山東省濟(jì)寧市職業(yè)第一中學(xué)2021年高三物理期末試題含解析

山東省濟(jì)寧市職業(yè)第一中學(xué)2021年高三物理期末試題含解析一、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.（單選）一帶電粒子在電場(chǎng)中僅受靜電力作用，做初速度為零的直線運(yùn)動(dòng)。取該直線為x軸，起始點(diǎn)O為坐標(biāo)原點(diǎn)，電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小與位移x的關(guān)系如右圖所示。下列圖象中合理的是（

）參考答案：【知識(shí)點(diǎn)】電勢(shì)能；電場(chǎng)強(qiáng)度．I1I2【答案解析】B解析：粒子僅受電場(chǎng)力作用，做初速度為零的加速直線運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)強(qiáng)度越越小，故粒子做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)A、根據(jù)U=Ed，，因?yàn)殡妶?chǎng)強(qiáng)度越越小，故電勢(shì)降低的越越慢，應(yīng)該是曲線，故A錯(cuò)誤；B、A、Ek-x圖象上某點(diǎn)的切線的斜率表示電場(chǎng)力，電場(chǎng)強(qiáng)度越越弱，F(xiàn)=Eq，電場(chǎng)力越越弱，斜率越越小，故B正確；C、速度隨著位移均勻增加，而相同位移所用的時(shí)間逐漸減?。铀龠\(yùn)動(dòng)），故加速度逐漸增加；而電場(chǎng)力減小導(dǎo)致加速度減??；故矛盾，故C錯(cuò)誤；D、粒子做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，，故加速度的圖像用過是E-x圖像相同，故D錯(cuò)誤；故選B【思路點(diǎn)撥】粒子僅受電場(chǎng)力作用，做初速度為零的加速直線運(yùn)動(dòng)；根據(jù)圖象含義，得出電場(chǎng)力的變化情況；然后結(jié)合加速度的含義判斷加速度隨著位移的變化情況．2.（單選）物塊A、B的質(zhì)量分別為m和2m，用輕彈簧連接后放在光滑的水平面上。對(duì)B施加向右的水平拉力F，穩(wěn)定后A、B相對(duì)靜止地在水平面上運(yùn)動(dòng)，此時(shí)彈簧長(zhǎng)度為l1；若撤去拉力F，換成大小仍為F的水平推力向右推A，穩(wěn)定后A、B相對(duì)靜止地在水平面上運(yùn)動(dòng)，此時(shí)彈簧長(zhǎng)度為l2。則下列判斷正確的是A．彈簧的原長(zhǎng)為B．兩種情況下穩(wěn)定時(shí)彈簧的形變量相等C．兩種情況下穩(wěn)定時(shí)兩物塊的加速度不相等D．彈簧的勁度系數(shù)為參考答案：D解析：A、C、D以整體法為研究對(duì)象，根據(jù)牛頓第二定律得知，兩種情況下加速度相等，而且加速度大小為a=．設(shè)彈簧的原長(zhǎng)為l0．根據(jù)牛頓第二定律得：

第一種情況：對(duì)A：k（l1-l0）=ma

①

第二種情況：對(duì)A：k（l0-l2）=2ma②由①②解得，l0=，k=．故AC錯(cuò)誤，D正確．B、第一種情況彈簧的形變量為△l=l1-l0=l1-l2；第二種情況彈簧的形變量為△l=l0-l2=l1-l2；故B錯(cuò)誤．故選D3.一臺(tái)小型發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的規(guī)律圖像如圖甲所示，已知發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)阻為20.0Ω，現(xiàn)外接一只“100V,125W”的燈泡，如圖乙所示，則：A．此時(shí)刻線圈中感應(yīng)電流為0B．通過燈的電流隨時(shí)間t的變化規(guī)律是sin100πt(A)C．燈泡能正常發(fā)光D．燈泡的實(shí)際功率是80w參考答案：D4.關(guān)于物體處于平衡狀態(tài)的條件，下列說法中正確的是（A）物體的速度為零

