2021-2022學(xué)年山東省濟(jì)南市中國(guó)重型汽車集團(tuán)公司第一中學(xué)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.（單選）用α粒子轟擊氬40()時(shí)，生成一個(gè)中子和一個(gè)新核，該新核的質(zhì)子和中子的數(shù)量分別是（

）

(A)19個(gè)和44個(gè)

(B)20個(gè)和23個(gè)

(C)43個(gè)和20個(gè)

(D)44個(gè)和19個(gè)參考答案：B2.圖中甲是勻強(qiáng)電場(chǎng)，乙是孤立的正點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)，丙是等量異種點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)(a，b位于兩點(diǎn)電荷連線上，且a位于連線的中點(diǎn))，丁是等量正點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)(a，b位于兩點(diǎn)電荷連線的中垂線上，且a位于連線的中點(diǎn))。有一個(gè)正檢驗(yàn)電荷僅在電場(chǎng)力作用下分別從電場(chǎng)中的a點(diǎn)由靜止釋放，動(dòng)能Ek隨位移變化的關(guān)系圖象如圖中的①②③圖線所示，其中圖線①是直線．下列說(shuō)法正確的是A．甲對(duì)應(yīng)的圖線是①

B．乙對(duì)應(yīng)的圖線是②C．丙對(duì)應(yīng)的圖線是②

D．丁對(duì)應(yīng)的圖線是③參考答案：AC3.（多選）如圖所示，質(zhì)量均為m的小球A、B用勁度系數(shù)為k1的輕彈簧相連，B球用長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)繩懸于O點(diǎn)，A球固定在O點(diǎn)正下方，當(dāng)小球B平衡時(shí)，繩子所受的拉力為T1，彈簧的彈力為F1；現(xiàn)把A、B間的彈簧換成原長(zhǎng)相同但勁度系數(shù)為k2（k2＞k1）的另一輕彈簧，在其他條件不變的情況下仍使系統(tǒng)平衡，此時(shí)繩子所受的拉力為T2，彈簧的彈力為F2，則下列關(guān)于T1與T2、F1與F2大小之間的關(guān)系，正確的是（）A．T1＞T2B．T1=T2C．F1＜F2D．F1=F2參考答案：：解：以小球B為研究對(duì)象，分析受力情況，如圖所示：由平衡條件可知，彈簧的彈力F和繩子的拉力T的合力F合與重力mg大小相等，方向相反，即F合=mg，作出力的合成如圖，由三角形相似得：==又由題，OA=OB=L，得：T=mgF=故繩子的拉力F只與小球B的重力有關(guān)，與彈簧的勁度系數(shù)K無(wú)關(guān)，所以得到T1=T2；當(dāng)彈簧勁度系數(shù)變大時(shí)，彈簧的壓縮量減小，故長(zhǎng)度x增加，故F2＞F1；故AD錯(cuò)誤，BC正確；故選：BC．4.下面四個(gè)圖像依次分別表示四個(gè)物體A、B、C、D的位移、加速度、速度和動(dòng)能隨時(shí)間變化的規(guī)律。其中哪個(gè)物體可能是受到平衡力作用的（

）參考答案：A物體受到平衡力作用時(shí)處于平衡狀態(tài)，將靜止或做勻速直線運(yùn)動(dòng)，只有選項(xiàng)A符合題意。（B物體做加速度逐漸減小的變加速直線運(yùn)動(dòng)；C物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)；D物體做減速運(yùn)動(dòng)。）5.關(guān)于物理學(xué)的研究方法，以下說(shuō)法正確的是

A．在用實(shí)驗(yàn)探究加速度、力和質(zhì)量三者之間的關(guān)系時(shí)，采用控制變量法

B．伽利略用來(lái)研究力和運(yùn)動(dòng)關(guān)系的斜面實(shí)驗(yàn)是—個(gè)實(shí)際實(shí)驗(yàn)

