山東省東營市勝利藝術(shù)體育高級(jí)中學(xué)2021年高三物理期末試題含解析

山東省東營市勝利藝術(shù)體育高級(jí)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1.一人用力踢質(zhì)量為10kg的皮球，使球由靜止以20m/s的速度飛出．假定人踢球瞬間對(duì)球平均作用力是200N，球在水平方向運(yùn)動(dòng)了20m停止.那么人對(duì)球所做的功為

A．50J

B．200J

C．500J

D．4000J參考答案：B2.如圖所示，物體A用輕質(zhì)細(xì)繩與圓環(huán)B連接，圓環(huán)套在固定豎直桿MN上，用一水平力F作用在繩上的O點(diǎn)，整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)。現(xiàn)將O點(diǎn)緩慢向左移動(dòng)，使細(xì)繩與豎直方向的夾角增大。下列說法正確的是A．水平力F逐漸增大B．O點(diǎn)能到達(dá)與圓環(huán)B等高處C．桿對(duì)圓環(huán)B的摩擦力增大D．桿對(duì)圓環(huán)B的彈力不變參考答案：A3.（多選）下列說法正確的是A．光子像其它粒子一樣，不但具有能量，也具有動(dòng)量B．玻爾認(rèn)為，原子中電子軌道是量子化的，能量也是量子化的C．將由放射性元素組成的化合物進(jìn)行高溫分解，會(huì)改變放射性元素的半衰期D．原子核的質(zhì)量大于組成它的核子的質(zhì)量之和，這個(gè)現(xiàn)象叫做質(zhì)量虧損參考答案：AB4.（多選）如圖所示，平行金屬導(dǎo)軌MN和PQ，他們的電阻可以忽略不計(jì)，在M和P之間接有阻值為R=3.0Ω的定值電阻，導(dǎo)體棒ab長l=0.5m，其電阻不計(jì)，且與導(dǎo)軌接觸良好，整個(gè)裝置處于方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.4T，現(xiàn)使ab以v=10m/s的速度向右做勻速運(yùn)動(dòng)，則以下判斷正確的是A．導(dǎo)體棒ab中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=2.0vB．電路中的電流I=0.5AC．導(dǎo)體棒ab所受安培力方向向右D．導(dǎo)體棒ab所受合力做功為零參考答案：答案：AD：導(dǎo)體棒ab中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),A正確；電流為,B錯(cuò)誤；電流方向右手定則可知b-a，左手定則可得安培力向左，C錯(cuò)誤；金屬棒做勻速直線運(yùn)動(dòng)合力為零，D正確。5.如圖5所示，一足夠長的木板靜止在光滑水平面上，一物塊靜止在木板上，木板和物塊間有摩擦?，F(xiàn)用水平力向右拉木板，當(dāng)物塊相對(duì)木板滑動(dòng)了一段距離但仍有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，撤掉拉力，此后木板和物塊相對(duì)于水平面的運(yùn)動(dòng)情況為A.物塊先向左運(yùn)動(dòng)，再向右運(yùn)動(dòng)B.物塊向右運(yùn)動(dòng)，速度逐漸增大，直到做勻速運(yùn)動(dòng)C.木板向右運(yùn)動(dòng)，速度逐漸變小，直到做勻速運(yùn)動(dòng)D.木板和物塊的速度都逐漸變小，直到為零參考答案：BC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.一個(gè)同學(xué)在研究小球自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)，用頻閃照相連續(xù)記錄下小球的位置如圖所示。已知閃光周期為s，測得7.68cm，12.00cm，用上述數(shù)據(jù)通過計(jì)算可得小球運(yùn)動(dòng)的加速度約為_______m/s2，圖中x2約為________cm。（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）參考答案：7.已知地球半徑為R，地球自轉(zhuǎn)周期為T，同步衛(wèi)星離地面的高度為H，萬有引力恒量為G，則同步衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)的速度為__________，地球的質(zhì)量為___________．參考答案：，

8.用一根細(xì)繩，一端系住一個(gè)質(zhì)量為m的小球，另一端懸在光滑水平桌面上方h處，繩長l大于h，使小球在桌面上做如右圖所示的勻速圓周運(yùn)動(dòng).若使小球不離開桌面，其轉(zhuǎn)速最大值是

