山東省濟(jì)寧市舞雩壇中學(xué)高三物理期末試卷含解析

山東省濟(jì)寧市舞雩壇中學(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.（單選）如圖所示是摩天輪示意圖，若摩天輪順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，重為G的游客經(jīng)過(guò)圖中a、b、c、d四處時(shí)，游客對(duì)座椅的壓力大小分別為Na、Nb、Nc、Nd，則（

）A．Na＜G

B．Nb＜G

C．Nc＜G

D．Nd＜G參考答案：Aa位置b位置c位置d位置,由牛頓第三定律可知，壓力和支持力等大，故A對(duì)。2.一輛值勤的警車停在公路上，當(dāng)警察發(fā)現(xiàn)從他旁邊以v=8m/s的速度勻速行駛的貨車有違章行為時(shí),決定去攔截,經(jīng)2.5s警車發(fā)動(dòng)起來(lái),以a=2m/s2加速度勻加速開(kāi)出維持勻加速運(yùn)動(dòng),能達(dá)到的最大速度為180km/h。試問(wèn)：(1)警員從發(fā)現(xiàn)違章的貨車到追上違章的貨車要多長(zhǎng)時(shí)間?(2)在警車追上貨車之前,兩車間的最大距離是多少?參考答案：3.（單選）利用電流的熱效應(yīng)可以清除高壓輸電線上的凌冰。若在正常供電時(shí)，高壓輸電電壓為U，輸電線上的熱功率為△P；除冰時(shí)，輸電線上的熱功率需提高為9△P，設(shè)輸電功率和輸電線電阻不變．則除冰時(shí)輸電電壓應(yīng)為參考答案：C4.（1）如左圖所示的裝置由氣墊導(dǎo)軌、兩個(gè)光電門(mén)、滑塊和沙桶等組成。光電門(mén)可以測(cè)出滑塊分別通過(guò)兩個(gè)光電門(mén)的瞬時(shí)速度，導(dǎo)軌標(biāo)尺可以測(cè)出兩個(gè)光電門(mén)間的距離，另用天平測(cè)出滑塊和沙桶的質(zhì)量分別為M和m，下面說(shuō)法正確的是_______（選填字母代號(hào)）。A．用該裝置可以測(cè)出滑塊的加速度B．用該裝置驗(yàn)證牛頓第二定律，要保證拉力近似等于沙桶的重力，必須滿足m＜＜MC．可以用該裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，但必須滿足m＜＜MD．用該裝置可以驗(yàn)證動(dòng)能定理（2）若將該裝置中的沙桶換為鉤碼，還能驗(yàn)證牛頓第二定律嗎？______________（填“能”或“不能”）（3）若將該裝置改為如右圖所示裝置，則能不能驗(yàn)證牛頓第二定律？___________（填“能”或“不能”）（4）下面是右圖裝置打出的一條紙帶，已知所用交流電頻率為50Hz，則加速度a=______?！久}意圖】這道實(shí)驗(yàn)題第（1）問(wèn)考查的是同一裝置可做多個(gè)不同實(shí)驗(yàn)，而第（2）問(wèn)將沙桶改為鉤碼后，每個(gè)鉤碼的質(zhì)量均為50g，由于不能每次都滿足m＜＜M，所以不能將繩對(duì)小車的拉力近似看作等于鉤碼的重力。因此不能用來(lái)驗(yàn)證牛頓第二定律。（3）右圖裝置與左圖裝置相比，除了將沙桶改為鉤碼外，還在小車前端接了一個(gè)拉力傳感器，它可直接測(cè)出小車所受拉力，不再需要鉤碼質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量M這個(gè)條件了，所以只要平衡摩擦力，則又可以用來(lái)驗(yàn)證牛頓第二定律了。（4）考查的是利用紙帶求加速度的基本技能，是每一個(gè)考生必須掌握的方法。參考答案：（1）ABD,

（2）不能,

（3）能,

（4）1.46m/s25.（單選題）如圖所示，輕桿BC的一端用鉸鏈接于C，另一端懸掛重物G，并用細(xì)繩繞過(guò)定滑輪用力拉住。開(kāi)始時(shí)，，現(xiàn)用拉力F使緩慢減小，直到BC接近豎直位置的過(guò)程中，桿BC所受的壓力（

）A．保持不變

B．逐漸增大

C．逐漸減小

D．先增大后減小參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.（6分）在圖中，物體的質(zhì)量m=0．5kg，所加壓力F=40N，方向與豎直墻壁垂直。若物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，則物體所受的靜摩擦力大小為_(kāi)________N，方向________；若將F增大到60N，物體仍靜止，則此時(shí)物體所受的靜摩擦力大小為_(kāi)______N。參考答案：

