2021年山東省濟(jì)寧市第十六中學(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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.有一種測(cè)量人體重的電子秤，其原理圖如圖所示，它主要由三部分構(gòu)成：踏板、壓力傳感器R（是一個(gè)阻值可隨壓力大小而變化的電阻器）、顯示體重的儀表G（實(shí)質(zhì)是理想電流表），設(shè)踏板的質(zhì)量可忽略不計(jì)，已知理想電流表的量程為3A，電源電動(dòng)勢(shì)為12V，內(nèi)阻為2Ω，電阻R隨壓力變化的函數(shù)式為R=30-0．02F（F和R的單位分別是N和Ω）。下列說(shuō)法正確是

（

）A．該秤能測(cè)量的最大體重是1300N

B．體重為1300N應(yīng)標(biāo)在電流表G刻度盤(pán)2A刻度處

C．該秤零刻度線(xiàn)（即踏板空載時(shí)的刻度線(xiàn)）應(yīng)標(biāo)在電流表G刻度盤(pán)0刻度處

D．該秤零刻線(xiàn)應(yīng)標(biāo)在電流表G刻度盤(pán)的最大刻度處參考答案：B2.如圖所示，物體A、B和C疊放在水平桌面上，水平力為Fb=5N，F(xiàn)c=10N，分別作用于物體B、C上，A、B和C仍保持靜止。以、、分別表示A與B，B與C，C與桌面間的靜摩擦力的大小，則（

）

A、=5N，=0N，=5N

B、=5N，=5N，=0N

C、=0N，=5N，=5ND、=0N，=10N，=5N參考答案：答案：C3.（單選題）早在1610年，伽利略就觀察到了木星的四顆衛(wèi)星，其中艾奧是最靠近木星的衛(wèi)星。已知艾奧中心到木星中心的距離r1，木星自轉(zhuǎn)周期T1，木星公轉(zhuǎn)周期T2，木星到太陽(yáng)距離r2，木星表面重力加速度g，引力常量為G，由此可求A.木星的質(zhì)量

B.太陽(yáng)的質(zhì)量 C.艾奧的質(zhì)量

D.木星的平均密度參考答案：B4.（多選）如圖所示，在光滑水平地面上疊放著A、B兩物體，已知mA=6kg，mB=2kg，A、B間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，在物體A上系一細(xì)線(xiàn)，細(xì)線(xiàn)所承受的最大拉力是40N，現(xiàn)用力F水平向右拉細(xì)線(xiàn)，g取10m/s2，則（）A．當(dāng)拉力F＜12N時(shí)，A靜止不動(dòng)B．當(dāng)拉力F=16N時(shí)，A相對(duì)B滑動(dòng)C．當(dāng)拉力F=16N時(shí)，B受A的摩擦力等于4ND．無(wú)論拉力F多大，A相對(duì)B始終靜止參考答案：考點(diǎn)：牛頓第二定律；力的合成與分解的運(yùn)用．專(zhuān)題：牛頓運(yùn)動(dòng)定律綜合專(zhuān)題．分析：隔離對(duì)B分析，求出B的最大加速度，再對(duì)整體分析，求出發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)所需的最大拉力．解答：解：A、當(dāng)A、B發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度為：a=．則發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)最大拉力為：F=（mA+mB）a=8×6N=48N＞40N，知在繩子承受的最大拉力范圍內(nèi)，A、B始終保持靜止，故A錯(cuò)誤，D正確；C、當(dāng)F=16N時(shí)，整體的加速度為：a′=．則B對(duì)A的摩擦力為：f=mBa′=2×2N=4N．故C正確，B錯(cuò)誤．故選：CD點(diǎn)評(píng)：本題屬于動(dòng)力學(xué)的臨界問(wèn)題，關(guān)鍵求出相對(duì)運(yùn)動(dòng)的臨界加速度，判斷在繩子拉力范圍內(nèi)是否發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，注意整體法和隔離法的運(yùn)用5.核動(dòng)力潛艇是潛艇中的一種類(lèi)型，指以核反應(yīng)堆為動(dòng)力來(lái)源設(shè)計(jì)的潛艇.在核反應(yīng)中有一種是一個(gè)U原子核在中子的轟擊下發(fā)生的一種可能的裂變反應(yīng)，其裂變方程為U＋n→X＋Sr＋10n，則下列敘述正確的是：A.X原子核中含有54個(gè)質(zhì)子B.X原子核中含有53個(gè)中子C.裂變時(shí)釋放能量是因?yàn)樘潛p的質(zhì)量變成了能量D.裂變時(shí)釋放能量，出現(xiàn)質(zhì)量虧損，質(zhì)量數(shù)不守恒參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.物體的質(zhì)量m=0.5kg，其位移s與時(shí)間的關(guān)系式為s=4t―t2。（s的單位是m，t的單位是s）。則物體受到的合外力大小

