山東省濱州市省屯鄉(xiāng)中學2021-2022學年高三物理上學期期末試題含解析

山東省濱州市省屯鄉(xiāng)中學2021-2022學年高三物理上學期期末試題含解析一、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.（多選）如圖所示，在正方形區(qū)域abcd內有方向垂直于紙面向里、磁感應強度大小為B的勻強磁場。在t＝0時刻，位于正方形中心O的離子源向平面abcd內各個方向發(fā)射出大量帶正電的粒子，所有粒子的初速度大小均相同，粒子在磁場中做圓周運動的半徑恰好等于正方形的邊長，不計粒子的重力以及粒子間的相互作用力。已知平行于ad方向向下發(fā)射的粒子在t＝t0時刻剛好從磁場邊界cd上某點離開磁場，下列說法正確的是A.粒子在該磁場中勻速圓周運動的周期為6t0B.粒子的比荷為C.粒子在磁場中運動的軌跡越長，對應圓弧的圓心角越大D.初速度方向正對四個頂點的粒子在磁場中運動時間最長參考答案：BC2.（單選）兩個內壁光滑的圓錐筒，固定在同一水平面桌面上，軸線豎直，質量相同的兩個小球A和B貼著筒的內壁在同一水平面內做勻速圓周運動，如圖所示，B球運動半徑較大，則

()A．A球的角速度必小于B球的角速度B．A球的角速度必大于B球的角速度C．A球的線速度必小于B球的線速度D．A球的線速度必大于B球的線速度參考答案：B由牛頓第二定律可得：而所以，故B對；由可知AB線速度相等。3.如圖所示，質量相等的 A.B兩物體在平行于固定斜面的推力F的作用下，沿光滑斜面做勻速直線運動，A.B間輕彈簧的勁度系數(shù)為k，斜面的傾角為30°，則勻速運動時彈簧的壓縮量為(

) A. B. C. D.參考答案：B4.如圖所示，一根不可伸長的輕繩兩端各系一個小球a和b，跨在兩根固定在同一高度的光滑水平細桿C和D上，a球置于C點正下方地面上時，輕繩cb恰好處于水平拉直狀態(tài)?，F(xiàn)將b球由靜止釋放，當b球擺到最低點時，a球對地面壓力剛好為零，此時b球的機械能為E，b球重力的瞬時功率為P?，F(xiàn)把細桿D水平移動少許，讓b球仍從原位置由靜止釋放，不計空氣阻力，下列說法中正確的是A．若細桿D水平向左移動，則b球擺到最低點時，a球會離開地面B．若細桿D水平向右移動，則b球擺到最低點時，a球會離開地面C．若細桿D水平向左移動，則b球擺到最低點時，b球的機械能將大于ED．若細桿D水平向右移動，則b球擺到最低點時，b球重力的瞬時功率仍為P參考答案：D5.（單選）如圖甲，筆記本電腦散熱底座一般置有四個卡位用來調節(jié)角度。某同學將電腦放在散熱底座上，為了獲得更好的舒適度，由原卡位1緩緩調至卡位4（如圖乙），筆記本電腦始終處于靜止狀態(tài)，則A．電腦受到的摩擦力變大B．電腦對散熱底座的壓力變小C．散熱底座對電腦的作用力大小之和等于其重力D．散熱底座對電腦的作用力的合力不變參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，光滑水平桌面上有一小球被細線栓住，細線另一端固定在天花板上，小球受到一水平向右的拉力F作用，在拉力F逐漸增大的過程中，小球始終沒有離開水平桌面，則在這一過程中，小球受到繩的拉力FT將

，桌面支持力FN將

參考答案：增大

減小根據(jù)平衡條件：，而且角減小，所以繩的拉力將增大，桌面支持力將減小7.用充電器為一手機鋰電池充電，等效電路如圖所示，充電器電源的輸出電壓為U，輸出電流為I，手機電池的內阻為r，則電能轉化為化學能的功率為________，充電器的充電效率為________．參考答案：

8.某同學利用圖甲所示的實驗裝置，探究物塊在水平桌面上的運動規(guī)律。物塊在重物的牽引下開始運動，重物落地后，物塊再運動一段距離停在桌面上（尚未到達滑輪處）。從紙帶上便于測量的點開始，每5個點取1個計數(shù)點，相鄰計數(shù)點間的距離如圖乙所示。打點計時器電源的頻率為50Hz。（1）通過分析紙帶數(shù)據(jù)，可判斷物塊在相鄰計數(shù)點