（B）物體的速度大小不變（C）物體的速度方向不變

（D）物體所受合力為零參考答案：D5.等離子體氣流由左方連續(xù)以速度vo射入P1和P2兩板間的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，ab直導(dǎo)線與P1、P2相連接，線圈A與直導(dǎo)線cd連接．線圈A內(nèi)有如圖乙所示的變化磁場(chǎng)，且磁場(chǎng)B的正方向規(guī)定為向左，如圖甲所示，則下列敘述正確的是（）A．0～1s內(nèi)ab、cd導(dǎo)線互相排斥 B．l～2s內(nèi)ab、cd導(dǎo)線互相吸引C．2～3s內(nèi)ab、cd導(dǎo)線互相吸引 D．3～4s內(nèi)ab、cd導(dǎo)線互相吸引參考答案：B【分析】等離子流通過勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí)，正離子向上偏轉(zhuǎn)，負(fù)離子向下偏轉(zhuǎn)，因此將形成從a到b的電流，線圈A中磁場(chǎng)均勻變化，形成感應(yīng)電流，根據(jù)楞次定律判斷出流經(jīng)導(dǎo)線cd的電流方向，然后根據(jù)流經(jīng)導(dǎo)線的電流同向時(shí)相互吸引，反向時(shí)相互排斥判斷導(dǎo)線之間作用力情況．【解答】解：AB、由左側(cè)電路可以判斷ab中電流方向由a到b；由右側(cè)電路及圖乙可以判斷，0～2s內(nèi)cd中電流為由c到d，跟ab中電流同向，因此ab、cd相互吸引，故A錯(cuò)誤，B正確；CD、2～4s內(nèi)cd中電流為由d到c，跟ab中電流反向，因此ab、cd相互排斥，故C、D錯(cuò)誤；故選：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.牛頓在發(fā)現(xiàn)萬有引力定律時(shí)曾用月球的運(yùn)動(dòng)來檢驗(yàn)，物理學(xué)史上稱為著名的“月地檢驗(yàn)”．已知地球半徑，表面附近重力加速度為，月球中心到地球中心的距離是地球半徑的倍，根據(jù)萬有引力定律可求得月球的引力加速度為

．又根據(jù)月球繞地球運(yùn)動(dòng)周期，可求得其相向心加速度為

，如果兩者結(jié)果相等，定律得到了檢驗(yàn)。參考答案：，7.用歐姆表測(cè)電阻時(shí)，將選擇開關(guān)置于合適的擋位后，必須先將兩表筆短接，調(diào)整

▲

旋鈕，使指針指在歐姆刻度的“0”處．若選擇旋鈕在“×100”位置，指針在刻度盤上停留的位置如圖所示，所測(cè)量電阻的值為

▲

．參考答案：.歐姆調(diào)零（2分）

32008.如圖所示。一根長(zhǎng)L的細(xì)繩，固定在O點(diǎn)，繩另一端系一質(zhì)量為m的小球。起初將小球拉至水平于A點(diǎn)。小球從A點(diǎn)由靜止釋放后到達(dá)最低點(diǎn)C時(shí)拉力為

；此過程中小球重力的瞬時(shí)功率的變化情況是

（空氣阻力不計(jì)）。參考答案：T=3mg（2分），先增大后減小9.某同學(xué)用大頭針、三角板、量角器等器材測(cè)半圓形玻璃磚的折射率．開始玻璃磚的位置如圖12中實(shí)線所示，使大頭針P1、P2與圓心O在同一直線上，該直線垂直于玻璃磚的直徑邊，然后使玻璃磚繞圓心O緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)在玻璃磚的直徑邊一側(cè)觀察P1、P2的像，且P2的像擋住P1的像．如此觀察，當(dāng)玻璃磚轉(zhuǎn)到圖中虛線位置時(shí)，上述現(xiàn)象恰好消失．此時(shí)只須測(cè)量出________，即可計(jì)算玻璃磚的折射率．請(qǐng)用你的測(cè)量量表示出折射率n＝________.參考答案：光線指向圓心入射時(shí)不改變傳播方向，恰好觀察不到P1、P2的像時(shí)發(fā)生全反射，測(cè)出玻璃磚直徑繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)過的角度θ，此時(shí)入射角θ即為全反射臨界角，由sinθ＝得n＝.答案(1)CD(2)玻璃磚直徑邊繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)過的角度θ10.在“研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的實(shí)驗(yàn)中，首先按右上圖接線，以查明電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向與電流方向之間的關(guān)系．當(dāng)閉合S時(shí)觀察到電流表指針向左偏,不通電時(shí)電流表指針停在正中央.然后按右下圖所示將電流表與線圈B連成一個(gè)閉合回路,將線圈A、電池、滑動(dòng)變阻器和電鍵S串聯(lián)成另一個(gè)閉合電路．S閉合后，將線圈A插入線圈B的過程中,電流表的指針將

（填：左偏、右偏或者不偏）．(2)線圈A放在B中不動(dòng)時(shí),指針將

（填：左偏、右偏或者不偏）．(3)線圈A放在B中不動(dòng),將滑動(dòng)變阻器的滑片P向左滑動(dòng)時(shí),電流表指針將

（填：左偏、右偏或者不偏）．(4)線圈A放在B中不動(dòng),突然斷開S.電流表指針將

（填：左偏、右偏或者不偏）．

參考答案：（1）右偏，（2）不偏，（3）右偏，（4）左偏11.（4分）已知在t1時(shí)刻簡(jiǎn)諧橫波的波形如圖中實(shí)線所示；在時(shí)刻t2該波的波形如圖中虛線所示。t2－t1=0.02s。若波的周期T滿足0.01s＜T＜0.02s，且從t1時(shí)刻起，圖中Q質(zhì)點(diǎn)比R質(zhì)點(diǎn)先回到平衡位置，則波速是___________m/s。參考答案：

