2022年山東省泰安市寧陽縣東疏中學(xué)高三物理期末試卷含解析

2022年山東省泰安市寧陽縣東疏中學(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15分．每小題只有一個選項符合題意1.如圖，導(dǎo)體軌道OPQS固定，其中PQS是半圓弧，Q為半圓弧的中心，O為圓心。軌道的電阻忽略不計。OM是有一定電阻?？衫@O轉(zhuǎn)動的金屬桿。M端位于PQS上，OM與軌道接觸良好?？臻g存在半圓所在平面垂直的勻強磁場，磁感應(yīng)強度的大小為B，現(xiàn)使OQ位置以恒定的角速度逆時針轉(zhuǎn)到OS位置并固定（過程Ⅰ）；再使磁感應(yīng)強度的大小以一定的變化率從B增加到B'（過程Ⅱ）。在過程Ⅰ、Ⅱ中，流過OM的電荷量相等，則等于（

）A.B.C.D.2參考答案：B本題考查電磁感應(yīng)及其相關(guān)的知識點。過程I回路中磁通量變化△Φ1=BπR2，設(shè)OM的電阻為R，流過OM的電荷量Q1=△Φ1/R。過程II回路中磁通量變化△Φ2=（B’-B）πR2，流過OM的電荷量Q2=△Φ2/R。Q2=Q1，聯(lián)立解得：B’/B=3/2，選項B正確?！军c睛】此題將導(dǎo)體轉(zhuǎn)動切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢和磁場變化產(chǎn)生感應(yīng)電動勢有機融合，經(jīng)典中創(chuàng)新。2.（單選）一根內(nèi)壁光滑無限長絕緣直管與兩等量電荷連線的中垂線重合，管與電荷位于絕緣水平面上，如圖所示．管上有AOB三點，其中O點為等量電荷連線中點，且AO=OB，現(xiàn)將一帶正電的小球，從管中A點由靜止釋放，若帶電小球能在A、B之間做往復(fù)運動，則下列說法正確的是（）A．兩電荷帶的是等量異種電荷B．兩電荷帶的是等量負電荷C．小球的加速度先變大再變小D．小球在O點的電勢能為0參考答案：解：AB、若為等量正電荷，其中垂線上場強的特點：從中點向兩側(cè)場強先增大后減小，其方向指向外側(cè)．小球釋放時受到的電場力向外，所以不可能做往復(fù)運動，故一定是等量的負電荷，故A錯誤，B正確；C、兩等量負電荷周圍部分電場線分布特點，其中連線的中垂線ab上，從無窮遠到O過程中電場強度先增大后減小，且方向始終指o點，所以靜止釋放帶正電的粒子受的電場力是指向O，且電場力先增大后減小，過來O點后電場力反向依然指向O，電場力大小先增大后減小，所以帶電粒子先加速后減速，故加速度先增大后減小再增大后再減小，其速度先增大后減小，故C錯誤；D、小球在O點時，電場力為0，但電勢不為零，所以電勢能不為零，故D錯誤．故選：B．3.如圖所示，彈簧秤一端固定在墻壁上，另一端與小木塊A相連，當用力加速抽出長木板B的過程中，觀察到彈簧秤的示數(shù)為4.0N，若勻速抽出木板B，彈簧秤的示數(shù)大小（

）A．一定大于4.0N

B．一定等于4.0NC．一定小于4.0N

D．一定為零參考答案：B當用力加速抽出木板B時，A物體保持靜止，故可知A受B的摩擦力f=F=4.0N；因A對B物體的壓力不變，故A、B間的摩擦力不會發(fā)生變化，故勻速拉動時摩擦力也為4.0N；物體A在彈簧秤的作用下仍保持靜止，故彈簧秤對A的拉力仍為4.0N，即彈簧秤的示數(shù)大小仍等于4.0N。4.（多選）給平行板電容器充電，斷開電源后A極板帶正電，B極板帶負電。板間一帶電小球C用絕緣細線懸掛，如圖所示，小球靜止時與豎直方向的夾角為θ，則()

A．若將B極板向右平移稍許，電容器的電容將減小

B．若將B極板向下平移稍許，A、B兩級板間電勢差將增大

C．若將B極板向小平移稍許，夾角θ將變大

D．輕輕將細線剪斷，小球?qū)⒆鲂睊佭\動參考答案：ABC5.如右圖所示，a是靜止在地球赤道地面上的一個物體，b是與赤道共面的地球衛(wèi)星，c是地球同步衛(wèi)星，對于a物體和b、c兩顆衛(wèi)星的運動情況，下列說法中正確的是

（

）

A．a(chǎn)物體運動的周期小于b衛(wèi)星運動的周期

B．b衛(wèi)星運動受到的萬有引力一定大于c衛(wèi)星受到的萬有引力

C．a(chǎn)物體運動的線速度小于c衛(wèi)星運動的線速度

D．b衛(wèi)星減速后可進入c衛(wèi)星軌道參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.（4分）我國陸地面9.6×1012m2，若地面大氣壓

