2022年山東省德州市禹城袁營鄉(xiāng)中學(xué)高三物理期末試題含解析

2022年山東省德州市禹城袁營鄉(xiāng)中學(xué)高三物理期末試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個選項(xiàng)符合題意1.如圖所示，質(zhì)量分別為m和2m的A、B兩個木塊間用輕彈簧相連，放在光滑水平面上，A靠緊豎直墻。用水平力F將B向左壓，使彈簧被壓縮一定長度，靜止后彈簧儲存的彈性勢能為E。這時突然撤去F，關(guān)于A、B和彈簧組成的系統(tǒng)，下列說法中正確的是

A．撤去F后，系統(tǒng)動量守恒，機(jī)械能守恒

B．撤去F后，A離開豎直墻前，系統(tǒng)動量不守恒，機(jī)械能守恒

C．撤去F后，A離開豎直墻后，彈簧的彈性勢能最大值為E/3

D．撤去F后，A離開豎直墻后，彈簧的彈性勢能最大值為E參考答案：BC撤去F后，A離開豎直墻前，豎直方向兩物體的重力與水平面的支持力平衡，合力為零，而墻對A有向右的彈力，使系統(tǒng)的動量不守恒，這個過程中，只有彈簧的彈力對B做功，系統(tǒng)的機(jī)械能守恒；A離開豎直墻后，系統(tǒng)水平方向不受外力，豎直方向外力平衡，則系統(tǒng)的動量守恒，只有彈簧的彈力做功，機(jī)械能也守恒，故A錯誤，B正確．撤去F后，A離開豎直墻后，當(dāng)兩物體速度相同時，彈簧伸長最長或壓縮最短，彈性勢能最大．設(shè)兩物體的相同速度為v，A離開墻時，B的速度為v0，根據(jù)動量守恒和機(jī)械能守恒得2mv0=3mv，E=?3mv2+EP，又E=，聯(lián)立得到，彈簧的彈性勢能最大值為EP=，故C正確D錯誤，故選BC。2.（單選）如圖所示，物體自O(shè)點(diǎn)由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動，途經(jīng)A、B、C三點(diǎn)，其中A、B之間的距離l1=2m，B、C之間的距離l2=3m．若物體通過l1、l2這兩段位移的時間相等，則O、A之間的距離l等于（）A．mB．mC．mD．m參考答案：解：設(shè)物體的加速度為a，通過l1、l2兩段位移所用的時間均為T，則有：vB==m/s，由l2=vBT+aT2，l1=vBT﹣aT2可得：△l=aT2=1m，所以l=﹣l1=m，即C正確．故選：C3.（06年全國卷Ⅰ）圖中為一“濾速器”裝置的示意圖。a、b為水平放置的平行金屬板，一束具有各種不同速率的電子沿水平方向經(jīng)小孔O進(jìn)入a、b兩板之間。為了選取具有某種特定速率的電子，可在間a、b加上電壓，并沿垂直于紙面的方向加一勻強(qiáng)磁場，使所選電子仍能夠沿水平直線OO/運(yùn)動，由O/射出，不計(jì)重力作用?？赡苓_(dá)到上述目的的辦法是A．使a板電勢高于b板，磁場方向垂直紙面向里B．使a板電勢低于b板，磁場方向垂直紙面向里C．使a板電勢高于b板，磁場方向垂直紙面向外D．使a板電勢低于b板，磁場方向垂直紙面向外

參考答案：答案：AD解析：要使電子沿OO/運(yùn)動，則電子在豎直方向所受電場力和洛侖茲力平衡，若a板電勢高于b板，則電子所受電場力豎直方向向上，其所受洛侖茲力必向下，由左手定則可判定磁場方向向里，故A選項(xiàng)正確。同理可判定D選項(xiàng)也正確。4.如圖7所示，質(zhì)量分別為m1、m2的兩個物體通過輕彈簧連接，在大小相等的兩力F的作用下一起沿水平方向做勻速直線運(yùn)動(m1在地面，m2在空中)，斜向上的力F與水平方向成θ角，輕彈簧與水平方向成α角。則m1所受支持力、摩擦力f和彈簧彈力T正確的是