參考答案：9.要測定個(gè)人的反應(yīng)速度，按圖所示，請(qǐng)你的同學(xué)用手指拿著一把長30cm的直尺，當(dāng)他松開直尺，你見到直尺向下落下，立即用手抓住直尺，記錄抓住處的數(shù)據(jù)，重復(fù)以上步驟多次．現(xiàn)有A、B、C三位同學(xué)相互測定反應(yīng)速度得到的數(shù)據(jù)，如下表所示（單位：cm）。這三位同學(xué)中反應(yīng)速度最快的是________，他的最快反應(yīng)時(shí)間為________s．（g=10m/s2）

第一次第二次第三次A252426B282421C242220參考答案：10.歷史上第一次利用加速器實(shí)現(xiàn)的核反應(yīng)，是用加速后動(dòng)能為0.5MeV的質(zhì)子轟擊靜止的，生成兩個(gè)動(dòng)能均為8.9MeV的.(1MeV＝1.6×10－13J)，寫出核反應(yīng)方程為_________________________．質(zhì)量虧損為________kg.參考答案：)＋→＋或＋→＋

3.1×10－29kg11.如圖所示，三段不可伸長的細(xì)繩OA、OB、OC,能承受的最大拉力相同，它們共同懸掛一重物，其中OB是水平的，A端、B端固定.若逐漸增加C端所掛物體的質(zhì)量，則最先斷的繩________.參考答案：OA12.如圖所示，一根長L的光滑絕緣細(xì)直桿MN，豎直固定在場強(qiáng)為E與水平方向成θ角的傾斜向上的勻強(qiáng)電場中。桿的下端M固定一個(gè)帶正電小球A，電荷量Q；另一帶正電小球B質(zhì)量為m、電荷量為q，穿在桿上可自由滑動(dòng)?，F(xiàn)將小球B從桿的上端N靜止釋放，靜電力常量為k。小球B可靜止的位置距M端的高度h為_______________。參考答案：答案：13.如圖所示是一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在某時(shí)刻的波形圖，波的傳播速度v＝2m/s，則：

①從這一時(shí)刻起x＝4m處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程是y＝

cm；

②從這一時(shí)刻起x＝5m處質(zhì)點(diǎn)在4.5s內(nèi)通過的路程s＝

cm。參考答案：①（2分）；②45三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.如圖甲為10分度的游標(biāo)卡尺測量鋼管內(nèi)徑時(shí)的示數(shù)，其示數(shù)為

mm，螺旋測微器示數(shù)如圖乙所示，讀數(shù)為

mm。參考答案：22.7mm

8.474～8.476mm15.（10分）氣墊導(dǎo)軌(如圖甲)工作時(shí)，空氣從導(dǎo)軌表面的小孔噴出，在導(dǎo)軌表面和滑塊內(nèi)表面之間形成一層薄薄的空氣層，使滑塊不與導(dǎo)軌表面直接接觸，大大減小了滑塊運(yùn)動(dòng)時(shí)的阻力。為了驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，在水平氣墊導(dǎo)軌上放置兩個(gè)質(zhì)量均為a的滑塊，每個(gè)滑塊的一端分別與穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連，兩個(gè)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率均為b.氣墊導(dǎo)軌正常工作后，接通兩個(gè)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，并讓兩滑塊以不同的速度相向運(yùn)動(dòng)，兩滑塊相碰后粘在一起繼續(xù)運(yùn)動(dòng)。圖乙為某次實(shí)驗(yàn)打出的、點(diǎn)跡清晰的紙帶的一部分，在紙帶上以同間距的6個(gè)連續(xù)點(diǎn)為一段劃分紙帶，用刻度尺分別量出其長度s1、s2和s3.若題中各物理量的單位均為國際單位，那么，碰撞前兩滑塊的動(dòng)量大小分別為_________、_________，兩滑塊的總動(dòng)量大小為_________；碰撞后兩滑塊的總動(dòng)量大小為_________。重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，多做幾次。若碰撞前、后兩滑塊的總動(dòng)量在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)相等，則動(dòng)量守恒定律得到驗(yàn)證。參考答案：0.2abs3

