山东省济南市第八中学2021-2022学年高三物理下学期期末试卷含解析

山东省济南市第八中学2021-2022学年高三物理下学期期末试卷含解析一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意1.质点做直线运动的位移x与时间t的关系为x＝5t＋t2(各物理量均采用国际单位制单位)，则该质点()．A．第1s内的位移是5m B．前2s内的平均速度是6m/sC．任意相邻的1s内位移差都是1m

D．任意1s内的速度增量都是2m/s参考答案：D2.（单选）如图所示，由两种材料制成的半球面固定在水平地面上，右侧面是光滑的，左侧面是粗糙的，O点为球心，A、B是两个相同的小物块（可视为质点），小物块A静止在左侧面上，小物块B在图示水平力F作用下静止在右侧面上，A、B处在同一高度，AO、BO与竖直方向的夹角均为θ，则A、B对球面的压力大小之比为（）A．sin2θ：1B．cos2θ：1C．sinθ：1D．cosθ：1参考答案：【考点】：共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力．【专题】：共点力作用下物体平衡专题．【分析】：分别对A、B两个相同的小物块受力分析，由受力平衡，求得所受的弹力，再由牛顿第三定律，求A、B分别对球面的压力大小之比．：解：分别对A、B两个相同的小物块受力分析，如图，由平衡条件，得：N1=mgsinθ同理：N2=故==sin2θ；根据牛顿第二定律，斜面对滑块的支持力等于滑块对斜面的压力，故左右两物块对斜面的压力大小之比sin2θ：1；故选：A．【点评】：本题是共点力平衡问题，受力分析后画出受力分析图，再根据几何关系列式求解，不难．3.如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为1:10，接线柱a、b接在电压为u＝10sin100πtV的正弦交流电源上，R1为定值电阻，其阻值为100Ω，R2为用半导体热敏材料制成的传感器．下列说法中正确的是A．t＝s时，a、b两点间电压的瞬时值为5VB．t＝s时，电压表的读数为100VC．在1min内电阻R1上产生的热量为6000JD．当R2的温度升高时，电压表示数不变，电流表示数变大参考答案：BCD4.下面几种说法中，哪些物体的运动状态一定没有发生改变：

（

）

A、物体在斜面上匀速下滑

B、运动员以恒定速率沿圆形跑道跑步

C、物体做自由落体运动

D、悬停在空中的直升机参考答案：AD5.（多选）如图所示，在一根一端封闭、内壁光滑的直管MN内有一个带正电的小球，空间中充满竖直向下的匀强磁场。开始时，直管水平放置，且小球位于管的封闭端M处。现使直管沿水平方向向右匀速运动，经一段时间后小球到达管的开口端N处。在小球从M到N的过程中A．磁场对小球不做功B．直管对小球做正功C．小球所受磁场力的方向不变D．小球的运动轨迹是一直线参考答案：AB由于磁场对小球的洛伦磁力始终与小球的合运动的方向垂直，故磁场对小球不做功，直管对小球做正功，A、B正确；由于小球在垂直于直管方向做匀速直线运动，在平行于直管方向做匀变速运动，故小球的运动轨迹是曲线，且小球所受到的磁场力方向时刻在改变，C、D错误。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.历史上第一次利用加速器实现的核反应，经过加速后用动能为0.5MeV的质子H轰击静止的X，生成两个动能均为8.9MeV的He.（1MeV=1.6×-13J）①上述核反应方程为___________。②质量亏损为_______________kg。参考答案：①

②7.某学生用螺旋测微器在测定某一金属丝的直径时，测得的结果如下图所示．则该金属丝的直径d=____mm.另一位学生用游标尺上标有20等分刻度的游标卡尺测一工件的长度，测得的结果如下图所示，则该工件的长度L=____mm参考答案：I．3.205（3.204～3.206）（1分）50.15（1分）I．螺旋测微器的固定刻度读数为3mm，可动刻度读数为0.01×20.5mm=0.205mm，所以最终读数为3.205mm．游标卡尺的主尺读数为50mm，游标读数为0.05×3=0.15mm，所以最终读数为50.15mm．8.沿一直线运动的物体，在第1s内以10m/s的速度做匀速直线运动，在随后的2s内以7m/s的速度做匀速直线运动，那么物体在2s末的瞬时速度为___________，在这3s内的平均速度为___________。参考答案：7m/s8m/s9.一条悬链长7.2m，从悬点处断开，使其自由下落，不计空气阻力．则整条悬链通过悬点正下方12.8m处的一点所需的时间是0.54s（g取10m/s2）参考答案：解：设链条的长度为L，悬链的下端到P点的距离是h，经t1链条的下端经过P点，则；；经t2链条的上端经过P点，此时悬链的总位移是h+L，则：h+L=gt22，；整条悬链通过悬点正下方12.8m处的P点所需的时间：△t=t2﹣t1=1.6s﹣1.06s=0.54s；故答案为：0.54s10.一个质量为50千克的人站立在静止于平静的水面上的质量为400千克船上，突然船上人以2米/秒的水平速度跳向岸，不计水的阻力，则船以_____

