2021-2022学年山东省临沂市临沭县大兴镇初级中心中学高三物理上学期期末试卷含解析

2021-2022学年山东省临沂市临沭县大兴镇初级中心中学高三物理上学期期末试卷含解析
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. 甲和乙两个物体在同一直线上运动，它们的v－t图像如图所示，则在t1时刻
A．甲的位移比乙的位移小
B．甲一定在乙的后面
C．甲、乙的运动方向相反
D．甲的速度比乙的速度小（甲、乙可能相遇）
参考答案：
AD
2. （多选题）两个质量相同，所带电荷量相等的带电粒子a、b，以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入圆形匀强磁场区域，其运动轨迹如图所示，若不计粒子的重力，则下列说法正确的是（）
A．a粒子带负电，b粒子带正电
B．a粒子在磁场中所受洛伦兹力较大
C．b粒子动能较大
D．b粒子在磁场中运动时间较长
参考答案：
AC
【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动；牛顿第二定律；向心力．
【分析】a、b两个质量相同、所带电荷量相等的带电粒子以不同的速率对向射入圆形匀强磁场区域，偏转的方向不同，说明受力的方向不同，电性不同，可以根据左手定则判定．从图线来看，a的半径较小，可以结合洛伦兹力提供向心力，写出公式，进行判断，之后，根据公式，再判定动能和运动的时间．
【解答】解：A、粒子向右运动，根据左手定则，b向上偏转，应当带正电；a向下偏转，应当带负电，故A正确．
B、由公式；f=qvB，故速度大的b受洛伦兹力较大．故B错误．
C、洛伦兹力提供向心力，即：qvB=m，得：r=，故半径较大的b粒子速度大，动能也大．故C正确．
D、磁场中偏转角大的运动的时间也长；a粒子的偏转角大，因此运动的时间就长．故D错误．
故选：AC
3. 采用220 kV高压电向远方的城市输电，输送功率一定时，当输电电压变为110 kV，输电线上损耗的功率变为原来的
A. B. C. 2倍 D. 4倍
参考答案：
D
解：由公式可知，当输送功率一定，输电电压变为原来的一半，输送电流变为原来的两倍，所以输电线上损耗的功率变为原来的4倍，故D正确。

4.
（多选）如图所示，弹簧p和细绳q的上端固定在天花板上，下端用小钩勾住质量为m的小球C，弹簧、细绳和小钩的质量均忽略不计．静止时p、q与竖直方向的夹角均为60°．下列判断正确的有（）
．
若p和球突然脱钩，则脱钩后瞬间球的加速度大小为g
若q 和球突然脱钩，则脱钩后瞬间p 对球的拉力大小为mg 解：A 、原来p 、q 对球的拉力大小均为mg ．p 和球脱钩后，球将开始沿圆弧运动，将q 受的力沿法
向和切线正交分解（见图1），得F ﹣mgcos60°=，即
，合力为mgsin60°=ma ，A 错误，
B 正确；
C 、q 和球突然脱钩后瞬间，p 的拉力未来得及改变，仍为mg ，因此合力为mg （见图2），球的加速度为大小为g ．故C 错误，
D 正确； 故选：BD ．
5. 如图7所示，沿竖直杆以速度v 匀速下滑的物体A 通过轻质细绳拉光滑水平面上的物体B ，细绳与竖直杆间的夹角为θ，则以下说法正确的是 （ ）
A ．物体
B 向右匀速运动 B ．物体B 向右匀加速运动
C ．细绳对A 的拉力逐渐变小
D ．细绳对B 的拉力逐渐变大 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. 沿半径为R 的半球型碗底的光滑内表面，质量为m 的小球正以角速度ω，在一水平面内作匀速圆周运动，此时小球离碗底部为h= 。

参考答案：
7. 如图所示，是一个多用表欧姆档内部电路示意图，电流表（量程0~0.5mA ，内阻100Ω）,电池电动势E=1.5V ，内阻r=0.1Ω,变阻器R0阻值为0~500Ω。

