山東省濟(jì)寧市微山第一中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理下學(xué)期期末試卷含解析一、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）理論上已經(jīng)證明：質(zhì)量分布均勻的球殼對(duì)殼內(nèi)物體的萬有引力為零．現(xiàn)假設(shè)地球是一半徑為R、質(zhì)量分布均勻的實(shí)心球體，O為球心，以O(shè)為原點(diǎn)建立坐標(biāo)軸Ox，如圖所示．一個(gè)質(zhì)量一定的小物體（假設(shè)它能夠在地球內(nèi)部移動(dòng)）在x軸上各位置受到的引力大小用F表示，則選項(xiàng)圖所示的四個(gè)F隨x的變化關(guān)系圖正確的是（）A．B．C．D．參考答案：考點(diǎn)：萬有引力定律及其應(yīng)用．專題：萬有引力定律的應(yīng)用專題．分析：根據(jù)題意知，地球表面的重力加速度等于半徑為R的球體在表面產(chǎn)生的加速度，在其內(nèi)部距離地心距離為r處一點(diǎn)的加速度相當(dāng)于半徑為r的球體在其表面產(chǎn)生的加速度，根據(jù)地球質(zhì)量分布均勻得到加速度的表達(dá)式，再根據(jù)半徑關(guān)系求解即可．解答：解：令地球的密度為ρ，則在地球表面，重力和地球的萬有引力大小相等，有：g=由于地球的質(zhì)量為M=，所以重力加速度的表達(dá)式可寫成：g=．根據(jù)題意有，質(zhì)量分布均勻的球殼對(duì)殼內(nèi)物體的引力為零，固在深度為R﹣r的井底，受到地球的萬有引力即為半徑等于r的球體在其表面產(chǎn)生的萬有引力，g′=當(dāng)r＜R時(shí)，g與r成正比，當(dāng)r＞R后，g與r平方成反比．即質(zhì)量一定的小物體受到的引力大小F在地球內(nèi)部與r成正比，在外部與r的平方成反比．故選：A．點(diǎn)評(píng)：抓住在地球表面重力和萬有引力相等，在礦井底部，地球的重力和萬有引力相等，要注意在地球內(nèi)部所謂的地球的質(zhì)量不是整個(gè)地球的質(zhì)量而是半徑為r的球體的質(zhì)量．2.我們可以用如圖所示的裝置探究影響安培力方向的因素。實(shí)驗(yàn)中把磁鐵的N極放置在金屬棒上端，給金屬棒通以A→B的電流，則金屬棒將（

）

A．向磁鐵外擺動(dòng)

B．向磁鐵內(nèi)擺動(dòng)

C．靜止不動(dòng)

D．上下振動(dòng)參考答案：B3.關(guān)于分子運(yùn)動(dòng)，下列說法中正確的是（

）A．布朗運(yùn)動(dòng)是液體分子的熱運(yùn)動(dòng)B．當(dāng)分子間的距離變小時(shí)，分子力可能減小，也可能增大C．布朗運(yùn)動(dòng)圖示中不規(guī)則折線表示的就是液體分子的運(yùn)動(dòng)軌跡D．物體溫度改變時(shí)物體分子的平均動(dòng)能不一定改變參考答案：B4.（多選）如圖所示，在正方形區(qū)域abcd內(nèi)有方向垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。在t＝0時(shí)刻，位于正方形中心O的離子源向平面abcd內(nèi)各個(gè)方向發(fā)射出大量帶正電的粒子，所有粒子的初速度大小均相同，粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑恰好等于正方形的邊長(zhǎng)，不計(jì)粒子的重力以及粒子間的相互作用力。已知平行于ad方向向下發(fā)射的粒子在t＝t0時(shí)刻剛好從磁場(chǎng)邊界cd上某點(diǎn)離開磁場(chǎng)，下列說法正確的是A.粒子在該磁場(chǎng)中勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為6t0B.粒子的比荷為C.粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡越長(zhǎng)，對(duì)應(yīng)圓弧的圓心角越大D.初速度方向正對(duì)四個(gè)頂點(diǎn)的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)參考答案：BC5.下列有關(guān)量綱的各個(gè)表達(dá)式中，正確的是(

)A．1N＝1kg·m/s

B.1J＝1C·V/m

C.1N＝1C·T·m/s

D.1A=1C·s參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖甲所示是一平面上晶體物質(zhì)微粒的排列情況，圖中三條等長(zhǎng)線AB、AC、AD上物質(zhì)微粒的數(shù)目不同，由此得出晶體具有

