山東省濟南市鐵路第一中學2021-2022學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15分．每小題只有一個選項符合題意1.如圖所示，斜面上有a、b、c、d四個點，ab＝bc＝cd，從a點以初動能E0水平拋出一個小球，它落在斜面上的b點，若小球從a點以初動能2E0水平拋出，不計空氣阻力，則下列判斷正確的是A．小球可能落在d點與c點之間

B．小球一定落在c點C．小球落在斜面的運動方向與斜面的夾角一定增大D．小球落在斜面的運動方向與斜面的夾角一定相同參考答案：

答案：BD2.有一種高速磁懸浮列車的設(shè)計方案是在每節(jié)車廂底部安裝強磁鐵（磁場方向向下），并在兩條鐵軌之間沿途平放—系列線圈。下列說法中不正確的是（

）A.當列車運動時，通過線圈的磁通量會發(fā)生變化B.列車速度越快，通過線圈的磁通量變化越快C.列車運動時，線圈中會產(chǎn)生感應電流D.線圈中的感應電流的大小與列車速度無關(guān)參考答案：答案：D3.電子感應加速器是加速電子的裝置，它的主要部分如圖甲所示，劃斜線區(qū)域為電磁鐵的兩極，在其間隙中安放一個環(huán)行真空室。電磁鐵中通以頻率約幾十赫茲的強大交變電流，使兩極間的磁感應強度B周期性變化（向紙面外為正），從而在環(huán)行室內(nèi)感應出很強的渦旋電場。用電子槍將電子注入環(huán)行室，它們在渦旋電場的作用下被加速，同時在磁場里受到洛倫茲力的作用，沿圓軌道運動如圖乙所示。若磁場隨時間變化的關(guān)系如圖丙所示，則可用來加速電子的是B—t圖象中（

）A．第一個周期

B．第二個周期

C．第三個周期

D．第四個周期參考答案：答案：A4.一負電荷從電場中A點由靜止釋放，只受電場力作用，沿電場線運動到B點，它運動的v－t圖象如圖甲所示，則兩點A、B所在區(qū)域的電場線分布情況可能是圖乙中的（

）

參考答案：

C5.(單選)如圖所示，一串紅燈籠在水平風力的吹動下發(fā)生傾斜，懸掛繩與豎直方向的夾角為。設(shè)每個紅燈籠的質(zhì)量均為，繩子質(zhì)量不計。則自上往下數(shù)第一個紅燈籠對第二個紅燈籠的拉力大小為A．

B．

C.

D.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.如圖為懸掛街燈的支架示意圖，橫梁BE質(zhì)量為6kg，重心在其中點。直角桿ADC重力不計，兩端用鉸鏈連接。已知BE=3m，BC=2m，∠ACB=30°，橫梁E處懸掛燈的質(zhì)量為2kg，則直角桿對橫梁的力矩為_______N·m，直角桿對橫梁的作用力大小為_______N。（重力加速度g=l0m/s2）參考答案：150

150

7.如圖所示，一理想變壓器原、副線圈匝數(shù)分別為nl和n2，當負載電阻R中流過的電流為I時，原線圈中流過的電流為

；現(xiàn)減小負載電阻R的阻值，則變壓器的輸入功率將

（填“增大”、“減小”或“不變”）。參考答案：答案：增大解析：由變壓器的電流比可知，，故，由題意知原線圈的電壓不變，由P2＝和P1＝P2可知，R減小時，則P1＝P2均增大。8.（4分）隨著能量消耗的迅速增加，如何有效的提高能量利用率是人類所面臨的一項重要任務(wù)。如圖是上海“明珠線”某輕軌車站的設(shè)計方案，與站臺連接的軌道有一個小的坡度，從提高能量利用的角度來看，這種設(shè)計的優(yōu)點是

。參考答案：

上坡時，部分動能轉(zhuǎn)化為重力勢能；下坡時部分重力勢能轉(zhuǎn)化為動能。9.如圖所示，邊長為L的正方形區(qū)域abcd內(nèi)存在著勻強磁場。一個質(zhì)量為m、電荷量為q、初速度為v0的帶電粒子從a點沿ab方向進入磁場，不計重力。若粒子恰好沿BC方向，從c點離開磁場，則磁感應強度B＝____________；粒子離開磁場時的動能為______________。參考答案：，mv0210.一物體在水平面上做勻變速直線運動，其位移與時間的關(guān)系為：（m），則物體的初速度為

