山東省泰安市御碑樓中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理期末試卷含解析

山東省泰安市御碑樓中學(xué)2021-2022學(xué)年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.（多選）下列說法正確的是（）A．在水中的魚斜向上看岸邊的物體時(shí)，看到的物體將比物體所處的實(shí)際位置高B．光纖通信是一種現(xiàn)代通信手段，光纖內(nèi)芯的折射率比外殼的大C．水中的氣泡，看起來特別明亮，是因?yàn)楣饩€從氣泡中射向水中時(shí)，一部分光在界面上發(fā)生了全反射的緣故D．全息照相主要是利用了光的衍射現(xiàn)象E．沙漠蜃景和海市蜃樓都是光的全反射現(xiàn)象參考答案：解：A、景物的光斜射到水面上，由光發(fā)生折射的條件知，會發(fā)生折射現(xiàn)象，當(dāng)光進(jìn)入水中后靠近法線，射入潛水員眼睛，而潛水員由于錯(cuò)覺，認(rèn)為光始終沿直線傳播，逆著光的方向看上去而形成的虛像，所以比實(shí)際位置高．故A正確．B、發(fā)生全反射的條件是光從光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)，則光纖的內(nèi)芯折射率大于外殼的折射率．故B正確．C、水中的氣泡，看起來特別明亮，是因?yàn)楣饩€從水射入氣泡發(fā)生全發(fā)射的緣故．故C錯(cuò)誤．D、全息照相利用光的干涉現(xiàn)象．故D錯(cuò)誤；E、海市蜃樓、沙漠蜃景都是由于光的折射和全反射而產(chǎn)生的，故E正確．故選：ABE．2.甲、乙、丙三個(gè)質(zhì)量相同的物體與水平面的動摩擦因數(shù)相同，受到三個(gè)大小相同的作用力F沿水平面向右運(yùn)動。則它們受到的摩擦力的大小關(guān)系是：A.三者相同

B．乙最大

C.丙最大

D.已知條件不夠，無法判斷參考答案：B3.（多選）某家用桶裝純凈水手壓式飲水器如圖所示，在手連續(xù)穩(wěn)定的按壓下，出水速度為V，供水系統(tǒng)機(jī)械效率為η，現(xiàn)測量出桶底到出水管之間的高度差H，桶中水面到出水管之間的高度差是h，出水口傾斜，離出水管的高度差可忽略，出水口的橫截面積為S，水的密度為ρ，重力加速度為g，則下列說法正確的是

（

）A．出水口單位時(shí)間內(nèi)的出水體積B．出水口所出水落地時(shí)的速度C．出水后，手連續(xù)穩(wěn)定按壓的功率為D．手按壓輸入的功率等于單位時(shí)間內(nèi)所出水的動能和重力勢能之和參考答案：AC4.下列說法正確的是（）A．由E=mc2可知，質(zhì)量與能量是可以相互轉(zhuǎn)化的B．Bi的半衰期是5天，12g