和

之間某時刻開始減速。（2）計數(shù)點5對應的速度大小為

m/s，計數(shù)點6對應的速度大小為

m/s。（保留三位有效數(shù)字）。（3）物塊減速運動過程中加速度的大小為a=

m/s2（保留三位有效數(shù)字），若用a/g來計算物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)（g為重力加速度），則計算結果比動摩擦因數(shù)的真實值

（填“偏大”或“偏小”）。參考答案：（1）6；7【或7；6】（4分）（2）1.00；1.20（4分）（3）2.00；偏大（4分）9.如圖，O、A、B為同一豎直平面內的三個點，OB沿豎直方向，∠BOA=60°，OA長為l，且OA：OB=2：3．將一質量為m的小球以一定的初動能自O點水平向右拋出，小球在運動過程中恰好通過A點，則小球的初動能為；現(xiàn)從O點以同樣的初動能沿某一方向拋出小球，并對小球施加一方向與△OAB所在平面平行的恒力F，小球通過了A點，到達A點時的動能是初動能的3倍；若小球從O點以同樣的初動能沿另一方向拋出，在相同的恒力作用下，恰好通過B點，且到達B點時的動能為初動能的6倍．則此恒力F的大小為．參考答案：考點：動能定理的應用；平拋運動．分析：根據(jù)平拋運動的水平位移和豎直位移，結合平拋運動的規(guī)律求出初速度的大小，從而得出拋出時的初動能．對O到A和O到B分別運用動能定理，求出恒力做功之比，結合功的公式求出恒力與OB的方向的夾角，從而求出恒力的大?。獯穑航猓盒∏蛞运匠跛俣葤伋?，做平拋運動，在水平方向上的位移x=lsin60°=，豎直方向上的位移y=，根據(jù)y=，x=v0t得，解得，則小球的初動能．根據(jù)動能定理得，0到A有：，解得，O到B有：WOB﹣mgl=5Ek0，解得，設恒力的方向與OB方向的夾角為α，則有：，解得α=30°，所以，解得F=．故答案為：mgl，點評：本題考查了平拋運動以及動能定理的綜合運用，第二格填空難度較大，關鍵得出恒力做功之比，以及恒力與豎直方向的夾角．10.質量為m的衛(wèi)星圍繞地球做勻速圓周運動，其軌道半徑是地球半徑的2倍．已知地球半徑為R，地球表面的重力加速度為g，則衛(wèi)星的速度大小為_______參考答案： 11.為了測定氣墊導軌上滑塊的加速度，滑塊上安裝了寬度為3.0cm的遮光板，如圖所示，滑塊在牽引力作用下先后勻加速通過兩個光電門，配套的數(shù)字毫秒計記錄了遮光板通過第一個光電門的時間為Δt1＝0.30s，通過第二個光電門的時間為Δt2＝0.10s，遮光板從開始遮住第一個光電門到開始遮住第二個光電門的時間為Δt＝4.00s。試估算滑塊的加速度________.兩光電門之間的距離是________。參考答案：0.05m/s2，0.8m12.如圖所示，一定質量的理想氣體由狀態(tài)a沿abc變化到狀態(tài)c，吸收了340J的熱量，并對外做功120J。若該氣體由狀態(tài)a沿adc變化到狀態(tài)c時，對外做功40J，則這一過程中氣體

（填“吸收”或“放出”）熱量

J。參考答案：吸收（2分）260J13.一個小燈泡在3伏的電壓下，通過0.25A電流，燈泡所發(fā)出的光經(jīng)聚光后形成很細的光束，沿某個方向直線射出。設燈泡發(fā)出的光波長為6000埃，則每秒鐘發(fā)出的光子個數(shù)為______個，沿光的傳播方向上2m長的光束內的光子為________個2.26×1018，1.51×10102012學年普陀模擬22。參考答案：2.26×1018，1.51×1010 三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.利用氣墊導軌驗證機械能守恒定律，實驗裝置示意圖如圖甲所示：

實驗步驟如下：①將氣墊導軌放在水平桌面上，桌面高度不低于1m，將導軌調至水平；②用游標卡尺測量擋光條的寬度，結果如圖乙所示，由此讀出__▲__mm；測出兩光電門中心之間的距離s；③將滑塊移至光電門1左側某處，待砝碼靜止不動時，釋放滑塊，要求砝碼落地前擋光條已通過光電門2；④測出滑塊分別通過光電門1和光電門2時的擋光時間Δt1和Δt2；⑤用天平秤出滑塊和擋光條的總質量M，再秤出托盤和砝碼的總質量m；⑥滑塊通過光電門1和光電門2時，可以確定系統(tǒng)（包括滑塊、擋光條、托盤和砝碼）的總動能分別為Ek1=

