2021年山東省青島市第七中學(xué)高三物理期末試卷含解析

1、2021年山東省青島市第七中學(xué)高三物理期末試卷含解析一、 選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1. 豎直絕緣壁上的Q點(diǎn)有一固定的質(zhì)點(diǎn)A，在Q的正下方P點(diǎn)用絲線懸掛另一質(zhì)點(diǎn)B，已知PA=PB，A、B兩質(zhì)點(diǎn)因帶電而互相排斥，致使懸線和豎直方向成角，（如圖所示），由于漏電使A、B兩質(zhì)點(diǎn)的帶電量逐漸減少，在電荷漏完之前懸線對懸點(diǎn)P的拉力大小。則（ ）A、逐漸減小 B、逐漸增大 C、保持不變 D、先變小后變大參考答案：C2. 在某駕校的訓(xùn)練場地上，有一段圓弧形坡道，如圖所示，若將同一輛車先后停放在a點(diǎn)和b點(diǎn)，下述分析和比較正確的是 （ ） A車在a點(diǎn)受坡道的支持力大于在

2、b點(diǎn)受的支持力 B車在a點(diǎn)受坡道的摩擦力大于在b點(diǎn)受的摩擦力C車在a點(diǎn)受到的合外力大于在b點(diǎn)受的合外力D車在a點(diǎn)受的重力的下滑分力大于在b點(diǎn)受的重力的下滑分力參考答案：A3. 一架戰(zhàn)斗機(jī)在一懸崖區(qū)域進(jìn)行投彈訓(xùn)練，懸崖壁可看作一個(gè)豎直面，戰(zhàn)斗機(jī)以恒定速度沿著與懸崖平面垂直的方向向著懸崖水平飛行，先后釋放炸彈P和炸彈Q，釋放P和Q的時(shí)間間隔為t；P和Q均擊在懸崖壁上，且擊中的時(shí)間間隔為t，擊中點(diǎn)間距為H。不計(jì)空氣阻力，重力加速度已知。根據(jù)以上信息可以判斷出或求出At t Bt t CP離開飛機(jī)到擊中懸崖的時(shí)間 DQ離開飛機(jī)到擊中懸崖下落的高度參考答案：4. 兩根無限長且電阻不計(jì)、間距為L的平行導(dǎo)軌

3、左端與一阻值為R的定值電阻相連，導(dǎo)軌間分布著如圖所示、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，圖中虛線為正弦曲線，一根電阻為R的導(dǎo)體棒以速度V在導(dǎo)軌上向右勻速滑行（接觸電阻不計(jì)），交流電壓表及交流電流表均為理想電表，則A回路中的電流為正弦式交流電B棒兩端的電壓為BLV/4C電流表的示數(shù)為D當(dāng)棒運(yùn)動到圖中虛線位置時(shí)電壓表的示數(shù)為0參考答案：B5. 一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波，質(zhì)點(diǎn)振幅為2cm，已知在t=0時(shí)刻相距4cm的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)a、b的位移都是1cm，但速度方向相反，其中a質(zhì)點(diǎn)的速度沿y軸負(fù)方向，如圖2所示。則Aa、b兩質(zhì)點(diǎn)平衡位置間距離為半波長的奇數(shù)倍Bt=0時(shí)刻，a、b兩質(zhì)點(diǎn)的加速度相同Ca質(zhì)點(diǎn)的速度

4、最大時(shí)，b質(zhì)點(diǎn)的速度為零來源:學(xué)&科&網(wǎng)D當(dāng)b質(zhì)點(diǎn)的位移為+2cm時(shí)，a質(zhì)點(diǎn)的位移為正參考答案：B二、 填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6. 某興趣小組用如題1圖所示裝置驗(yàn)證動能定理（1）有兩種工作頻率均為50Hz的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器供實(shí)驗(yàn)選用：A電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器B電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器為使紙帶在運(yùn)動時(shí)受到的阻力較小，應(yīng)選擇_（選填“A”或“B”）（2）保持長木板水平，將紙帶固定在小車后端，紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔實(shí)驗(yàn)中，為消除摩擦力的影響，在砝碼盤中慢慢加入沙子，直到小車開始運(yùn)動同學(xué)甲認(rèn)為此時(shí)摩擦力的影響已得到消除同學(xué)乙認(rèn)為還應(yīng)從盤中取出適量沙子，直至輕推小車觀察到小車做勻速運(yùn)動看法正確的同學(xué)

