2021-2022學(xué)年山東省臨沂市仲村中學(xué)高三物理期末試卷含解析

2021-2022學(xué)年山東省臨沂市仲村中學(xué)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.（單選）如圖所示為汽車在水平路面上啟動(dòng)過程中的速度圖象，Oa為過原點(diǎn)的傾斜直線，ab段表示以額定功率行駛時(shí)的加速階段，bc段是與ab段相切的水平直線，則下述說法正確的是A．0～時(shí)間內(nèi)汽車做勻加速運(yùn)動(dòng)且功率恒定B．～時(shí)間內(nèi)汽車牽引力做功為C．～時(shí)間內(nèi)的平均速度小于D．在全過程中時(shí)刻的牽引力及其功率都是最大值，～時(shí)間內(nèi)牽引力最小參考答案：D2.（單選）在地質(zhì)、地震、勘探、氣象和地球物理等領(lǐng)域的研究中，需要精確的重力加速度g值，g值可由實(shí)驗(yàn)精確測定．近年來測g值的一種方法叫“對(duì)稱自由下落法”，它是將測g歸于測長度和時(shí)間，以穩(wěn)定的氦氖激光的波長為長度標(biāo)準(zhǔn)，用光學(xué)干涉的方法測距離，以銣原子鐘或其他手段測時(shí)間，能將g值測得很準(zhǔn)，具體做法是：將真空長直管沿豎直方向放置，自其中O點(diǎn)豎直向上拋出小球，小球又落至原處O點(diǎn)的時(shí)間為T2，在小球運(yùn)動(dòng)過程中經(jīng)過比O點(diǎn)高H的P點(diǎn)，小球離開P點(diǎn)至又回到P點(diǎn)所用的時(shí)間為T1，測得T1、T2和H，可求得g等于（）A．B．C．D．參考答案：解：（1）小球從O點(diǎn)上升到最大高度過程中：

①小球從P點(diǎn)上升的最大高度：

②依據(jù)題意：h2﹣h1=H

③聯(lián)立①②③解得：故選：D3.（單選）宇航員抵達(dá)一半徑為R的星球后,做了如下的實(shí)驗(yàn):取一根細(xì)繩穿過光滑的細(xì)直管,細(xì)繩的一端拴一質(zhì)量為m的砝碼,另一端連接在一固定的拉力傳感器上,手捏細(xì)直管掄動(dòng)砝碼,使它在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),若該星球表面沒有空氣,不計(jì)阻力,停止掄動(dòng)細(xì)直管,砝碼可繼續(xù)在同一豎直平面內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動(dòng),如圖所示,此時(shí)拉力傳感器顯示砝碼運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)與最高點(diǎn)兩位置時(shí)讀數(shù)差的絕對(duì)值為ΔF.已知萬有引力常量為G,根據(jù)題中提供的條件和測量結(jié)果,可知()A.該星球表面的重力加速度為B.該星球表面的重力加速度為C.該星球的質(zhì)量為D.該星球的質(zhì)量為參考答案：C4.如圖所示，圖甲為某一列簡諧橫波在t=0.5s時(shí)的波形圖，圖乙為介質(zhì)中P處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象，則關(guān)于該波的說法正確的是（）A．傳播方向沿+x方向傳播B．波速為16m/sC．P處質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)頻率為1HzD．P處質(zhì)點(diǎn)在5s內(nèi)路程為10mE．P處質(zhì)點(diǎn)在5s末內(nèi)位移為0.5m參考答案：ACD【考點(diǎn)】橫波的圖象；波長、頻率和波速的關(guān)系．【分析】由振動(dòng)圖象乙讀出t=0.5s時(shí)刻P點(diǎn)的振動(dòng)方向，判斷波的傳播方向．由波動(dòng)圖象讀出波長，由振動(dòng)圖象讀出周期，可求出波速．質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動(dòng)時(shí)，在一個(gè)周期內(nèi)通過的路程是四個(gè)振幅，根據(jù)時(shí)間與周期的關(guān)系，確定質(zhì)點(diǎn)P在5s內(nèi)的路程，確定位置，得到位移．【解答】解：A、由乙圖讀出，t=0.5s時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P的速度向上，則由波形的平移法可知，這列波沿x軸正方向傳播．故A正確．B、由圖知：λ=8m，T=1.0s，則波速v=m/s=8m/s，故B錯(cuò)誤．C、P處質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)頻率f=，故C正確；D、因?yàn)閚==5，即t=5s=5T，質(zhì)點(diǎn)P的位移為0．質(zhì)點(diǎn)P做簡諧運(yùn)動(dòng)時(shí)，在一個(gè)周期內(nèi)通過的路程是四個(gè)振幅，所以P處質(zhì)點(diǎn)在5秒內(nèi)通過的路程是S=5×4A=20×0.5m=10m．故D正確，E錯(cuò)誤．故選：ACD5.隨著滬杭高速公路的開通，為了提高客運(yùn)競爭能力，鐵路運(yùn)營采取了提速措施，將上海（31°15′N，121°30′E）開往杭州（30°10′N，120°E）的旅游特快列車運(yùn)行時(shí)間縮短到100min左右，則這類列車的時(shí)速約為（已知地球半徑為6400km）A．70km／h