▲

的性質(zhì)。如圖乙所示，液體表面層分子比較稀疏，分子間距離大于分子平衡距離r0，因此表面層分子間作用表現(xiàn)為

▲

。參考答案：各向異性

引力7.(4分)如圖所示，在y軸上關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱的A、B兩點(diǎn)有等量同種點(diǎn)電荷+Q，在x軸上C點(diǎn)有點(diǎn)電荷-Q，且CO=OD，∠ADO=60°。則D點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小為

；若將點(diǎn)電荷-q從O移向C，其電勢(shì)能

。(選填：“增大”、“減小”或“不變”)參考答案：

答案：零；增大8.（4分）在國(guó)際單位制中，力學(xué)的三個(gè)基本物理量是長(zhǎng)度、________和時(shí)間，其對(duì)應(yīng)的單位分別是米、________和秒。參考答案：質(zhì)量；千克9.地球的半徑約為R=6400千米，A、B兩顆人造地球衛(wèi)星沿圓軌道繞地球運(yùn)行，它們離地球表面的高度分別為hA=3600千米，hB=1700千米，那末A、B兩顆衛(wèi)星的運(yùn)行速率之比VA:VB=____________，運(yùn)行周期之比TA:TB=____________。參考答案：、10.有一列簡(jiǎn)諧橫波在彈性介質(zhì)中沿x軸正方向以速率v=10m/s傳播，某時(shí)刻的波形如圖所示，把此時(shí)刻作為零時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)A的振動(dòng)方程為y=

m.參考答案：由題圖讀出波長(zhǎng)和振幅，由波速公式求出頻率，由得出角速度，由于質(zhì)點(diǎn)A開始時(shí)刻向下振動(dòng)，故將相關(guān)數(shù)據(jù)代入可得答案．11.（選修3-5）（3分）如圖甲是α、β、γ三種射線穿透能力的示意圖，圖乙是工業(yè)上利用射線的穿透性來檢查金屬內(nèi)部傷痕的示意圖，根據(jù)甲圖信息可知圖乙中的檢查是利用

射線。參考答案：答案：（3分）12.某學(xué)習(xí)小組做了如下實(shí)驗(yàn)：先把空的燒瓶放入冰箱冷凍，取出燒瓶，并迅速把一個(gè)氣球緊套在燒瓶頸上，封閉了一部分氣體，然后將燒瓶放進(jìn)盛滿熱水的燒杯里，氣球逐漸膨脹起來，如圖。(1)(4分)在氣球膨脹過程中，下列說法正確的是

▲

．

A．該密閉氣體分子間的作用力增大

B．該密閉氣體組成的系統(tǒng)熵增加

C．該密閉氣體的壓強(qiáng)是由于氣體重力而產(chǎn)生的D．該密閉氣體的體積是所有氣體分子的體積之和

(2)(4分)若某時(shí)刻該密閉氣體的體積為V，密度為ρ，平均摩爾質(zhì)量為M，阿伏加德羅常數(shù)為NA，則該密閉氣體的分子個(gè)數(shù)為

▲

；(3)(4分)若將該密閉氣體視為理想氣體，氣球逐漸膨脹起來的過程中，氣體對(duì)外做了

0.6J的功，同時(shí)吸收了0.9J的熱量，則該氣體內(nèi)能變化了

▲

J；若氣球在膨脹過程中迅速脫離瓶頸，則該氣球內(nèi)氣體的溫度

▲

(填“升高”或“降低”)。參考答案：B0.3（2分）；降低13.如圖，光滑水平地面上有質(zhì)量相等的兩物體A、B，中間用勁度系數(shù)為k的輕彈簧相連，在外力F1、F2作用下運(yùn)動(dòng)，且滿足F1>F2，當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定后，彈簧的伸長(zhǎng)量為

。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，質(zhì)量均為m=1kg的A、B兩物體通過勁度系數(shù)為k=100N/m的輕質(zhì)彈簧拴接在一起，物體A處于靜止?fàn)顟B(tài)。在A的正上方h高處有一質(zhì)量為的小球C，由靜止釋放，當(dāng)C與A發(fā)生彈性碰撞后立刻取走小球C，h至少多大，碰后物體B有可能被拉離地面？參考答案：h≥0.45m設(shè)C與A碰前C的速度為v0，C與A碰后C的速度為v1，A的速度為v2，開始時(shí)彈簧的壓縮量為H。對(duì)C機(jī)械能守恒：