，物體的加速度為

。參考答案：

答案：24

-1211.（2）．氫原子第n能級的能量為En=，其中E1為基態(tài)能量．當氫原子由第4能級躍遷到第2能級時，發(fā)出光子的頻率為ν1；若氫原子由第2能級躍遷到基態(tài)，發(fā)出光子的頻率為ν2，則=．參考答案：由第4能級躍遷到第2能級，有：，從第2能級躍遷到基態(tài)，有：，則=．

12.一個中子與某原子核發(fā)生核反應,生成一個氘核,其核反應方程式為_____________.該反應放出的能量為Q,則氘核的比結(jié)合能為_____________.參考答案：13.一物體做初速度為零的勻加速直線運動，若從開始運動起，物體分別通過連續(xù)三段位移的時間之比是2：1：3，則這三段位移的大小之比為

；若從開始運動起，物體分別通過連續(xù)三段位移之比是1：2：3，則通過這三段位移的時間之比為

。參考答案：4:5:27

1：(－1)：(－)

4:5:27

1：(－1)：(－)

三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.用下列器材組裝成一個電路，既能測量出電池組的電動勢E和內(nèi)阻r，又能同時描繪小燈泡的伏安特性曲線．A．電壓表V1（量程6V、內(nèi)阻很大）B．電壓表V2（量程4V、內(nèi)阻很大）C．電流表A（量程3A、內(nèi)阻很?。〥．滑動變阻器R（最大阻值10Ω、額定電流4A）E．小燈泡（2A、7W）F．電池組（電動勢E、內(nèi)阻r）G．開關(guān)一只，導線若干實驗時，調(diào)節(jié)滑動變阻器的阻值，多次測量后發(fā)現(xiàn)：若電壓表V1的示數(shù)增大，則電壓表V2的示數(shù)減小．（1）請將設(shè)計的實驗電路圖在圖甲中補充完整．（2）每一次操作后，同時記錄電流表A、電壓表V1和電壓表V2的示數(shù)，組成兩個坐標點（I，U1）、（I，U2），標到U﹣I坐標中，經(jīng)過多次測量，最后描繪出兩條圖線，如圖乙所示，則電池組的電動勢E=5.5V、內(nèi)阻r=1.0Ω．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（3）在U﹣I坐標中兩條圖線在P點相交，此時滑動變阻器連入電路的阻值應為0.0Ω，電池組的效率為64%（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）．參考答案：【考點】：測定電源的電動勢和內(nèi)阻．【分析】：（1）測電源電動勢與內(nèi)阻實驗時，電壓表測路端電壓，隨滑動變阻器接入電路阻值的增大，電壓表示數(shù)增大；燈泡兩端電壓隨滑動變阻器阻值增大而減?。桓鶕?jù)電壓表示數(shù)變化確定各電路元件的連接方式，然后作出實驗電路圖．（2）電源的U﹣I圖象與縱軸的交點示數(shù)是電源的電動勢，圖象斜率的絕對值等于電源內(nèi)阻．（3）由圖象求出兩圖線的交點對應的電壓與電流，然后根據(jù)閉合電路中內(nèi)外電壓的關(guān)系及歐姆定律求出滑動變阻器接入電路的阻值；由圖象求出電路電流，然后由P=UI及效率公式求出電池組的效率．：解：（1）伏安法測電源電動勢與內(nèi)阻實驗中，電壓表測路端電壓，電壓表示數(shù)隨滑動變阻器接入電路阻值的增大而增大；描繪小燈泡伏安特性曲線實驗中，電流表測流過燈泡的電流，燈泡兩端電壓隨滑動變阻器接入電路電阻的增大而減小；調(diào)節(jié)滑動變阻器時，電壓表V1的示數(shù)增大，則電壓表V2的示數(shù)減小，則測路端電壓，V2測燈泡兩端電壓，電路圖如圖所示．（2）電源的U﹣I圖象是一條傾斜的直線，由圖象可知，電源電動勢E=5.5V，電源內(nèi)阻r===1.0Ω．（3）由圖乙所示圖象可知，兩圖象的交點坐標，即燈泡電壓UL=3.5V，此時電路電流I=2.0A，電源電動勢E=Ir+UL+IR滑，即5.5V=2.0A×1Ω+3.5V+2.0A×R滑，則R滑=0Ω；電池組的效率η====≈64%．故答案為：（1）電路如圖所示；（2）5.5；1.0；（3）0.0；64%．【點評】：電源的U﹣I圖象與縱軸的交點是電動勢，圖象斜率的絕對值等于電源內(nèi)阻，求電源內(nèi)阻時要注意看清楚縱軸坐標起點數(shù)據(jù)是多少，否則容易出錯．15.某同學在做探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系的實驗時，設(shè)計了如圖甲所示的實驗裝置．所用的鉤碼的質(zhì)量都是30g．他先測出不掛鉤碼時彈簧的自然長度，再將5個鉤碼逐個掛在彈簧的下端，每次都測出相應的彈簧總長度，將數(shù)據(jù)填在了下面的表中．(彈力始終未超過彈性限度，取g＝10m/s2)砝碼質(zhì)量M(g)0306090120150彈簧總長L(cm)6.007.158.349.4810.6411.79①試根據(jù)這些實驗數(shù)據(jù)，在圖乙所示的坐標紙上作出砝碼質(zhì)量M與彈簧總長度L之間的函數(shù)關(guān)系圖線．②上一問所得圖線的物理意義是：____________________________________________③該彈簧勁度系數(shù)k＝___N/m.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)參考答案：①（3分）如圖所示．（無用尺劃線不得分）②（3分）表明彈簧的彈力和彈簧伸長量成正比[③25-26

