2021-2022學年山東省濱州市鄒平縣長山中學高三物理期末試卷含解析

2021-2022學年山東省濱州市鄒平縣長山中學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15分．每小題只有一個選項符合題意1.如圖所示，在絕緣的斜面上方存在著沿水平向右的勻強電場，一帶電金屬塊由靜止開始沿斜面滑到底端，已知在金屬塊下滑的過程中動能增加了0.7J，金屬塊克服摩擦力做功0.3J，重力做功1.2J，則以下判斷正確的是(

)A．金屬塊帶正電荷

B．電場力做功0.2JC．金屬塊的機械能減少1.2J

D．金屬塊的電勢能增加0.2J參考答案：AD2.如圖所示，繩與桿均不計重力，承受力的最大值一定．A端用絞鏈固定，滑輪O在A點正上方(滑輪大小及摩擦均可忽略)，B端吊一重物P，現(xiàn)施加拉力FT將B緩慢上拉(均未斷)，在桿達到豎直前()A．繩子越來越容易斷

B．繩子越來越不容易斷C．桿越來越容易斷

D．桿越來越不容易斷參考答案：B3.圖示為某一布朗微粒的運動路線圖。t＝0時刻它位于O點，然后每隔5s記錄一次微粒位置，依次為a、b、c、d、e、f，最后將各位置按順序連接而得到此圖。下述分析中正確的是（

）A.線段Oa的長度是微粒前5s內(nèi)的位移大小B.線段ab是微粒在第6s初至第10s末的運動軌跡C.t＝12.5s時刻，微粒一定位于bc連線的中點D.t＝22.5s時刻，微粒一定位于de連線上參考答案：A4.如圖所示，在場強大小為E的水平勻強電場中，一根不可伸長的長度為L的絕緣細線一端拴一個質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負電小球，另一端固定在O點.把小球拉到使細線水平的位置A，然后將小球由靜止釋放，小球沿弧線運動到細線與水平面成θ＝60o的位置B時速度為零，以下說法正確的是（

）參考答案：AD5.（單選）當電阻兩端加上某一穩(wěn)定電壓時，通過該電阻的電荷量為0.3C，消耗的電能為0.9J。為在相同時間內(nèi)使0.6C的電荷量通過該電阻，在其兩端需加的電壓和消耗的電能分別是（

）A．3V，1.8J B．3V，3.6J

C．6V，1.8J D．6V，3.6J參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.（4分）有一電源，電動勢為6Ｖ，內(nèi)電阻為2Ω，將它與一臺線圈電阻為1Ω的電動機和一個理想電流表串聯(lián)成閉合電路，電流表讀出電流為0.5Ａ，則整個電路的總功率Ｐ＝

Ｗ，電動機的輸出功率Ｐ2＝

Ｗ。參考答案：

答案：3，2.257.2004年7月25日，中國用長征運載火箭成功地發(fā)射了“探測2號”衛(wèi)星．右圖是某監(jiān)測系統(tǒng)每隔2.5s拍攝的關(guān)于起始勻加速階段火箭的一組照片．(1)已知火箭的長度為40m，用刻度尺測量照片上的長度，結(jié)果如圖所示．則火箭在照片中第2個像所對應時刻的瞬時速度大小v=____________m／s．(2)為探究物體做直線運動過程x隨t變化的規(guī)律，某實驗小組經(jīng)過實驗和計算得到下表的實驗數(shù)據(jù)：根據(jù)表格數(shù)據(jù)，請你在下圖所示的坐標系中，用縱、橫軸分別選擇合適的物理量和標度作出關(guān)系圖線．并根據(jù)圖線分析得出物體從AB的過程中x隨t變化的定量關(guān)系式：________________________．參考答案：(1)42m/s(2)圖略（4分）8.如圖甲所示，在氣墊導軌的左端固定一輕質(zhì)彈簧，軌道上有一滑塊A緊靠彈簧但不連接，已知滑塊的質(zhì)量為m（1）用游標卡尺測出滑塊A上的擋光片的寬度，讀數(shù)如圖乙所示，則寬度d=

▲

mm；（2）為探究彈簧的彈性勢能，某同學打開氣源，用力將滑塊A壓緊到P點，然后釋放，滑塊A上的擋光片通過光電門的時間為，則彈簧的彈性勢能的表達式為----

▲

(用題中所給字母表示)；（3）若關(guān)閉氣源，仍將滑塊A由P點釋放，當光電門到P點的距離為x時，測出滑塊A上的擋光片通過光電門的時間為t，移動光電門，測出多組數(shù)據(jù)（滑塊都能通過光電門），并繪出圖像，如圖丙所示，已知該圖線的斜率的絕對值為k，則可算出滑塊與導軌間的動摩擦因數(shù)為

