2021-2022学年山东省泰安市第六中学高三物理期末试题含解析

1、2021-2022学年山东省泰安市第六中学高三物理期末试题含解析一、 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. （单选）人造卫星1和2绕地球做匀速圆周运动的周期分别为T1和T2，设在卫星1、卫星2各自所在的高度上的重力加速度大小分别为g1、g2，则下列表达正确的是 () A B C D参考答案：A2. （单选）如图，在点电荷Q产生的电场中，将两个带正电的试探电荷q1、q2分别置于A、B两点，虚线为等势线。取无穷远处电势为零，若将q1、q2移动到C点的过程中电场力做的正功相等，则下列说法正确的是 ( ) AA点电势低于B点电势 BA、B两点的电场强度相等 Cq1

2、的电荷量小于q2的电荷量 Dq1在C点的电势能大予q2在C点的电势能参考答案：A 根据题意，可知点电荷Q带负电，故A点电势低于B点电势，选项A正确；A点离点电荷Q近，电场强度大，选项B错误；电势差UACq2，选项C错误；C点的电势一定，因ql q2，所以ql在C点的电势能小于q2在C点的电势能，选项D错误。3. 如图所示，已知一简谐横波的频率小于5Hz，横波在一条直线上传播，某时刻的波形如图中实线所示，经过s后波形变成如图中的虚线所示，则它的波速可能是（ ） A32.5ms B37.5ms C62.5ms D87.5ms参考答案： 答案:B4. （单选）关于物体所受合外力的方向，下列说法正确的

3、是（ ）A物体做速率逐渐增加的运动时，其所受合外力的方向一定与速度方向相同 B物体做变速率曲线运动时，其所受合外力的方向一定改变 C物体做变速率圆周运动时，其所受合外力的方向一定指向圆心 D物体做匀速率曲线运动时，其所受合外力的方向总是与速，度方向垂直 参考答案：D 当物体的速率增大时，合外力是动力，合外力与速度方向间夹角小于90，而在直线运动中速率增大时合外力方向与速率方向间夹角必为0，A错误，变速率的曲线运动也可以是匀变速运动，如平抛运动，故B错误；物体做变速率的圆周运动时，合外力一方面提供了改变速度方向的向心力，另一方面还提供了改变速度大小的切向力，故此时合外力的方向一定不指向圆心，C错

4、误；在匀速率曲线运动中，由于物体的速度大小不变，则物体在速度方向上所受外力矢量和必为零，即物体所受合外力方向只能是垂直于速度方向，从而只改变速度方向而做曲线运动，但不改变速度的大小，D正确。5. 如图，在光滑水平面上，放着两块长度相同，质量分别为M1和M2的木板，在两木板的左端各放一个大小、形状、质量完全相同的物块，开始时，各物均静止，今在两物体上各作用一水平恒力F1、F2，当物块和木板分离时，两木板的速度分别为v1和v2，物体和木板间的动摩擦因数相同，下列说法正确的是A若F1F2，M1M2，则v1 v2，；B若F1F2，M1M2，则v1 v2，；C若F1F2，M1M2，则v1 v2，；D若F

5、1F2，M1M2，则v1 v2，；参考答案：BD二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 如图甲所示，质量为m、边长为l的正方形金属线框位于绝缘光滑水平面上，线框右边紧贴着竖直向下的有界匀强磁场的边界OO/线框在水平向右的外力F作用下从静止开始做匀加速直线运动，外力F随时间t呈线性变化，如图乙所示，图中的F0、t0均为已知量在tt0时刻，线框左边恰到达OO/此时线框受到的合力为_或_（写出两种表达）；在tt0时刻，线框的发热功率与外力F的功率之比P热：PF_ 参考答案：F0 或 ； 3:57. 如图，宽为L的竖直障碍物上开有间距d=0.6m的矩形孔，其下沿离地高h=1.2m，离地