B．120km／h

C．200km／h

D．240km／h參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.（4分）如圖，在場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場中有相距為的A、B兩點(diǎn)，邊線AB與電場線的夾角為，將一電量為q的正電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，若沿直線AB移動(dòng)該電荷，電場力做的功

；若沿路徑ACB移動(dòng)該電荷，電場力做的功

；若沿曲線ADB移動(dòng)該電荷，電場力做的功

，由此可知，電荷在電場中移動(dòng)時(shí)，電場力做功的特點(diǎn)是：

。

參考答案：答案：，，電場力做功的大小與路徑無關(guān)，只與始末位置有關(guān)。7.某研究性學(xué)習(xí)小組利用如圖甲所示電路測量某電池的電動(dòng)勢E和內(nèi)電阻r。在坐標(biāo)紙中畫出了如圖乙所示的U－I圖象，若電流表的內(nèi)阻為1Ω,則E＝________V，r＝________Ω參考答案：2.0；

1.4；

8.(4分)某實(shí)驗(yàn)小組利用數(shù)字實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)探究彈簧振子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，裝置如圖所示，水平光滑導(dǎo)軌上的滑塊與輕彈簧組成彈簧振子，滑塊上固定有傳感器的發(fā)射器。把彈簧拉長5cm后由靜止釋放，滑塊開始振動(dòng)。他們分析位移—時(shí)間圖象后發(fā)現(xiàn)，滑塊的運(yùn)動(dòng)是簡諧運(yùn)動(dòng)，滑塊從最右端運(yùn)動(dòng)到最左端所用時(shí)間為1s，則彈簧振子的振動(dòng)頻率為

Hz；以釋放的瞬時(shí)為初始時(shí)刻、向右為正方向，則滑塊運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為x=

cm。

參考答案：0.5（1分）；5cosπt（3分）9.光滑水平面上兩小球a、b用不可伸長的松弛細(xì)繩相連。開始時(shí)兩球靜止，給b球一個(gè)水平恒力拖動(dòng)B球運(yùn)動(dòng)直至繩被拉緊，然后兩球一起運(yùn)動(dòng)，在兩球一起運(yùn)動(dòng)過程中兩球的總動(dòng)量