C與A彈性碰撞：對(duì)C與A組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒：

動(dòng)能不變：

解得：

開始時(shí)彈簧的壓縮量為：

碰后物體B被拉離地面有彈簧伸長(zhǎng)量為：

則A將上升2H，彈簧彈性勢(shì)能不變，機(jī)械能守恒：

聯(lián)立以上各式代入數(shù)據(jù)得：

15.（11分）簡(jiǎn)述光的全反射現(xiàn)象及臨界角的定義，并導(dǎo)出折射率為的玻璃對(duì)真空的臨界角公式。參考答案：解析：光線從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)時(shí)，折射角大于入射角，若入射角增大到某一角度C，使折射角達(dá)到，折射光就消失。入射角大于C時(shí)只有反射光，這種現(xiàn)象稱為全反射，相應(yīng)的入射角C叫做臨界角。

光線由折射率為的玻璃到真空，折射定律為：

①

其中分別為入射角和折射角。當(dāng)入射角等于臨界角C時(shí)，折射角等于，代入①式得

②四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，傾角為37o的粗糙斜面固定在水平地面上，斜面上放置質(zhì)量均為1kg的A、B兩物體，A、B之間有一勁度系數(shù)很大的輕質(zhì)彈簧，彈簧與A栓連，與B接觸但不栓連，初始彈簧被鎖定，彈性勢(shì)能為4J，A、B恰好靜止在斜面上，物體與斜面間的最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力相等，B與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)是A的2倍，現(xiàn)解除彈簧鎖定，A、B在極短的時(shí)間內(nèi)被彈簧彈開，求：（1）A、B與斜面間的摩擦因數(shù)u1、u2分別是多少？（2）彈簧剛恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)A、B的速度大小v1、v2（3）彈簧剛恢復(fù)原長(zhǎng)后1.2s時(shí)，A、B間的距離．參考答案：解：（1）A、B恰好靜止在斜面上，則二者受到的摩擦力的和等于重力沿斜面向下的分力：u1mgcos37°+u2mgcos37°=2mgsin37°又：2u1=u2聯(lián)立得：u1=0.5，u2=1（2）由于A、B在極短的時(shí)間內(nèi)被彈簧彈開，可以認(rèn)為二者在分開的過程中沿斜面方向的動(dòng)量守恒，得：mv1=mv2又：Ep=mv12+mv22聯(lián)立得：v1=2m/s，v2=2m/s

（3）A向上運(yùn)動(dòng)時(shí)：mgsin37°+u1mgcos37°=ma1得：a1=10m/s2向上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間：t1=s

向上的位移：x1=v1t1==0.2mA向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，以向下為正方向：mgsin37°﹣u1mgcos37°=ma2得：a2=2m/s2運(yùn)動(dòng)的時(shí)間：t2=1.2﹣t1=1s

向下運(yùn)動(dòng)的位移：x2=a2t22==1m

B向下運(yùn)動(dòng)時(shí)：mgsin37°﹣u2mgcos37°=ma得：a=﹣2m/s2t==1s＜1.2sx==1m二者之間的距離：△x=x﹣（x2﹣x1）=1﹣（1﹣0.2）=0.2m答：（1）A、B與斜面間的摩擦因數(shù)u1、u2分別是0.5和1；（2）彈簧剛恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)A、B的速度大小都是2m/s；（3）彈簧剛恢復(fù)原長(zhǎng)后1.2s時(shí)，A、B間的距離是0.2m．【考點(diǎn)】動(dòng)量守恒定律；機(jī)械能守恒定律．【分析】（1）開始時(shí)A、B恰好靜止在斜面上，根據(jù)受力分析，結(jié)合共點(diǎn)力平衡的條件即可求出；（2）根據(jù)動(dòng)量守恒，結(jié)合功能關(guān)系即可求出；（3）分別對(duì)它們進(jìn)行受力分析，由牛頓第二定律求出各自的加速度，然后結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)的公式即可求出．17.一列簡(jiǎn)諧橫波沿直線向右傳播，Pl、P2為介質(zhì)中相距4m的兩個(gè)點(diǎn)，Pl在左，P2在右，某一時(shí)刻P1．P2兩質(zhì)點(diǎn)正好通過平衡位置，P1、P2之間只有一個(gè)波峰，此時(shí)P2點(diǎn)正向下運(yùn)動(dòng)，再經(jīng)過0.2秒，P2第一次返回到平衡位置，求該波的波速．參考答案：解：由題意可得P1、P2之間的可能波形如下圖所示：由波形圖可得波長(zhǎng)的可能值為：λ1=4m，λ2=m．由題意得：T=0.4s根據(jù)v=可得：v1===10m/sv2===≈6.7m/s答：該波的波速10m/s或6.7m/s．【考點(diǎn)】波長(zhǎng)、頻率和波速的關(guān)系；橫波的圖象．【分析】根據(jù)題意畫出P1、P2之間的可能波形圖，從而求出可