2021年山东省聊城市茌平县实验中学高三物理上学期期末试卷含解析

2021年山东省聊城市茌平县实验中学高三物理上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.（多选）质量为m，电量为q的带正电小物块在磁感强度为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场中，沿动摩擦因数为μ的绝缘水平面以初速度v0开始向左运动，如图所示．物块经时间t移动距离S后停了下来，设此过程中，q不变，则

（

）

A．S>

B．S<C．t＞

D．t＜参考答案：BC2.如图为英国物理学家查德威克发现中子的实验示意图，利用钋（）衰变放出的α粒子轰击铍()时产生了未知射线。查德威克曾用这种射线分别轰击氢原子()和氮原子(），结果打出了一些氢核和氮核。他测量了被打出的氢核和氮核的速度，并认为速度最大昀氢核和氮核是由未知射线中的粒子分别与它们发生弹性正碰的结果，设氢核的最大速度为VH，氮核的最大速度为VN，氢核和氮核在未被打出前可认为是静止的。查德威克运用能量和动量的知识推算了这种未知粒子的质量。设氢原子的质量为m，以下说法正确的是A.钋的衰变方程为B.图中粒子A是中子C.未知粒子的质量为mD.未知粒子的质量为m参考答案：BC【详解】根据质量数和电荷数守恒可知，A中的核反应是错误的，选项A错误；根据题意可知，图中不可见粒子A是中子，选项B正确；氢原子的质量为m，则氮核的质量为14m，设未知射线粒子的质量为m0，碰前速度为v0，则由动量守恒和能量守恒可知：m0v0=m0v1+mvH；；联立解得：；同理未知射线与氮核碰撞时，氮核的速度：；由两式可得：，故选项C正确，D错误；故选BC.3.（多选）光学是一门有悠久历史的学科，它的发展史可追溯到2000多年前。下列有关光的一些现象中说法正确的是A．用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象B．在光导纤维束内传送图象是利用光的全反射现象C．用三棱镜观察太阳光谱是利用光的折射现象D．电视机遥控器是利用发出紫外线脉冲信号来变换频道的E．在太阳光照射下，水面上油膜出现彩色花纹是光的色散现象参考答案：BCE4.力敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，有位同学利用力敏电阻设计了判断小车运动状态的装置，其工作原理如图（a）所示，将力敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车s上，中间放置一个绝缘重球。小车向右做直线运动过程中，电流表示数如图（b）所示，下列判断正确的是（

）t

（A）从到时间内，小车做匀速直线运动（B）从到时间内，小车做匀加速直线运动（C）从到时间内，小车做匀速直线运动（D）从到时间内，小车做匀加速直线运动参考答案：D5.（单选）放在水平地面上的一物块，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系和物块速度v与时间t的关系如图所示。取重力加速度g＝10m/s2。由此两图线可以求得物块的质量m和物块与地面之间的动摩擦因数μ分别为（

）A．m＝0.5kg，μ＝0.4

B．m＝0.5kg，μ＝0.2C．m＝1kg，μ＝0.2

D．m＝1.5kg，μ＝参考答案：A当拉力F=1N时，物体静止不动，当F=2N时物体做匀速运动，则摩擦力f=2N，f=μmg，在t=2s到t=4s间，有F-f=ma，a=2m/s2，两个公式联立可知m＝0.5kg，μ＝0.4，A对；二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，A、B两点相距0.1m，AB连线与电场线的夹角θ＝60°，匀强电场的场强E＝100V/m，则A、B间电势差UAB＝____V。参考答案：-5V

