2021年山东省枣庄市市山亭区实验中学高三物理期末试卷含解析

2021年山东省枣庄市市山亭区实验中学高三物理期末
试卷含解析
一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意
1. 动车把动力装置分散安装在每节车厢上.使其既具有牵引动力.又可以载客。

而动车组就是几节自带动力的车辆（动车)加几节不带动力的车辆（也叫拖车）编成一组，若动车组在匀加速运动过程中.通过第一个60m所用时间是10s.通过第二个60m所用时间是6s.则
A.动车组的加速度为0.5m/s2,接下来的6s内的位移为78m
B.动车组的加速度为lm/s2,接下来的6s内的位移为78m
C.动车组的加速度为0.5m/s2,接下来的6s内的位移为96m
D.动车组的加速度为lm/s2,接下来的6s内的位移为96m
参考答案：
A
2. 下面列出的是两个核反应方程式，X1和X2各代表某种粒子。

①Be+H→B+X1 ②U→Th+X2
则以下判断中正确的是（）
A．X1是电子，X2是α粒子 B．X1是中子，X2是质子
C．X1是质子，X2是中子 D．X1是中子，X2是α粒子
参考答案：
D
3. 为了“探究加速度与力、质量的关系”，现提供如图所示实验装置。

请思考探究思路并回答下列问题：
（1）为了消除小车与水平之间摩擦力的影响应采取的做法是（）
A.将木板不带滑轮的一端适当垫高，是小车在你钩码拉动下恰好做匀速运动
B.将木板带滑轮的一端适当垫高，使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动
C.使木板不带滑轮的一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动
D.使木板不带滑轮的一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车能够静止在木板上
（2）在实验中，得到一条打点的纸带，如图所示，已知相邻计数点的时间间隔为T，且间距S1、S2 、S3、 S4 、S5 、S6已量出，则小车加速度的表达式为a=＿＿＿＿＿＿；
（3）有一组同学保持小车及车中的砝码质量一定，探究加速度a与所受外力F的关系，他们在轨道水平和倾斜两种情况下分别做了实验，得到了两条a—F图线，如图所示。

图线＿＿＿＿＿＿是在轨道倾斜情况下得到的（选填①或②）；小车及车中的砝码总质量m=＿＿kg。

参考答案：
（1）C（2分）
（2）（2分）
（3） ，0.5（每空1分）
4. （单选）如图所示，A、B两木块间连一轻质弹簧，A、B质量相等，一起静止地放在一块木板上，若将此木板突然抽去，在此瞬间，A、B两木块的加速度分别是（）
A．aA=O，aB=2g B．aA = g，aB= g
C．aA=0，aB=0 D．aA = g，aB= 2g
参考答案：
A
5. （单选）如图所示，磁感应强度均为B的两个匀强磁场，分布在宽度均为a的两个相邻区域中，磁场边界为理想边界，磁场方向垂直纸面，但方向相反。

一个中垂线Oc长度为a的等边三角形导线框ABC从图示位置（AB边平行磁场边界）匀速向右运动。

规定逆时针方向为电流的正方向，从图中位置开始计时，在线框穿过两磁场区域的过程中，感应电流i随线框的位移x变化的图象正确的是（）
参考答案：
C
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 历史上第一次利用加速器实现的核反应，是用加速后动能为0.5 MeV的质子
轰击静止的，生成两个动能均为8.9MeV的.(1 MeV＝1.6×10－13J)，写出核反应方程为_________________________．质量亏损为________kg.
参考答案：
)＋→＋或＋→＋ 3.1×10－29 kg
7. 用多用电表欧姆档的“×l0”倍率，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图3所示，则该电阻的阻值约为Ω。