6、高H=2m的质点与障碍物相距x在障碍物以v0=4m/s匀速向左运动的同时，质点自由下落为使质点能穿过该孔，L的最大值为0.8m；若L=0.6m，x的取值范围是0.8x1mm（取g=10m/s2）参考答案：考点：平抛运动专题：平抛运动专题分析：根据自由落体运动的公式求出小球通过矩形孔的时间，从而通过等时性求出L的最大值结合小球运动到矩形孔上沿的时间和下沿的时间，结合障碍物的速度求出x的最小值和最大值解答：解：小球做自由落体运动到矩形孔的上沿的时间s=0.2s；小球做自由落体运动到矩形孔下沿的时间，则小球通过矩形孔的时间t=t2t1=0.2s，根据等时性知，L的最大值为Lm=v0t=40.2m=0

7、.8mx的最小值xmin=v0t1=40.2m=0.8mx的最大值xmax=v0t2L=40.40.6m=1m所以0.8mx1m故答案为：0.8，0.8mx1m点评：解决本题的关键抓住临界状态，运用运动学公式进行求解知道小球通过矩形孔的时间和障碍物移动L的最大值时间相等8. 某研究性学习小组利用如图甲所示电路测量某电池的电动势E和内电阻r。在坐标纸中画出了如图乙所示的UI图象，若电流表的内阻为1,则 E_V， r_参考答案：2.0； 1.4；9. 若某时刻该密闭气体的体积为V，密度为，平均摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NA，则该密闭气体的分子个数为 ；参考答案：10. 一轻弹簧原长为10 cm

8、，把它上端固定，下端悬挂一重为0.5 N的钩码，静止时它的长度为12 cm，弹簧的劲度系数为 N/m；现有一个带有半径为14 cm的光滑圆弧的物块静止放在水平面上，半径OA水平，OB竖直，右图所示；将上述轻弹簧的一端拴在A点，另一端拴着一个小球，发现小球静止在圆弧上的P点，且BOP=30，则小球重为 N。参考答案：（25；）11. 如图为一列在均匀介质中沿x轴正方向传播的简谐横波在某时刻的波形图，波速为4m/s，则质点P此时刻的振动方向沿y轴(正，负)方向，经过s，质点Q通过的路程是m参考答案：负 , 0.6 12. 新发现的双子星系统“开普勒-47”有一对互相围绕运行的恒星，运行周期为T，其

9、中一颗大恒星的质量为M，另一颗小恒星只有大恒星质量的三分之一。已知引力常量为G。大、小两颗恒星的转动半径之比为_，两颗恒星相距_。参考答案：1:3， 13. A、B两物体在光滑水平地面上沿一直线相向而行，A质量为5kg，速度大小为10m/s，B质量为2kg，速度大小为5m/s，它们的总动量大小为_kgm/s，两者相碰后，A沿原方向运动，速度大小为4m/s，则B的速度大小为_m/s。参考答案：40；10三、 简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. （2014?宿迁三模）学校科技节上，同学发明了一个用弹簧枪击打目标的装置，原理如图甲，AC段是水平放置的同一木板；CD段是竖直放置的光滑

10、半圆弧轨道，圆心为O，半径R=0.2m；MN是与O点处在同一水平面的平台；弹簧的左端固定，右端放一可视为质点、质量m=0.05kg的弹珠P，它紧贴在弹簧的原长处B点；对弹珠P施加一水平外力F，缓慢压缩弹簧，在这一过程中，所用外力F与弹簧压缩量x的关系如图乙所示已知BC段长L=1.2m，EO间的距离s=0.8m计算时g取10m/s2，滑动摩擦力等于最大静摩擦力压缩弹簧释放弹珠P后，求：（1）弹珠P通过D点时的最小速度vD；（2）弹珠P能准确击中平台MN上的目标E点，它通过C点时的速度vc；（3）当缓慢压缩弹簧到压缩量为x0时所用的外力为8.3N，释放后弹珠P能准确击中平台MN上的目标E点，求压缩