(每空3分)四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，一直立汽缸用一質(zhì)量為m的活塞封閉一定量的理想氣體，活塞橫截面積為S，汽缸內(nèi)壁光滑且缸壁導熱良好，開始時活塞被螺栓K固定。現(xiàn)打開螺栓K，活塞下落，經(jīng)過足夠長時間后，活塞停在B點，已知AB=h，大氣壓強為p0，重力加速度為g。（1）求活塞停在B點時缸內(nèi)封閉氣體的壓強p；（2）設(shè)周圍環(huán)境溫度保持不變，求整個過程中通過缸壁傳遞的熱量Q。參考答案：：①設(shè)封閉氣體的壓強為p，活塞受力平衡

解得

②由于氣體的溫度不變，則內(nèi)能的變化

由能量守恒定律可得

17.虛線MN為足夠大的光滑水平面上的一條界線，界線的右側(cè)是力的作用區(qū)。OP為力的作用區(qū)內(nèi)一條直線，OP與界線MN夾角為α?？梢暈橘|(zhì)點的不同小球，沿光滑水平面從界線的O點不斷地射入力的作用區(qū)內(nèi)，小球一進入力的作用區(qū)就受到水平恒力作用，水平恒力方向平行于MN且由M指向N，恒力大小與小球的重力成正比，比例系數(shù)為kN/kg，試求：（1）當小球速度為v0，射入方向與界線MN的夾角為β時，小球在力的作用區(qū)內(nèi)的最小速度的大??；（2）當小球以速度v0垂直界線MN射入時，小球從開始射入到（未越過OP直線），距離OP直線最遠處所經(jīng)過的時間；（說明：OP方向為右上方，v0與MN的夾角為β是的方向為右下方）參考答案：(1)(5分)如圖所示，小球做類斜拋運動，當小球運動到A點時（vA垂直F）速度最小.……3分根據(jù)運動的獨立性，最小速度為vmin=v0*sinβ.……2分(2)(5分)如圖所示，小球做類平拋運動，當小球運動到B點時，小球離OP直線最遠，此時速度vt方向與OP平行?！?分則tanα=v0/vy=v0/kgt

解得：t=v0/kg*tanα

……2分18.如圖所示，兩塊平行板電極的長度為L，兩板間距離遠小于L，可忽略不計。兩板的正中央各有一個小孔M、N，兩孔連線與板垂直?，F(xiàn)將兩極板分別接在可調(diào)直流電壓U的兩端，極板處在一有界勻強磁場（板內(nèi)無磁場），磁感應強度為B，磁場的兩條邊界CD、DE的夾角θ=60°。下極板延長線與邊界DE交于Q點，極板最右端P與Q間距離為2.5L?，F(xiàn)將比荷均為的各種粒子分別從M孔射入電場，不考慮粒子的重力。將帶正電的粒子從M無初速釋放，①若粒子恰好打到下極板右端，求所加直流電壓的值U1.②若，則該粒子經(jīng)過多少次電場的加速后可以離開磁場區(qū)域？參考答案：①若粒子剛好打到下板的右端，則由幾何關(guān)系得，