▲

．參考答案：（1）5.10

（3分）（2）

（3分）（3）

9.如圖所示的是研究光電效應的裝置的電路圖,若用某一頻率的光照射光電管陰極P,發(fā)現(xiàn)電流表有讀數(shù),則增加光的強度,電流表示數(shù)____(填“變大”“變小”或“不變”).若開關(guān)K斷開時,用光子能量為2.5eV的一束光照射陰極P,發(fā)現(xiàn)電流表讀數(shù)不為零,合上開關(guān),調(diào)節(jié)滑動變阻器,當電壓表讀數(shù)大于或等于0.60V時,電流表讀數(shù)為零,由此可知陰極材料的逸出功為____eV.參考答案：

(1).變大

(2).1.9電流表有讀數(shù),說明發(fā)生了光電效應，光電流的大小與光的強度成正比。增加光的強度,電流表示數(shù)變大。電壓表讀數(shù)大于或等于0.60V時,電流表讀數(shù)為零,根據(jù)題意光電子的最大初動能為：Ek=qU=0.6eV根據(jù)愛因斯坦光電效應方程有：W=hv?Ek=2.5eV?0.6eV=1.9eV?！久麕燑c睛】發(fā)生了光電效應時，光電流的大小與光的強度成正比。光電子射出后，有一定的動能，若當恰好不能達到時，說明電子射出的最大初動能恰好克服電場力做功，然后根據(jù)愛因斯坦光電效應方程即可正確解答。10.已知地球質(zhì)量為M，萬有引力恒量為G，地球半徑為R，人造衛(wèi)星在高空繞地球運行的軌道半徑為r，則其繞地球運行的環(huán)繞速度V=

，在地球表面附近運行的人造衛(wèi)星的第一宇宙速度V1=

。參考答案：，11.如圖所示，邊長為L的正方形區(qū)域abcd內(nèi)存在著勻強電場，一個質(zhì)量為m、電量為q、初速度為v0的帶電粒子從a點沿ab方向進入電場，不計重力。若粒子恰好從c點離開電場，則電場強度E＝______________；粒子離開電場時的動能為______________。參考答案：，mv0212.（13分）如（a）圖，質(zhì)量為Ｍ的滑塊Ａ放在氣墊導軌B上，Ｃ為位移傳感器，它能將滑塊Ａ到傳感器Ｃ的距離數(shù)據(jù)實時傳送到計算機上，經(jīng)計算機處理后在屏幕上顯示滑塊Ａ的位移－時間（s-t）圖象和速率－時間（v-t）圖象。整個裝置置于高度可調(diào)節(jié)的斜面上，斜面的長度為了、高度為。（取重力加速度g=9.8m/s2，結(jié)果可保留一位有效數(shù)字）

（1）現(xiàn)給滑塊Ａ一沿氣墊導軌向上的初速度，Ａ的v-t圖線如（b）圖所示。從圖線可得滑塊Ａ下滑時的加速度a=

m/s2,摩擦力對滑塊Ａ運動的影響

。（填“明顯，不可忽略”或“不明顯，可忽略”）（2）此裝置還可用來驗證牛頓第二定律。實驗時通過改變

，可驗證質(zhì)量一定時，加速度與力成正比的關(guān)系；實驗時通過改變

，可驗證力一定時，加速度與質(zhì)量成反比的關(guān)系。（3）將氣墊導軌換成滑板，滑塊Ａ換成滑塊Ａ’，給滑塊Ａ’一沿滑板向上的初速度，Ａ’的s-t圖線如（c）圖。圖線不對稱是由于造成的，通過圖線可求得滑板的傾角θ＝（用反三角函數(shù)表示），滑塊與滑板間的動摩擦因數(shù)μ＝。

參考答案：答案：（1）6

不明顯，可忽略（2）斜面高度h

滑塊A的質(zhì)量M及斜面的高度h，且使Mh不變

（3）滑動摩擦力

解析：（1）從圖像可以看出，滑塊上滑和下滑過程中的加速度基本相等，所以摩擦力對滑塊的運動影響不明顯，可以忽略。根據(jù)加速度的定義式可以得出（2）牛頓第二定律研究的是加速度與合外力和質(zhì)量的關(guān)系。當質(zhì)量一定時，可以改變力的大小，當斜面高度不同時，滑塊受到的力不同，可以探究加速度與合外力的關(guān)系。由于滑塊下滑加速的力是由重力沿斜面向下的分力提供，所以要保證向下的分力不變，應該使不變，所以應該調(diào)節(jié)滑塊的質(zhì)量及斜面的高度，且使Mh不變。