___米/秒的速度后退，若该人向上跳起，以人船为系统，人船的动量_________。（填守恒或不守恒）参考答案：0．25

；不守恒

11.如图（a）所示，阻值为R、匝数为n的圆形金属线圈与一个阻值为2R的电阻连接成闭合电路。线圈的半径为r1，在线圈中半径为r2的圆形区域存在垂直于线圈平面的匀强磁场（向里为正），磁感应强度B随时间t变化的关系如图（b）所示，图中B1、t1为已知量。导线电阻不计，则t1时刻经过电阻的电流方向为_________（选填“a→b”或“b→a”），电流的大小为___________。参考答案：b→a，

12.在“用DIS研究小车加速度与所受合外力的关系”实验中时，甲、乙两组分别用如图（a）、（b）所示的实验装置实验，重物通过细线跨过滑轮拉相同质量小车，位移传感器（B）随小车一起沿水平轨道运动，位移传感器（A）固定在轨道一端．甲组实验中把重物的重力作为拉力F，乙组直接用力传感器测得拉力F，改变重物的重力重复实验多次，记录多组数据，并画出a-F图像。（1）位移传感器（B）属于

。（填“发射器”或“接收器”）（2）甲组实验把重物的重力作为拉力F的条件是

。（3）图（c）中符合甲组同学做出的实验图像的是

；符合乙组同学做出的实验图像的是

。参考答案：（1）发射器（2分）（2）小车的质量远大于重物的质量（2分）（3）②（1分）；①（1分）13.某实验室新发现的一种放射性元素X，8天后实验人员发现它有３／４发生衰变，则它的半衰期为_______天，若对X加热，它的半衰期_______（填变大、变小或不变）。参考答案：4，不变三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学用打点计时器研究小车的匀变速直线运动，他将打点计时器接到频率为50Hz的交流电源上，实验时得到一条纸带如图，他在纸带上便于测量的地方选取第一个计数点，在这点下标明A，第六个点下标明B，第十一个点下标明C，第十六个点下标明D，第二十一个点下标明E．测量时发现B点已模糊不清，他只测得AC长为14.56cm，CD长为11.15cm，DE长为13.73cm．（1）为了探究匀变速直线运动的规律，该同学所取的计时点个数

（填字母序号）

A．偏少

B．偏多

C．合适（2）若小车是做匀变速直线运动，由该同学所测的实验数据，请你帮他求出：打C点时小车的瞬时速度vC=

m/s，小车的加速度a=

m/s2，AB的距离应为

cm，条A点时小车的瞬时速度vA=

m/s．（计算结果保留三位有效数字）参考答案：(1)A

(2)0.986；2.58；5.99；(3)0.470试题分析：（1）本实验根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，应多取一些数据，根据作差法求出加速度，再求平均值，而该同学只取两组数据，计数点偏少，故A正确；（2）由于第1个计数点，在该点下标明A，第6个点下标明B，第11个点下标明C，第16个点下标明D，第21个点下标明E，可知相邻的计数点间的时间间隔t=0.1s，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，得：由于AC间的时间间隔T=0.2s，CE间的时间间隔也为T=0.2s，根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，xDE-xCD=△x=aT2，a=2.58m/s2；（3）根据匀变速直线运动的推论公式xm-xn=（m-n）aT2，xDE-xCD=△x=2.58cmxCD-xAB=2△x所以：xAB=xCD-2△x=5.99cm根据匀变速直线运动速度时间公式得：vC=vA+2aT解得：vA=0.986-0.2×2.58=0.470m/s；考点：研究匀变速直线运动【名师点睛】要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，会根据作差法求出加速度，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用。15.在“验证力的平行四边形定则”实验中，需要将橡皮条的一端固定在水平木板上，将橡皮条的另一端系两根细绳，细绳的另一端都有绳套。先用一个弹簧测计勾住绳套，拉橡皮条的另一端到某一点并记下该点的位置；再用两个弹簧测力计分别勾住绳套，并互成角度的拉橡皮条。(1)(3分)某同学认为在此过程中必须注意以下几项：A两根细绳必须等长B橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上C在使用弹簧测力计时要注意使弹簧测力计与木板平面平行D在用两弹簧测力计同时拉细绳时要注意使两个弹簧测力计的读数相等E在用两个弹簧测力计同时拉细绳时必须将橡皮条的另一端拉到用一个弹簧测力计拉时记下的位置其中正确的是

