2021-2022学年山东省济宁市兖州第二中学高三物理期末试题含解析

2021-2022学年山东省济宁市兖州第二中学高三物理期末试题含解析一、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）如图所示，在正方形区域abcd内有方向垂直于纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场。在t＝0时刻，位于正方形中心O的离子源向平面abcd内各个方向发射出大量带正电的粒子，所有粒子的初速度大小均相同，粒子在磁场中做圆周运动的半径恰好等于正方形的边长，不计粒子的重力以及粒子间的相互作用力。已知平行于ad方向向下发射的粒子在t＝t0时刻刚好从磁场边界cd上某点离开磁场，下列说法正确的是A.粒子在该磁场中匀速圆周运动的周期为6t0B.粒子的比荷为C.粒子在磁场中运动的轨迹越长，对应圆弧的圆心角越大D.初速度方向正对四个顶点的粒子在磁场中运动时间最长参考答案：BC2.如图所示，在屏MN的上方有磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里．P为屏上的一个小孔．PC与MN垂直．一群质量为m、带电荷量为－q的粒子(不计重力)，以相同的速率v，从P处沿垂直于磁场的方向射入磁场区域．粒子入射方向在与磁场B垂直的平面内，且散开在与PC夹角为θ的范围内，则在屏MN上被粒子打中的区域的长度为（

）A.

B.C.

D.参考答案：D3.如图所示，一理想变压器的原副线圈匝数比为5∶1，正弦交流电源的内阻不计，电阻R1=R2=4Ω，R2消耗的功率为P2=100W，则（

）A．R1消耗的功率为100W

B．R1、R2中的电流之比为1∶5C．原线圈两端电压的最大值为100VD．交流电源的输出功率等于100W参考答案：B4.（多选）一物块以一定的初速度从光滑斜面底端a点上滑，最高可滑至b点，后又滑回至a点，c是ab的中点，如图所示，已知物块从a上滑至b所用时间为t，下列分析正确的是（）A．物块从c运动到b所用时间等于从b运动到c的时间B．物块上滑过程的加速度与下滑过程中的加速度等大反向C．物块下滑时从b运动至c时间为tD．物块上滑通过c点时的速度大小等于整个上滑过程中平均速度的大小参考答案：考点：匀变速直线运动规律的综合运用；平均速度．专题：直线运动规律专题．分析：分析物体的受力情况，从而明确物体的加速度及往返过程的运动情况，即可求得时间及平均速度．解答：解：A、由于小球只受重力和支持力，故小球的加速度方向始终相同，均为a=gsinθ，方向向下；故bc和cb过程是可逆的；故物块从c运动到b所用时间等于从b运动到c的时间；故A正确，B错误；C、由b到a过程是初速度为零的匀加速直线运动，则可知tbc：tca=1：（﹣1）；而tbc+tca=t；解得：tbc=；故C正确；D、由于C是位移中点，而不是时间中点，故物块上滑通过c点时的速度在于整个上滑过程中平均速度的大小；故D错误；故选：AC．点评：本题很好的考查了匀变速直线运动的可逆性及一些规律的应用，特别是平均速度公式的应用一定能熟练掌握．5.（多选）如图，电路中定值电阻阻值R大于电源内阻阻值r．闭合电键后，将滑动变阻器滑片向下滑动，理想电压表V1、V2、V3示数变化量的绝对值分别为△U1、△U2、△U3，理想电流表示数变化量的绝对值为△I，则（）A．△U2=△U1+△U3B．=R+rC．电源输出功率先增大后减小D．和保持不变参考答案：考点：闭合电路的欧姆定律．专题：恒定电流专题．分析：理想电压表内阻无穷大，相当于断路．理想电流表内阻为零，相当短路．分析电路的连接关系，根据欧姆定律分析．解答：解：A、V2测量路端电压，V1测量R的电压，V3测量滑动变阻器的电压，根据闭合电路欧姆定律得：△U2=△U1+△U3+△Ur，故A错误；B、根据闭合电路欧姆定律得：U3=E﹣I（r+R），则得：．故B正确．C、当外电路电阻等于内阻时，电源输出功率最大，而电路中定值电阻阻值R大于电源内阻阻值r，所以将滑动变阻器滑片向下滑动，功率变大，故C错误；D、根据欧姆定律得：=R，不变，根据闭合电路欧姆定律得：：U2=E﹣Ir，则得：=r，不变，故D正确；故选：BD．点评：本题是电路的动态分析问题，关键要搞清电路的结构，明确电表各测量哪部分电路的电压或电流，根据闭合电路欧姆定律进行分析．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.质量为100kg的小船静止在水面上，船两端有质量40kg的甲和质量60kg的乙，当甲、乙同时以3m/s的速率向左、向右跳入水中后，小船的速度大小为0.6m/s，方向是向左．参考答案：考点：运动的合成和分解．专题：运动的合成和分解专题．分析：根据动量守恒定律分析，甲乙船三者组成的系统动量守恒．解答：解：甲乙船三者组成的系统动量守恒．规定向左为正方向．设小船的速度大小为v，由动量守恒定律有：0=m甲v甲+m乙v乙+mv

