山東省棗莊市嶧城區(qū)古邵鎮(zhèn)曹莊中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理期末試卷含解析

山東省棗莊市嶧城區(qū)古邵鎮(zhèn)曹莊中學(xué)2021-2022學(xué)年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(xiàng)符合題意1.在物理學(xué)的重大發(fā)現(xiàn)中科學(xué)家們創(chuàng)造出了許多物理學(xué)方法，如理想實(shí)驗(yàn)法、控制變量法、極限思想法、類比法和科學(xué)假說法、建立物理模型法等等。以下關(guān)于所用物理學(xué)研究方法的敘述不正確的是：A．在不需要考慮物體本身的大小和形狀時，用質(zhì)點(diǎn)來代替物體的方法叫假設(shè)法B．根據(jù)速度定義式，當(dāng)非常非常小時，就可以表示物體在t時刻的瞬時速度，該定義應(yīng)用了極限思想方法C．在探究加速度、力和質(zhì)量三者之間的關(guān)系時，先保持質(zhì)量不變，研究加速度與力的關(guān)系，再保持力不變，研究加速度與質(zhì)量的關(guān)系，該實(shí)驗(yàn)應(yīng)用了控制變量法D．在推導(dǎo)勻變速運(yùn)動位移公式時，把整個運(yùn)動過程劃分成很多小段，每一小段近似看作勻速直線運(yùn)動，然后把各小段的位移相加，這里采用了微元法參考答案：A2.（多選）下列說法正確的是____．（雙選）A.溫度越高，放射性元素的半衰期越長B．天然放射現(xiàn)象說明原子核內(nèi)部是有結(jié)構(gòu)的C．湯姆生通過a粒子散射實(shí)驗(yàn)提出了原子的核式結(jié)構(gòu)D.重核的裂變和輕核的聚變過程都有質(zhì)量虧損，都向外界放出核能參考答案：【知識點(diǎn)】

原子核衰變及半衰期、衰變速度；天然放射現(xiàn)象；裂變反應(yīng)和聚變反應(yīng)．O2O3【答案解析】BD

解析：A、半衰期與外界因素?zé)o關(guān)，A錯誤；B、天然放射現(xiàn)象說明原子核內(nèi)部是有結(jié)構(gòu)的，B正確；C、盧瑟福通過α粒子散射實(shí)驗(yàn)提出了原子的核式結(jié)構(gòu)，C錯誤；D、重核的裂變和輕核的聚變過程都有質(zhì)量虧損，都向外界放出核能，D正確；故選BD【思路點(diǎn)撥】半衰期與外界因素?zé)o關(guān)，天然放射現(xiàn)象說明原子核內(nèi)部是有結(jié)構(gòu)的，盧瑟福通過α粒子散射實(shí)驗(yàn)提出了原子的核式結(jié)構(gòu)．本題考查了原子核的知識和物理學(xué)史，象半衰期和裂變、聚變的知識都是考查的重點(diǎn)，要重點(diǎn)掌握．3.在圓軌道上運(yùn)動的質(zhì)量為m的人造地球衛(wèi)星，它到地面的距離等于地球半徑R，地面上的重力加速度為g，則A．衛(wèi)星的動能為mgR/4

B．衛(wèi)星運(yùn)動的周期為4πC．衛(wèi)星運(yùn)動的加速度為g/2

D．衛(wèi)星運(yùn)動的速度為參考答案：AB4.（06年全國卷Ⅱ）如圖所示，位于一水平面內(nèi)的、兩根平行的光滑金屬導(dǎo)軌，處在勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直于導(dǎo)軌所在的平面，導(dǎo)軌的一端與一電阻相連；具有一定質(zhì)量的金屬桿ab放在導(dǎo)軌上并與導(dǎo)軌垂直。現(xiàn)用一平行于導(dǎo)軌的恒力F拉桿ab，使它由靜止開始向右運(yùn)動。桿和導(dǎo)軌的電阻、感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場均可不計。用E表示回路中的感應(yīng)電動勢，i表示回路中的感應(yīng)電流，在i隨時間增大的過程中，電阻消耗的功率等于A.F的功率