(填“守恒”或“不守恒”)；系統(tǒng)的機(jī)械能

(填“守恒”或“不守恒”)。參考答案：不守恒，不守恒；10.（4分）居民小區(qū)里的樓道燈，采用門電路控制，電路如圖所示。白天的時(shí)候，即使拍手發(fā)出聲音，樓道燈也不亮；但是到了晚上，拍手發(fā)出聲音后，燈就亮了，并采用延時(shí)電路，使之亮一段時(shí)間后就熄滅。電路中用聲控開關(guān)，即聽到聲音后，開關(guān)閉合，則應(yīng)該使用__________門電路控制電燈，其中R2是光敏電阻，受光照后電阻減小，R1為定值電阻，S是聲控開關(guān)，黑夜時(shí)R1和R2的大小關(guān)系是R1______R2（選填“<<”、“=”或“>>”）。參考答案：

答案：與，<<11.氦原子被電離出一個(gè)核外電子,形成類氫結(jié)構(gòu)的氦離子,已知基態(tài)的一價(jià)氦離子能量為E1=-54.4eV,能級(jí)圖如圖所示,則一價(jià)氦離子第α能級(jí)En=_________eV;一個(gè)靜止的處于基態(tài)的一價(jià)氦離子被運(yùn)動(dòng)的電子碰撞后又失去了一個(gè)電子,則運(yùn)動(dòng)電子的動(dòng)能一定大于__________eV.參考答案：12.012年11月23日上午，艦載機(jī)殲-15在我國首艘航母“遼寧航”上成功起降。可控核反應(yīng)堆是驅(qū)動(dòng)航空母艦的理想設(shè)備，其工作原理是利用重核裂變反應(yīng)釋放出大量核能獲得動(dòng)力。是若干核反應(yīng)的一種，其中n為中子，X為待求粒子，為X的個(gè)數(shù)，則X是

▲

（選填“質(zhì)子”、“中子”、“電子”），＝

▲

。參考答案：）中子

313.（5分）重力勢能實(shí)際上是萬有引力勢能在地面附近的近似表達(dá)式，其更精確的表達(dá)式為，式中G為萬有引力恒量，M為地球質(zhì)量，m為物體質(zhì)量，r為物體到地心的距離，并以無窮遠(yuǎn)處引力勢能為零。現(xiàn)有一質(zhì)量為m的地球衛(wèi)星，在離地面高度為H處繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知地球半徑為R，地球表面處的重力加速度為g，地球質(zhì)量未知，則衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度為

，衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的機(jī)械能為

。參考答案：；三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（09年大連24中質(zhì)檢）（選修3—5）（5分）如圖在光滑的水平桌面上放一個(gè)長木板A，其上放有一個(gè)滑塊B，已知木板和滑塊的質(zhì)量均為m=0.8kg，滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4，開始時(shí)A靜止，滑塊B以V=4m／s向右的初速度滑上A板，如圖所示，B恰滑到A板的右端，求：①說明B恰滑到A板的右端的理由?②A板至少多長?

參考答案：解析：①因?yàn)锽做勻減速運(yùn)動(dòng)，A做勻加速運(yùn)動(dòng)，A，B達(dá)到共同速度V1時(shí)，B恰滑到A板的右端（2分）

②根據(jù)動(dòng)量守恒

mv=2mv1（1分）

v1=2m/s

……

設(shè)A板長為L，根據(jù)能量守恒定律

（1分）

L=1m15.（10分）一物體在A、B兩點(diǎn)的正中間由靜止開始運(yùn)動(dòng)（設(shè)不會(huì)超越A、B），其加速度隨時(shí)間變化如圖所示，設(shè)向A的加速度方向?yàn)檎较?，若從出發(fā)開始計(jì)時(shí)，則：

（1）物體的運(yùn)動(dòng)情況是___________________。（2）4S末物體的速度是______，0-4S內(nèi)物體的平均速度是________。（3）請(qǐng)根據(jù)圖畫出該物體運(yùn)動(dòng)的速度-時(shí)間圖像。參考答案：（1）一直向A運(yùn)動(dòng)（2分）；（2）0；2m（4分）；（3）如圖（4分）