0.2abs1（兩空可互換），0.2ab(s1-s3)；0.4abs2解析：動(dòng)量P＝mV，根據(jù)V＝S/（5T）可知兩滑塊碰前的速度分別為V1＝0.2S1b、V2＝0.2S3b，則碰前動(dòng)量分別為0.2abs1和0.2abs3，總動(dòng)量大小為aV1－aV2＝0.2ab(s1-s3)；碰撞后兩滑塊的總動(dòng)量大小為2aV＝2as2/（5T）＝0.4abs2。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，一條輕繩兩端各系著質(zhì)量為m1和m2的兩個(gè)物體，通過定滑輪懸掛在車廂頂上，m1＞m2，繩與滑輪的摩擦忽略不計(jì)．若車以加速度a向右運(yùn)動(dòng)，m1仍然與車廂地板相對(duì)靜止，試問：（1）此時(shí)繩上的張力T．（2）m1與地板之間的摩擦因數(shù)μ至少要多大？參考答案：解：（1）隔離對(duì)m2分析，所受的合力為F2=m2a，根據(jù)平行四邊形定則得，繩子的張力T=m．（2）再以m1為研究對(duì)象，分析受力，根據(jù)牛頓第二定律，得f=m1aN+T′=m1g又T′=T要使m1與地板保持相對(duì)靜止，則必須有f≤fm=μN(yùn)解得μ≥．答：（1）此時(shí)繩上的張力T為m．（2）m1與地板之間的摩擦因數(shù)μ至少要．17.如圖，在xoy平面第一象限內(nèi)有平行于y軸的勻強(qiáng)電場和垂直于xoy平面的勻強(qiáng)磁場，勻強(qiáng)電場電場強(qiáng)度為E。一帶電量為+q的小球從y軸上離坐標(biāo)原點(diǎn)距離為L的A點(diǎn)處，以沿x正向的初速度進(jìn)入第一象限，如果電場和磁場同時(shí)存在，小球?qū)⒆鰟蛩賵A周運(yùn)動(dòng)，并從x軸上距坐標(biāo)原點(diǎn)L/2的C點(diǎn)離開磁場。如果只撤去磁場，并且將電場反向，帶電小球以相同的初速度從A點(diǎn)進(jìn)入第一象限，仍然從x軸上距坐標(biāo)原點(diǎn)L/2的C點(diǎn)離開電場。求：（1）小球從A點(diǎn)出發(fā)時(shí)的初速度大小；（2）磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和方向；（3）如果在第一象限內(nèi)存在的磁場范圍是一個(gè)矩形，求這一范圍的最小面積。參考答案：（1）由帶電小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)知，mg=Eq

(2分)所以電場反向后豎直方向受力Eq+mg=ma

a=2g

(2分)小球做類平拋運(yùn)動(dòng)有L/2=v0t

,

L=2gt2

(2分)得v0=

(1分)（2）帶電小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，洛侖茲力提供向心力qv0B=mv02/R

B=mv0/qR

(2分)由圓周運(yùn)動(dòng)軌跡分析得(L－R)2+()2=R2

(2分)R=5L/8

代入得B=(1分)

(3)由小球運(yùn)動(dòng)軌跡的范圍知最小矩形磁場的長、寬分別為a2=(L)2+()2

a=L/2

(2分)

b=R－R=(5－)L/8

(2分)面積S=5(－1)L2/16

(1分)18.如圖所示，在NOQ范圍內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場I，在MOQ范圍內(nèi)有垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場II，M、O、N在一條直線上，∠MOQ=60°。這兩個(gè)區(qū)域磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B。離子源中的離子（帶電量為+q，質(zhì)量為m）通過小孔O1進(jìn)入極板間電壓為U的加速電場區(qū)域（可認(rèn)為初速度為零），離子經(jīng)電場加速后通過小孔O2射出，從接近O點(diǎn)處進(jìn)入磁場區(qū)域I。離子進(jìn)入磁場的速度垂直于磁場邊界MN，也垂直于磁場。不計(jì)離子的重力。

（1）當(dāng)加速電場極板電壓U=U0，求:離子進(jìn)入磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R；

（2）為了使離子在磁場區(qū)域I內(nèi)的0N0，N，區(qū)域做直線運(yùn)動(dòng)，在0N0，N，區(qū)域加一勻強(qiáng)電場E，求:E的方向和大?。浚?）離子在磁場區(qū)域I內(nèi)的0N0，N，區(qū)域做直線運(yùn)動(dòng),離子離開0N0，N，電磁場區(qū)域后，在勻強(qiáng)磁場I作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，經(jīng)三分之一周期進(jìn)入勻強(qiáng)磁場II，在OQ有一點(diǎn)P，P點(diǎn)到O點(diǎn)距離為L，求:當(dāng)加速電場極板電壓U取哪些值，才能保證離子通過P點(diǎn)。參考答案：

解：（1）電子在電場中加速時(shí)，根據(jù)動(dòng)能定理

（2分）

（2分