B.安培力的功率的絕對值C.F與安培力的合力的功率

D.iE參考答案：答案：BD解析：隨時間增大的過程中，桿的速度越來越大，加速度越來越小，由能量守恒可知，克服安培力做功的功率是把其它形式的能轉(zhuǎn)化成電能的電功率，即等于電阻消耗的功率，整個回路中只有外電阻R，故電源的功率即電阻消耗的功率。5.地下礦井中的礦石裝在礦車中，用電機(jī)通過豎井運(yùn)送至地面。某豎井中礦車提升的速度大小v隨時間t的變化關(guān)系如圖所示，其中圖線①②分別描述兩次不同的提升過程，它們變速階段加速度的大小都相同；兩次提升的高度相同，提升的質(zhì)量相等。不考慮摩擦阻力和空氣阻力。對于第①次和第②次提升過程，A.礦車上升所用的時間之比為4:5B.電機(jī)的最大牽引力之比為2:1C.電機(jī)輸出的最大功率之比為2:1D.電機(jī)所做的功之比為4:5參考答案：AC試題分析

本題考查速度圖像，牛頓運(yùn)動定律、功和功率及其相關(guān)的知識點(diǎn)。解析

設(shè)第次所用時間為t，根據(jù)速度圖象的面積等于位移（此題中為提升的高度）可知，×2t0×v0=×（t+3t0/2）×v0，解得：t=5t0/2，所以第次和第次提升過程所用時間之比為2t0∶5t0/2=4∶5，選項(xiàng)A正確；由于兩次提升變速階段的加速度大小相同，在勻加速階段，由牛頓第二定律，F(xiàn)-mg=ma，可得提升的最大牽引力之比為1∶1，選項(xiàng)B錯誤；由功率公式，P=Fv，電機(jī)輸出的最大功率之比等于最大速度之比，為2∶1，選項(xiàng)C正確；加速上升過程的加速度a1=，加速上升過程的牽引力F1=ma1+mg=m(+g)，減速上升過程的加速度a2=-，減速上升過程的牽引力F2=ma2+mg=m(g-)，勻速運(yùn)動過程的牽引力F3=mg。第次提升過程做功W1=F1××t0×v0+F2××t0×v0=mgv0t0；第次提升過程做功W2=F1××t0×v0+F3×v0×3t0/2+F2××t0×v0=mgv0t0；兩次做功相同，選項(xiàng)D錯誤。點(diǎn)睛

此題以速度圖像給出解題信息。解答此題常見錯誤主要有四方面：一是對速度圖像面積表示位移掌握不到位；二是運(yùn)用牛頓運(yùn)動定律求解牽引力錯誤；三是不能找出最大功率；四是不能得出兩次提升電機(jī)做功。實(shí)際上，可以根據(jù)兩次提升的高度相同，提升的質(zhì)量相同，利用功能關(guān)系得出兩次做功相同。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.一輛汽車從靜止開始勻加速開出，然后保持勻速運(yùn)動，最后勻減速運(yùn)動直到停止。從汽車開始運(yùn)動起計時，下表給出了某些時刻汽車的瞬時速度。根據(jù)表中的數(shù)據(jù)通過分析、計算可以得出，汽車加速運(yùn)動經(jīng)歷的時間為

s，汽車全程通過的位移為

m。

時刻（s）1.02.03.05.07.09.510.5速度（m/s）3.06.09.012129.03.0

參考答案：4；967.質(zhì)量為m1

m2

m3的三個物體從上到下疊放在一起，先使它們一起自由下落，再設(shè)法使它們一起勻速下落，則在先后兩次情況中，質(zhì)量為m2的那個物體受到的合外力之差為參考答案：8.如圖所示為“探究加速度與物體受力與質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)裝置圖。圖中A為小車，B為裝有砝碼的小桶，C為一端帶有定滑輪的長木板，小車通過紙帶與電火花打點(diǎn)計時器相連，計時器接50HZ交流電。小車的質(zhì)量為m1，小桶（及砝碼）的質(zhì)量為m2。（1）下列說法正確的是

。A．每次改變小車質(zhì)量時，應(yīng)重新平衡摩擦力

B．實(shí)驗(yàn)時應(yīng)先釋放小車后接通電源C．本實(shí)驗(yàn)m2應(yīng)遠(yuǎn)大于m1

D．在用圖像探究加速度與質(zhì)量關(guān)系時，應(yīng)作a－圖像（2）實(shí)驗(yàn)時，某同學(xué)由于疏忽，遺漏了平衡摩擦力這一步驟，他測量得到的a-F圖像，可能是圖中的圖線