5、是_（選填“甲”或“乙”）（3）消除摩擦力影響后，在砝碼盤中加入砝碼接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，松開小車，小車運(yùn)動紙帶被打出一系列點(diǎn)，其中的一段如題2圖所示圖中紙帶按實(shí)際尺寸畫出，紙帶上A點(diǎn)的速度vA=_m/s（4）測出小車的質(zhì)量為M，再測出紙帶上起點(diǎn)到A點(diǎn)的距離為L小車動能的變化量可用Ek=算出砝碼盤中砝碼的質(zhì)量為m，重力加速度為g；實(shí)驗(yàn)中，小車的質(zhì)量應(yīng)_（選填“遠(yuǎn)大于”“遠(yuǎn)小于”或“接近”）砝碼、砝碼盤和沙子的總質(zhì)量，小車所受合力做的功可用W=mgL算出多次測量，若W與Ek均基本相等則驗(yàn)證了動能定理參考答案： (1). B (2). 乙 (3). 0.31（0.300.33都算對） (4). 遠(yuǎn)大

6、于【詳解】(1)為使紙帶在運(yùn)動時(shí)受到的阻力較小，應(yīng)選電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器即B；(2)當(dāng)小車開始運(yùn)動時(shí)有小車與木板間的摩擦為最大靜摩擦力，由于最大靜摩擦力大于滑動摩擦力，所以甲同學(xué)的看法錯(cuò)誤，乙同學(xué)的看法正確；(3)由圖可知，相鄰兩點(diǎn)間的距離約為0.62cm，打點(diǎn)時(shí)間間隔為0.02s，所以速度為 ；(4)對小車由牛頓第二定律有：，對砝碼盤由牛頓第二定律有： 聯(lián)立解得：，當(dāng)時(shí)有：，所以應(yīng)滿足：。7. 一個(gè)高能光子，經(jīng)過重核附近時(shí)與原子核場作用，能產(chǎn)生一對正負(fù)電子，請完成相應(yīng)的反應(yīng)方程：_已知電子質(zhì)量，光在真空中的傳播速度為速為，則光子的能量至少為_J參考答案： (1). (2). 1.6410-13J

7、.解：一個(gè)高能光子，經(jīng)過重核附近時(shí)與原子核場作用，能產(chǎn)生一對正負(fù)電子， 根據(jù)質(zhì)能關(guān)系得，光子的能量至少為mc2=2mec2=1.6410-13J.8. 如圖所示，在光滑小滑輪C正下方相距h的A處固定一電量為Q的點(diǎn)電荷，電量為q的帶電小球B，用絕緣細(xì)線拴著，細(xì)線跨過定滑輪，另一端用適當(dāng)大小的力拉住，使小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，這時(shí)小球與A點(diǎn)的距離為R，細(xì)線CB與AB垂直。（靜電力恒量為K，環(huán)境可視為真空），則小球所受的重力的大小為_，若小球所受的重力為G，緩慢拉動細(xì)線（始終保持小球平衡）直到小球剛到滑輪的正下方過程中，拉力所做的功為_。參考答案：；或9. 一木塊靜止于光滑水平面上，一顆子彈沿水平方向飛來