A．

B．

C．

D．參考答案：AD5.如圖10（a）所示，固定在水平桌面上的光滑金屬尋軌cd、eg處于方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，金屬桿mn垂直于導(dǎo)軌放置，與尋軌接觸良好。在兩根導(dǎo)軌的端點(diǎn)d、e之間連接一電阻，其他部分的電阻忽略不計(jì)。現(xiàn)用一水平向右的外力F作用在mn上，使mn由靜止開始向右在導(dǎo)軌上滑動，運(yùn)動中mn始終垂直于導(dǎo)軌。取水平向右的方向?yàn)檎较颍瑘D（b）表示一段時間內(nèi)mn受到的安培力f隨時間t變化的關(guān)系，則外力F隨時間t變化的圖象是（

）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.如圖所示，邊長為L的正方形導(dǎo)線框abcd放在紙面內(nèi)，在ad邊左側(cè)有足夠大的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向里，現(xiàn)使導(dǎo)線框繞a點(diǎn)在紙面內(nèi)順時針轉(zhuǎn)動，經(jīng)時間t轉(zhuǎn)到圖中虛線位置，則在時間t內(nèi)導(dǎo)線框abcd中感應(yīng)電流方向?yàn)開_________方向（選填“順時針”或“逆時針”），平均感應(yīng)電動勢大小等于__________。參考答案：順時針， 7.當(dāng)具有5.0eV能量的光子照射到某金屬表面后，從金屬表面逸出的光電子的最大初動能是1.5eV．為了使該金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)，入射光子的最低能量為

▲

A．1.5eV

B．3.5eV

C．5.0eV

D．6.5eV參考答案：

B

8.“用DIS研究通電螺線管的磁感應(yīng)強(qiáng)度”實(shí)驗(yàn)中，有以下器材：長螺線管、滑動變阻器、穩(wěn)壓電源、導(dǎo)線、數(shù)據(jù)采集器和計(jì)算機(jī)。（1）還需要的器材是

。（2）（多選題）某組同學(xué)兩次實(shí)驗(yàn)得到如圖所示同一坐標(biāo)下的B-d的圖線，則兩次圖線不同的可能原因是（

）(A)在螺線管軸線上移動，兩次螺線管加的電壓不同(B)在螺線管軸線上移動，兩次用的螺線管匝數(shù)不同(C)平行于螺線管軸線移動，一次在螺線管內(nèi)部移動，另一次在螺線管外部移動(D)在螺線管外部，一次平行于螺線管軸線移動，另一次從螺線管軸線處垂直于螺線管軸線遠(yuǎn)離螺線管移動參考答案：(1)磁傳感器

(2)（A

B）9.（4分）按照有關(guān)規(guī)定，工作場所受到的電磁輻射強(qiáng)度（單位時間內(nèi)垂直通過單位面積的電磁輻射能量）不得超過0.50瓦／米2。若某一小型無線通訊裝置的電磁輻射功率是1瓦，那么在距離該通訊裝置

米以外是符合規(guī)定的安全區(qū)域（已知球面面積為S＝4πR2）。參考答案：答案：0.4010.質(zhì)量為M的物塊以速度v運(yùn)動，與質(zhì)量為m的靜止物塊發(fā)生正撞，碰撞后兩者的動量正好相等，兩者質(zhì)量之比M/m可能為A．2

B．3

C．4

D．

5參考答案：AB碰撞時動量守恒，故Mv=mv1+Mv2

又兩者動量相等

mv1=Mv2

①

則v2=

又碰撞時，機(jī)械能不能增加，則有：Mv2≥mv12+Mv22②

由①②化簡整理得≤3。選項(xiàng)AB符合題意。11.已知在標(biāo)準(zhǔn)狀況下水蒸氣的摩爾體積為V，密度為ρ，每個水分子的質(zhì)量為m，體積為V1，請寫出阿伏伽德羅常數(shù)的表達(dá)式NA=（用題中的字母表示）．已知阿伏伽德羅常數(shù)NA=6.0×1023mol﹣1，標(biāo)準(zhǔn)狀況下水蒸氣摩爾體積V=22.4L．現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)狀況下10L水蒸氣，所含的分子數(shù)為2.7×1021個．參考答案：解：阿伏伽德羅常數(shù)：NA==；10L水蒸氣所含分子個數(shù)：n=NA=×6.0×1023=2.7×1021個；故答案為：；2.7×1021個．12.）一束細(xì)光束由真空沿著徑向射入一塊半圓柱形透明體，如圖（a）所示，對其射出后的折射光線的強(qiáng)度進(jìn)行記錄，發(fā)現(xiàn)折射O