c．物理學(xué)中的“質(zhì)點(diǎn)”、“點(diǎn)電荷”等都是實(shí)際存在的物體

D．物理公式都是用比值定義法定義的參考答案：A在用實(shí)驗(yàn)探究加速度、力和質(zhì)量三者之間的關(guān)系時(shí)，由于涉及物理量較多，因此采用控制變量法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，故A正確；伽利略用來(lái)研究力和運(yùn)動(dòng)關(guān)系的實(shí)驗(yàn)時(shí)，采用的是理想斜面實(shí)驗(yàn)法，故B錯(cuò)誤；物理學(xué)中的“質(zhì)點(diǎn)”、“點(diǎn)電荷”等都是理想化的物理模型，實(shí)際中并不存在，故C錯(cuò)誤；所謂比值定義法，就是用兩個(gè)基本的物理量的“比”來(lái)定義一個(gè)新的物理量的方法．比值法定義的基本特點(diǎn)是被定義的物理量往往是反映物質(zhì)的最本質(zhì)的屬性，它不隨定義所用的物理量的大小取舍而改變．實(shí)際中并不是所有的物理公式都是用比值定義法定義的，如加速度a=F/m.故D錯(cuò)誤。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示．(1)在平衡小車與桌面之間摩擦力的過(guò)程中，打出了一條紙帶如圖所示．計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.02s．從比較清晰的點(diǎn)起，每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，量出相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離．該小車的加速度a＝______m/s2.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

(2)平衡摩擦力后，將5個(gè)相同的砝碼都放在小車上．掛上砝碼盤，然后每次從小車上取一個(gè)砝碼添加到砝碼盤中，測(cè)量小車的加速度．小車的加速度a與砝碼盤中砝碼總重力F的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：砝碼盤中砝碼總重力F(N)0.1960.3920.5880.7840.980加速度a(m·s－2)0.691.181.662.182.70請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在圖中作出a－F的關(guān)系圖象．(3)根據(jù)提供的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的a－F圖線不通過(guò)原點(diǎn)．請(qǐng)說(shuō)明主要原因．參考答案：：(1)a＝＝m/s2＝0.16m/s2或a＝＝m/s2＝0.15m/s2.(3)小車、砝碼盤和砝碼組成的系統(tǒng)所受合外力為砝碼盤和砝碼的總重力，而表中數(shù)據(jù)漏計(jì)了砝碼盤的重力，導(dǎo)致合力F的測(cè)量值小于真實(shí)值，a－F的圖線不過(guò)原點(diǎn)．答案：(1)0.16(0.15也算對(duì))(2)如下圖所示(3)未計(jì)入砝碼盤的重力ks5u7.在“探究功與物體速度變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，某實(shí)驗(yàn)探究小組的實(shí)驗(yàn)裝置如圖13中甲所示．木塊從A點(diǎn)靜止釋放后，在1根彈簧作用下彈出，沿足夠長(zhǎng)木板運(yùn)動(dòng)到B1點(diǎn)停下，O點(diǎn)為彈簧原長(zhǎng)時(shí)所處的位置，測(cè)得OB1的距離為L(zhǎng)1，并記錄此過(guò)程中彈簧對(duì)木塊做的功為W．用完全相同的彈簧2根、3根……并列在一起進(jìn)行第2次、第3次……實(shí)驗(yàn)，每次實(shí)驗(yàn)?zāi)緣K均從A點(diǎn)釋放，木塊分別運(yùn)動(dòng)到B1、B2……停下，測(cè)得OB2、OB3……的距離分別為L(zhǎng)2、L3……作出彈簧對(duì)木塊做功W與木塊停下的位置距O點(diǎn)的距離L的圖象W—L，如圖乙所示．（1）根據(jù)圖線分析，彈簧對(duì)木塊做功W與木塊在O點(diǎn)的速度v0之間的關(guān)系．

（2）W—L圖線為什么不通過(guò)原點(diǎn)？

（3）彈簧被壓縮的長(zhǎng)度LOA為多少？

參考答案：（1）木塊從O點(diǎn)到靜止的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，由動(dòng)能定理，知，由圖線知W與L成線性變化，因此W與v0的平方也成線性變化。（2）未計(jì)木塊通過(guò)AO段時(shí)，摩擦力對(duì)木塊所做的功。Ks5u（3）在圖線上取兩點(diǎn)（6,1），（42,5）代入、得LOA=3cm8.（4分）研究物理問(wèn)題時(shí)，常常需要忽略某些次要因素，建立理想化的物理模型。例如“質(zhì)點(diǎn)”模型忽略了物體的體積、形狀，只計(jì)其質(zhì)量。請(qǐng)?jiān)賹懗鰞蓚€(gè)你所學(xué)過(guò)的物理模型的名稱：

