2021-2022學年山東省濰坊市昌邑第五中學高三物理下學期期末試題含解析

2021-2022學年山東省濰坊市昌邑第五中學高三物理下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.在2012年倫敦奧運會上，我國運動員陳一冰在吊環(huán)項目中屈居亞軍。如圖所示是比賽中的一個場景，此時人靜止不動，兩根吊帶對稱并與豎直方向有一定夾角（吊帶和吊環(huán)的重力不計）。下列判斷正確的是A．兩根吊帶受到環(huán)的拉力大小不等B．兩根吊帶受到環(huán)的拉力合力一定豎直向下C．手對吊環(huán)作用力方向豎直向下D．每根吊帶受到環(huán)的拉力大小都等于人重量的一半?yún)⒖即鸢福築2.（單選）如圖甲所示，滑輪質(zhì)量、摩擦均不計，質(zhì)量為2kg的物體在F作用下由靜止開始向上做勻加速運動，其速度隨時間的變化關系如圖乙所示，由此可知()A．物體加速度大小為2m/s2B．F的大小為21NC．2s末F的功率大小為42WD．2s內(nèi)F做功的平均功率為42W參考答案：A解析：

A、速度時間圖線的斜率表示加速度，則物體的加速度a=m/s2=2m/s2．故A正確．B、根據(jù)牛頓第二定律得，2F-mg=ma，則F=．故B錯誤．C、2s末物體的速度為4m/s，則拉力作用點的速度為8m/s，則拉力的功率P=Fv=12×8=96W．故C錯誤．D、2s內(nèi)物體的位移x=×2×4m=4m，則拉力作用點的位移為8m，拉力平均功率P=．故D錯誤．故選：A．3.質(zhì)量為m的物塊在平行于斜面的力F作用下，從固定斜面的底端A由靜止開始沿斜面上滑，經(jīng)B點時速率為v，此時撤去F，物塊滑回斜面底端時速率也為v，斜面傾角為θ，A、B間距離為x，則（

）A.整個過程中重力做功為；

B.整個過程中物塊克服摩擦力做功為；C.上滑過程中克服重力做功為D.從撤去F到物塊滑回斜面底端，摩擦力做功為參考答案：D4.（多選題）1922年英國物理學家阿斯頓因質(zhì)譜儀的發(fā)明、同位素和質(zhì)譜的研究榮獲了諾貝爾化學獎．若一束粒子由左端射入質(zhì)譜儀后的運動軌跡如圖所示，則下列說法中正確的是（）A．該束帶電粒子帶負電B．速度選擇器的P1極板帶正電C．在B2磁場中運動半徑越大的粒子，質(zhì)量越大D．在B2磁場中運動半徑越大的粒子，荷質(zhì)比越小參考答案：BD【考點】質(zhì)譜儀和回旋加速器的工作原理；帶電粒子在勻強磁場中的運動．【分析】A、根據(jù)帶電粒子在磁場中的偏轉(zhuǎn)方向確定帶電粒子的正負．B、根據(jù)在速度選擇器中電場力和洛倫茲力平衡確定P1極板的帶電情況．CD、在磁場中，根據(jù)洛倫茲力提供向心力，求出粒子的軌道半徑，看與什么因素有關．【解答】解：A、根據(jù)帶電粒子在磁場中的偏轉(zhuǎn)方向，磁場的方向垂直紙面向外，根據(jù)左手定則知，該粒子帶正電．故A錯誤．

B、根據(jù)左手定則知，帶電粒子在P1P2區(qū)域所受的洛倫茲力方向豎直向上，則電場力的方向豎直向下，知電場強度的方向豎直向下，所以速度選擇器的P1極板帶正電．故B正確．

C、根據(jù)得，，知r越大，荷質(zhì)比越?。蔆錯誤，D正確．故選BD．5.智能手機的普及使“低頭族”應運而生。低頭時，頸椎受到的壓力會增大(當人體直立時，頸椎所承受的壓力等于頭部的重量)?，F(xiàn)將人體頭頸部簡化為如圖所示的模型：重心在頭部的P點，在可繞O轉(zhuǎn)動的頸椎OP(輕桿)的支持力和沿PQ方向肌肉拉力的作用下處于靜止。當?shù)皖^時，若頸椎與豎直方向的夾角為45°，PQ與豎直方向的夾角為53°，此時頸椎受到的壓力與直立時頸椎受到壓力的比值為(sin53°=0.8，cos53°=0.6)A.4 B.5 C.5 D.4參考答案：D【分析】【詳解】對頭部進行受力分析，設頸椎對頭部的支持力為F，肌肉拉力為F，如圖示，根據(jù)平衡條件：在水平方向有：FN=F在豎直方向有：FN=mg+F聯(lián)立解得：FN=4mg，即頸椎受到的壓力也為4mg，而直立時頸椎受到壓力為mg，所以此時頸椎受到的壓力與直立時頸椎受到壓力的比值為4，故A、B、C錯誤，D正確。故選：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.質(zhì)量為m1