8、射入木塊中，當(dāng)子彈進(jìn)入木塊深度最大值為2厘米時(shí)，木塊沿水平面恰好移動距離1厘米。在上述過程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能與子彈損失的動能之比為 。參考答案： 答案：2:310. 如圖所示，M為理想變壓器，電表均可視為理想表，輸入端a、b接正弦交流電源時(shí)，原、副線圈中電壓表的示數(shù)分別為U1和U2，則原線圈與副線圈的匝數(shù)之比等于_；當(dāng)滑動變阻器的滑片P向上滑動時(shí)，電流表A1的示數(shù)I1變化情況是_。（選填“變大”、“變小”或“不變”）參考答案：答案：U1U2；變大11. （4分）在靜電場中有abc三點(diǎn)，有一個(gè)電荷q1=310-8 C，自a移到b，電場力做功310-6 J另有一個(gè)電荷q2=-110-8 C，自a移

9、到c，電場力做功310- J，則abc三點(diǎn)的電勢由高到低的順序是 ,bc兩點(diǎn)間的電勢差Ubc為 V。參考答案： cab -400v12. 豎直上拋運(yùn)動，可看成是豎直向上的 和一個(gè)豎直向下 的運(yùn)動的合運(yùn)動參考答案：勻速直線運(yùn)動，自由落體運(yùn)動13. 勻強(qiáng)電場中有M、N、P三點(diǎn)，連成一個(gè)直角三角形，MN=4cm，MP=5cm，如圖所示，把一個(gè)電量為2109C的檢驗(yàn)電荷從M點(diǎn)移到N點(diǎn)，電場力做功8109J，從M點(diǎn)移到P點(diǎn)電場力做功也是8109J則勻強(qiáng)電場的方向由N指向M，電場強(qiáng)度大小為100N/C參考答案：解：根據(jù)電場力做功的公式得：UMN=V=4V，而從M移到P時(shí)，電場力做功也為8109J，所以UM

10、P=4V，所以N、P兩點(diǎn)為等勢點(diǎn)，且N點(diǎn)的電勢大于M點(diǎn)的電勢，即場強(qiáng)方向由N指向M；有：E=100N/C故答案為：由N指向M，100三、 實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14. 某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置來測量勻加速直線運(yùn)動的加速度。滑塊上的左右兩端各有一個(gè)完全一樣的遮光板，若光線被遮光板遮擋，光電傳感器會輸出高電平。滑塊在細(xì)線的牽引下向左加速運(yùn)動，遮光板l、2分別經(jīng)過光電傳感器時(shí)，通過計(jì)算機(jī)可以得到如圖乙所示的電平隨時(shí)間變化的圖像。實(shí)驗(yàn)前，接通氣源，將滑塊(不掛鉤碼)置于氣墊導(dǎo)軌上，輕推滑塊，則圖乙中的t1、t2、t3、t4間滿足關(guān)系 則說明氣墊導(dǎo)軌已經(jīng)水平。如圖丙所示

11、，用游標(biāo)卡尺測量遮光板的寬度d= mm。掛上鉤碼后，將滑塊由如圖甲所示位置釋放，通過光電傳感器和計(jì)算機(jī)得到的圖像如圖乙所示，若t1、t2、t3、t4和d已知，則遮光板1和遮光板2在經(jīng)過光電傳感器過程中的平均速度分別為 、 。(用已知量的字母表示)在情況下，滑塊運(yùn)動的加速度a= (用已知量的字母表示)參考答案：)實(shí)驗(yàn)前需要平衡摩擦力，要求不掛鉤碼時(shí)滑塊做勻速運(yùn)動，則兩遮光板的擋光時(shí)間相等，有。游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為10mm，游標(biāo)尺上第15個(gè)刻度和主尺上某一刻度對齊，游標(biāo)讀數(shù)為0.0515mm=0.75mm，所以最終讀數(shù)為：主尺讀數(shù)+游標(biāo)尺讀數(shù)=10mm+0.75mm=10.75mm.遮光板1和遮光