和

模型。參考答案：答案：點(diǎn)電荷、理想氣體等9.用如圖所示的裝置來(lái)測(cè)量一把質(zhì)量分布均勻、長(zhǎng)度為L(zhǎng)的刻度尺的質(zhì)量。某同學(xué)是這樣設(shè)計(jì)的：將一個(gè)讀數(shù)準(zhǔn)確的彈簧測(cè)力計(jì)豎直懸掛，取一段細(xì)線做成一環(huán)，掛在彈簧測(cè)力計(jì)的掛鉤上，讓刻度尺穿過(guò)細(xì)環(huán)中，環(huán)與刻度尺的接觸點(diǎn)就是尺的懸掛點(diǎn)，它將尺分成長(zhǎng)短不等的兩段。用細(xì)線拴住一個(gè)質(zhì)量未知的木塊P掛在尺較短的一段上，細(xì)心調(diào)節(jié)尺的懸掛點(diǎn)及木塊P的懸掛點(diǎn)位置，使直尺在水平位置保持平衡。已知重力加速度為g。（1）必須從圖中讀取哪些物理量：______________________（同時(shí)用文字和字母表示）；（2）刻度尺的質(zhì)量M的表達(dá)式：______________________（用第一小問(wèn)中的字母表示）。參考答案：（1）木塊P的懸掛點(diǎn)在直尺上的讀數(shù)x1、刻度尺的懸掛點(diǎn)在直尺上的讀數(shù)x2，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F；

（一個(gè)物理量1分）（2）M＝10.在下左圖中，____________圖（填“甲”或“乙”）表示遠(yuǎn)視眼成像示意圖。矯正遠(yuǎn)視眼應(yīng)佩戴眼鏡的鏡片是___________透鏡（填“凸”或“凹”）。

甲

乙

參考答案：甲

凸11.如圖a所示是打樁機(jī)的簡(jiǎn)易模型．質(zhì)量m=1kg的物體在拉力F作用下從與釘子接觸處由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，上升一段高度后撤去F，到最高點(diǎn)后自由下落，撞擊釘子后物體不再?gòu)椘?，將釘子打入一定深度．若以初始狀態(tài)物體與釘子接觸處為零勢(shì)能點(diǎn)，物體上升過(guò)程中，機(jī)械能E與上升高度h的關(guān)系圖象如圖b所示．不計(jì)所有摩擦，g=10m/s2．物體上升過(guò)程所受拉力F=

N；在整個(gè)過(guò)程中距初始位置

m處物體的重力勢(shì)能與動(dòng)能相等．參考答案：12；0.6【考點(diǎn)】功能關(guān)系；動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化．【分析】根據(jù)功能原理列式可知E﹣h圖象的斜率等于拉力，根據(jù)機(jī)械能守恒計(jì)算重力勢(shì)能與動(dòng)能相等時(shí)問(wèn)題的高度．【解答】解：根據(jù)功能原理得：△E=F△h，得F=，可知E﹣h圖象的斜率等于拉力，為：F==N=12N；由圖可知，物體的機(jī)械能最大為12J，下落的過(guò)程中機(jī)械能守恒，物體的重力勢(shì)能與動(dòng)能相等時(shí)，均為6J，即：mgh=6J，解得：h=0.6m．故答案為：12；0.612.如圖所示，三段不可伸長(zhǎng)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：OA13.如圖12所示，質(zhì)量為ｍ的物體放在傾角為θ的斜面上，在水平恒定的推力F的作用下，物體沿斜面勻速向上運(yùn)動(dòng)，則物體與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為。參考答案：三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.利用電流表和電壓表測(cè)定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻．要求盡量減小實(shí)驗(yàn)誤差．（1）應(yīng)該選擇的實(shí)驗(yàn)電路是圖1中的甲（選項(xiàng)“甲”或“乙”）．（2）現(xiàn)有電流表（0﹣0.6A）、開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線若干，以及以下器材：A．電壓表（0﹣15V）