。(選填“甲”、“乙”、“丙”)參考答案：（1）D（2）丙9.模塊選做題（模塊3－5試題）⑴（4分）某考古隊(duì)發(fā)現(xiàn)一古生物骸骨，考古專家根據(jù)骸骨中的含量推斷出了該生物死亡的年代。已知此骸骨中的含量為活著的生物體中的1/4，的半衰期為5730年。該生物死亡時距今約

年。參考答案：答案：1.1×104（11460或1.0×104～1.2×104均可）解析：該核剩下1/4，說明正好經(jīng)過兩個半衰期時間，故該生物死亡時距今約2×5730年=11460年。10.某興趣小組的同學(xué)為了測量某量程為3V電壓表的內(nèi)阻，設(shè)計了如圖甲所示的電路。實(shí)驗(yàn)器材如下：

A.待測電壓表V(量程3V，內(nèi)阻約為幾k)B.滑動變阻器(阻值范圍0-10)C.電阻箱R1(阻值范圍0-9999)D.直流電源，電動勢6V，內(nèi)阻不計E.開關(guān)一個，導(dǎo)線若干(1)實(shí)驗(yàn)電路巳進(jìn)行了部分連接，請按電路圖在乙圖中將其補(bǔ)充完整______。(2)閉合開關(guān)S前，最好將滑動變阻器的滑動頭P移到_____端(填“a”或“b”)。(3)將電阻箱的電阻調(diào)到1000Ω,閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電壓表的示數(shù)為3V。保持電路的其它部分不變，只調(diào)節(jié)電阻箱的電阻，使電壓表示數(shù)變?yōu)?V時，電阻箱示數(shù)為7680Ω，電壓表的內(nèi)阻為____。參考答案：

(1).

(2).a

(3).2340【詳解】（1）電路連線如圖：；（2）閉合開關(guān)S前，為使測量部分起始電壓較小，最好將滑動變阻器的滑動頭P移到a端。（3）滑動變阻器阻值遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻，調(diào)節(jié)電阻箱時，電壓表和電阻箱兩端的電壓不變，設(shè)為U；則將電阻箱的電阻調(diào)到1000Ω，閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電壓表的示數(shù)為3V，則；調(diào)節(jié)電阻箱的電阻，使電壓表示數(shù)變?yōu)?V時，電阻箱示數(shù)為7680Ω，則；聯(lián)立解得：RV=2340Ω.11.汽車沿半徑為R的圓跑道行駛，跑道路面水平，與路面作用的摩擦力的最大值是車重的0.1倍，要使汽車不致沖出跑道，車速最大不能超過

。如果汽車是做勻速圓周運(yùn)動，在轉(zhuǎn)半圈的過程中路面作用的靜摩擦力對汽車做功值為

。（g=10m/s2）參考答案：

答案：

012.一個小物塊從底端沖上足夠長的斜面后，又返回到斜面底端。已知小物塊的初動能為E，它返回到斜面底端的速度大小為v，克服摩擦阻力做功為E/2。若小物塊沖上斜面的動能為2E，則物塊返回斜面底端時的動能為

。參考答案：13.如圖所示，物理興趣小組用如圖測物塊A與桌面間動摩擦因數(shù)μ，按圖連接好裝置，托住A，繩恰繃直．由P點(diǎn)靜止釋放，B落地后不反彈，最終m停在Q點(diǎn)．測出B下落高度h，和PQ間距離s．已知A．B質(zhì)量均為m，則μ=