N，物體在0到3s時(shí)間內(nèi)通過(guò)的路程是

m。參考答案：7.如圖所示，在光滑水平面上，一絕緣細(xì)桿長(zhǎng)為，兩端各固定著一個(gè)帶電小球，處于水平方向、場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，兩小球帶電量分別為＋q和－q，輕桿可繞中點(diǎn)O自由轉(zhuǎn)動(dòng)。在輕桿與電場(chǎng)線(xiàn)夾角為α?xí)r，忽略?xún)呻姾砷g的相互作用，兩電荷受到的電場(chǎng)力對(duì)O點(diǎn)的力矩大小為_(kāi)__________，兩電荷具有的電勢(shì)能為_(kāi)__________。參考答案：qEdsinα；-qEdcosα解析：由力矩定義可得兩電荷受到的電場(chǎng)力對(duì)O點(diǎn)的力矩大小為qEdsinα；兩電荷具有的電勢(shì)能為-qEdcosα。8.在白熾燈照射下，從用手指捏緊的兩塊玻璃板的表面能看到彩色條紋，這是光的______現(xiàn)象；通過(guò)兩根并在一起的鉛筆狹縫去觀察發(fā)光的白熾燈，也會(huì)看到彩色條紋，這是光的______現(xiàn)象。參考答案：干涉、衍射9.M、N兩物體在光滑水平地面上沿同一直線(xiàn)相向而行，M質(zhì)量為5kg，速度大小為10m/s，N質(zhì)量為2kg，速度大小為5m/s，它們的總動(dòng)量大小為40kg?m/s；兩者相碰后，M仍沿原方向運(yùn)動(dòng)，速度大小變?yōu)?m/s，則N的速度大小變?yōu)?0m/s．參考答案：解：規(guī)定M的初速度方向?yàn)檎较?，則總動(dòng)量P=m1v1+m2v2=5×10﹣2×5kgm/s=40kgm/s．根據(jù)動(dòng)量守恒定律得，m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′，代入數(shù)據(jù)有：40=5×4+2v2′，解得v2′=10m/s．故答案為：40，1010.4分）歷史上第一次利用加速器實(shí)現(xiàn)的核反應(yīng)，是用加速后的質(zhì)子H轟擊靜止的X，生成兩個(gè)He。上述核反應(yīng)方程中的X核的質(zhì)子數(shù)為_(kāi)__________，中子數(shù)為_(kāi)___________。參考答案：3

411.如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B，再由狀態(tài)B變化到狀態(tài)C，已知狀態(tài)A的溫度為300K，則由狀態(tài)A變化到狀態(tài)B的過(guò)程中，氣體的內(nèi)能

