2021-2022學年山東省濟南市第六十五中學高三物理上學期期末試題含解析

2021-2022學年山東省濟南市第六十五中學高三物理上學期期末試題含解析一、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.（多選題）如圖所示，直徑為d的豎直圓筒繞中心軸線以恒定的轉速勻速轉動．一子彈以水平速度沿圓筒直徑方向從左壁射入圓筒，從右側射穿圓筒后發(fā)現(xiàn)兩彈孔在同一豎直線上且相距為h．則（）A．子彈在圓筒中的水平速度為v0=dB．子彈在圓筒中的水平速度為v0=2dC．圓筒轉動的角速度可能為ω=πD．圓筒轉功的角速度可能為ω=3π參考答案：ACD解：A、根據(jù)h=，解得t=，則子彈在圓筒中的水平速度為．故A正確，B錯誤．C、因為子彈右側射穿圓筒后發(fā)現(xiàn)兩彈孔在同一豎直線上，則t=，n=1，2，3…，因為T=，解得ω=（2n﹣1）π，當n=1時，ω=π，當n=2時，ω=3π．故C、D正確．故選ACD．2.（多選）如圖所示為地磁場磁感線的示意圖，在北半球地磁場的豎直分量向下．若一飛機在我國上空勻速巡航，機翼保持水平，飛行高度不變，由于地磁場的作用，金屬機翼上會有電勢差，設飛行員左方機翼末端處的電勢為φ1，右方機翼末端處的電勢為φ2，則下列說法正確的是（）A．若飛機從西往東飛，φ1比φ2高B．若飛機從東往西飛，φ2比φ1高C．若飛機從南往北飛，φ1比φ2高D．若飛機從北往南飛，φ2比φ1高參考答案：考點：導體切割磁感線時的感應電動勢．分析：由于地磁場的存在，當飛機在北半球水平飛行時，兩機翼的兩端點之間會有一定的電勢差，相當于金屬棒在切割磁感線一樣．由右手定則可判定電勢的高低．解答：解：當飛機在北半球飛行時，由于地磁場的存在，且地磁場的豎直分量方向豎直向下，由于感應電動勢的方向與感應電流的方向是相同的，由低電勢指向高電勢，由右手定則可判知，在北半球，不論沿何方向水平飛行，都是飛機的左方機翼電勢高，右方機翼電勢低，即總有φ1比φ2高．故BD錯誤，AC正確．故選：AC點評：本題要了解地磁場的分布情況，掌握右手定則．對于機翼的運動，類似于金屬棒在磁場中切割磁感線一樣會產(chǎn)生電動勢，而電源內部的電流方向則是由負極流向正極的．3.質量為的物體從靜止以的加速度豎直上升，對該過程下列說法中正確的A．物體的機械能增加

B．物體的機械能減少C．重力對物體做功

D．物體的動能增加參考答案：D4.（多選題）如圖所示，足夠長的U形光滑金屬導軌所在平面與水平面成θ角（0＜θ＜90°），其中MN與PQ平行且間距為L，磁感應強度大小為B的勻強磁場方向垂直導軌所在平面斜向上，導軌電阻不計，質量為m的金屬棒ab由靜止開始沿導軌下滑，并與兩導軌始終保持垂直且接觸良好，棒ab接入電路的電阻為R，當流過棒ab某一橫截面的電荷量為q時，棒的速度大小為v，則金屬棒ab在此下滑過程中（）A．運動的加速度大小為B．下滑位移大小為C．產(chǎn)生的焦耳熱為qBLvD．受到的最大安培力大小為mgsinθ參考答案：BD【分析】根據(jù)牛頓第二定律列方程解得加速度大??；根據(jù)閉合電路的歐姆定律和法拉第電磁感應定律求解電荷量的表達式，即可得到位移大??；整個過程中的安培力都小于；根據(jù)共點力的平衡條件最大安培力大?。窘獯稹拷猓篈、根據(jù)牛頓第二定律可得mgsinθ﹣BIL=ma，即mgsinθ﹣=ma，解得加速度大小為a=gsinθ﹣，A錯誤，B、根據(jù)q=It，I=和E=，有：q=，故下滑的位移大小為：x=，B正確；C、當導體棒的速度為v時，根據(jù)E=BLv、I=、F=BIL，得到此過程中最大的安培力為；如果利用最大安培力與位移x的乘積可得：=qBLv，整個過程中的安培力都小于，所以產(chǎn)生的焦耳熱一定小于qBLv，C錯誤；D、根據(jù)共點力的平衡條件可得，當導體棒勻速運動時受到的安培力最大，所以最大安培力大小為mgsinθ，D正確．故選：BD．5.質量為m的物體被繩經(jīng)過光滑小孔而牽引在光滑的水平面上做勻速圓周運動．當繩子拉力為某個值F時，轉動半徑為R，當拉力逐漸減小到F/4時，物體仍做勻速圓周運動，半徑為2R，則此過程中物體克服外力所做的功為…………（）