，地面附近重力加速度g=10m/s2，空氣平均摩爾質(zhì)量為，阿伏伽德羅常數(shù)

，我國陸地上空空氣的總質(zhì)量M=

；我國陸地上空空氣的分子總數(shù)N=

。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)參考答案：9.6×1016Kg，1.9×1042個

解析：①大氣壓可看作是由空氣重量產(chǎn)生的，

代入數(shù)據(jù)解出

②分子總數(shù)7.一輛賽車在半徑為50m的水平圓形賽道參加比賽，已知該賽車勻速率跑完最后一圈所用時間為15s。則該賽車完成這一圈的角速度大小為________rad/s，向心加速度大小為________m/s2（結(jié)果均保留2位小數(shù)）。參考答案：0.42rad/s；8.77m/s2?！荆?.76~8.82）m/s2】8.某實驗小組在“驗證機械能守恒定律”實驗中：①選出一條紙帶如圖甲所示，其中O點為打點計時器打下的第一個點，A、B、C為三個計數(shù)點，在計數(shù)點A和B、B和C之間還各有一個點，測得h1=12.01cm，h2=19.15cm，h3=27.86cm．已知重錘質(zhì)量為0.5kg，打點計時器的工作電流頻率為50Hz，當?shù)氐闹亓铀俣萭=9.8m/s2．由以上數(shù)據(jù)算出，當打點計時器打到B點時重力勢能比開始下落時減少了

J，此時重錘的動能比開始下落時增加了

J．由計算結(jié)果可知，該實驗小組在做實驗時出現(xiàn)問題的可能原因是

．（計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）②在圖甲所示的紙帶上，某同學(xué)又選取多個計數(shù)點，測出各計數(shù)點到第一個點O的距離h，算出各計數(shù)點對應(yīng)的速度v，并以h為橫軸，以為縱軸畫出的圖線應(yīng)是圖乙中的，圖線的斜率表示

．參考答案：①0.94；0.98；實驗時先釋放紙帶，然后再接通打點計時器的電源．②D；重力加速度g．

【考點】驗證機械能守恒定律．【分析】①根據(jù)下降的高度求出重力勢能的減小量，根據(jù)某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出B點的速度，從而得出動能的增加量．②根據(jù)機械能守恒定律得出的表達式，結(jié)合表達式得出正確的圖線，從而得出圖線斜率表示的含義．【解答】解：①當打點計時器打到B點時重力勢能比開始下落時減少了△Ep=mgh2=0.5×9.8×0.1915=0.94J．B點的速度m/s=1.98m/s，則動能的增加量=0.98J．動能增加量大于重力勢能的減小量，做實驗時出現(xiàn)問題的可能原因是實驗時先釋放紙帶，然后再接通打點計時器的電源．②根據(jù)機械能守恒得，mgh=，解得，由于打出的第一個點已經(jīng)具有了一定的速度，所以h為0時，v已經(jīng)不為0，則正確的圖線是D．圖線的斜率表示重力加速度g．故答案為：①0.94；0.98；實驗時先釋放紙帶，然后再接通打點計時器的電源．②D；重力加速度g．9.平拋運動可看成是水平方向的

運動和豎直方向的

運動的合運動參考答案：勻速直線運動，自由落體運動10.（選修3-4）（3分）圖甲是一列簡諧波某時刻的波動圖像，圖乙為該波源的振動圖像。根據(jù)圖示信息可知該波的波速是

m/s。

參考答案：

答案：20m/s（3分）11.2014年5月10日南京發(fā)生放射源銥-192丟失事件，銥-192化學(xué)符號是Ir，原子序數(shù)77，半衰期為74天．銥-192通過β衰變放出γ射線，γ射線可以穿透10-100mm厚鋼板．設(shè)衰變產(chǎn)生的新核用X表示，寫出銥-192的衰變方程

▲

；若現(xiàn)有1g銥-192，經(jīng)過148天有

▲

g銥-192發(fā)生衰變．參考答案：

（2分）；0.7512.（4分）一束質(zhì)量為m、電量為q的帶電粒子以平行于兩極板的速度v0進入勻強電場，如圖所示，如果兩極板間電壓為U，兩極板間的距離為d，板長為L，設(shè)粒子束不會擊中極板，則粒子從進入電場到飛出極板時電勢能的變化量為

（粒子的重力忽略不計）。參考答案：答案：13.質(zhì)量為m＝100kg的小船靜止在水面上，水的阻力不計，船上左、右兩端各站著質(zhì)量分別為m甲＝40kg，m乙＝60kg的游泳者，當甲朝左，乙朝右，同時以相對河岸3m/s的速率躍入水中時，小船運動方向為