Bi經(jīng)過15天后還有1.5g衰未變C．如果使較重的核分裂成中等大小的核，或者把較小的核聚合成中等大小的核，原子核的比結(jié)合能均會增加D．現(xiàn)在的很多手表指針上涂有一種新型發(fā)光材料，白天吸收光子，外層電子躍遷到高能級軌道，晚上向低能級躍遷放出光子，其發(fā)出的光的波長一定跟吸收的光的波長完全一致參考答案：BCD【考點(diǎn)】原子核衰變及半衰期、衰變速度．【分析】由質(zhì)能方程，可知，能量與質(zhì)量一一相對應(yīng)，不能相互轉(zhuǎn)化；根據(jù)剩余質(zhì)量和衰變前的質(zhì)量關(guān)系并會進(jìn)行有關(guān)運(yùn)算，即公式m=m0（）即可求解；不論是裂變還是聚變，導(dǎo)致核子相對穩(wěn)定，則比結(jié)合能增大；由玻爾理論知道氫原子從激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時(shí)會放出光子．【解答】解：A、由質(zhì)能方程可知，質(zhì)量與能量相對應(yīng)，不能相互轉(zhuǎn)化，A錯(cuò)誤；B、半衰期是5天，經(jīng)過15天即3個(gè)半衰期后，還有m=m0（）=m0?（）=m0=×12g=1.5g未衰變，B正確；C、較重的核分裂成中等大小的核，或者把較小的核合并成中等大小的核，核子的比結(jié)合能均會增加，C正確；D、白天吸收光子外層電子躍遷到高能軌道，晚上向低能級躍遷放出光子，其發(fā)光的波長一定跟吸收的光的波長完全一致，D正確；故選：BCD．5.（多選）（2014?寧夏一模）下列說法正確的是（）A． 電子的衍射現(xiàn)象說明實(shí)物粒子具有波動性B． 光的波長越小，光子的能量越小C． 原子核內(nèi)部某個(gè)質(zhì)子轉(zhuǎn)變?yōu)橹凶訒r(shí)，放出β射線D． 在α、β、γ這三種射線中，γ射線的穿透能力最強(qiáng)，α射線的電離能力最強(qiáng)E． 光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，遏止電壓與入射光的頻率有關(guān)參考答案：ADE光的波粒二象性；X射線、α射線、β射線、γ射線及其特性解：A、電子的衍射現(xiàn)象說明實(shí)物粒子具有波動性，電子是實(shí)物粒子，故A正確；B、光的波長越小，頻率越大，則光子的能量越大，故B錯(cuò)誤；C、原子核內(nèi)部某個(gè)中子轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)子時(shí)，放出β射線，故C錯(cuò)誤；D、在α、β、γ這三種射線中，γ射線的穿透能力最強(qiáng)，α射線的電離能力最強(qiáng)，故D正確；E、光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，根據(jù)eU0=hγ0，可知，遏止電壓與入射光的頻率成正比，故E正確；故選：ADE．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.（６分）磁感線是在磁場中畫出的一些有方向的曲線。其特點(diǎn)是：①磁感線是為了形象描述磁場而假設(shè)的曲線；②磁感線的疏密表示磁場的_______，磁感線上某點(diǎn)切線方向表示該點(diǎn)的磁場方向；③磁感線不相交、不中斷、是閉合曲線，在磁體內(nèi)部從

極指向

極。參考答案：

答案：強(qiáng)弱（大?。?；

ＳＮ（每空2分）7.如圖所示，把電量為－5×10－9C的電荷，從電場中的A點(diǎn)移到B點(diǎn)，其電勢能

（選填“增大”、“減小”或“不變”）；若A點(diǎn)的電勢UA＝15V，B點(diǎn)的電勢UB＝10V，則此過程中電場力做的功為

J。參考答案：答案：增大，－2.5×10－8

解析：將電荷從從電場中的A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場力做負(fù)功，其電勢能增加；由電勢差公式UAB=，W=qUAB=－5×10―9×(15－10)J=－2.5×10－8J。8.（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?，F(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，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)動的線速度為

，衛(wèi)星運(yùn)動的機(jī)械能為

。參考答案：；9.一物體以100J的初動能沿傾角為θ的斜面向上運(yùn)動，在上升的過程中達(dá)到某位置時(shí)，動能減少了80J，重力勢能增加了60J，則物體與斜面間的動摩擦因數(shù)為

。參考答案：答案：10.一物體在水平面上運(yùn)動，以它運(yùn)動的起點(diǎn)作為坐標(biāo)原點(diǎn)，表中記錄了物體在x軸、y軸方向的速度變化的情況。物體的質(zhì)量為m＝4kg，由表格中提供的數(shù)據(jù)可知物體所受合外力的大小為__________N，該物體所做運(yùn)動的性質(zhì)為__________。參考答案：

答案：4（14.4)

勻加速曲線11.1919年盧瑟福通過如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，第一次完成了原子核的人工轉(zhuǎn)變，并由此發(fā)現(xiàn)______________。圖中A為放射源發(fā)出的射線，銀箔的作用是吸收______________。參考答案：質(zhì)子，α粒子

12.原長為16cm的輕質(zhì)彈簧，當(dāng)甲、乙兩人同時(shí)用100N的力由兩端反向拉時(shí)，彈簧長度變?yōu)?8cm；若將彈簧一端固定在墻上，另一端由甲一人用200N的拉，這時(shí)彈簧長度變?yōu)開_________cm，此彈簧的勁度系數(shù)為___________N/m．參考答案：２0，5000，13.有一個(gè)電流表G，內(nèi)阻Rg=10Ω，滿偏電流Ig=3mA，要把它改裝成量程0-3V的電壓表，要與之

串聯(lián)（選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”）一個(gè)