12、板2在經(jīng)過光電傳感器過程中的平均速度等于各自擋光時(shí)間中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度，由勻變速直線運(yùn)動的速度公式可知，進(jìn)而可解得加速度a。15. 一毫安表頭滿偏電流為9.90 mA，內(nèi)阻約為300 要求將此毫安表頭改裝成量程為1 A的電流表，其電路原理如圖所示。圖中，是量程為2 A的標(biāo)準(zhǔn)電流表，R0為電阻箱，R為滑動變阻器，S為開關(guān)，E為電源。（1）完善下列實(shí)驗(yàn)步驟：將虛線框內(nèi)的實(shí)物圖按電路原理圖連線； 將滑動變阻器的滑動頭調(diào)至 端（填“a”或“b”），電阻箱R0的阻值調(diào)至零；合上開關(guān)；調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑動頭，增大回路中的電流，使標(biāo)準(zhǔn)電流表讀數(shù)為1 A；調(diào)節(jié)電阻箱R0的阻值，使毫安表指針接近滿偏，此時(shí)標(biāo)準(zhǔn)電

13、流表的讀數(shù)會 （填“增大”、“減小”或“不變”）；多次重復(fù)步驟，直至標(biāo)準(zhǔn)電流表的讀數(shù)為 ，同時(shí)毫安表指針滿偏。（2）回答下列問題：在完成全部實(shí)驗(yàn)步驟后，電阻箱使用阻值的讀數(shù)為3.1 ，由此可知毫安表頭的內(nèi)阻為 。用改裝成的電流表測量某一電路中的電流，電流表指針半偏，此時(shí)流過電阻箱的電流為 A。對于按照以上步驟改裝后的電流表，寫出一個(gè)可能影響它的準(zhǔn)確程度的因素： 。 參考答案：答案：（1）連線如圖； b；減??；1 A （2）310 ；0.495（0.4940.496均可）；例如：電阻箱和滑動變阻器的阻值不能連續(xù)變化；標(biāo)準(zhǔn)表和毫安表的讀數(shù)誤差；電表指針偏轉(zhuǎn)和實(shí)際電流的大小不成正比等等。解析：（1）

14、將滑動變阻器的滑動頭調(diào)至b點(diǎn)是為了保護(hù)毫安表；在調(diào)節(jié)電阻箱時(shí)，由于接入回路的電阻增加，故電流表電流會減??；為了能成功改裝為1A的量程的電流表，需要通過調(diào)節(jié)滑動變阻器使標(biāo)準(zhǔn)電流表示數(shù)回到1A；（2）電阻箱的電阻讀數(shù)為3.1，此時(shí)毫安表滿偏，電阻箱上的電流為1000mA9.9mA=990.1mA，根據(jù)并聯(lián)電阻值與電流值成反比，可計(jì)算毫安表的內(nèi)阻為310；若毫安表半偏，電阻箱的電流也減半為495mA=0.495A；本實(shí)驗(yàn)可能因電阻箱和滑動變阻器的阻值不能連續(xù)變化，導(dǎo)致標(biāo)準(zhǔn)電流表的示數(shù)無法精準(zhǔn)顯示1A，還有電表本身讀數(shù)上的誤差，以及電表指針偏轉(zhuǎn)本身不是隨電流均勻偏轉(zhuǎn)等都可能影響改裝后的電流表的準(zhǔn)確程度

15、。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16. （計(jì)算）如圖所示，OAC的三個(gè)頂點(diǎn)的坐標(biāo)分別為O（0，0）、A（L，0）、C（0，L），在OAC區(qū)域內(nèi)有垂直于xOy平面向里的勻強(qiáng)磁場在t=0時(shí)刻，同時(shí) 從三角形的OA邊各處以沿y軸正向的相同速度將質(zhì)量均為m、電荷量均為q的帶正電粒子射入磁場，已知在t=t0時(shí)刻從OC邊射出磁場的粒子的速度方向垂直于y軸不計(jì)粒子重力和空氣阻力及粒子間相互作用（1）求磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大??；（2）若從OA邊兩個(gè)不同位置射入磁場的粒子，先后從OC邊上的同一點(diǎn)P（P點(diǎn)圖中未標(biāo)出）射出磁場，求這兩個(gè)粒子在磁場巾運(yùn)動的時(shí)間t1與t2之間應(yīng)滿足的關(guān)系；（3）從OC邊上的同一點(diǎn)