由图示可知，BA方向与电场线方向间的夹角为：θ=60°，BA两点沿电场方向的距离为：d=Lcosθ，BA两点间的电势差为：UBA=Ed=ELcosθ=100V/m×0.1m×cos60°=5V，故AB间的电势差为：UAB=-UBA=-5V。故选。7.如图所示，一轻绳两端各系重物A和B，挂在汽车顶部的定滑轮上，绳的质量及滑轮摩擦均不计，mA>mB，A静止在汽车底板上，轻绳呈竖直方向。当汽车在水平公路上匀速行驶时，A对汽车底板的压力为________，汽车以加速度a向右匀加速运动时，A仍在原来的位置相对车底静止，此时A对车底的压力为_________。参考答案：8.一行星绕某恒星做圆周运动。由天文观测可得其运行的周期为T、线速度的大小为v，已知引力常量为G，则行星运动的轨道半径为__________，恒星的质量为__________。参考答案：，9.某兴趣小组为测一遥控电动小车的额定功率，进行了如下实验：①用天平测出电动小车的质量为0.4kg；②将电动小车、纸带和打点计时器按如图甲所示安装；③接通打点计时器(其打点周期为0.02s)；④使电动小车以额定功率加速运动，达到最大速度一段时间后关闭小车电源，待小车静止时再关闭打点计时器(设在整个过程中小车所受的阻力恒定)．在上述过程中，打点计时器在纸带上所打的点迹如图乙、图丙所示，图中O点是打点计时器打的第一个点．请你分析纸带数据，回答下列问题：(1)该电动小车运动的最大速度为________m/s.

(2)该电动小车运动过程中所受的阻力为________N.(3)该电动小车的额定功率为________W.参考答案：(1)1.5(或1.50)(2)1.6(或1.60)(3)2.4(或2.40)10.在测定匀变速直线运动加速度的实验中，选定一条纸带如图所示，每相邻两个记数点之间有四个点未打出，其中0、1、2、3、4、5、6都为记数点，电源频率为50HZ．测得：x1=1.40cm，x2=1.90cm，x3=2.38cm，x4=2.88cm，x5=3.39cm，x6=3.87cm．（1）在计时器打出点4时，小车的速度为：v4=0.314m/s．（2）该匀变速直线运动的加速度的大小a=0.496m/s2．（结果均保留三位有效数字）参考答案：考点：测定匀变速直线运动的加速度．版权所有专题：实验题；直线运动规律专题．分析：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，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，可以求出打纸带上4点时小车的瞬时速度大小．解答：解：电源频率为50Hz，打点时间间隔是0.02s，由于两相邻计数点间有四个点未画出，相邻计数点间的时间间隔t=0.02×5=0.1s，匀变速直线运动某段时间内的平均速度等于该段时间中间时刻的瞬时速度，在计时器打出点4时，小车的速度为：v4==≈0.314m/s；由匀变速直线运动的推论公式：△x=at2可知，加速度的大小：a===≈0.496m/s2，故答案为：0.314；0.496．11.在飞轮制造中有一个定重心的工序，该工序的目的是使飞轮的重心发生微小的位移，以使它准确定位于轮轴上．如图所示放置在竖直平面内的一个质量为M、半径为R的金属大飞轮．用力推动一下飞轮，让飞轮转动若干周后停止．多次试验，发现飞轮边缘上的标记A总是停在图示位置．根据以上情况，工人在轮缘边上的某点E处，焊上质量为m的少量金属（不计焊锡质量）后，再用力推动飞轮，当观察到

的现象时，说明飞轮的重心已调整到轴心上了．请在图上标出E的位置；为使飞轮的重心回到轴心上，还可以采用其他的方法，如可以在轮缘边上某处Q点，钻下质量为m/的少量金属．则钻下的质量m/=

，并在图上标出Q点的位置．参考答案：

答案：A最终可以停留在任何位置

m

12.北京时间2011年3月11日在日本海域发生强烈地震，并引发了福岛核电站产生大量的核辐射，经研究，其中核辐射的影响最大的是铯137（），可广泛散布到几百公里之外，且半衰期大约是30年左右）．请写出铯137发生β衰变的核反应方程：

▲

．如果在该反应过程中释放的核能为，则该反应过程中质量亏损为

▲

．（已知碘（I）为53号元素，钡（）为56号元素）

参考答案：

（2分）

13.．已知地球自转周期为T，地球半径为R，引力常量为G，地球同步卫星离地面的高度约为地球半径的6倍，则地球同步卫星的速度大小为____________；地球的质量为___________。参考答案：，三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学利用图甲所示的实验装置，探究物块在水平桌面上的运动规律。物块在重物的牵引下开始运动，重物落地后，物块再运动一段距离停在桌面上（尚未到达滑轮处）。从纸带上便于测量的点开始，每5个点取1个计数点，相邻计数点间的距离如图所示。打点计时器电的频率为50Hz。（所有计算保留三位有效数字）（1）通过分析纸带数据，可判断物块在相邻计数点