B．電壓表（0﹣3V）C．滑動(dòng)變阻器（0﹣50Ω）

D．滑動(dòng)變阻器（0﹣500Ω）實(shí)驗(yàn)中電壓表應(yīng)選用B；滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用C；（選填相應(yīng)器材前的字母）（3）某位同學(xué)記錄的6組數(shù)據(jù)如下表所示，其中5組數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)點(diǎn)已經(jīng)標(biāo)在圖2的坐標(biāo)紙上，請(qǐng)標(biāo)出余下一組數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)點(diǎn)，并畫出U﹣I圖線．序號(hào)123456電壓U（V）1.451.401.301.251.201.10電流I（A）0.0600.1200.2400.2600.3600.480（4）根據(jù)（3）中所畫圖線可得出干電池的電動(dòng)勢(shì)E=1.5v，內(nèi)電阻r=0.83Ω（5）實(shí)驗(yàn)中，隨著滑動(dòng)變阻器滑片的移動(dòng)，電壓表的示數(shù)U以及干電池的輸出功率P都會(huì)發(fā)生變化．圖3的各示意圖中正確反映P﹣U關(guān)系的是C．參考答案：：解：（1）干電池內(nèi)阻較小，為減小實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)選題甲所示電路圖；（2）一節(jié)干電池電動(dòng)勢(shì)約為1.5V，則電壓表應(yīng)選B，為方便實(shí)驗(yàn)操作，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選C；（3）根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系內(nèi)描出對(duì)應(yīng)點(diǎn)，然后作出電源的U﹣I圖象如圖所示；（4）由圖示電源U﹣I圖象可知，圖象與縱軸交點(diǎn)坐標(biāo)值是1.5，則電源電動(dòng)勢(shì)E=1.5V，電源內(nèi)阻：r==≈0.83Ω；（5）電壓表測(cè)量路端電壓，其示數(shù)隨滑動(dòng)變阻器的阻值增大而增大；而當(dāng)內(nèi)阻和外阻相等時(shí)，輸出功率最大；此時(shí)輸出電壓為電動(dòng)勢(shì)的一半．外電路斷開(kāi)時(shí)，路端電壓等于電源的電動(dòng)勢(shì)，此時(shí)輸出功率為零；故符合條件的圖象應(yīng)為C．故答案為：（1）甲；（2）B；C；（3）圖示如圖所示；（4）1.5；0.83；（5）C．15.（17分）某同學(xué)準(zhǔn)備測(cè)定一只電阻的阻值，采用的方法是：（1）（5分）用多用電表進(jìn)行粗測(cè)：多用電表電阻檔有3種倍率，分別是×100Ω、×10Ω、×1Ω。該同學(xué)選擇×10Ω倍率，用正確的操作方法測(cè)量時(shí)，發(fā)現(xiàn)指針轉(zhuǎn)過(guò)角度太?。ㄖ羔樤?00到500刻度線之間的某個(gè)位置）。為了準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量，請(qǐng)你依次寫出接著應(yīng)該進(jìn)行的主要操作步驟：

①__________________________________________________________________，

②___________________________________________________________________，

③____________________________________________________________________，

若這時(shí)刻度盤上的指針位置如圖所示，那么測(cè)量結(jié)果是______________Ω

（2）（12分）為了更準(zhǔn)確地測(cè)量這只電阻的阻值，該同學(xué)繼續(xù)用伏安法進(jìn)行測(cè)定。

除被測(cè)電阻R外，還有如圖所示的實(shí)驗(yàn)儀器：

A．直流電源，電壓12V，內(nèi)阻不計(jì)；

B．電壓表，量程0－3－15V，內(nèi)阻10kΩ；

C．電流表，量程0－0.6－3A，內(nèi)阻20Ω；

D．毫安表，量程5mA，內(nèi)阻200Ω；

E．滑動(dòng)變阻器，阻值0－50Ω；

G．電鍵一只、導(dǎo)線若干。在上述儀器中，電壓表的量程應(yīng)選擇_________V，電流表應(yīng)選用（用字母表示）________，請(qǐng)?jiān)诜娇騼?nèi)畫出電路原理圖，并用筆畫線作為導(dǎo)線，在實(shí)物圖中將你選用的儀器連接起來(lái)。參考答案：答案：（1）①換擋，由×10Ω倍率改為×100Ω倍率（1分）②將兩表筆短接，重新調(diào)零（1分）③將待測(cè)電阻接在兩表筆之間，待指針?lè)€(wěn)定后讀數(shù)（1分）測(cè)量結(jié)果3000Ω（2分）（2）15V（2分）

