EHe:En=1:3

所以En=3E/4=2.97Mev

EHe=E/4=0.99Mev15.（2013?黃岡模擬）某種材料的三棱鏡截面ABC如圖所示，底邊BC水平且鍍銀，其中∠A=90°，∠B=60°，一束豎直向下的光束從AB邊上的M點(diǎn)入射，經(jīng)過BC面反射后，從AC邊上的N點(diǎn)平行于BC邊射出，且MN連線平行于BC．求：（Ⅰ）光線在M點(diǎn)的折射角；（Ⅱ）三棱鏡的折射率．（可用根式表示）參考答案：（Ⅰ）光線在M點(diǎn)的折射角是15°；（Ⅱ）三棱鏡的折射率是．考點(diǎn)： 光的折射定律．專題： 光的折射專題．分析： （Ⅰ）由幾何知識(shí)求出光線在M點(diǎn)的入射角和折射角．（Ⅱ）運(yùn)用折射定律求解三棱鏡的折射率．解答： 解：（Ⅰ）如圖，∠A=90°，∠B=60°，∠C=30°．由題意可得∠1=∠2=60°，∠NMQ=30°，∠MNQ=60°．根據(jù)折射定律，可得：∠PMQ=∠PNQ．根據(jù)反射定律，可得：∠PMN=∠PNM．即為：∠NMQ+∠PMQ=∠MNQ﹣∠PNQ．故折射角∠PMQ=15°（Ⅱ）折射率n==答：（Ⅰ）光線在M點(diǎn)的折射角是15°；（Ⅱ）三棱鏡的折射率是．點(diǎn)評(píng)： 本題是幾何光學(xué)問題，作出光路圖，運(yùn)用幾何知識(shí)求出入射角和折射角是解題的關(guān)鍵之處，即能很容易解決此類問題．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.

（04年全國(guó)卷Ⅰ）(16分)在勇氣號(hào)火星探測(cè)器著陸的最后階段，著陸器降落到火星表面上，再經(jīng)過多次彈跳才停下來。假設(shè)著陸器第一次落到火星表面彈起后，到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)高度為h，速度方向是水平的，速度大小為v0，求它第二次落到火星表面時(shí)速度的大小，計(jì)算時(shí)不計(jì)火星大氣阻力。已知火星的一個(gè)衛(wèi)星的圓軌道的半徑為r，周期為T?；鹦强梢暈榘霃綖閞0的均勻球體。參考答案：解析：以g′表示火星表面附近的重力加速度，M表示火星的質(zhì)量，m表示火星的衛(wèi)星的質(zhì)量，m′表示火星表面處某一物體的質(zhì)量，由萬有引力定律和牛頓第二定律，有

①

②

設(shè)v表示著陸器第二次落到火星表面時(shí)的速度，它的豎直分量為v1，水平分量仍為v0，有

③

④

由以上各式解得

⑤17.（13分）串列加速器是用來產(chǎn)生高能離子的裝置。圖中虛線框內(nèi)為其主體的原理示意圖，其中加速管的中部b處有很高的正電勢(shì)U，a、c兩端均有電極接地（電勢(shì)為零）。現(xiàn)將速度很低的負(fù)一價(jià)碳離子從a端輸入，當(dāng)離子到達(dá)ｂ處時(shí)，可被設(shè)在ｂ處的特殊裝置將其電子剝離，成為n價(jià)正離子，而不改變其速度大小。這些正n價(jià)碳離子從c端飛出后進(jìn)入一與其速度方向垂直的、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，在磁場(chǎng)中做半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng)。已知碳離子的質(zhì)量為m=2.0×10-26kg，U=7.5×105V，B=0.50T，n=2，基元電荷e=1.6×10-19C，求R。參考答案：

解析：設(shè)碳離子到達(dá)b處的速度為v1，從c端射出時(shí)的速度為v2，由能量關(guān)系得

m=eU

①

m=m＋neU

②

進(jìn)入磁場(chǎng)后，碳離子做圓周運(yùn)動(dòng)，可得

nev2B=m

③由以上三式可得R＝

④

由④式及題給數(shù)值得R＝0.75m18.如圖所示，在直角坐標(biāo)系的第一、四象限區(qū)域內(nèi)存在兩個(gè)有界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)：垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)I、垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)II，O、M、P、Q為磁場(chǎng)邊界和x軸的交點(diǎn)。在第三象限存在沿y軸正向的勻強(qiáng)電場(chǎng)。一質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的粒子從電場(chǎng)中坐標(biāo)為（—2L，—L）的點(diǎn)以速度沿+x方向射出，恰好經(jīng)過原點(diǎn)O處射入?yún)^(qū)域I又從M點(diǎn)射出區(qū)域I（粒子的重力忽略不計(jì)）。（1）求第三象限勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)E的大??；（2）求區(qū)域I內(nèi)勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大?。唬?）如帶電粒子能再次回到原點(diǎn)O，問區(qū)域II內(nèi)磁場(chǎng)的寬度至少為多少？粒子兩次經(jīng)過