参考答案：
欧姆表表盘读数为22Ω，由于选择的是“×l0”倍率，故待测电阻的阻值是220Ω。

8. 一只表头的满偏电流Ig=1mA，内阻rg=30Ω，现将表头改装成电流、电压两用表，如图所示，R1=0.05Ω，R2=2.97kΩ。

（1）闭合电键S，接入Oa两端时是_______表，量程为_______；
（2）断开电键S，接入Ob两端时是_______表，量程为_______。

参考答案：
9. 如图，光滑轻杆AB、BC通过A、B、C三点的铰接连接，与水平地面形成一个在竖直平面
内三角形，AB杆长为．BC杆与水平面成角，AB杆与水平面成角。

一个质量为m 的小球穿在BC杆上，并静止在底端C处。

现对小球施加一个水平向左mg的恒力，当小球运动到CB杆的中点时，它的速度大小为，小球沿CB杆向上运动过程中AB杆对B处铰链的作用力随时间t的变化关系式为．
参考答案：
,
10. “用DIS测变速直线运动的瞬时速度”实验中，使用的传感器是____________传感器。

小王同学利用DIS实验器材研究某物体沿X轴运动的规律，发现物体所处的坐标X与时间t满足X=t3-2t（单位均是SI制单位），则该物体在第2秒末的瞬时速度大小为____________m/s。

参考答案：
光电门 10
11. 一飞船在某星球表面附近，受星球引力作用而绕其做匀速圆周运动的速率为，飞船
在离该星球表面高度为h处，受星球引力作用而绕其做匀速圆周运动的速率为，已知引力常量为G，则该星球的质量表达式为。

参考答案：
12. 某兴趣小组为了测一遥控电动小车的额定功率，进行了如下实验：
①用测出电动小车的质量为0.4kg；
②将电动小车、纸带和打点计时器正确安装；
③先接通，再接通（填“打点计时器”或“电动小车”）；
④达到最大速度一段时间后关闭小车电源，待小车静止时再关闭打点计时器（设小车在整个过程中所受阻力恒定）．
在上述过程中，打点计时器在纸带上所打的部分点迹如图所示．请你分析纸带数据，回答下列问题：
①该电动小车运动的最大速度为m/s；（保留两位有效数字）
②该电动小车的额定功率为W．（保留两位有效数字）
参考答案：
①天平③打点计时器电动小车
①该电动小车运动的最大速度为 1.5 m/s；
②该电动小车的额定功率为 1.2 W．
13. （4分）物理实验中，常用一种叫做“冲击电流计”的仪器测定通过电路的电荷量。

如图所示，探测线圈与冲击电流计G串联，线圈的匝数为n，面积为S，线圈与冲击电流计组成的回路电阻为R，利用上述电路可以测量被测磁场的磁感应强度。

现将线圈放在被测匀强磁场中，开始时让线圈平面与磁场垂直，然后把探测线圈翻转180°，此过程中，冲击电流计测出通过线圈的电荷量为q。

由上述数据可知：
①该过程中穿过线圈平面的磁场变化量是；
②被测磁场的磁感应强度大小为。

参考答案：
三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. (3-5模块) (5分) 有两个质量为m的均处于基态的氢原子A、B，A静止，B 以速度v0与之发生碰撞．己知：碰撞前后二者的速度均在一条直线上，碰撞过程中部分动能有可能被某一氢原子吸收。

从而该原子由基态跃迁到激发态，然后，此原子向低能级态跃迁，并发出光子．如欲碰后发出一个光子，则速度v0至少需要多大？己知氢原子的基态能量为E1 (E1<0)。

参考答案：
解析：，--------------(1分)
，--------------(1分)
，--------------(1分)
--------------(2分)
15. （选修3-3模块）（4分）如图所示，绝热隔板S把绝热的气缸分隔成体积相等的两部分，S与气缸壁的接触是光滑的．两部分中分别盛有相同质量、相同温度的同种气体a和b．气体分子之间相互作用可忽略不计．现通过电热丝对气体a 缓慢加热一段时间后，a、b各自达到新的平衡状态．试分析a、b两部分气体与初状态相比，体积、压强、温度、内能各如何变化？
参考答案：
答案:
气缸和隔板绝热，电热丝对气体a加热，a温度升高，体积增大，压强增
大，内能增大；（2分）
a对b做功，b的体积减小，温度升高，压强增大，内能增大。