，若考慮定滑輪的轉(zhuǎn)動的動能，測量值____真實(shí)值．（選填偏大、不變、偏?。﹨⒖即鸢福?；偏大【考點(diǎn)】探究影響摩擦力的大小的因素．【分析】在B下落過程中，對整體受力分析，根據(jù)動能定理求得落地的速度，B落地后，對A受力分析，根據(jù)動能定理，即可求得摩擦因數(shù)；由于在運(yùn)動過程中有空氣阻力，即可判斷【解答】解：在B落地瞬間前，在整個過程中根據(jù)動能定理可知B落地后，對A有動能定理可知聯(lián)立解得μ=由于在下落過程中沒有考慮空氣阻力，故測量值比真實(shí)值偏大故答案為：；偏大三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（簡答）光滑的長軌道形狀如圖所示，下部為半圓形，半徑為R，固定在豎直平面內(nèi)．質(zhì)量分別為m、2m的兩小環(huán)A、B用長為R的輕桿連接在一起，套在軌道上，A環(huán)距軌道底部高為2R．現(xiàn)將A、B兩環(huán)從圖示位置靜止釋放．重力加速度為g．求：（1）A環(huán)到達(dá)軌道底部時，兩環(huán)速度大?。唬?）運(yùn)動過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度；（3）若僅將輕桿長度增大為2R，其他條件不變，求運(yùn)動過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度．參考答案：（1）A環(huán)到達(dá)軌道底部時，兩環(huán)速度大小為；（2）運(yùn)動過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度為R；（3）若僅將輕桿長度增大為2R，其他條件不變，運(yùn)動過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度為R．解：（1）A、B都進(jìn)入圓軌道后，兩環(huán)具有相同角速度，則兩環(huán)速度大小一定相等，對系統(tǒng)，由機(jī)械能守恒定律得：mg?2R+2mg?R=（m+2m）v2，解得：v=；（2）運(yùn)動過程中A環(huán)距軌道最低點(diǎn)的最大高度為h1，如圖所示，整體機(jī)械能守恒：mg?2R+2mg?3R=2mg（h﹣R）+mgh，解得：h=R；（3）若將桿長換成2R，A環(huán)離開底部的最大高度為h2．如圖所示．整體機(jī)械能守恒：mg?2R+2mg（2R+2R）=mgh′+2mg（h′+2R），解得：h′=R；答：（1）A環(huán)到達(dá)軌道底部時，兩環(huán)速度大小為；（2）運(yùn)動過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度為R；（3）若僅將輕桿長度增大為2R，其他條件不變，運(yùn)動過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度為R．15.如圖所示,在真空中一束平行復(fù)色光被透明的三棱鏡ABC(截面為正三角形)折射后分解為互相分離的a、b、c三種色光,分別照射到三塊板上.則:（1）若將a、b、c三種色光分別通過某狹縫,則發(fā)生衍射現(xiàn)象最明顯的是哪種色光?（2）若OD平行于CB,三棱鏡對a色光的折射率na是多少?參考答案：（1）折射率最小的是c光,則它的波長最長,衍射現(xiàn)象最明顯；（2）（1）由圖知，三種色光，a的偏折程度最大，c的偏折程度最小，知a的折射率最大，c的折射率最小．則c的頻率最小，波長最長衍射現(xiàn)象最明顯。（2）若OD平行于CB,則折射角，三棱鏡對a色光的折射率。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（12分）在真空中半徑的圓形區(qū)域內(nèi)有一勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度，方向如下圖所示，一批帶正電的粒子以初速度從磁場邊界上直徑的一端向著各個方向射入磁場，且初速度方向與磁場方向垂直，已知該批粒子的荷質(zhì)比，不計粒子的重力，求：（1）粒子在磁場中運(yùn)動的最長時間。（2）若射入磁場的粒子速度改為，其他條件不變，試用曲線畫出該批粒子在磁場中可能出現(xiàn)的區(qū)域。參考答案：解析：（1）粒子垂直進(jìn)入磁場，做勻速圓周運(yùn)動，各粒子速度方向不同，圓心位置不同，它們的軌道為一簇以點(diǎn)為公共交點(diǎn)的圓（如下圖所示）由洛倫茲力充當(dāng)向心力：，得當(dāng)粒子的軌跡與磁場區(qū)域圓相交于、兩點(diǎn)時，軌跡在磁場內(nèi)弧最長，粒子運(yùn)動時間最長。由幾何知識可求此弧的圓心角：，所以粒子運(yùn)動的最長時間（2）改變初速度后，軌道半徑，因此各粒子軌跡圓的圓心在以為圓心、半徑為的半圓上（如下圖），粒子在磁場中可能出現(xiàn)的區(qū)域?yàn)榕R界軌跡圓的半徑與以為圓心、半徑為的OQ所包圍的區(qū)域。17.如圖所示，木塊質(zhì)量m=0.78kg，在與水平方向成37°角、斜向右上方的恒定拉力F作用下，以a=2.0m/s2的加速度從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動，在3s末時撤去拉力F。已知木塊與地面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.4。（cos37°=0.8，sin37°=0.6，取g=10m/s2)求：(1)拉力F的大?。唬?）物體在前5s內(nèi)滑行的總位移。參考答案：（1）Fcosθ-μN(yùn)=ma1N+Fsinθ=mg解得：N（2）勻加速階段：m勻減速階段初速度：v=a1t1=2×3=6m/s

a2=μg=0.4×10=4m/s2

勻減速時間：

勻減速階段位移：物體在5s內(nèi)滑行的總位移：s=s1+