（填“增大”、“減小”或“不變”），是

（“吸熱”或“放熱”）過(guò)程。參考答案：增大

吸熱12.某探究性學(xué)習(xí)小組欲探究光滑斜面上物體的加速度與物體質(zhì)量及斜面傾角是否有關(guān)。實(shí)驗(yàn)室提供如下器材：(A)表面光滑的長(zhǎng)木板(長(zhǎng)度為L(zhǎng))，(B)小車(chē)，(C)質(zhì)量為m的鉤碼若干個(gè)，(D)方木塊(備用于墊木板)，(E)米尺，(F)秒表。(1)實(shí)驗(yàn)過(guò)程：第一步，在保持斜面傾角不變時(shí)，探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)中，通過(guò)向小車(chē)放入鉤碼來(lái)改變物體質(zhì)量，只要測(cè)出小車(chē)由斜面頂端滑至底端所用時(shí)間t，就可以由公式a=

求出a。某同學(xué)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(shí)驗(yàn)誤差范圍內(nèi)質(zhì)量改變之后平均下滑時(shí)間

(填“改變”或“不改變”)，經(jīng)過(guò)分析得出加速度與質(zhì)量的關(guān)系為

。第二步，在物體質(zhì)量不變時(shí)，探究加速度與傾角的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)中通過(guò)改變方木塊墊放位置來(lái)調(diào)整長(zhǎng)木板的傾角，由于沒(méi)有量角器，因此通過(guò)測(cè)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(xué)記錄了高度和加速度的對(duì)應(yīng)值，并在坐標(biāo)紙上建立適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)軸后描點(diǎn)作圖如下，請(qǐng)根據(jù)他所作的圖線(xiàn)求出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=

m／s2。進(jìn)一步分析可知，光滑斜面上物體下滑的加速度與傾角的關(guān)系為

。參考答案：（1）

（2分）

不改變（2分）斜面傾角一定時(shí)，加速度與物體質(zhì)量無(wú)關(guān)（2分）13.質(zhì)量為2kg的物體，在水平推力的作用下沿水平面做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，一段時(shí)間后撤去F，其運(yùn)動(dòng)的v-t圖像如圖所示，g取10m/s2，則物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)

；水平推力

。參考答案：

0.2

6

三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.實(shí)驗(yàn)室新進(jìn)了一批低電阻的電磁螺線(xiàn)管，已知螺線(xiàn)管使用的金屬絲電阻率ρ=1.7×10-8Ωm。課外活動(dòng)小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)試驗(yàn)來(lái)測(cè)算螺線(xiàn)管使用的金屬絲長(zhǎng)度。他們選擇了多用電表、電流表、電壓表、開(kāi)關(guān)、滑動(dòng)變阻器、螺旋測(cè)微器（千分尺）、導(dǎo)線(xiàn)和學(xué)生電源等。

（1）他們使用多用電表粗測(cè)金屬絲的電阻，操作過(guò)程分以下三個(gè)步驟：（請(qǐng)?zhí)顚?xiě)第②步操作）

①將紅、黑表筆分別插入多用電表的“+”、“-”插孔；選擇電阻檔“×1”；

②

；

③把紅黑表筆分別與螺線(xiàn)管金屬絲的兩端相接，多用表的示數(shù)如圖所示。

（2）根據(jù)多用電表示數(shù)，為了減少實(shí)驗(yàn)誤差，并在實(shí)驗(yàn)中獲得較大的電壓調(diào)節(jié)范圍，應(yīng)從圖中的A、B、C、D四個(gè)電路中選擇_________電路來(lái)測(cè)量金屬絲電阻；

（3）他們使用千分尺測(cè)量金屬絲的直徑，示數(shù)如圖所示，金屬絲的直徑為_(kāi)_____mm；

（4）根據(jù)多用電表測(cè)得的金屬絲電阻值，可估算出繞制這個(gè)螺線(xiàn)管所用金屬絲的長(zhǎng)度約為

m。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（5）他們正確連接電路，接通電源后，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，發(fā)現(xiàn)電流表始終無(wú)示數(shù)。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一種方案，利用多用電表檢查電路故障并寫(xiě)出判斷依據(jù)。（只需寫(xiě)出簡(jiǎn)要步驟）