（2分）
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 杂技中的“顶竿”由两个演员共同表演，站在地面上的演员肩部顶住一根长竹竿，另一演员爬至竹竿顶端完成各种动作后下滑，若竿上演员自竿顶由静止开始匀加速下滑至速度v0=3m/s时立即匀减速下滑，滑到竿底时速度恰好为零，下滑过程中加速时间是减速时间的 1.5倍，已知竿长L=7.5m竿的质量m1=5kg，竿上演员质量m2=40kg，取g=10m/s2．求：
（1）竿上演员加速运动和减速运动的时间；
（2）竿上演员下滑过程中站在地面上的演员肩部承受的压力大小．
参考答案：
解：（1）设演员加速下滑的时间为t1，减速下滑的时间为t2，由运动学公式得，
，
且t1=1.5t2，
解得t1=3s，t2=2s．
（2）设演员加速下滑和减速下滑的过程中加速度大小分别为a1、a2，
由vc=a1t1=a2t2，
解得，．
对演员受力分析可知，m2g﹣f1=m2a1，
f2﹣m2g=m2a2，
设演员加速下滑和减速下滑的过程中杆受到支持力分别为F1、F2，
由杆处于平衡，则有：F1=f1+m1g，
F2=f2+m1g，
可解得杆受到的支持力F1=410N，F2=510N．
由牛顿第三定律可得，演员加速下滑和减速下滑的过程中站在地面上的演员肩部受到的压力大小分别为F1′=410N，F2′=510N．
答：（1）竿上演员加速运动和减速运动的时间分别为3s、2s．
（2）竿上演员下滑过程中站在地面上的演员肩部承受的压力大小分别为410N、510N．
本题考查了牛顿第二定律和运动学公式的综合运用，知道加速度是联系力学和运动
17. （12分）如图所示，长L的轻绳系一个质量为ｍ的小球，某同学抓住轻绳上O点使小球在水平面内做角速度ω的圆锥摆运动，求：
① 悬线与竖直方向的夹角θ；
② 若悬点O离地高OO＇＝H（H＞L），在某一时刻悬线突然断了，则m的落地点离O＇的距离．
参考答案：
解析：
①对小球受力分析，绳子的拉力与小球所受的重力的合力为小球做圆周运动提
供向心力．所以有：（3分）
则：（1分）
②悬线断后，小球将做平抛运动，
小球在水平方向的位移有：（2分）
竖直方向上有：（2分）
所以（2分）
由此可知：小球落地点到点的距离
（2分）
18. (12分)半径为R，均匀带正电荷的球体在空间产生球对称的电场；场强大小沿半径分布如图所示，图中E0已知，E－r曲线下O－R部分的面积等于R－2R部分的面积。

(1)写出E－r曲线下面积的单位；
(2)己知带电球在r≥R处的场强E＝kQ／r2，式中k为静电力常量，该均匀带电球所带的电荷量Q为多大?
(3)求球心与球表面间的电势差△U；
(4)质量为m，电荷量为q的负电荷在球面处需具有多大的速度可以刚好运动到2R处?
参考答案：
（1）E－r曲线下面积的单位为伏特。

（2）由点电荷的电场强度公式，E0=kQ/R2，
解得：该均匀带电球所带的电荷量Q= E0 R2/k。

（3）根据E－r曲线下面积表示电势差，球心与球表面间的电势差△U= E0 R/2。

（4）根据题述E－r曲线下O－R部分的面积等于R－2R部分的面积，球体表面到2R处的电势差△U= E0 R/2。

由动能定理，q△U=mv2，
解得：v=。