5

向上

5

7.如圖所示，一根足夠長(zhǎng)輕繩繞在半徑為R的定滑輪上，繩的下端掛一質(zhì)量為m的物體。物體從靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)時(shí)間t定滑輪的角速度為ω，此時(shí)物體的速度大小為_(kāi)_______，物體對(duì)繩的拉力大小為_(kāi)_______。參考答案：答案：；8.（5分）質(zhì)量為的小鋼球以的水平速度拋出，下落時(shí)撞擊一鋼板，撞后速度恰好反向，則鋼板與水平面的夾角_____________。剛要撞擊鋼板時(shí)小球動(dòng)量的大小為_(kāi)________________。（?。﹨⒖即鸢福?/p>

答案：，

9.如圖，圓環(huán)質(zhì)量為M，經(jīng)過(guò)環(huán)心的豎直鋼絲AB上套有一質(zhì)量為m的球，今將小球沿鋼絲AB以初速vo豎直向上拋出。致使大圓環(huán)對(duì)地?zé)o作用力，則小球上升的加速度為

。小球能上升的最大高度為

。（設(shè)AB鋼絲足夠長(zhǎng)，小球不能達(dá)到A點(diǎn)）參考答案：10.（1）如圖所示是電磁流量計(jì)的示意圖，圓管由非磁性材料制成，空間有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，當(dāng)管中的導(dǎo)電液體流過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)，測(cè)出管壁上MN兩點(diǎn)的電勢(shì)差大小U，就可以知道管中的液體流量Q單位時(shí)間內(nèi)流過(guò)管道橫截面的液體體積，已知管的直徑為d，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，則關(guān)于Q的表達(dá)式正確的是_________．（2）已知普朗克常數(shù)為h、動(dòng)能Ek、質(zhì)量為m的電子其相應(yīng)的德布羅意波長(zhǎng)為_(kāi)________．（3）讀出如圖游標(biāo)卡尺測(cè)量的讀數(shù)_________cm．參考答案：(1)

(2)

(3)

4.12011.（1）完成核反應(yīng)方程：Th→Pa+．（2）Th衰變?yōu)镻a的半衰期是1.2min，則64gTh經(jīng)過(guò)6min還有2g尚未衰變．參考答案：解：根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知90234Th衰變?yōu)?1234Pa時(shí)，放出的是電子；剩余質(zhì)量為：M剩=M×（）n，經(jīng)過(guò)6分鐘，即經(jīng)過(guò)了5個(gè)半衰期，即n=5，代入數(shù)據(jù)得：還有2克沒(méi)有發(fā)生衰變．故答案為：，212.如圖所示，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形區(qū)域abcd內(nèi)存在著勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q、初速度為vo的帶電粒子從a點(diǎn)沿ab方向進(jìn)入磁場(chǎng)，不計(jì)重力。若粒子恰好沿BC方向，從c點(diǎn)離開(kāi)磁場(chǎng)，則磁感應(yīng)強(qiáng)度B=__________；粒子離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能為Ex__________。參考答案：

帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑r=L，由可得B=，洛倫茲力不做功，粒子離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能為。13.一列簡(jiǎn)諧波在t=0.8s時(shí)的圖象如圖甲所示，其x=0處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象如圖乙所示，由圖象可知：簡(jiǎn)諧波沿x軸

▲

方向傳播（填“正”或“負(fù)”），波速為

▲

m／s，t=10.0s時(shí)刻，x=4m處質(zhì)點(diǎn)的位移是

▲

m．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.如圖所示，一定質(zhì)量理想氣體經(jīng)歷A→B的等壓過(guò)程，B→C的絕熱過(guò)程（氣體與外界無(wú)熱量交換），其中B→C過(guò)程中內(nèi)能減少900J．求A→B→C過(guò)程中氣體對(duì)外界做的總功．參考答案：W=1500J【詳解】由題意可知，過(guò)程為等壓膨脹，所以氣體對(duì)外做功為：過(guò)程：由熱力學(xué)第一定律得：