和

之间某时刻开始减速。（2）计数点5对应的速度大小为

m/s，计数点6对应的速度大小为

m/s。（3）物块减速运动过程中加速度的大小为

m/s2，参考答案：

【知识点】探究小车速度随时间变化的规律．A7【答案解析】（1）6、7

（2）1.00m/s

1.20m/s（3）2.00m/s2

解析：：①从纸带上的数据分析得知：在点计数点6之前，两点之间的位移逐渐增大，是加速运动，在计数点7之后，两点之间的位移逐渐减小，是减速运动，所以物块在相邻计数点6和7之间某时刻开始减速；②v5==1.00m/s

v6=m/s=1.16m/s

③由纸带可知，计数点7往后做减速运动，根据作差法得：

a==-2.00m/s2．所以物块减速运动过程中加速度的大小为2.00m/s2【思路点拨】①由纸带两个点之间的时间相同，若位移逐渐增大，表示物体做加速运动，若位移逐渐减小，则表示物体做减速运动；②用平均速度代替瞬时速度的方法求解瞬时速度；③用作差法求解减速过程中的加速度；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，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用．15.（实验）（2014?东城区一模）在做“用油膜法估测分子大小”的实验中，已知实验室中使用的酒精油酸溶液的浓度为A，N滴溶液的总体积为V．在浅盘中的水面上均匀撒上痱子粉，将一滴溶液滴在水面上，待油膜稳定后，在带有边长为a的正方形小格的玻璃板上描出油膜的轮廓（如图所示），测得油膜占有的正方形小格个数为X．①用以上字母表示油酸分子的大小d=

．②从图中数得X=

．参考答案：①d=②62用油膜法估测分子的大小解：①由题意可知，一滴这种纯油酸的体积为：V0=油膜的面积为S=Xa2，由于形成单分子油膜，则油膜的厚度即为油酸分子的直径为d==．②在围成的方格中，不足半个舍去，多于半个的算一个，从图中数得油膜占有的小正方形个数为X=62．故答案为：①d=②62四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图19所示，在水平向左、电场强度为E的匀强电场中，竖直固定着一根足够长的粗糙绝缘杆，杆上套着一个质量为m、带有电荷量-q的小圆环，圆环与杆间的动摩擦因数为μ。（1）由静止释放圆环，圆环沿杆下滑，求圆环下滑过程中受到的摩擦力f；（2）若在匀强电场E的空间内再加上磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，圆环仍由静止开始沿杆下滑。求：①圆环刚开始运动时加速度a0的大小；②圆环下滑过程中的最大动能Ek。参考答案：（1）在水平方向圆环受到的弹力N=qE

则摩擦力f=μN=μqE

（3分）（2）①圆环刚开始运动时不受洛伦兹力，因此，摩擦力大小f=μqE在竖直方向，由牛顿第二定律

（1分）解得

（2分）②当重力与滑动摩擦力平衡时，圆环速度最大，动能最大。即

（1分）最大速度

（2分）最大动能Ek=

（1分）17.如图所示，在纸面内建立直角坐标系xOy，以第Ⅲ象限内的直线OM（与负x轴成45°角）和正y轴为界，在x＜0的区域建立匀强电场，方向水平向左，场强大小E=0.32V/m；以直线OM和正x轴为界，在y＜0的区域建立垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B=0.1T，一不计重力的带负电粒子，从坐标原点O沿y轴负方向以v0=2×103m/s的初速度射入磁场，已知粒子的比荷为q/m=5×106C/kg，求：（1）粒子第一次经过磁场边界时的位置坐标（2）粒子在磁场区域运动的总时间（3）粒子最终离开电磁场区域时的位置坐标参考答案：（）,,（）18.质量为8.6kg的箱子放在水平地面上，现用与水平方向夹角θ=37°的力F斜向上拉箱子，使之加速运动，1s末撤去拉力，箱子的速度-时间图像如右图所示。求（1）0-3s的位移箱子和地面的滑动摩擦因数力F的大小参