D（2分）電路圖（4分）

實(shí)物連接（4分）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.(20分)如圖甲所示，間距為、垂直于紙面的兩平行板間存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)。取垂直于紙面向里為磁場(chǎng)的正方向，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖乙所示。時(shí)刻，一質(zhì)量為、帶電量為的粒子（不計(jì)重力），以初速度由板左端靠近板面的位置，沿垂直于磁場(chǎng)且平行于板面的方向射入磁場(chǎng)區(qū)。當(dāng)和取某些特定值時(shí)，可使時(shí)刻入射的粒子經(jīng)時(shí)間恰能垂直打在板上（不考慮粒子反彈）。上述為已知量。⑴若，求；⑵若，求粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度的大小；

⑶若，為使粒子仍能垂直打在板上，求。

參考答案：（1）（2）（3）；解析：解：（1）設(shè)粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R1，由牛頓第二定律得①據(jù)題意由幾何關(guān)系得R1=d

②聯(lián)立①②式得

③（2）設(shè)粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R2，加速度大小為a，由圓周運(yùn)動(dòng)公式得

④據(jù)題意由幾何關(guān)系得

⑤聯(lián)立④⑤式得

⑥（3）設(shè)粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R，周期為T，由圓周運(yùn)動(dòng)公式得

⑦由牛頓第二定律得

⑧由題意知，代入⑧式得d=4R

⑨粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，O1、O2為圓心，連線與水平方向的夾角為，在每個(gè)TB內(nèi)，只有A、B兩個(gè)位置才有可能垂直擊中P板，且均要求，由題意可知

⑩設(shè)經(jīng)歷完整TB的個(gè)數(shù)為n（n=0,1,2,3……）若在A點(diǎn)擊中P板，據(jù)題意由幾何關(guān)系得

(11)

當(dāng)n=0時(shí)，無(wú)解

(12)當(dāng)n=1時(shí)，聯(lián)立⑨(11)式得

(13)聯(lián)立⑦⑨⑩(13)式得

(14)當(dāng)時(shí)，不滿足的要求

(15)若在B點(diǎn)擊中P板，據(jù)題意由幾何關(guān)系得

(16)當(dāng)n=0時(shí)，無(wú)解

(17)當(dāng)n=1時(shí)，聯(lián)立⑨(16)式得

(18)聯(lián)立⑦⑨⑩(18)式得

(19)當(dāng)時(shí)，不滿足的要求

(20)

17.光滑水平地面上停放著甲、乙兩輛相同的平板車，一根輕繩跨過(guò)乙車的定滑輪（不計(jì)定滑輪的質(zhì)量和摩擦），繩的一端與甲車相連，另一端被甲車上的人拉在手中，已知每輛車和人的質(zhì)量均為30kg，兩車間的距離足夠遠(yuǎn)?，F(xiàn)在人用力拉繩，兩車開(kāi)始相向運(yùn)動(dòng)，人與甲車保持相對(duì)靜止，當(dāng)乙車的速度為0.5m/s時(shí)，停止拉繩。求：（1）人在拉繩過(guò)程做了多少功？（2）若人停止拉繩后，至少以多大速度立即從甲車跳到乙車才能使兩車不發(fā)生碰撞？參考答案：（1）設(shè)甲、乙兩車和人的質(zhì)量分別為m甲、m乙和m人，停止拉繩時(shí)甲車的速度為v甲，乙車的速度為v乙，由動(dòng)量守恒定律得

（m甲+m人）v甲=m乙v乙

（2分）

求得：v甲=0.25m/s

(1分)

由功與能的關(guān)系可知，人拉繩過(guò)程做的功等于系統(tǒng)動(dòng)能的增加量。

W=（m甲+m人）v甲2+m乙v乙2=5.625J（2分）（2）設(shè)人跳離甲車時(shí)人的速度為v人，人離開(kāi)甲車前后由動(dòng)量守恒定律得

（2分）人跳到乙車時(shí)：

（2分）

代入得：

（1分）

當(dāng)人跳離甲車的速度大于或等于0.5m/s時(shí)，兩車才不會(huì)相撞。18.如圖所示，圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)半徑R=lcm，磁感應(yīng)強(qiáng)度B