。（填入相应的字母）(2)(3分)本实验采用的科学方法是（

）A理想实验法

B建立物理模型法

C控制变量法

D等效替代法参考答案：（1）CE

（2）D四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，质量均为m的小车与木箱紧挨着静止在光滑的水平冰面上，质量为2m的小明同学站在小车上用力向右迅速推出木箱后，小明和小车获得的速度大小为v，木箱在与右侧竖直墙壁发生碰撞后，以等大反向的速度反弹回来，最后木箱又被小明接住，求小明接住木箱后三者共同速度的大小。参考答案：17.无线电通信是利用电磁波信号可以在自由空间中传播的特性信息交换的一种通信方式．其中的“蓝牙”技术在生活中很常见，它实际上是一种短距离无线电技术，利用“蓝牙”技术，能够有效地简化掌上电脑、笔记本电脑和移动电话手机等移动通信终端设备之间的通信．“蓝牙”技术最明显的缺点是手距离限制，即设备间超过一定距离就无法通信，某中学物理学习小组设计了如下实验来研究移动设备的“蓝牙”通信能力，让两辆带有“蓝牙”通信能力且总质量相等的小车A、B分别沿图1所示的足够长的轨道a1和b1匀速运动，如图1所示，两车的速度分别为vA=10m/s和vB=5m/s同方向匀速行驶，两轨道的距离为d=5m，当两车的距离超过L=10m时两车就无法“蓝牙”通信．（1）若两车在直轨道上运动时所受的阻力大小与速度关系满足Ff=kv2（其中k为常数），求A、B两车在直轨道上匀速运动时发动机提供的机械功率之比为多少？（2）求两车在直轨道上同方向运动的过程中，最长能连续通信多少时间？（忽略信号传递的时间）（3）实验小组通过上述实验后发现，直线轨道会受场地的限制会影响实验的连续测试能力，决定将轨道改为圆形，如图2所示，让A、B两车分别在轨道a2和b2顺时针匀速圆周运动，轨道a2和b2的半径分别为R1=10m和R2=20m，求这种情形两车最长能连续通信多少时间？参考答案：解：（1）当牵引力等于阻力时，机车匀速运动，则有：P=Fv代入数值可得：（2）两车沿轨道方向的距离为X时，恰好能通信，由几何关系可知：L2=x2+d2代入数据解得：x=15m能连续通信时间t1，满足：vAt﹣vBt=2x代入数据解得：t=6s（3）两车在轨道做圆周运动的角速度分别为：如图所示，当两车恰能通信时分别位于M1和N1，由几何知识可知，△M1N1O为直角三形，其中α=60°，则两车能连续通信时间t′满足：ωAt′﹣ωBt′=2a解得：答：（1）A、B两车在直轨道上匀速运动时发动机提供的机械功率之比为8：1（2）最长能连续通信时间为6s（3）这种情形两车最长能连续通信时间为【考点】向心力；牛顿第二定律；功率、平均功率和瞬时功率．【分析】（1）当牵引力等于阻力时，小车做匀速运动，根据P=Fv=fv即可求的功率比值；（2）利用几何关系求的间距为L时沿轨道方向的距离即可求的时间；（3）根据v=ωr求的角速度，根据几何关系即可求的．18.一横截面积为S的气缸水平放置，固定不动，两个活塞A和B将气缸分隔为1、2两气室，温度均为27℃，达到平衡时1、2两气室长度分别为40cm和20cm，如图所示。在保持两气室温度不变的条件下，缓慢推动活塞A，使之向右移动6cm，不计活塞与气缸壁之间的摩擦，大气压强为1.0×105Pa。求：①活塞B向右移动的距离与气室2中