▲

和Ek2=

▲

；⑦在滑塊從光電門1運動到光電門2的過程中，系統(tǒng)勢能的減少ΔEp=

▲

．（重力加速度為g）；⑧如果滿足關系式

▲

，則可認為驗證了機械能守恒定律．（用Ek1、Ek2和ΔEp表示）參考答案：9.30；、；mgs；ΔEp=Ek2－Ek115.（08年全國卷Ⅰ）（12分）一直流電壓表，連成為1V，內阻為1000Ω?，F(xiàn)將一阻值在5000～7000Ω之間的固定電阻R1與此電壓表串聯(lián)，以擴大電壓表的連成。為求得擴大后量程的準確值，再給定一直流電源（電動勢E為6～7V，內阻可忽略不計），一阻值R2=2000Ω的固定電阻，兩個單刀開關S1、S2及若干導線。（1）為達到上述目的，將答題卡上對應的圖連成一個完整的實驗電路圖。（2）連線完成以后，當S1與S2均閉合時，電壓表的示數(shù)為0.90V；當S1閉合，S2斷開時，電壓表的示數(shù)為0.70V，由此可以計算出改裝后電壓表的量程為

V，電源電動勢為

V。

參考答案：答案：（1）實驗電路圖如圖所示：（2）7，6.3

解析：（1）將待測電壓表與標準電阻串聯(lián)后與電源連接即可。（2）設電源電動勢為E，則由閉合電路歐姆定律，當兩開關都閉合時，R2被短路，有：U1=E當S1閉合，S2斷開時，E=U2+(R1+R2)；解兩式得：R1=6000Ω，E=6.3V；根據(jù)串聯(lián)分壓原理，可得電壓表量程為7V。

四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（13分）一個半徑r=0.10m的閉合導體圓環(huán)，圓環(huán)單位長度的電阻R0=1.0×10-2W×m-1。如圖甲所示，圓環(huán)所在區(qū)域存在著勻強磁場，磁場方向垂直圓環(huán)所在平面向外，磁感應強度大小隨時間變化情況如圖乙所示。（1）分別求在0~0.3s和0.3s~0.5s時間內圓環(huán)中感應電動勢的大??；（2）分別求在0~0.3s和0.3s~0.5s時間內圓環(huán)中感應電流的大小，并在圖丙中畫出圓環(huán)中感應電流隨時間變化的i-t圖象（以線圈中逆時針電流為正，至少畫出兩個周期）；（3）求在0~10s內圓環(huán)中產(chǎn)生的焦耳熱。

參考答案：解析：（1）在0~0.3s時間內感應電動勢E1=πr2=6.28×10-3V

（2分）

在0.3s~0.5s時間內感應電動勢E2=πr2=9.42×10-3V

（2分）

（2）在0~0.3s時間內=1.0A

（1分）

在0.3s~0.5s時間內=1.5A

（1分）

i－t圖象如圖所示。 （2分）

（3）在0~0.3s內,圓環(huán)中產(chǎn)生的熱量Q1=?2πrR0t1=1.88×10-3J

（2分）

在0.3s~0.5s內,圓環(huán)中產(chǎn)生的熱量Q2=?2πrR0t2=2.83×10-3J

（1分）

在0~10s內圓環(huán)中產(chǎn)生的熱量Q=20（Q1+Q2）=9.42×10-2J

（2分）17.（00年吉、蘇、浙）（18分）如圖所示，直角三角形的斜邊傾角為30°，底邊BC長為2L，處在水平位置，斜邊AC是光滑絕緣的，在底邊中點O處放置一正電荷Q，一個質量為m，電量為q的帶負電的質點從斜面頂端A沿斜邊滑下，滑到斜邊上的垂足D時速度為v。

（將（1），（2）題正確選項前的標號填在題后括號內）（1）在質點的運動中不發(fā)生變化的是A.動能B.電勢能與重力勢能之和C.動能與重力勢能之和D.功能、電勢能、置力熱能三者之和

（

）（2）質點的運動是A、勻加速運動

B、勻減速運動C、先勻加速后勻減速的運動

D、加速度隨時間變化的運動

（

）（3）該質點到非常挨近斜邊底端C點時速度vc為多少？沒斜面向下的加速度ac為多少？參考答案：答案：（1）C；（2）D；（3）因，則B、C、D三點在以O為圓心的同一圓周上，是O點處點電荷Q產(chǎn)生的電場中的等勢點，所以，q由D到C的過程中電場力作功為零，由機械能守恒定律，

其中

得

質點在C點受三個力的作用；電