9Ω的電阻？改裝后電壓表的內(nèi)阻是

1000Ω。參考答案：串聯(lián)９９０１０００三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系中有一個(gè)垂直紙面向里的圓形勻強(qiáng)磁場，其邊界過原點(diǎn)O和y軸上的點(diǎn)A（0，L）．一質(zhì)量為m、電荷量為e的電子從A點(diǎn)以初速度v0平行于x軸正方向射入磁場，并從x軸上的B點(diǎn)射出磁場，射出B點(diǎn)時(shí)的速度方向與x軸正方向的夾角為60°．求：（1）勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大??；（2）電子在磁場中運(yùn)動的時(shí)間t．參考答案：答：（1）勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為；（2）電子在磁場中運(yùn)動的時(shí)間t為考點(diǎn)： 帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動；牛頓第二定律；向心力．專題： 帶電粒子在磁場中的運(yùn)動專題．分析： （1）電子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律可以求出磁感應(yīng)強(qiáng)度．（2）根據(jù)電子轉(zhuǎn)過的圓心角與電子做圓周運(yùn)動的周期可以求出電子的運(yùn)動時(shí)間．解答： 解：（1）設(shè)電子在磁場中軌跡的半徑為r，運(yùn)動軌跡如圖，可得電子在磁場中轉(zhuǎn)動的圓心角為60°，由幾何關(guān)系可得：r﹣L=rcos60°，解得，軌跡半徑：r=2L，對于電子在磁場中運(yùn)動，有：ev0B=m，解得，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小：B=；（2）電子在磁場中轉(zhuǎn)動的周期：T==，電子轉(zhuǎn)動的圓心角為60°，則電子在磁場中運(yùn)動的時(shí)間t=T=；答：（1）勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為；（2）電子在磁場中運(yùn)動的時(shí)間t為．點(diǎn)評： 本題考查了電子在磁場中的運(yùn)動，分析清楚電子運(yùn)動過程，應(yīng)用牛頓第二定律與周期公式即可正確解題．15.(8分)如圖所示，有四列簡諧波同時(shí)沿x軸正方向傳播，波速分別是v、2v、3v和4v，a、b是x軸上所給定的兩點(diǎn)，且ab＝l。在t時(shí)刻a、b兩點(diǎn)間四列波的波形分別如圖所示，則由該時(shí)刻起a點(diǎn)出現(xiàn)波峰的先后順序依次是圖

；頻率由高到低的先后順序依次是圖

。參考答案：

BDCA

DBCA四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖甲所示，兩平行金屬板間距為2l，極板長度為4l，兩極板間加上如圖乙所示的交變電壓（t=0時(shí)上極板帶正電）．以極板間的中心線OO1為x軸建立坐標(biāo)系，現(xiàn)在平行板左側(cè)入口正中部有寬度為l的電子束以平行于x軸的初速度v0從t=0時(shí)不停地射入兩板間．已知電子都能從右側(cè)兩板間射出，射出方向都與x軸平行，且有電子射出的區(qū)域?qū)挾葹?l．電子質(zhì)量為m，電荷量為e，忽略電子之間的相互作用力．

（1）求交變電壓的周期T和電壓U0的大??；

（2）在電場區(qū)域外加垂直紙面的有界勻強(qiáng)磁場，可使所有電子經(jīng)過有界勻強(qiáng)磁場均能會聚于（6l，0）點(diǎn)，求所加磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度B的最大值和最小值；

（3）求從O點(diǎn)射入的電子剛出極板時(shí)的側(cè)向位移y與射入電場時(shí)刻t的關(guān)系式．參考答案：（1）電子在電場中水平方向做勻速直線運(yùn)動4l=v0nT

T=（n=1,2,3…）

2分（其中n=1,2,3…1分）

電子在電場中運(yùn)動最大側(cè)向位移 1分

1分（n=1,2,3…）

2分（其中n=1,2,3…1分）

（2）如上圖，最大區(qū)域圓半徑滿足

1分

1分對于帶電粒子當(dāng)軌跡半徑等于磁場區(qū)域半徑時(shí)，帶電粒子將匯聚于一點(diǎn)