m2

m3的三個物體從上到下疊放在一起，先使它們一起自由下落，再設法使它們一起勻速下落，則在先后兩次情況中，質(zhì)量為m2的那個物體受到的合外力之差為參考答案：7.勻強磁場中有一半徑為0.2m的圓形閉合線圈，線圈平面與磁場垂直．已知線圈共50匝，其阻值為2Ω．勻強磁場磁感應強度B在0～1s內(nèi)從零均勻變化到0.2T，在1～5s內(nèi)從0.2T均勻變化到﹣0.2T．則0.5s時該線圈內(nèi)感應電動勢的大小E=1.256V；在1～5s內(nèi)通過線圈的電荷量q=1.256C．參考答案：解：（1）在0～1s內(nèi)，磁感應強度B的變化率=T/s=0.2T/s，由于磁通量均勻變化，在0～1s內(nèi)線圈中產(chǎn)生的感應電動勢恒定不變，則根據(jù)法拉第電磁感應定律得：0.5s時線圈內(nèi)感應電動勢的大小E1=N=N?πr2=50×0.2×3.14×0.22=1.256V根據(jù)楞次定律判斷得知，線圈中感應方向為逆時針方向．（2）在1～5s內(nèi)，磁感應強度B的變化率大小為′=T/s=0.1T/s，由于磁通量均勻變化，在1～5s內(nèi)線圈中產(chǎn)生的感應電動勢恒定不變，則根據(jù)法拉第電磁感應定律得：1～5s時線圈內(nèi)感應電動勢的大小E2=N=N′?πr2=50×0.1×3.14×0.22=0.628V通過線圈的電荷量為q=I2t2==C=1.256C；故答案為：1.256

1.2568.特種兵過山谷的一種方法可化簡為如右圖所示的模型：將一根長為2d、不可伸長的細繩的兩端固定在相距為d的A、B兩等高處，懸繩上有小滑輪P，戰(zhàn)士們相互配合，可沿著細繩滑到對面。開始時，戰(zhàn)士甲拉住滑輪，質(zhì)量為m的戰(zhàn)士乙吊在滑輪上，處于靜止狀態(tài)，AP豎直，則此時甲對滑輪的水平拉力為____________；若甲將滑輪由靜止釋放，則乙在滑動中速度的最大值為____________。（不計滑輪與繩的質(zhì)量，不計滑輪的大小及摩擦）

參考答案：mg，9.（4分）一帶電量為q的小圓環(huán)A，可沿著長為2的光滑絕緣固定的細桿在豎直方向運動，小圓環(huán)直徑遠小于。桿的下端固定一質(zhì)量為m、帶電量為q的小球B。平衡時，小圓環(huán)A恰好懸于細桿的正中間，如圖所示。這時桿對B小球的拉力為___________；若取B小球位置重力勢能為零，當設法使B小球所帶的電瞬間消失，則此后經(jīng)過時間_____________A小環(huán)的動能恰等于其重力勢能。（一切阻力均不計，靜電力恒量用k表示）。參考答案：；10.（3分）一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)(p1、V1)開始做等溫膨脹，狀態(tài)變化如圖中實線所示。若該部分氣體從狀態(tài)(p1、V1)開始做絕熱膨脹至體積V2，則對應的狀態(tài)變化圖線可能是圖中虛線（選填圖中虛線代號）。

參考答案：d11.如圖所示，A、B、C、D是某勻強電場中的4個等勢面，一個質(zhì)子和一個α粒子（電荷量是質(zhì)子的2倍，質(zhì)量是質(zhì)子的4倍，質(zhì)子和α粒子的重力及其相互作用忽略不計）同時在A等勢面從靜止出發(fā)，向右運動，當?shù)竭_D面時，電場力做功之比為

，它們的速度之比為

。參考答案：1∶2

：112.如圖所示是用光照射某種金屬時逸出的光電子的最大初動能隨入射光頻率的變化圖線，（直線與橫軸的交點坐標4.27，與縱軸交點坐標0.5）。由圖可知普朗克常量為___________Js，金屬的極限頻率為

Hz（均保留兩位有效數(shù)字）參考答案：6.5×10-34

4.3×10-14

13.某實驗小組設計了如圖（a）所示的實驗裝置，通過改變重物的質(zhì)量，利用計算機可得滑塊運動的加速度a和所受拉力F的關系圖像。他們在軌道水平和傾斜的兩種情況下分別做了實驗，得到了兩條a-F圖線，如圖（b）所示。（1）圖線______是在軌道左側(cè)抬高成為斜面情況下得到的（選填“1”或“2”）；

（2）滑塊和位移傳感器發(fā)射部分的總質(zhì)量m=__________kg；滑塊和軌道間的動摩擦因數(shù)μ=____________。(3)實驗中是否要求滑塊和位移傳感器發(fā)射部分的總質(zhì)量遠遠大于重物質(zhì)量的條件?