答案：400m/s12.如圖所示，薄壁圓筒半徑為R，a、b是圓筒某直徑上的兩個(gè)端點(diǎn)（圖中OO’為圓筒軸線）。圓筒以速度v豎直勻速下落，同時(shí)繞OO’勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。若某時(shí)刻子彈水平射入a點(diǎn)，且恰能經(jīng)b點(diǎn)穿出，則子彈射入a點(diǎn)時(shí)速度的大小為___________；圓筒轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度滿足的條件為___________。（已知重力加速度為g）參考答案：13.為測(cè)定木塊與桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù),小亮設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn).實(shí)驗(yàn)中,當(dāng)木塊A位于水平桌面上的O點(diǎn)時(shí),重物B剛好接觸地面.將A拉到P點(diǎn),待B穩(wěn)定后靜止釋放,A最終滑到Q點(diǎn).分別測(cè)量OP、OQ的長(zhǎng)度h和s.改變h,重復(fù)上述實(shí)驗(yàn),分別記錄幾組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù).(1)實(shí)驗(yàn)開始時(shí),發(fā)現(xiàn)A釋放后會(huì)撞到滑輪.請(qǐng)?zhí)岢鰞蓚€(gè)解決方法.(2)請(qǐng)根據(jù)下表的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出s-h關(guān)系的圖象.

(3)實(shí)驗(yàn)測(cè)得A、B的質(zhì)量分別為m=0.40kg、M=0.50kg.根據(jù)s-h圖象可計(jì)算出A塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)=_________.(結(jié)果保留一位有效數(shù)字)(4)實(shí)驗(yàn)中,滑輪軸的摩擦?xí)?dǎo)致滋的測(cè)量結(jié)果

_________(選填“偏大冶或“偏小冶).參考答案：三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（簡(jiǎn)答）如圖所示，在水平地面上固定一傾角θ=37°、表面光滑的斜面，物體A以初速度v1沿斜面上滑，同時(shí)在物體A的正上方，有一物體B以初速度v2=2.4m/s水平拋出，當(dāng)A上滑到最高點(diǎn)時(shí)，恰好被B物體擊中．A、B均可看作質(zhì)點(diǎn)，sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g=10m/s2．求：（1）物體A上滑時(shí)的初速度v1；（2）物體A、B間初始位置的高度差h．參考答案：（1）物體A上滑時(shí)的初速度v1是6m/s．（2）物體A、B間初始位置的高度差h是6.8m．解：（1）物體A上滑過程中，由牛頓第二定律得：mgsinθ=ma設(shè)物體A滑到最高點(diǎn)所用時(shí)間為t，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式：0=v1﹣at物體B做平拋運(yùn)動(dòng)，如圖所示，由幾何關(guān)系可得：水平位移x=；其水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則x=v2t聯(lián)立可得：v1=6m/s（2）物體B在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，則hB=物體A在豎直方向：hA=如圖所示，由幾何關(guān)系可得：h=hA+hB聯(lián)立得：h=6.8m答：（1）物體A上滑時(shí)的初速度v1是6m/s．（2）物體A、B間初始位置的高度差h是6.8m．15.（4分）如圖所示，光滑水平面軌道上有三個(gè)木塊，A、B、C，質(zhì)量分別為mB=mc=2m,mA=m，A、B用細(xì)繩連接，中間有一壓縮的彈簧(彈簧與滑塊不栓接)。開始時(shí)A、B以共同速度v0運(yùn)動(dòng)，C靜止。某時(shí)刻細(xì)繩突然斷開，A、B被彈開，然后B又與C發(fā)生碰撞并粘在一起，最終三滑塊速度恰好相同。求B與C碰撞前B的速度。參考答案：解析：設(shè)共同速度為v，球A和B分開后，B的速度為,由動(dòng)量守恒定律有,,聯(lián)立這兩式得B和C碰撞前B的速度為。考點(diǎn)：動(dòng)量守恒定律四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.（20分）導(dǎo)體切割磁感線的運(yùn)動(dòng)可以從宏觀和微觀兩個(gè)角度來認(rèn)識(shí)．如圖所示，固定與水平面的U形導(dǎo)線框處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，金屬直導(dǎo)線MN在與其垂直的水平恒力F作用下，在導(dǎo)線框上以速度υ做勻速運(yùn)動(dòng)，速度υ與恒力F方向相同；導(dǎo)線MN始終與導(dǎo)線框形成閉合回路．已知導(dǎo)線MN電阻為R，其長(zhǎng)度l恰好等于平行軌道間距，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．忽略摩擦阻力和導(dǎo)線框的電阻．

