山东省济宁市微山第一中学2021-2022学年高三物理下学期期末试卷含解析

山东省济宁市微山第一中学2021-2022学年高三物理下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.（单选）理论上已经证明：质量分布均匀的球壳对壳内物体的万有引力为零．现假设地球是一半径为R、质量分布均匀的实心球体，O为球心，以O为原点建立坐标轴Ox，如图所示．一个质量一定的小物体（假设它能够在地球内部移动）在x轴上各位置受到的引力大小用F表示，则选项图所示的四个F随x的变化关系图正确的是（）A．B．C．D．参考答案：考点：万有引力定律及其应用．专题：万有引力定律的应用专题．分析：根据题意知，地球表面的重力加速度等于半径为R的球体在表面产生的加速度，在其内部距离地心距离为r处一点的加速度相当于半径为r的球体在其表面产生的加速度，根据地球质量分布均匀得到加速度的表达式，再根据半径关系求解即可．解答：解：令地球的密度为ρ，则在地球表面，重力和地球的万有引力大小相等，有：g=由于地球的质量为M=，所以重力加速度的表达式可写成：g=．根据题意有，质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零，固在深度为R﹣r的井底，受到地球的万有引力即为半径等于r的球体在其表面产生的万有引力，g′=当r＜R时，g与r成正比，当r＞R后，g与r平方成反比．即质量一定的小物体受到的引力大小F在地球内部与r成正比，在外部与r的平方成反比．故选：A．点评：抓住在地球表面重力和万有引力相等，在矿井底部，地球的重力和万有引力相等，要注意在地球内部所谓的地球的质量不是整个地球的质量而是半径为r的球体的质量．2.我们可以用如图所示的装置探究影响安培力方向的因素。实验中把磁铁的N极放置在金属棒上端，给金属棒通以A→B的电流，则金属棒将（

）

A．向磁铁外摆动

B．向磁铁内摆动

C．静止不动

D．上下振动参考答案：B3.关于分子运动，下列说法中正确的是（

）A．布朗运动是液体分子的热运动B．当分子间的距离变小时，分子力可能减小，也可能增大C．布朗运动图示中不规则折线表示的就是液体分子的运动轨迹D．物体温度改变时物体分子的平均动能不一定改变参考答案：B4.（多选）如图所示，在正方形区域abcd内有方向垂直于纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场。在t＝0时刻，位于正方形中心O的离子源向平面abcd内各个方向发射出大量带正电的粒子，所有粒子的初速度大小均相同，粒子在磁场中做圆周运动的半径恰好等于正方形的边长，不计粒子的重力以及粒子间的相互作用力。已知平行于ad方向向下发射的粒子在t＝t0时刻刚好从磁场边界cd上某点离开磁场，下列说法正确的是A.粒子在该磁场中匀速圆周运动的周期为6t0B.粒子的比荷为C.粒子在磁场中运动的轨迹越长，对应圆弧的圆心角越大D.初速度方向正对四个顶点的粒子在磁场中运动时间最长参考答案：BC5.下列有关量纲的各个表达式中，正确的是(

)A．1N＝1kg·m/s

B.1J＝1C·V/m

C.1N＝1C·T·m/s

D.1A=1C·s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.如图甲所示是一平面上晶体物质微粒的排列情况，图中三条等长线AB、AC、AD上物质微粒的数目不同，由此得出晶体具有

▲

的性质。如图乙所示，液体表面层分子比较稀疏，分子间距离大于分子平衡距离r0，因此表面层分子间作用表现为

▲

。参考答案：各向异性

引力7.(4分)如图所示，在y轴上关于O点对称的A、B两点有等量同种点电荷+Q，在x轴上C点有点电荷-Q，且CO=OD，∠ADO=60°。则D点电场强度大小为

；若将点电荷-q从O移向C，其电势能

。(选填：“增大”、“减小”或“不变”)参考答案：

答案：零；增大8.（4分）在国际单位制中，力学的三个基本物理量是长度、________和时间，其对应的单位分别是米、________和秒。参考答案：质量；千克9.地球的半径约为R=6400千米，A、B两颗人造地球卫星沿圆轨道绕地球运行，它们离地球表面的高度分别为hA=3600千米，hB=1700千米，那末A、B两颗卫星的运行速率之比VA:VB=____________，运行周期之比TA:TB=____________。参考答案：、10.有一列简谐横波在弹性介质中沿x轴正方向以速率v=10m/s传播，某时刻的波形如图所示，把此时刻作为零时刻，质点A的振动方程为y=

m.参考答案：由题图读出波长和振幅，由波速公式求出频率，由得出角速度，由于质点A开始时刻向下振动，故将相关数据代入可得答案．11.（选修3-5）（3分）如图甲是α、β、γ三种射线穿透能力的示意图，图乙是工业上利用射线的穿透性来检查金属内部伤痕的示意图，根据甲图信息可知图乙中的检查是利用