（3）滑板與滑塊間的滑動摩擦力比較大，導致圖像成拋物線形。從圖上可以讀出，滑塊上滑和下滑時發(fā)生位移大小約為。上滑時間約為，下滑時間約為，上滑時看做反向勻加速運動，根據(jù)運動學規(guī)律有：，根據(jù)牛頓第二定律有。下滑時，有，

聯(lián)立解得，13.一個質(zhì)量為50千克的人站立在靜止于平靜的水面上的質(zhì)量為400千克船上，突然船上人以2米/秒的水平速度跳向岸，不計水的阻力，則船以_____

___米/秒的速度后退，若該人向上跳起，以人船為系統(tǒng)，人船的動量_________。（填守恒或不守恒）參考答案：0．25

；不守恒

三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.有一內(nèi)阻未知（約25kΩ~35kΩ）、量程未知（約25V~35V），共有30個均勻小格的直流電壓表V．某同學在研究性學習過程中想通過一個多用表對電壓表進行精確測量，他們從多用表刻度盤上讀出電阻刻度中間值為30．

A．請你將他們的實驗電路連接起來．他們在實驗過程中，歐姆檔的選擇開關(guān)撥至倍率“×_______”；歐姆表內(nèi)阻_______．．

B．在實驗中，歐姆表指針所指的刻度為n，該電壓表內(nèi)阻_______．

C.若多用表中歐姆檔的內(nèi)部電源的電動勢為E，且電壓表此時偏轉(zhuǎn)格數(shù)為N,則電壓表的量程可表示為_______．參考答案：A．電路如圖所示，測電阻時應盡量使指針指在中間值附近，所以應選“×1k”．歐姆表中值電阻為R中=30×1kΩ=30000Ω

B．，歐姆表指n刻度，則電壓表內(nèi)電阻RV=1000n。C.30En/N(30+n)15.在“驗證機械能守恒定律”的實驗中，圖中甲、乙兩種釋放紙帶的方式符合實驗操作要求的是

▲

（填“甲”或“乙”）。參考答案：四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖，一條長為L的細線上端固定，下端拴一個質(zhì)量為m的帶電為q的小球，將它置于一方向水平向右的勻強電場中，使細線豎直拉直時小球在A點靜止釋放，當細線離開豎直位置偏角α=60°時，小球速度為0。（1）求:①小球帶電性質(zhì)②電場強度E(2)要小球恰好完成豎直圓周運動，求A點釋放小球時應有初速度vA(可含根式)

參考答案：(1)①小球帶正電(1分)動能定理：0=EqLsinα-mgL(1-cosα)(2分)∴E=(2分)(2)等效重力=，與豎直夾角30°(1分)恰好過等效最高點：m=(1分)mv2－mvA2=－Ｌ(１＋cos30°)（2分）∴vA=（1分）17.如圖所示，一根內(nèi)壁光滑的直角三角形玻璃管子處于豎直平面內(nèi)，傾角為θ=37°，讓兩個小球分別從頂點A由靜止開始出發(fā)，一個球沿AC滑下，到達C所用的時間為t1，另一個球豎直自由下落經(jīng)過B到達C，所用的時間為t2，在轉(zhuǎn)彎處有個極小的光滑圓弧，可確保小球轉(zhuǎn)彎時無機械能損失，且轉(zhuǎn)彎時間可以忽略不計。問：（1）計算t1:t2的值；（2）若用同樣的玻璃管把ABC軌道改為如圖所示的ADEFC（在轉(zhuǎn)彎處均有個極小的光滑圓?。宰屝∏驈腁靜止開始運動，依次通過D、E、F后到達C點所用時間為t3，試定性說明t3和t1、t2的大小關(guān)系。參考答案：1：1

（2）t3>t2=t118.（20分）磁流體推進船的動力來源于電流與磁場間的相互作用。圖1是平靜海面上某實驗船的示意圖，磁流體推進器由磁體、電極和矩形通道（簡稱通道）組成。如圖2所示，通道尺寸a＝2.0m，b＝0.15m、c＝0.10m。工作時，在通道內(nèi)沿z軸正方向加B＝8.0T的勻強磁場；沿x軸正方向加勻強電場，使兩金屬板間的電壓U＝99.6V；海水沿y軸正方向流過通道。已知海水的電阻率ρ＝0.22Ω·m。（1）船靜止時，求電源接通瞬間推進器對海水推力的大小和方向；（2）船以vs＝5.0m/s的速度勻速前進。若以船為參照物，海水以5.0m/s的速率涌入進水口由于通道的截面積小球進水口的截面積，在通道內(nèi)海水速率增加到vd＝