A．0

B．3FR

C．

D．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.如圖所示，兩條平行金屬導軌ab、cd置于磁感應強度B=0.5T的勻強磁場中，兩導軌間的距離l=0.6m，導軌間連有電阻R。金屬桿MN垂直置于導軌上，且與軌道接觸良好，現(xiàn)使金屬桿MN沿兩條導軌向右勻速運動，產(chǎn)生的感應電動勢為3V。由此可知，金屬桿MN滑動的速度大小為 m/s；通過電阻R的電流方向為

（填“aRc”或“cRa”）。

參考答案：10；cRa7.（6分）如圖所示，電源電動勢為E=10V，內阻r=1Ω，R1=3Ω，R2=6Ω，C=30μF。開關S斷開時，電容器的電荷量為

C。閉合開關S，穩(wěn)定后通過R1的電流為

A。參考答案：

答案：3×10—4；

18.如圖所示，用輕質活塞在氣缸內封閉一定質量理想氣體，活塞上放置重2．5×102N的重物，平衡時活塞距氣缸底高度h1=0．80m，此時被封閉氣體的溫度為27oC活塞與氣缸壁間摩擦忽略不計?，F(xiàn)對被封閉氣體加熱，活塞緩慢上升到距離氣缸底h2=0．88m處．已知活塞橫截面積S=5．0×10-3m2，大氣壓強P0=1．0×105Pa。求：

①活塞距氣缸底的高度h2時氣體的溫度；

②此過程中缸內氣體對外界做的功

J，氣體吸收的熱量

增加的內能(填“大于”“等于”或“小于”)。參考答案：9.某探究性學習小組欲探究光滑斜面上物體的加速度與物體質量及斜面傾角是否有關。實驗室提供如下器材：(A)表面光滑的長木板(長度為L)，(B)小車，(C)質量為m的鉤碼若干個，(D)方木塊(備用于墊木板)，(E)米尺，(F)秒表。(1)實驗過程：第一步，在保持斜面傾角不變時，探究加速度與質量的關系。實驗中，通過向小車放入鉤碼來改變物體質量，只要測出小車由斜面頂端滑至底端所用時間t，就可以由公式a=

求出a。某同學記錄了數(shù)據(jù)如上表所示：根據(jù)以上信息，我們發(fā)現(xiàn)，在實驗誤差范圍內質量改變之后平均下滑時間

(填“改變”或“不改變”)，經(jīng)過分析得出加速度與質量的關系為

。第二步，在物體質量不變時，探究加速度與傾角的關系。實驗中通過改變方木塊墊放位置來調整長木板的傾角，由于沒有量角器，因此通過測量出木板頂端到水平面高度h，求出傾角α的正弦值sinα=h／L。某同學記錄了高度和加速度的對應值，并在坐標紙上建立適當?shù)淖鴺溯S后描點作圖如下，請根據(jù)他所作的圖線求出當?shù)氐闹亓铀俣萭=

m／s2。進一步分析可知，光滑斜面上物體下滑的加速度與傾角的關系為

。參考答案：（1）

（2分）

不改變（2分）斜面傾角一定時，加速度與物體質量無關（2分）10（2分）

a=gsin(2分)（1）由運動學公式知L=,解得，即斜面傾角一定時，加速度與物體質量無關。（2）由題意對物體受力分析知，沿斜面方向，根據(jù)牛頓第二定律可得mgsin=ma,解得a=gsin;所以圖象的斜率大小等于當?shù)氐闹亓铀俣取?0.如圖為用DIS（位移傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計算機）研究加速度和力的關系的實驗裝置．實驗前已平衡摩擦力．①實驗中采用控制變量法，應保持_______不變，用鉤碼所受的重力作為小車所受的________，用DIS測小車的加速度．②改變所掛鉤碼的數(shù)量，多次重復測量。根據(jù)測得的多組數(shù)據(jù)可畫出a-F關系圖線（如圖所示）．分析此圖線的OA段可得出的實驗結論是______________．此圖線的AB段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是：A．小車與軌道之間存在摩擦

B．導軌保持了水平狀態(tài)C．所掛鉤碼的總質量太大

D．所用小車的質量太大參考答案：小車的質量

、合力

、小車的質量一定，a與F成正比

、

C11.如圖所示的導熱氣缸中封閉著一定質量的理想氣體，活塞與氣缸間無摩擦，氣缸開口向上。開始氣缸所處的環(huán)境溫度為87℃，活塞距氣缸底部距離為12cm,后來環(huán)境溫度降為27℃，則：①此時活塞距氣缸底部距離為多少?②此過程中氣體內能

（填“增大”或“減小”），氣體將

(填“吸熱”或者“放熱”).37．（8分）【物理—物理3-4】參考答案：解：①設

由蓋?呂薩克定律可知：

┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅（1分）解得：h2=10cm

┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅（1分）②減小（1分），放熱（1分）12.利用油膜法可粗略測寫分子的大小和阿伏加德羅常數(shù)。若已知n滴油的總體積為v，一滴油所形成的單分子油膜的面積為S，這種油的摩爾質量為，密度為.則可求出一個油分子的直徑d=