光線的強(qiáng)度隨著θ的變化而變化，如圖（b）的圖線所示.此透明體的臨界角為

▲，折射率為

▲

.參考答案：60°（2分），（13.如圖所示，傾角為θ的斜面上只有AB段粗糙，其余部分都光滑，AB段長為3L。有若干個相同的小方塊（每個小方塊視為質(zhì)點(diǎn)）沿斜面靠在一起，但不粘接，總長為L。將它們由靜止釋放，釋放時下端距A為2L。當(dāng)下端運(yùn)動到A下面距A為L/2時小方塊運(yùn)動的速度達(dá)到最大。則小方塊與粗糙斜面的動摩擦因數(shù)為____________，小方塊停止時下端與A的距離是____________。參考答案：；3L三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.將下圖中的電磁鐵連入你設(shè)計(jì)的電路中（在方框內(nèi)完成），要求：A．電路能改變電磁鐵磁性的強(qiáng)弱；B．使小磁針靜止時如圖所示。參考答案：（圖略）要求畫出電源和滑動變阻器，注意電源的正負(fù)極。15.（8分）（1）美國科研人員正在研制一種新型鎳銅長效電池，它是采用銅和放射性同位素鎳63(Ni)兩種金屬作為長壽命電池的材料，利用鎳63(Ni)發(fā)生一次β衰變成銅（Cu），同時釋放電子給銅片，把鎳63(Ni)和銅片做電池兩極，鎳63(Ni)的衰變方程為 。（2）一靜止的質(zhì)量為M的鎳核63(Ni)發(fā)生β衰變，放出一個速度為v0，質(zhì)量為m的β粒子和一個反沖銅核，若鎳核發(fā)生衰變時釋放的能量全部轉(zhuǎn)化為β粒子和銅核的動能。求此衰變過程中的質(zhì)量虧損（虧損的質(zhì)量在與粒子質(zhì)量相比可忽略不計(jì)）。參考答案：解析：（1）；（2）設(shè)衰變后銅核的速度為v，由動量守恒

①由能量方程

②由質(zhì)能方程

③解得

④點(diǎn)評：本題考查了衰變方程、動量守恒、能量方程、質(zhì)能方程等知識點(diǎn)。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分46.如圖甲所示，豎直平面坐標(biāo)系xoy第二象限內(nèi)有一水平向右的勻強(qiáng)電場，第一象限內(nèi)有豎直向上的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)E2=。該區(qū)域同時存在按圖乙所示規(guī)律變化的可調(diào)磁場，磁場方向垂直紙面(以向外為正)?？梢暈橘|(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電微粒，以速度v0從A點(diǎn)豎直向上進(jìn)人第二象限，并在乙圖t=0時刻從C點(diǎn)水平進(jìn)入第一象限，調(diào)整B0、T0不同的取值組合，總能使微粒經(jīng)過相應(yīng)磁場的四分之一周期速度方向恰好偏轉(zhuǎn)，又經(jīng)一段時間后恰能以水平速度通過與C在同一水平線上的D點(diǎn)。已知重力加速度為g，OA=OC，CD=OC。求：

(1)微粒運(yùn)動到C點(diǎn)時的速度大小v。以及OC的長度L；

(2)微粒從C點(diǎn)到D點(diǎn)的所有可能運(yùn)動情況中離CD的最大距離H；

(3)若微粒以水平速度通過與C同一水平線上的是D′點(diǎn)，CD′=3OC，求交變磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度B0及周期T0的取值分別應(yīng)滿足的條件。