（1）欧姆表的工作原理是利用了___________定律。

调零时使电流表指针满偏，则此时欧姆表的总内阻（包括电流表内阻、电池内阻和变阻器R0的阻值）是________Ω。

（
2
）若表内电池用旧，电源电动势变小，内阻变大，但仍可调零。

调零后测电阻时，欧姆表
的总内阻将变________
，测得的电阻值将偏________。

（填“大”或“小”）
（3）若上述欧姆表的刻度值是按电源电动势1.5V 时刻度的，当电动势下降到1.2V 时，测得某电阻是400Ω，这个电阻真实值是________Ω。

参考答案：
（1）闭合电路欧姆（2分），3000（2分） （2）变小（1分），偏大（1分） （3）320（2分） 8.
（2分）第四次提速后，出现了“星级列
车”。

从其中的T14次列车时刻表可知，列
车在蚌埠至济南区间段运行过程中的平均速
率为千米/小时。

参考答案：
答案：103.66
9. 如图所示，一定质量的理想气体从状态A 依次经过状态B、C和D 后再回到状态A. 其中，A?B和C?D为等温过程，B?C为等压过程，D?A为等容过程.该循环过程中，内能增加的过程是▲ (选填“A ?B”、“B ?C”、“C ?D”或“D?A”). 若气体在B?C过程中，内能变化量的数值为2 kJ，与外界交换的
热量值为7kJ，则在此过程中气体对外做的功为▲ kJ.
参考答案：
B ?C（2分）5
10. 如图所示，垂直纸面向里的磁感应强度为B的有界方形匀强磁场区域，有一个由均匀导线制成的单匝矩形线框abcd，线框以恒定的速度v沿垂直磁场边界方向运动，运动中线框dc边始终与磁场右边界平行，线框边长ad＝l，cd＝2l，线框导线的总电阻为R，则线框离开磁场的过程中流过线框截面的电量为_____，线框产生的热量可能为_______。

参考答案：
或
11. 如图所示，光滑的平行导轨P、Q相距L=1m，处在同一水平面内，导轨左端接有如图所示的电路。

其中水平放置的两平行金属板间距离d=10mm，定值电阻R1=R3=8Ω，R2=2Ω，金属棒ab电阻r=2Ω，导轨电阻不计，磁感应强度B=0.3T的匀强磁场竖直向下穿过导轨平面。

金属棒ab沿导轨向右匀速运动，当电键S闭合时，两极板之间质量m=1×10－14kg、带电荷量q=－1×10－15C的粒子以加速度a=7m/s2向下做匀加速运动，两极板间的电压
为 V；金属棒ab运动的速度为 m/s。

参考答案：
0.3， 4
12. 若元素A的半衰期为3天，元素B的半衰期为2天，则相同质量的A和B，经过6天后，剩下的元素A、B的质量之比mA∶mB为.
参考答案：
2:1
13. （填空）一列简谐横波沿工轴正方向传播，周期为2s，t=0时刻的波形如图所示．该列波的波速是m/s；质点a平衡位置的坐标x a=2.5m．再经s它第一次经过平衡位置向y轴正方向运动．
参考答案：
2，0.25s．
考点：波长、频率和波速的关系；横波的图象．.
分析：由图读出波长λ，由波速公式v=求波速．根据波的传播方向判断可知，图中x=2m处质点的运动方向沿y轴向上，当此质点的状态传到a点时，质点a第一次经过平衡位置向y轴正方向运动．运用波形的平移法研究质点a第一次经过平衡位置向y轴正方向运动的时间．
解答：解：由图读出波长λ=4m，则波速
根据波的传播方向判断可知，图中x=2m处质点的运动方向沿y轴向上，当此质点的状态传到a点时，质点a第一次经过平衡位置向y轴正方向运动．
则质点a第一次经过平衡位置向y轴正方向运动的时间t== s=0.25s．
故答案为：2，0.25s．
点评：本题采用波形的平移法求质点a第一次经过平衡位置向y轴正方向运动的时间，这是常用的方法．
三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. （选修3-3（含2-2）模块）(6分)理想气体状态方程如下：。