0=40×3﹣60×3+100v解得：v=0.6m/s．速度v为正值，说明方向向左．故答案为：0.6，向左．点评：解决本题的关键熟练运用动量守恒定律，注意动量的失量性，与速度的正负是解题的关键．7.如图（a）所示为某同学设计的电子秤原理图，其中E是电动势为3V的电源（内阻不计），A是电流表（在设计中计划被改成电子秤的示数表盘），R0是阻值为5Ω定值电阻，R是一根长为6cm、阻值为15Ω的均匀电阻丝。c是一根金属弹簧（电阻不计），其压缩量ΔL与所受压力F之间的关系如图（b）所示，c顶端连接有一个塑料盘。制作时调整弹簧的位置，使之不称重物时滑片P刚好在电阻丝的a端。（计算中g取10m/s2）（1）当电流表示数为0.3A时，所称重物的质量为____________；（2）该设计中使用的电流表的量程最小为__________，该电子秤的称量范围为____________；（3）将电流表的表盘改制成的电子秤示数盘有哪些特点？（请至少写出两个）参考答案：（1）2kg（2）0.6A，0~6kg（3）刻度不均匀、左大右小、刻度盘最左侧部分区域无刻度等8.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：

9.(1)如图11所示是日光灯的电路图，它主要是由灯管、镇流器和起动器组成的，镇流器是一个带铁芯的线圈，起动器的构造如图8．为了便于起动，常在起动器两极并上一纸质电容器C.某班教室的一盏日光灯出现灯管两端亮而中间不亮的故障，经检查发现灯管是好的，电压正常，镇流器无故障，其原因可能是

，你能用什么简易方法使日光灯正常发光？

。

（2）如图12是测定自感系数很大的线圈直流电阻的电路，两端并联一只电压表（电压表的内阻RV很大），用来测电感线圈的直流电压，在测量完毕后将电路解体时.若先断开S1时，则

(填电压表或电流表)将可能损坏。参考答案：(1)电容器C击穿而短路或起动器被短路。将电容器C撤除或更换起动器等。

（2）电压表10.一列向右传播的简谐波在t＝1s时刻的波形如图所示，再经过0.7s，x=7m处的质点P第一次从平衡位置向上振动，此时O处质点处于

(选填“波峰”、“波谷”、“平衡位置”)，这列波的周期T=

s。参考答案：平衡位置（2分）0.2s（2分）机械波考查题。G2 由波形图和传播方向可知：波长为2m，从A点到P点相距3个波长，要使它第一次从平衡位置向上振动，经历了3.5个周期，即有：，由此可知O处质点正在平衡位置。求解本题的关键是识波形，读出波长，根据不同时刻的波形图求出波的振动周期，也就是要会画出不同时刻的波形图，这样根据波的传播就可求出相关答案了。11.有一列简谐横波在弹性介质中沿x轴正方向以速率v=10m/s传播，某时刻的波形如图所示，把此时刻作为零时刻，质点A的振动方程为y=

m.参考答案：12.已知地球质量为M，万有引力恒量为G，地球半径为R，人造卫星在高空绕地球运行的轨道半径为r，则其绕地球运行的环绕速度V=

，在地球表面附近运行的人造卫星的第一宇宙速度V1=

。参考答案：，13.在测定通电螺线管内部磁感应强度的实验中，将磁传感器探头从通电螺线管轴线上某位置开始逐渐放入内部，记下移动距离和对应的磁感应强度。（1）磁感应强度随移动距离变化最快的位置应在螺线管的