11、量x0参考答案：（1）弹珠P通过D点时的最小速度为 ；（2）通过C点时的速度为 m/s；（3）压缩量为0.18m考点：动能定理的应用；机械能守恒定律专题：动能定理的应用专题分析：（1）根据D点所受弹力为零，通过牛顿第二定律求出D点的最小速度；（2）根据平抛运动的规律求出D点的速度，通过机械能守恒定律求出通过C点的速度（3）当外力为0.1N时，压缩量为零，知摩擦力大小为0.1N，对B的压缩位置到C点的过程运用动能定理求出弹簧的压缩量解答：解：（1）当弹珠做圆周运动到D点且只受重力时速度最小，根据牛顿第二定律有：mg=解得 v=m/s（2）弹珠从D点到E点做平抛运动，设此时它通过D点的速度为v，则

12、s=vtR=gt从C点到D点，弹珠机械能守恒，有：联立解得 v=代入数据得，V=2m/s（3）由图乙知弹珠受到的摩擦力f=0.1N，根据动能定理得， 且F1=0.1N，F2=8.3N得 x=代入数据解得x0=0.18m答：（1）弹珠P通过D点时的最小速度为 ；（2）通过C点时的速度为 m/s；（3）压缩量为0.18m点评：本题考查了动能定理、机械能守恒定律、牛顿第二定律的综合，涉及到圆周运动和平抛运动，知道圆周运动向心力的来源，以及平抛运动在竖直方向和水平方向上的运动规律是解决本题的关键15. 如图所示，荧光屏MN与x轴垂直放置，荧光屏所在位置横坐标x040cm，在第一象限y轴和MN之间存在沿

13、y轴负方向的匀强电场，在第二象限有半径R10cm的圆形磁场，磁感应强度大小B0.4T，方向垂直xOy平面向外。磁场的边界和x轴相切于P点。在P点有一个粒子源，平行于坐标平面，向x轴上方各个方向发射比荷为1.0108C./kg的带正电的粒子，已知粒子的发射速率v04.0106m/s。不考虑粒子的重力粒子间的相互作用。求(1)带电粒子在磁场中运动的轨迹半径;(2)若所有带电粒子均打在x轴下方的荧光屏上，求电场强度的最小值参考答案：（1）（2）【详解】（1）粒子在磁场中做圆周运动，其向心力由洛伦兹力提供，即：，则；（2）由于rR，所以所有粒子从右半圆中平行x轴方向进入电场进入电场后，最上面的粒子刚好

14、从Q点射出电场时，电场强度最小，粒子进入电场做类平抛运动，水平方向上竖直方向，联立解得最小强度为：；四、计算题：本题共3小题，共计47分16. 如图所示的环状轨道处于竖直面内，它由半径分别为R和2R的两个半圆轨道、半径为R的两个四分之一圆轨道和两根长度分别为2R和4R的直轨道平滑连接而成以水平线MN和PQ为界，空间分为三个区域，区域I和区域有磁感应强度为B的水平向里的匀强磁场，区域I和有竖直向上的匀强电场一质量为m、电荷量为+q的带电小环穿在轨道内，它与两根直轨道间的动摩擦因数为（0 1），而轨道的圆弧形部分均光滑在电场中靠近C点的地方将小环无初速释放，设小环电量保持不变（已知区域I和II的匀

15、强电场强大小为E = 2mg/q，重力加速度为g）求： (1)小环在第一次通过轨道最高点A时的速度vA的大小；(2)小环在第一次通过轨道最高点A时受到轨道的压力N的大小；(3)若从C点释放小环的同时，在区域II再另加一垂直于轨道平面向里的水平匀强电场，其场强大小为E = mg/q，则小环在两根直轨道上通过的总路程多大? 参考答案：(1)；(2) ； (3)由于0 0的空间中，存在沿x轴方向的匀强电场，电场强度E=10N/C；在x0的空间中，存在垂直xy平面方向的匀强磁场，磁感应强度B=0.5T,一带负电的粒子(比荷q/m=160C/kg)，在x=0.06m处的d点以v0=8m/s的初速度沿y轴正方向