从理论的角度，设定一定的条件，我们便能得到气体三大定律：玻意尔定律、查理定律和盖·吕萨克定律。

下面请你通过设定条件，列举其中两条定律的内容。

（要求条件、内容要与定律名称相对应，不必写数学表达式）
参考答案：
答案：玻意尔定律：一定质量的气体，在温度不变的情况下，它的压强跟体积成反比。

查理定律：一定质量的气体，在体积不变的情况下，它的压强跟热力学温度成正比。

盖·吕萨克定律：一定质量的气体，在压强不变的情况下，它的体积跟热力学温度成正比。

15. 如图所示，质量均为m=1kg的A、B两物体通过劲度系数为k=100N/m的轻质弹簧拴接在一起，物
体A处于静止状态。

在A的正上方h高处有一质量为的小球C，由静止释放，当C与A发生弹性碰撞后立刻取走小球C，h至少多大，碰后物体B有可能被拉离地面？
参考答案：
h≥0.45m
设C与A碰前C的速度为v0，C与A碰后C的速度为v1，A的速度为v2，开始时弹簧的压缩量为H。

对C机械能守恒：
C与A弹性碰撞：对C与A组成的系统动量守恒：
动能不变：
解得：
开始时弹簧的压缩量为：
碰后物体B被拉离地面有弹簧伸长量为：
则A将上升2H，弹簧弹性势能不变，机械能守恒：
联立以上各式代入数据得：
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 两磁铁各固定放在一辆小车上，小车能在水平面上无摩擦地沿同一直线运动。

已知甲车和磁铁的总质量为0.5 kg，乙车和磁铁的总质量为1.0 kg。

两磁铁的N极相对。

推动一下，使两车相向运动。

某时刻甲的速率为2 m/s，乙的速率为3 m/s，方向与甲相反。

两车运动过程中始终未相碰，则两车最近时，乙的速度为多大?
参考答案：
4v/3
17. （12分）如下图所示，在y<0的区域内存在匀强磁场，磁场方向垂直于xy平面并指向纸面外，磁感强度为B，一带正电的粒子以速度0从O点射入磁场，入射方向在xy平面内，与x轴正向的夹角为θ。

.若粒子射出磁场的位置与O点的距离为l，求该粒子的电量和
质量之比。

参考答案：
解析：
带正电粒子射入磁场后，由于受到洛仑兹力的作用，粒子将沿图示的轨迹运动，从A点射出磁场，O、A间的距离为，射出时速度的大小仍为，射出方向与x轴的夹角仍为θ。

由洛仑兹力公式和牛顿定律可得，
式中R为圆轨道的半径，解得
①
圆轨道的圆心位于OA的中垂线上，由几何关系可得②
联立①、②两式，解得③
18. 在倾角为α的斜面上，一条质量不计的皮带一端固定在斜面上端，另一端绕过一中间有一圈凹槽的圆柱体，并用与斜面夹角为β的力拉住，使整个装置处于静止状态，如图所示。

不计一切摩擦，圆柱体质量为m，求拉力F的大小和斜面对圆柱体的弹力N的大小。

某同学分析过程如下：
将拉力F沿斜面和垂直于斜面方向进行分解。

沿斜面方向： F cos β＝mg sinα（1）
沿垂直于斜面方向： F sinβ＋N＝mg cos α（2）
问：你同意上述分析过程吗？若同意，按照这种分析方法求出F及N的大小；若不同意，指明错误之处并求出你认为正确的结果。

参考答案：
不同意（3分）。

平行于斜面的皮带对圆柱体也有力的作用（2分）。

（1）式应改为：F cosβ＋F＝mg sinα （3）（4分）
由（3）得F＝mg （4）（4分）
将（4）代入（2），解得：Ks5u
N＝mg cosα－F sinβ＝mg cosα－mg sinβ（3分）。