四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示（俯視）MN和PQ是兩根固定在同一水平面上的足夠長且電阻不計(jì)的平行金屬導(dǎo)軌。兩導(dǎo)軌間距為L＝0.2m，有一個(gè)方向垂直水平面豎直向下的勻強(qiáng)磁場Bl＝5.0T。導(dǎo)軌上NQ之間接一電阻R1＝0.40Ω，阻值為R2＝0.10Ω的金屬桿垂直導(dǎo)軌放置并與導(dǎo)軌始終保持良好接觸。兩導(dǎo)軌右端通過金屬導(dǎo)線分別與電容器C的兩極相連。電容器C緊靠準(zhǔn)直裝置b，b緊挨著帶小孔a（只能容一個(gè)拉子通過）的固定絕緣彈性圓筒。圓筒壁光滑，筒內(nèi)有垂直水平面豎直向下的勻強(qiáng)磁場B2，O是圓筒的圓心，圓筒的內(nèi)半徑r＝0.40m。（1）用一個(gè)方向平行于MN水平向左且功率恒定為P＝80W的外力F拉金屬桿，使桿從靜止開始向左運(yùn)動(dòng)。已知桿受到的摩擦阻力大小恒為Ff＝6N，求：當(dāng)金屬桿最終勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)桿的速度大小及電阻R1消耗的電功率？（2）當(dāng)金屬桿處于（1）問中的勻速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)，電容器C內(nèi)緊靠極板的D處的一個(gè)帶正電的粒子經(jīng)C加速、b準(zhǔn)直后從a孔垂直磁場B2并正對(duì)著圓心O進(jìn)入筒中，該帶電粒子與圓筒壁碰撞四次后恰好又從小孔a射出圓筒。已知該帶電粒子每次與筒壁發(fā)生碰撞時(shí)電量和能量都不損失，不計(jì)粒子的初速度、重力和空氣阻力，粒子的荷質(zhì)比，則磁感應(yīng)強(qiáng)度B2多大（結(jié)果允許含有三角函數(shù)式）?參考答案：17.如圖所示，質(zhì)量mA為4．0kg的木板A放在水平面C上，木板與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0．24，木板右端放著質(zhì)量mB為1．0kg的小物塊B(視為質(zhì)點(diǎn))，它們均處于靜止?fàn)顟B(tài)．木板突然受到水平向右的12NS的瞬時(shí)沖量，作用開始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小物塊滑離本板時(shí)，木板的動(dòng)能EKA為8．0J，小物塊的動(dòng)能EKB為0．50J,重力加速度取10m/s2，求：

(1)瞬時(shí)沖量作用結(jié)束時(shí)木板的速度v0；

(2)木板的長度L．參考答案：見解析18.如圖所示的環(huán)狀軌道處于豎直面內(nèi)，它由半徑分別為R和2R的兩個(gè)半圓軌道、半徑為R的兩個(gè)四分之一圓軌道和兩根長度分別為2R和4R的直軌道平滑連接而成．以水平線MN和PQ為界，空間分為三個(gè)區(qū)域，區(qū)域I和區(qū)域Ⅲ有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的水平向里的勻強(qiáng)磁場，區(qū)域I和Ⅱ有豎直向上的勻強(qiáng)電場．一質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶電小環(huán)穿在軌道內(nèi)，它與兩根直軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ（0<μ<1），而軌道的圓弧形部分均光滑．在電場中靠近C點(diǎn)的地方將小環(huán)無初速釋放，設(shè)小環(huán)電量保持不變（已知區(qū)域I和II的勻強(qiáng)電場強(qiáng)大小為E=2mg/q，重力加速度為g）．求：

(1)小環(huán)在第一次通過軌道最高點(diǎn)A時(shí)的速度vA的大??；(2)小環(huán)在第一次通過軌道最高點(diǎn)A時(shí)受到軌道的壓力N的大小