1分

得： 1分最小區(qū)域圓半徑為

1分

1分

（3）設(shè)一時(shí)間τ，

若且進(jìn)入電場

1分

其中（n=1,2,3…，k=0,1,2,3…）

1分

若且進(jìn)入電場

1分

其中（n=1,2,3…，k=0,1,2,3…）

1分

或：若電子在且進(jìn)入電場時(shí)，出電場的總側(cè)移為：，其中（n＝1,2,3…，k＝0，1,2,3…）

（其他解法）若，則

電子沿+y方向第一次加速的時(shí)間為

電子沿-y方向第一次加速的時(shí)間為

解得：

其中，∴（n=1,2,3…，k=0,1,2,3…）

若，則

電子沿-y方向第一次加速的時(shí)間為

電子沿+y方向第一次加速的時(shí)間為

解得：

其中，

∴（n=1,2,3…，k=0,1,2,3…） 17.一個(gè)半徑為R、半球形的光滑碗固定不動．碗口處于水平面內(nèi)．（1）若將小球靜止從碗口內(nèi)側(cè)釋放，運(yùn)動中能達(dá)到的最大速度為多少？（2）若將質(zhì)量m的小球靜止從碗口內(nèi)側(cè)釋放，從釋放開始計(jì)時(shí)，t時(shí)間內(nèi)重力的平均功率，小球尚未到達(dá)碗底，則t時(shí)間末小球的瞬時(shí)速度為多少？（3）求在上問中t時(shí)間末小球重力的瞬時(shí)功率為多少？（4）如圖所示，若將小球以沿球面的水平初速度v0從碗口內(nèi)側(cè)釋放，小球會逐漸轉(zhuǎn)動著下落．在運(yùn)動到任意位置A時(shí)，將速度沿水平方向和沿圖中圓弧虛線的切線向下分解，則水平分速度滿足vx=（θ為小球與球心O點(diǎn)連線和水平面的夾角）．某次釋放后，θ=30°時(shí)小球速度最大．求釋放初速度v0（用g、R表示）．參考答案：考點(diǎn)： 機(jī)械能守恒定律；功率、平均功率和瞬時(shí)功率．專題： 機(jī)械能守恒定律應(yīng)用專題．分析： （1）由機(jī)械能守恒定律即可求解速度；（2）根據(jù)平均功率求出高度，再由機(jī)械能守恒定律即可求解；（3）豎直方向瞬時(shí)功率Pt=mgvy，再根據(jù)幾何關(guān)系即可求解；（4）速度最大處即為其軌跡的最低點(diǎn)，此處小球無沿球面向下的速度分量，再根據(jù)動能定理列式即可求解．解答： 解：（1）由機(jī)械能守恒定律有：

解得：（2）平均功率，解得由機(jī)械能守恒定律有：t時(shí)間末瞬時(shí)速度（3）豎直方向瞬時(shí)功率Pt=mgvy而

解得：（4）速度最大處即為其軌跡的最低點(diǎn)，此處小球無沿球面向下的速度分量．則小球速度就是vx=，根據(jù)動能定理（或機(jī)械能守恒）聯(lián)立上兩式得答：（1）若將小球靜止從碗口內(nèi)側(cè)釋放，運(yùn)動中能達(dá)到的最大速度為；（2）若將質(zhì)量m的小球靜止從碗口內(nèi)側(cè)釋放，從釋放開始計(jì)時(shí)，t時(shí)間內(nèi)重力的平均功率，小球尚未到達(dá)碗底，則t時(shí)間末小球的瞬時(shí)速度為；（3）求在上問中t時(shí)間末小球重力的瞬時(shí)功率為；（4）釋放初速度為．點(diǎn)評： 本題主題考查了機(jī)械能守恒定律、動能定理以及平均功率和瞬時(shí)功率的計(jì)算，過程較為復(fù)雜，難度適中．18.如圖所示，在空間建立直角坐標(biāo)系，坐標(biāo)軸正方向如圖所示?？臻g有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=1T，方面垂直于紙面向里的磁場，II、III、IV象限（含x、y軸）有電場強(qiáng)度為E=1N/C，豎直向下的電場。光滑1/4圓弧軌道圓心O`，半徑為R=2m，圓環(huán)底端位于坐標(biāo)軸原點(diǎn)O。質(zhì)量為m1=1kg，帶電q1=-1C的小球A從O`處水平向右飛出，經(jīng)過一段時(shí)間，正好運(yùn)動到O點(diǎn)。質(zhì)量為m2=2kg，帶電q2=2C小球的B從與圓心等高處靜止釋放，與A同時(shí)運(yùn)動到O點(diǎn)并發(fā)生完全非彈性碰撞，碰后生成小球C。小球A、B、C均可視為質(zhì)點(diǎn)，所在空間無重力場作用。（1）小球A在O`處的初速度為多大；（2）碰撞完成后