射线。参考答案：答案：（3分）12.某学习小组做了如下实验：先把空的烧瓶放入冰箱冷冻，取出烧瓶，并迅速把一个气球紧套在烧瓶颈上，封闭了一部分气体，然后将烧瓶放进盛满热水的烧杯里，气球逐渐膨胀起来，如图。(1)(4分)在气球膨胀过程中，下列说法正确的是

▲

．

A．该密闭气体分子间的作用力增大

B．该密闭气体组成的系统熵增加

C．该密闭气体的压强是由于气体重力而产生的D．该密闭气体的体积是所有气体分子的体积之和

(2)(4分)若某时刻该密闭气体的体积为V，密度为ρ，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

▲

；(3)(4分)若将该密闭气体视为理想气体，气球逐渐膨胀起来的过程中，气体对外做了

0.6J的功，同时吸收了0.9J的热量，则该气体内能变化了

▲

J；若气球在膨胀过程中迅速脱离瓶颈，则该气球内气体的温度

▲

(填“升高”或“降低”)。参考答案：B0.3（2分）；降低13.如图，光滑水平地面上有质量相等的两物体A、B，中间用劲度系数为k的轻弹簧相连，在外力F1、F2作用下运动，且满足F1>F2，当系统运动稳定后，弹簧的伸长量为

。参考答案：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.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：

15.（11分）简述光的全反射现象及临界角的定义，并导出折射率为的玻璃对真空的临界角公式。参考答案：解析：光线从光密介质射向光疏介质时，折射角大于入射角，若入射角增大到某一角度C，使折射角达到，折射光就消失。入射角大于C时只有反射光，这种现象称为全反射，相应的入射角C叫做临界角。

光线由折射率为的玻璃到真空，折射定律为：

①

其中分别为入射角和折射角。当入射角等于临界角C时，折射角等于，代入①式得

②四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，倾角为37o的粗糙斜面固定在水平地面上，斜面上放置质量均为1kg的A、B两物体，A、B之间有一劲度系数很大的轻质弹簧，弹簧与A栓连，与B接触但不栓连，初始弹簧被锁定，弹性势能为4J，A、B恰好静止在斜面上，物体与斜面间的最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，B与斜面间的动摩擦因数是A的2倍，现解除弹簧锁定，A、B在极短的时间内被弹簧弹开，求：（1）A、B与斜面间的摩擦因数u1、u2分别是多少？（2）弹簧刚恢复原长时A、B的速度大小v1、v2（3）弹簧刚恢复原长后1.2s时，A、B间的距离．参考答案：解：（1）A、B恰好静止在斜面上，则二者受到的摩擦力的和等于重力沿斜面向下的分力：u1mgcos37°+u2mgcos37°=2mgsin37°又：2u1=u2联立得：u1=0.5，u2=1（2）由于A、B在极短的时间内被弹簧弹开，可以认为二者在分开的过程中沿斜面方向的动量守恒，得：mv1=mv2又：Ep=mv12+mv22联立得：v1=2m/s，v2=2m/s

（3）A向上运动时：mgsin37°+u1mgcos37°=ma1得：a1=10m/s2向上运动的时间：t1=s

向上的位移：x1=v1t1==0.2mA向下运动时，以向下为正方向：mgsin37°﹣u1mgcos37°=ma2得：a2=2m/s2运动的时间：t2=1.2﹣t1=1s

向下运动的位移：x2=a2t22==1m

B向下运动时：mgsin37°﹣u2mgcos37°=ma得：a=﹣2m/s2t==1s＜1.2sx==1m二者之间的距离：△x=x﹣（x2﹣x1）=1﹣（1﹣0.2）=0.2m答：（1）A、B与斜面间的摩擦因数u1、u2分别是0.5和1；（2）弹簧刚恢复原长时A、B的速度大小都是2m/s；（3）弹簧刚恢复原长后1.2s时，A、B间的距离是0.2m．【考点】动量守恒定律；机械能守恒定律．【分析】（1）开始时A、B恰好静止在斜面上，根据受力分析，结合共点力平衡的条件即可求出；（2）根据动量守恒，结合功能关系即可求出；（3）分别对它们进行受力分析，由牛顿第二定律求出各自的加速度，然后结合运动学的公式即可求出．17.一列简谐横波沿直线向右传播，Pl、P2为介质中相距4m的两个点，Pl在左，P2在右，某一时刻P1．P2两质点正好通过平衡位置，P1、P2之间只有一个波峰，此时P2点正向下运动，再经过0.2秒，P2第一次返回到平衡位置，求该波的波速．参考答案：解：由题意可得P1、P2之间的可能波形如下图所示：由波形图可得波长的可能值为：λ1=4m，λ2=m．由题意得：T=0.4s根据v=可得：v1===10m/sv2===≈6.7m/s答：该波的波速10m/s或6.7m/s．【考点】波长、频率和波速的关系；横波的图象．【分析】根据题意画出P1、P2之间的可能波形图，从而求出可