則氣體對(duì)外界做的總功為：

代入數(shù)據(jù)解得：。15.將下圖中的電磁鐵連入你設(shè)計(jì)的電路中（在方框內(nèi)完成），要求：A．電路能改變電磁鐵磁性的強(qiáng)弱；B．使小磁針靜止時(shí)如圖所示。參考答案：（圖略）要求畫(huà)出電源和滑動(dòng)變阻器，注意電源的正負(fù)極。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.在豎直平面內(nèi)建立一平面直角坐標(biāo)系xoy，x軸沿水平方向，如圖甲所示。第二象限內(nèi)有一水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)為E1。坐標(biāo)系的第一、四象限內(nèi)有一正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)交變磁場(chǎng)，電場(chǎng)方向豎直向上，場(chǎng)強(qiáng)E2=1/2E1，勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直紙面。處在第三象限的某種發(fā)射裝置（圖中沒(méi)有畫(huà)出）豎直向上射出一個(gè)比荷=102C/kg的帶正電的粒子（可視為質(zhì)點(diǎn)），該粒子以v0=4m/s的速度從-x上的A點(diǎn)進(jìn)入第二象限，并以v1=8m/s速度從+y上的C點(diǎn)沿水平方向進(jìn)入第一象限。取粒子剛進(jìn)入第一象限的時(shí)刻為0時(shí)刻，磁感應(yīng)強(qiáng)度按圖乙所示規(guī)律變化（以垂直紙面向外的磁場(chǎng)方向?yàn)檎较颍?，g=10m/s2.試求：（1）帶電粒子運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的縱坐標(biāo)值h及電場(chǎng)強(qiáng)度E1；（2）+x軸上有一點(diǎn)D,OD=OC，若帶電粒子在通過(guò)C點(diǎn)后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不再越過(guò)y軸，要使其恰能沿x正方向通過(guò)D點(diǎn)，求磁感應(yīng)強(qiáng)度B0及其磁場(chǎng)的變化周期T0為多少？（3）要使帶電粒子通過(guò)C點(diǎn)后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不再越過(guò)y軸，求交變磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B0和變化周期T0的乘積應(yīng)滿足的關(guān)系？參考答案：，

（2分）

………（2分）,,

………（2分）（2）,所以帶電的粒子在第一象限將做勻速圓周運(yùn)動(dòng),設(shè)粒子運(yùn)動(dòng)圓軌道半徑為R，周期為T(mén),則可得

………（2分）使粒子從C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)，則有：，

…………（2

…………（2分）

，………（2分）(3)當(dāng)交變磁場(chǎng)周期取最大值而粒子不再越過(guò)y軸時(shí)可作如圖運(yùn)動(dòng)情形：由圖可知

………（1分）

………（2分）

………17.如圖所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一傾斜的平行金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)，長(zhǎng)為3d，導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為θ，在導(dǎo)軌的中部刷有一段長(zhǎng)為d的薄絕緣涂層。勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向與導(dǎo)軌平面垂直。質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒從導(dǎo)軌的頂端由靜止釋放，在滑上涂層之前已經(jīng)做勻速運(yùn)動(dòng)，并一直勻速滑到導(dǎo)軌底端。導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直，且僅與涂層間有摩擦，接在兩導(dǎo)軌間的電阻為R，其他部分的電阻均不計(jì)，重力加速度為g。求：(1)導(dǎo)體棒與涂層間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；(2)導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動(dòng)的速度大小v；(3)整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，電阻產(chǎn)生的焦耳熱Q。參考答案：解析：：（1）在絕緣涂層上，導(dǎo)體棒做勻速直線運(yùn)動(dòng)，受力平衡，則有：

mgsinθ=μmgcosθ解得：μ=tanθ（2）導(dǎo)體棒在光滑導(dǎo)軌上滑動(dòng)時(shí)：感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=BLv感應(yīng)電流I=安培力F安=BIL聯(lián)立得：F安=受力平衡F安=mgsinθ解得：v=（3）導(dǎo)體棒在滑上涂層滑動(dòng)時(shí)摩擦生熱為QT=μmgdcosθ整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，根據(jù)能量守恒定律得：3mgdsinθ=Q+QT+mv2解得：Q=．18.相距L=1．5m的足夠長(zhǎng)金屬導(dǎo)軌豎直放置，質(zhì)量為m=1kg的光滑金屬棒ab通過(guò)棒兩端的套環(huán)水平地套在金屬導(dǎo)軌上，金屬棒cd水平固定在金屬導(dǎo)軌上，如圖甲所示，虛線上方磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，虛線下方磁場(chǎng)方向豎直向下，兩處磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相同，ab、cd兩棒的電阻均為r=0．9Ω，導(dǎo)軌電阻不計(jì)。ab棒在方向豎直向上大小按圖乙所示規(guī)律變化的外力F作用下從靜止開(kāi)始，沿導(dǎo)軌勻加速運(yùn)動(dòng)，g取10m/s2。

(1)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，ab棒中的電流方向?cd棒受到的安培力方向?

(2)求出ab棒加速度大小和磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小?(3)從t1＝0到t2=2s，金屬棒ab的機(jī)械能變化了多少?

參考答案：解：(1)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，ab棒中的電流方向從b流向a?！?分cd棒受到的安培力方向是垂直導(dǎo)軌平面向里。

……2分(2)設(shè)ab棒加速度大小為a，當(dāng)t1＝0時(shí),F1＝11N，則F1－mg＝ma

…………2分a＝1m/s2當(dāng)t2＝2s時(shí),F2＝14.6N，設(shè)ab棒速度大小為v，其中電流為I，則F2－mg－BIL＝ma

…………2分v＝at2

…………2分BL