參考答案：解：（1）設(shè)OA=OC=L，則粒子在第一象限中有：水平方向：豎直方向：，解得：vc=v0，（2）依題可得：故離子從C運(yùn)動到D的軌跡如圖所示，有：粒子離CD的距離為：?？傻茫汗孰x子CD的最大距離為（3）粒子從C運(yùn)動到的軌跡與上圖相同，有：粒子要不離開第一象限到達(dá)應(yīng)滿足：粒子做勻速圓周運(yùn)動，有：解得：粒子做圓周運(yùn)動的周期為由粒子運(yùn)動規(guī)律得：得：17.如圖所示，質(zhì)量為m=1kg的小物塊輕輕放在水平勻速運(yùn)動的傳送帶上的P點(diǎn)，隨傳送帶運(yùn)動到A點(diǎn)后水平拋出，小物塊恰好無碰撞的沿圓弧切線從B點(diǎn)進(jìn)入豎直光滑圓孤軌道下滑。B、C為圓弧的兩端點(diǎn)，其連線水平。已知圓弧半徑R=1.0m圓弧對應(yīng)圓心角θ=1060，軌道最低點(diǎn)為O，A點(diǎn)距水平面的高度h=0.8m。小物塊離開C點(diǎn)后恰能無碰撞的沿固定斜面向上運(yùn)動，0.8s后經(jīng)過D點(diǎn)，物塊與斜面間的滑動摩擦因數(shù)為μ=1/3（g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8）試求：（1）小物塊離開A點(diǎn)的水平初速度v1（2）斜面上CD間的距離參考答案：見解析（1）對小物塊，由A到B有：

…………2分在B點(diǎn)

…………2分所以

…………1分（2）物塊沿斜面上滑：

]所以

…………2分物塊沿斜面下滑：

所以

…………2分由機(jī)械能守恒知

…………1分小物塊由C上升到最高點(diǎn)歷時

…………1分小物塊由最高點(diǎn)回到D點(diǎn)歷時

…………1分故

…………1分即

…………1分18.如圖所示，AB和CDO都是處于豎直平面內(nèi)的光滑圓弧形軌道，OA處于水平位置．AB是半徑為R=2m的圓周軌道，CDO是半徑為r=1m的半圓軌道，最高點(diǎn)O處固定一個豎直彈性檔板．D為CDO軌道的中央點(diǎn)．BC段是水平粗糙軌道，與圓弧形軌道平滑連接．已知BC段水平軌道長L=2m，與小球之間的動摩擦因數(shù)μ=0.4．現(xiàn)讓一個質(zhì)量為m=1kg的小球P從A點(diǎn)的正上方距水平線OA高H處自由落下．（取g=10m/s2）（1）當(dāng)H=1.4m時，問此球第一次到達(dá)D點(diǎn)對軌道的壓力大?。?）當(dāng)H=1.4m時，試通過計(jì)算判斷此球是否會脫離CDO軌道．如果會脫離軌道，求脫離前球在水平軌道經(jīng)過的路程．如果不會脫離軌道，求靜止前球在水平軌道經(jīng)過的路程．參考答案：考點(diǎn)：動能定理；牛頓第二定律．專題：動能定理的應(yīng)用專題．分析：（1）先對從P到D過程根據(jù)動能定理列式求解D點(diǎn)速度，然后由支持力提供向心力列式求解支持力．（2）先判斷能夠第一次到達(dá)O點(diǎn)，第二次來到D點(diǎn)是沿著原路返回，然后判斷能否第三次到達(dá)D點(diǎn)，最后對全程根據(jù)動能定理列式求解總路程．解答：解：（1）設(shè)小球第一次到達(dá)D的速度VD，P到D點(diǎn)的過程對小球根據(jù)動能定理列式，有：mg（H+r）﹣μmgL=mVD2在D點(diǎn)對小球列牛頓第二定律：FN=m聯(lián)立解得：FN=32N

（2）第一次來到O點(diǎn)，速度V1P到O點(diǎn)的過程對小球根據(jù)動能定理列式，有：mgH﹣μmgL=mV12解得：V12=12要能