16、P射出磁場的這兩個(gè)粒子經(jīng)過P點(diǎn)的時(shí)間間隔與P點(diǎn)位置有關(guān)，若該時(shí)間間隔最大值為，求粒子進(jìn)入磁場時(shí)的速度大小參考答案：（1）；（2）t1+t2=2t0；（3）知識點(diǎn): 帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動；牛頓第二定律；向心力解析：（1）粒子在t0時(shí)間內(nèi)，速度方向改變了90，t=t0=T，故周期T=4t0由T=得B=（2）在同一點(diǎn)射出磁場的兩粒子軌跡如圖，軌跡所對應(yīng)的圓心角分別為1和2，由幾何關(guān)系有：1=180-2故t1+t2=2t0（3）由圓周運(yùn)動知識可知，兩粒子在磁場中運(yùn)動的時(shí)間差t與=2-1成正比，由得：=2-1=22-180根據(jù)式可知2越大，2越大，時(shí)間差t越大由t=T由題時(shí)間間隔最大值為tmax=

17、又T=4t0 則得，2的最大值為max=150在磁場中運(yùn)動時(shí)間最長的粒子軌跡如圖，由幾何關(guān)系=180-=30由幾何知識得 tanA=得A=60（11）=90-A=30（12）且有 Rcos+=L解得：R=根據(jù)qvB=m（或v=或v=均可）代入數(shù)據(jù)解得：v=17. 如圖所示，在O點(diǎn)有一個(gè)粒子，可以向水平直線 HH以上的紙平面區(qū)域各個(gè)方向(含HH)發(fā)射速度大小均為v0的同種正粒子直線GG與HH平行在GG以下區(qū)域有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場在GG和與之平行的直線FF之間有方向豎直向上的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)大小E=Bv0HH與GG、GG與FF之間的距離均為L在FF以上區(qū)域有垂直紙面向外的

18、另一勻強(qiáng)磁場圖中O、O1、O2處于同一豎直線上，不計(jì)粒子重力求：(不考慮粒子間的相互作用)(1)粒子第一次進(jìn)入電場時(shí)，處在O1左側(cè)的粒子中，距O1為L的某粒子恰好沿電場方向進(jìn)入電場，則這些粒子的比荷為多少?(2)第一次在電場中運(yùn)動的所有粒子，從邊界FF離開電場時(shí)，距離O2不超過多遠(yuǎn)?(3)若FF以上的磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，則當(dāng)(1)問中距O1為L的這個(gè)粒子要到達(dá)圖中P點(diǎn)，O2P=3L，則為多大?參考答案：18. 如圖，半徑R=0.4m的圓盤水平放置，繞豎直軸OO勻速轉(zhuǎn)動，在圓心O正上方h=0.8m高處固定一水平軌道PQ，轉(zhuǎn)軸和水平軌道交于O點(diǎn)。一質(zhì)量m=1kg的小車（可視為質(zhì)點(diǎn)），在F=4N的水平恒力作用下，從O左側(cè)x0=2m處由靜止開始沿軌道向右運(yùn)動，當(dāng)小車運(yùn)動到O點(diǎn)時(shí)，從小車上自由釋放一小球，此時(shí)圓盤邊緣與x軸交于A點(diǎn)（未標(biāo)出）。規(guī)定經(jīng)過O點(diǎn)水平向右為x軸正方向。小車與軌道間的動摩擦因數(shù)=0.2，g取10m/s2。若小球剛好落到A點(diǎn)，求小車運(yùn)動到O點(diǎn)的速度；為使小球剛好落在A點(diǎn)，圓盤轉(zhuǎn)動的角速度應(yīng)為多大？為使小球能落到