△△；阿伏加德羅常數(shù)=△△

。參考答案：

13.自行車轉彎可近似成自行車繞某個定點O（圖中未畫出）做圓周運動，如圖所示為自行車轉彎的俯視圖，自行車前后輪接觸地面的位置A、B相距L，虛線表示兩點轉彎的軌跡，OB距離。則前輪與車身夾角θ=

；B點速度大小v1=2m/s。則A點的速度v2=______m/s。參考答案：30o；2.31三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖所示，將一個斜面放在小車上面固定，斜面傾角θ=37°，緊靠斜面有一質量為5kg的光滑球，取重力加速度g＝10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8，則：試求在下列狀態(tài)下：(1)小車向右勻速運動時，斜面和小車對小球的彈力大小分別是多少？(2)小車向右以加速度3m/s2做勻加速直線運動，斜面和小車對小球的彈力大小分別是多少？(3)小車至少以多大的加速度運動才能使小球相對于斜面向上運動。參考答案：(1)0，50N(2)25N，30N

(3)7.5m/s2【詳解】(1)小車勻速運動時，小球隨之一起勻速運動，合力為零，斜面對小球的彈力大小為0，豎直方向上小車對小球的彈力等于小球重力，即：否則小球的合力不為零，不能做勻速運動.(2)小車向右以加速度a1=3m/s2做勻加速直線運動時受力分析如圖所示，有：代入數(shù)據(jù)解得：N1=25N，N2=30N(3)要使小球相對于斜面向上運動，則小車對小球彈力為0，球只受重力和斜面的彈力，受力分析如圖，有：代入數(shù)據(jù)解得：答：(1)小車向右勻速運動時，斜面對小球的彈力為0和小車對小球的彈力為50N(2)小車向右以加速度3m/s2做勻加速直線運動，斜面和小車對小球的彈力大小分別是N1=25N，N2=30N.(3)小車至少以加速度向右運動才能使小球相對于斜面向上運動。15.（8分）在衰變中常伴有一種稱為“中微子”的粒子放出。中微子的性質十分特別，因此在實驗中很難探測。1953年，萊尼斯和柯文建造了一個由大水槽和探測器組成的實驗系統(tǒng)，利用中微子與水中的核反應，間接地證實了中微子的存在。（1）中微子與水中的發(fā)生核反應，產(chǎn)生中子（）和正電子（），即中微子+→+，可以判定，中微子的質量數(shù)和電荷數(shù)分別是

。（填寫選項前的字母）

A.0和0

B.0和1

C.1和0

D.1和1（2）上述核反應產(chǎn)生的正電子與水中的電子相遇，與電子形成幾乎靜止的整體后，可以轉變?yōu)閮蓚€光子（），即+2

已知正電子和電子的質量都為9.1×10-31㎏，反應中產(chǎn)生的每個光子的能量約為

J.正電子與電子相遇不可能只轉變?yōu)橐粋€光子，原因是

。參考答案：（1）A；(2)；遵循動量守恒解析：（1）發(fā)生核反應前后，粒子的質量數(shù)和核電荷數(shù)均不變，據(jù)此可知中微子的質量數(shù)和電荷數(shù)分都是0，A項正確。（2）產(chǎn)生的能量是由于質量虧損。兩個電子轉變?yōu)閮蓚€光子之后，質量變?yōu)榱?，由，故一個光子的能量為，帶入數(shù)據(jù)得=J。正電子與水中的電子相遇，與電子形成幾乎靜止的整體，故系統(tǒng)總動量為零，故如果只產(chǎn)生一個光子是不可能的，因為此過程遵循動量守恒。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.在某次短道速滑接力賽中，運動員甲以7m/s的速度在前面滑行，運動員乙以8m/s的速度從后面追上，并迅速將甲向前推出，完成接力過程。設甲、乙兩運動員的質量均為50kg,推后運動員乙的速度變?yōu)?m/s，方向向前，若甲、乙接力前后在同一直線上運動，求接力后甲的速度大小。參考答案：v1'=10m/s試題分析：以甲、乙組成的系統(tǒng)為研究對象，以甲的初速度方向為正方向，由動量守恒定律得：得v1'=10m/s考點：考查了動量守恒定律【名師點睛】滿足下列情景之一的，即滿足動量守恒定律：⑴系統(tǒng)不受外力或者所受外力之和為零；⑵系統(tǒng)受外力，但外力遠小于內力，可以忽略不計；⑶系統(tǒng)在某一個方向上所受的合外力為零，則該方向上動量守恒。⑷全過程的某一階段系統(tǒng)受的合外力為零，則該階段系統(tǒng)動量守恒17.一傳送帶與水平面夾角為370，頂?shù)降组L為12.8m，以4m/s勻速向下運動?，F(xiàn)將一物塊輕輕從頂端放在帶上，物塊與帶間動摩擦因數(shù)為0.5，求從頂運動到底端的時間。（取g=10m/s2、sin370=0.6、cos370=0.8）參考答案：設物塊輕輕從頂端放在