（1）通過公式推導(dǎo)驗(yàn)證：在Δt時(shí)間內(nèi)，F(xiàn)對(duì)導(dǎo)線MN所做的功W等于電路獲得的電能W電，也等于導(dǎo)線MN中產(chǎn)生的焦耳熱Q；

（2）若導(dǎo)線MN的質(zhì)量m=8.0g，長(zhǎng)度L=0.10m，感應(yīng)電流I=1.0A，假設(shè)一個(gè)原子貢獻(xiàn)1個(gè)自由電子，計(jì)算導(dǎo)線MN中電子沿導(dǎo)線長(zhǎng)度方向定向移動(dòng)的平均速率υe(下表中列出一些你可能會(huì)用到的數(shù)據(jù))；

（3）經(jīng)典物理學(xué)認(rèn)為，金屬的電阻源于定向運(yùn)動(dòng)的自由電子和金屬離子(即金屬原子失去電子后的剩余部分)的碰撞．展開你想象的翅膀，給出一個(gè)合理的自由電子的運(yùn)動(dòng)模型；在此基礎(chǔ)上，求出導(dǎo)線MN中金屬離子對(duì)一個(gè)自由電子沿導(dǎo)線長(zhǎng)度方向的平均作用力f的表達(dá)式．阿伏伽德羅常數(shù)NA6.0×1023mol-1元電荷e1.6×10-19C導(dǎo)線MN的摩爾質(zhì)量μ6.0×10-2kg/mol參考答案：（1）動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)

E=BLυ

（1）

感應(yīng)電流

（2）

安培力

（3）

力F做功

W=FΔx=FυΔt=Δt

（4）

電能

W電=EIΔt=Δt

（5）

焦耳熱

Q=I2RΔt=RΔt=Δt

（6）

由（4）、（5）、（6）可知，W=W電=Q

（2）總電子數(shù)

設(shè)單位體積內(nèi)電子數(shù)為n，則N=nSL

故

IΔt=enSυeΔt

得

I=enSυe=eυe=eυe （7）

所以

υe==7.8×10-6m/s（3）從微觀層面看，導(dǎo)線中的自由電子與金屬離子發(fā)生的碰撞，可以看作非彈性碰撞，碰撞后自由電子損失動(dòng)能，損失的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為焦耳熱．從整體上來看，可以視為金屬離子對(duì)自由電子整體運(yùn)動(dòng)的平均阻力導(dǎo)致自由電子動(dòng)能的損失，

即W損=

（8）

從宏觀方面看，力F對(duì)導(dǎo)線MN做功，而導(dǎo)線的速度不變，即導(dǎo)線的動(dòng)能不變，所以力F做功全部轉(zhuǎn)化為焦耳熱．

Δt時(shí)間內(nèi)，力F做功

ΔW=FυΔt （9）

又ΔW=W損

即FυΔt=

FυΔt=nSυeΔt

將I=neSυe代入，得

Fυ=

將、代入

得=eυB17.水上滑梯可簡(jiǎn)化成如圖所示的模型：傾角為θ=37°斜滑道AB和水平滑道BC平滑連接，起點(diǎn)A距水面的高度H=7.0m，BC長(zhǎng)d=2.0m，端點(diǎn)C距水面的高度h=1.0m．一質(zhì)量m=50kg的運(yùn)動(dòng)員從滑道起點(diǎn)A點(diǎn)無初速地自由滑下，運(yùn)動(dòng)員與AB、BC間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.10，（cos37°=0.8，sin37°=0.6，運(yùn)動(dòng)員在運(yùn)動(dòng)過程中可視為質(zhì)點(diǎn)）求：（1）運(yùn)動(dòng)員沿AB下滑時(shí)加速度的大小a；（2）運(yùn)動(dòng)員從A滑到C的過程中克服摩擦力所做的功W和到達(dá)C點(diǎn)時(shí)速度的大小υ；（3）保持水平滑道端點(diǎn)在同一豎直線上，調(diào)節(jié)水平滑道高度h和長(zhǎng)度d到圖中B′C′位置時(shí)，運(yùn)動(dòng)員從滑梯平拋到水面的水平位移最大，求此時(shí)滑道B′C′距水面的高度h′．參考答案：解：（1）運(yùn)動(dòng)員沿AB下滑時(shí)，受力情況如圖所示Ff=μFN=μmgcosθ根據(jù)牛頓第二定律：mgsinθ﹣μmgcosθ=ma得運(yùn)動(dòng)員沿AB