（选填“中点”或“两端”）。（2）本实验中使用的磁传感器测量值受磁场与传感器探头夹角的影响，对比测定螺线管内部磁场，已知通电螺线管外磁感线分布如粗实线所示，测量外部某位置A的磁感应强度大小，操作正确的是图

。参考答案：（1）两端(2)甲三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（16分）如图所示，物块A和B通过一根轻质不可伸长的细绳连接，跨放在质量不计的光滑定滑轮两侧，质量分别为mA=2kg、mB=1kg。初始时A静止与水平地面上，B悬于空中。先将B竖直向上再举高h=1.8m（未触及滑轮）然后由静止释放。一段时间后细绳绷直，A、B以大小相等的速度一起运动，之后B恰好可以和地面接触。取g=10m/s2。（1）B从释放到细绳绷直时的运动时间t；（2）A的最大速度v的大小；（3）初始时B离地面的高度H。参考答案：（1）；（2）；（3）。试题分析：（1）B从释放到细绳刚绷直前做自由落体运动，有：解得：（2）设细绳绷直前瞬间B速度大小为vB，有细绳绷直瞬间，细绳张力远大于A、B的重力，A、B相互作用，总动量守恒：绳子绷直瞬间，A、B系统获得的速度：之后A做匀减速运动，所以细绳绷直瞬间的速度v即为最大速度，A的最大速度为2m/s。15.（选修3—5）（5分）如图所示，球1和球2从光滑水平面上的A点一起向右运动，球2运动一段时间与墙壁发生了弹性碰撞，结果两球在B点发生碰撞，碰后两球都处于静止状态。B点在AO的中点。（两球都可以看作质点）

求：两球的质量关系

参考答案：解析：设两球的速度大小分别为v1，v2，则有

m1v1=m2v2

v2=3v1

解得：m1=3m2四、计算题：本题共3小题，共计47分16.一个做匀加速直线运动的物体，在最初连续相等的两个时间间隔内，通过的位移分别是24m和64m，每一个时间间隔为4s，求物体运动的初速度和加速度．参考答案：解：由题，物体做匀加速直线运动，时间间隔T=4s，第1个4s位移x1=24m，第2个4s的位移x2=64m根据推论△x=aT2得：x2﹣x1=aT2得到：a=m/s2=2.5m/s2又x1=v0T+aT2得到：=代入解得：v0=1m/s答：初速度v0为1m/s，加速度a为2.5m/s2．【考点】匀变速直线运动规律的综合运用；匀变速直线运动的位移与时间的关系．【分析】物体做匀加速直线运动，在连续两个4s的时间间隔内所通过的位移分别为24m和64m，根据推论△x=aT2求出加速度，再由位移公式求出这个物体的初速度．17.如图所示，光滑水平面上有一质量M=4m的带有四分之一光滑圆弧轨道的平板车，车的上表面是一段长L的粗糙水平轨道，圆弧轨道与水平轨道在O′点相切．一质量为m的小物块（可视为质点）从平板车的右端以水平向左的初速度滑上平板车，恰能到达圆弧轨道的最高点A，小物块最终到达平板车最右端并与平板车相对静止．已知小物块与水平轨道间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，求：

（1）小物块滑上平板车的初速度v0的大小．

（2）光滑圆弧轨道半径R．参考答案：（2）平板车和小物块组成的系统水平方向动量守恒，设小物块到达圆弧最高点A时，二者的共同速度由动量守恒得：

④………………（3分）由能量守恒得：

⑤联立①②并代入数据解得：

⑥注：④式没有列出与①式共用扣掉3分18.如图1所示，地面不光滑，大小可忽略的铁块A静止放在木板B的最左端，mA=1kg，mB=1kg．设最大静摩擦力等于滑动摩擦力．已知木板B与地面间的动摩擦因数μ1=0.1，铁块A与木板B之间的动摩擦因数μ2=0.4，取g=10m/s2．现给A施加一个水平向右的力F．则：（1）若力F恒为3N，求A、B的加速度大小及方向；（2）若力F恒为8N，经1s铁块A恰好运动到木板B的最右端，求木板B的长度；（3）若力F从零开始逐渐增加，且木板B足够长．试通过分析与计算，在图2中作出铁块A受到的摩擦力f随力F大小变化的图象．参考答案：考点：牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系；滑动摩擦力．专题：牛顿运动定律综合专题．分析：（1）对整体受力分析，由牛顿第二定律可求得加速度的大小及方向；