。參考答案：答案：（1）將紅、黑表筆接觸，旋轉(zhuǎn)“調(diào)零電阻”，使指針指在0Ω處。（2）D（3）0.260（4）12（5）以下兩種解答都正確：

①使用多用電表的電壓檔位，接通電源，逐個(gè)測(cè)量各元件、導(dǎo)線(xiàn)上的電壓，若電壓等于電源電壓，說(shuō)明該元件或?qū)Ь€(xiàn)斷路故障。

②使用多用電表的電阻檔位，斷開(kāi)電路或拆下元件、導(dǎo)線(xiàn)，逐個(gè)測(cè)量各元件、導(dǎo)線(xiàn)上的電阻，若電阻為無(wú)窮大，說(shuō)明該元件或?qū)Ь€(xiàn)斷路故障。

解析：

（1）使用多用電表測(cè)量電阻，必須先調(diào)零，即將紅、黑表筆接觸，旋轉(zhuǎn)“調(diào)零電阻”，使指針指在0Ω處。

（2）根據(jù)題目要求，電壓范圍較大，就選用滑動(dòng)變阻器與電源并聯(lián)方式。根據(jù)多用電表的讀數(shù)，可知線(xiàn)圈總電阻較小，與安培表的內(nèi)阻接近，就選用安培表外接法，綜合上所述選出D圖。

（3）千分尺的最小刻度為0.01mm，即每一小格為0.01mm，現(xiàn)在有26小格，主尺上0.5mm刻度線(xiàn)沒(méi)有露出來(lái)，所以取0.260mm，千分尺需要估讀到下一位。

（4）根據(jù)電阻定律公式，將數(shù)據(jù)代入，可求出。

（5）選用多用電表的直流電壓檔，取適當(dāng)?shù)碾妷毫砍?，檢查電源的輸出電壓，若讀數(shù)為零，則說(shuō)明電源斷路或沒(méi)有電了。選用多用電表的歐姆檔，斷開(kāi)電源，將紅黑表筆逐個(gè)接觸其它元件的兩端，檢查導(dǎo)通情況。若電阻無(wú)窮大，則說(shuō)明該元件斷路。

15.參考答案：

四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.拖把是由拖桿和拖把頭構(gòu)成的擦地工具（如圖）。拖把頭的質(zhì)量為m，拖桿質(zhì)量可以忽略；拖把頭與地板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為常數(shù)μ，重力加速度為g，某同學(xué)用該拖把在水平地板上拖地時(shí)，沿拖桿方向推拖把，拖桿與豎直方向的夾角為θ。（1）若拖把頭在地板上勻速移動(dòng)，求推拖把的力的大小。（2）設(shè)能使該拖把在地板上從靜止剛好開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的水平推力與此時(shí)地板對(duì)拖把的正壓力的比值為λ。已知存在一臨界角θ0，若θ≤θ0，則不管沿拖桿方向的推力多大，都不可能使拖把從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。求這一臨界角的正切tanθ0。參考答案：(1)F＝mg(2tanθ0＝λ17.（14分）一勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)方向是水平的（如圖7）。一個(gè)質(zhì)量為m的帶正電的小球，從O點(diǎn)出發(fā)，初速度的大小為v0，在電場(chǎng)力與重力的作用下，恰能沿與場(chǎng)強(qiáng)的反方向成θ角的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。求小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)其電勢(shì)能與在O點(diǎn)的電勢(shì)能之差。參考答案：解析：設(shè)電場(chǎng)強(qiáng)度為E，小球帶電量為q，因小球做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，它受的電場(chǎng)力qE和重力mg的合力必沿此直線(xiàn)，如圖。mg=qE=tanθ

由此可知，小球做勻減速運(yùn)動(dòng)的加速度大小為：

設(shè)從O到最高點(diǎn)的路程為s：

運(yùn)動(dòng)的水平距離為：

I=cosθ

兩點(diǎn)的電勢(shì)能之差：

△W=qEl