。參考答案：（1）1（2）0.5，0.2

(3)否三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.一滑塊在桌面上做勻加速直線運動，現(xiàn)用高速攝影機在同一底片上多次曝光，記錄滑塊運動過程中在每次曝光時的位置，并將滑塊的位置編號，得到的照片如圖所示。由于底片保管不當，其中位置4處被污損。若已知攝影機連續(xù)兩次曝光的時間間隔為Δt=1s，則利用該照片可求出：小球運動的加速度約為a=___________m/s2；位置4對應的速度為v=__________m/s；若位置2、位置3、位置5、位置6在刻度尺的位置分別用x2、x3、x5、x6來表示，則位置4在刻度尺的位置為x4=___________（用上述給定的字母表示）。參考答案：（1）3.0×10－2(2.9×10－2～3.1×10－2均可)；9.0×10－2；或等形式15.某同學用游標尺為10個小等分刻度的游標卡尺測量一物體的長度，得到如圖所示的示數(shù)．由于前半部分被遮擋，只能看到游標尺的后半部分，則圖中游標卡尺的讀數(shù)為3.45cm．參考答案：解：游標上有10個小等分刻度的長度是9mm；所以游標卡尺的固定刻度于游標尺對其的刻度讀數(shù)為39mm，游標尺上第5個刻度游標讀數(shù)為0.9×5mm=0.45mm，所以最終讀數(shù)為：39mm﹣4.5mm=34.5mm=3.45cm；故答案為：3.45四、計算題：本題共3小題，共計47分16.一半徑為r的圓形導線框內(nèi)有一勻強磁場，磁場方向垂直于導線框所在平面．導線框的右端通過導錢按－對水平放置的平行金屬板，板長為L,兩板間的距離為d；如圖所示，有一帶電量為q，質(zhì)量為m的離子（不計童力）以初速度v0從極板左端沿兩板中線水平向右射入板間．該離子從兩板間飛出后，垂直進人磁感應強度為B1、寬為D的勻強磁場（磁場的上下區(qū)域足夠大）中作勻速圈周周運動．(1)若圓形導線框中的磁感應強度B隨時間變化的規(guī)律是B＝－Kt+B0，試判斷1,2兩極板哪一塊為正極板？并算出兩極板間的電壓U．（2）設兩極板間的電壓為U0，則離子飛出兩極板時的速度v大小為多少？（3）若（2）問中求得速度代人數(shù)據(jù)后發(fā)現(xiàn)恰好有，要使離子不從右邊界飛出，求磁感應強度B1的最小值．參考答案：（1）1極板為正極板；πKr2

（2）

（3）

試題分析：（1）根據(jù)楞次定律可以判斷：1極板為正極板（2分）由題意知磁感應強度變化率

（1分）法拉第電磁感應定律可知：感應電動勢大小為E＝

（2分）而：S＝πr2

故兩板間的電壓U=E=πKr2

（1分）（2）如圖所示，該離子在兩板間作類平拋運動，設離子在兩板間運動時間為t17.如圖3-3所示，B、C兩個連有細線的物體靜止放在光滑的水平面上，兩者之間有一被壓縮的短彈簧，彈簧與B連接，與C不連接，另一物體A沿水平面以V0=5m/s的速度向右運動，為了防止沖撞，現(xiàn)燒斷用于壓縮的細線，將C物體向左發(fā)射出去，C與A碰撞后粘合在一起，已知A、B、C三個物體的質(zhì)量分別為mA=mB=2kg，mC=1kg，為了使C與B不發(fā)生碰撞，問：（1）C物體發(fā)射速度至少多大？（2）在細線未燒斷前，彈簧儲存的彈性勢能至少多少？參考答案：4m/s

12J18.如圖所示為某種彈射裝置的示意圖，光滑的水平導軌MN右端N處與水平傳送帶理想連接，傳送帶長L=4.0m，皮帶輪沿順時針方向轉(zhuǎn)動，帶動皮帶以速率v=3.0m/s勻速運動。三個質(zhì)量均為m=1.0kg的滑塊A、B、C置于水平導軌上，開始時滑塊B、C之間用細繩相連，其間有一壓縮的輕質(zhì)彈簧處于靜止狀態(tài)?；瑝KA以初速度v0=2.0m/s沿B、C連線方向向B運動，A與B碰撞后粘合在一起，碰撞時間極短，可認為A與B碰撞過程中滑塊C的速度仍為零。碰撞使連接B、C的細繩受擾動而突然斷開，彈簧伸展，從而使C與A、B分離，滑塊C脫離彈簧后以速度vc=2.0m/s滑上傳送帶，并從右端滑落至地面上的P點。已知滑塊C與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ=0.20，g=10m/s2。求：（1）滑塊C從傳送帶右端滑出時的速度大??；（2）滑塊B、C用細繩相連時彈簧的最大彈性勢能EP；（3）若每次實驗開始時彈簧的壓縮情況相同，要使滑塊C總能落至P點，則滑塊A與滑塊B碰撞前的最大速度vm是多少。參考答案：解：（1）滑塊C滑上傳送帶后做勻加速直線運動.設滑塊C從滑上傳送帶到速度達到傳送帶的速度v所用的時間為t，加