（填“向左”或“向右”）；運動速率為

m/s。參考答案：向左；0.6三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.一圓盤厚度用螺旋測微器測得，結(jié)果如圖3所示。圓盤直徑用游標卡尺測得，結(jié)果如圖4所示。由圖可知，圓盤厚度為

mm。圓盤的直徑為

cm。參考答案：15.“探究求合力的方法”的說法中正確的是_____________A.在測量同一組數(shù)據(jù)和合力F的過程中，橡皮條結(jié)點O的位置不能變化B.彈簧測力計拉細線時，拉力方向必須豎直向下C.和合力F的大小都不能超過彈簧測力計的量程D.為減小測量誤差，方向間夾角應(yīng)為90°（2）彈簧測力計的指針如圖乙所示，由圖可知拉力的大小為

參考答案：

【知識點】驗證力的平行四邊形定則．B6【答案解析】(1)AC(2)4.00N解析：（1）A、在同一組數(shù)據(jù)中，只有當橡皮條節(jié)點O的位置不發(fā)生變化時，兩個力的作用效果和一個力的作用效果才相同，才可以驗證平行四邊形定則，故A正確；B、彈簧測力計拉細線時，方向不一定向下，只有把O點拉到同一位置即可，故B錯誤；C、根據(jù)彈簧測力計的使用原則可知，在測力時不能超過彈簧測力計的量程，故C正確；D、F1、F2方向間夾角為90°并不能減小誤差，故D錯誤．故選AC．

（2）由圖乙彈簧秤的指針指示可知，拉力F的大小為：4.00N．故答案為：4.00．【思路點撥】（1）該實驗采用了“等效法”，只要明確了實驗原理即可，判斷選項中的各個說法是否正確，從而正確的解答本題；（2）根據(jù)彈簧秤指針的指示可讀出拉力的大小．本題考查了“等效法”的應(yīng)用和平行四邊形定則等基礎(chǔ)知識，對于這些基礎(chǔ)知識在平時練習(xí)中要不斷加強訓(xùn)練，以提高解題能力；同時注意彈簧秤的讀數(shù)方法．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖甲所示，圓形導(dǎo)線框中磁場B1的大小隨時間周期性變化，使平行金屬板M、N間獲得如圖乙的周期性變化的電壓。M、N中心的小孔P、Q的連線與金屬板垂直，N板右側(cè)勻強磁場（磁感應(yīng)強度為B2）的區(qū)域足夠大。絕緣檔板C垂直N板放置，距小孔Q點的距離為h?，F(xiàn)使置于P處的粒子源持續(xù)不斷地沿PQ方向釋放出質(zhì)量為m、電量為q的帶正電粒子（其重力、初速度、相互間作用力忽略不計）。（1）在0～時間內(nèi)，B1大小按的規(guī)律增大，此時M板電勢比N板高，請判斷此時B1的方向。試求，圓形導(dǎo)線框的面積S多大才能使M、N間電壓大小為U？（2）若其中某一帶電粒子從Q孔射入磁場B2后打到C板上，測得其落點距N板距離為2h，則該粒子從Q孔射入磁場B2時的速度多大？（3）若M、N兩板間距d滿足以下關(guān)系式：，則在什么時刻由P處釋放的粒子恰能到達Q孔但不會從Q孔射入磁場？結(jié)果用周期T的函數(shù)表示。參考答案：（1）由楞次定律可知，B1垂直紙面向里。

（“楞次定律”1分，“B1垂直紙面向里”1分，共2分）∵

（或）

∴

故（結(jié)果寫成或的不給此分）（2）設(shè)粒子從Q點射入磁場時速度為v，粒子做圓周運動的半徑為R，則

（或）（寫成不給此分）

解得

（結(jié)果中磁感應(yīng)強度不是的不給此分）

（3）解法一：設(shè)此粒子加速的時間為t0，則由運動的對稱性得

或（寫成的不給此分）

解得

即此粒子釋放的時刻

此后粒子反向加速的時間（此式不寫能正確作出下式判斷的，此式的1分累積到下式中，即此時，下式計3分）。

由于，則粒子反向運動時一定會從P點射出電場

因而此粒子釋放的時刻為

（，1，2…）

解法二：設(shè)此粒子加速的時間為t0，則由運動的對稱性得

解得

即此粒子釋放的時刻

此后粒子反向加速的時間

該時間內(nèi)粒子運動的位移為

解得

故粒子此后粒子反向從P點射出電場。因而此粒子釋放的時刻為（，1，2…）

解法三：若粒子從時刻由P點釋放，則在～時間內(nèi)的位移為

解得

∵而，∴從時刻由P點釋放的粒子會在～時間內(nèi)從Q點射出電場。故在～內(nèi)的某一時刻釋放的粒子，會經(jīng)過一個加速與減速的過程，恰好到達Q點時速度為零，此后將折返，并將從P點射出電場。

設(shè)此粒子加速的時間為t0，則由運動的對稱性得

解得

即此粒子釋放的時刻