山东省潍坊市繁华中学2021年高三物理上学期期末试卷含解析

山东省潍坊市繁华中学2021年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.如图所示，在阴极射线管正上方平行放一通有强电流的长直导线，则阴极射线将（

）A.向纸内偏转

B.向纸外偏转C.向下偏转

D.向上偏转

参考答案：C略2.（多选）如图所示，矩形区域中虚线为静电场中的一簇等势线．己知某粒子以初速度v0沿与等势线平行的方向由O点进入电场，刚好自C点以速率vt离开电场，设粒子只受电场力，则下列说法中正确的是（

）A．若只增大v0，粒子将从BC边离开电场，离开电场的速率大于vtB．若只增大v0，粒子将从DC边离开电场，离开电场的速率可能大于vtC．若只减小v0，粒子将从DC边离开电场，离开电场的速率小于vtD．若只减小v0，粒子将从BC边离开电场，离开电场的速率小于vt参考答案：BD3.（多选题）甲、乙两物体在t=0时的位置如图（A）所示，之后它们沿x轴正方向运动的速度图象如图（B）所示，则以下说法正确的有（）A．t=2s时甲追上乙B．在前4s内甲乙两物体位移相等C．甲追上乙之前两者间的最远距离为4mD．甲追上乙之前两者间的最远距离为16m参考答案：BD【考点】匀变速直线运动的图像．【分析】甲乙两物体同向运动，出发点相隔12m，当甲、乙的位移之差等于12m时，甲追上乙．根据速度图象的“面积”大小等于位移分析位移关系，判断甲有无追上乙．当两者速度相等时相距最远．【解答】解：A、t=2s时甲乙位移之差等于m=4m，而出发时相隔12m，所以此时甲还没有追上乙．故A错误．B、根据速度图象的“面积”大小等于位移，由几何知识得知，在前4s内甲乙两物体位移相等，都是16m．故B正确．C、D当甲乙的速度相等时，相距最远，最远的距离等于t=2s时两者位移之差与12m之和，即为Smax=4m+12m=16m．故C错误，D正确．故选BD4.一宇宙飞船沿椭圆轨道Ⅰ绕地球运行，机械能为E，通过远地点P时，速度为v，加速度大小为a，如图5所示，当飞船运动到P时实施变轨，转到圆形轨道Ⅱ上运行，则飞船在轨道Ⅱ上运行时()．图5A．速度大于v

B．加速度大小为aC．机械能等于E

D．机械能大于E参考答案：本题考查人造地球卫星相关知识．由于飞船在Ⅰ轨道上经过P点后做近地运动，说明万有引力大于其需要的向心力，飞船在Ⅱ轨道上经过P点时，万有引力与其需要的向心力相等，根据G＝m可知选项A正确；因飞船在P点时只受万有引力作用，所以加速度相同，选项B正确；由于飞船在Ⅱ轨道上具有的动能大，飞船经过P点时势能相同，故飞船在轨迹Ⅱ上的机械能大，选项C错误、D正确．本题属于中档题．ABD5.一个固定在水平面上的光滑物块，其左侧面是斜面AB，右侧面是曲面AC．已知AB和AC的长度相同．两个小球P、q同时从A点分别沿AB和AC由静止开始下滑，比较它们到达水平面所用的时间

A．q小球先到

B．p小球先到

C．两小球同时到

D．无法确定参考答案：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一束光由空气射入某种介质中，当入射光线与界面间的夹角为30°时，折射光线与反射光线恰好垂直，这种介质的折射率为

，已知光在真空中传播的速度为c=3×108m/s，这束光在此介质中传播的速度为

m/s。参考答案：

7.在“观察水波的干涉”实验中得到如图所示的干涉图样．O1、O2为波源，实线表示波峰，虚线为P位置与波源连线，且O1P=O2P．（1）P点是振动加强点（选填“加强”或“减弱”）．（2）（单选题）若有一小纸片被轻放在P点浮于水面上，则此后纸片运动情况是D（A）一定沿箭头A方向运动

（B）一定沿箭头B方向运动（C）一定沿箭头C方向运动

（D）在P点处随水面上下运动．参考答案：解：（1）据图可知，两列波的波长相同，所以两列波的频率相同，由于且O1P=O2P，所以路程差为半个波长的整数倍，所以该点P为振动加强点．（2）据波传播的特点，各质点并不随波迁移，而是在平衡位置附近做简谐运动，所以小纸片在P点随水面上下运动，故ABC错误，D正确．故答案为：（1）加强；（2）D．8.17．模块3-5试题（12分）（1）（4分）原子核Th具有天然放射性，它经过若干次α衰变和β衰变后会变成新的原子核。下列原子核中，有三种是Th衰变过程中可以产生的，它们是

（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得3分.选对3个得4分;每选错I个扣2分，最低得分为0分）A．Pb

B．Pb

C．Po

D．Ra

E．Ra（2）（8分）如图，光滑水平面上有三个物块A、B和C，它们具有相同的质量，且位于同一直线上。开始时，三个物块均静止，先让A以一定速度与B碰撞，碰后它们粘在一起，然后又一起与C碰撞并粘在一起，求前后两次碰撞中损失的动能之比。

参考答案：（1）ACD

(2)39.现在，科学家们正在千方百计地探寻“反物质”。所谓“反物质”，是由“反粒子”构成的，“反粒子”与其对应的正粒子具有相同的质量和电量，但电性相反。如反α粒子的符号可表示为-24He.正、反粒子相遇时会因相撞结合成光子,放出巨大的能量,这就是所谓的“湮灭”现象.若正、负电子相撞后湮灭成两个频率相同的光子,已知电子的电荷量为e、质量为m,电磁波在真空中的传播速度为c.则可求得所生成的光子的波长

.参考答案：10.如右图所示，用均匀金属丝折成边长为0.1m的正方形框架abcd能以ab边为轴无摩擦地转动，框架每边质量都是2.5g，电阻都是0.2Ω，aa/与bb/是在同一水平面上的两条平行光滑的金属导轨，并分别与金属框架连接于a和b处，导轨的电阻不计。阻值为0.2Ω的金属棒mn平放在两导轨上且与导轨垂直，整个装置处于B=1T、方向竖直向上的匀强磁场中，若导体mn作匀速运动后能使框架abcd平衡在与竖直方向成α=45°角的位置上，此时cd中的电流大小为

A，导体mn的速度大小为

。参考答案：

0.5

7

11.一个中子与某原子核发生核反应,生成一个氘核,其核反应方程式为_____________.该反应放出的能量为Q,则氘核的比结合能为_____________.参考答案：12.一束光从空气射向折射率为的某种介质，若反射光线与折射光线垂直，则入射角为__________。真空中的光速为c，则光在该介质中的传播速度为________________.参考答案：60°；c．解析：根据折射定律n=①由题意：i+r=90°则sin2+sin2r=1②解得：sini=则∠i=60°传播速度v=c13.

（选修3－4模块）（5分）机械波和电磁波都能传递能量，其中电磁波的能量随波的频率的增大而

。波的传播及其速度与介质有一定的关系，在真空中，机械波是

传播的，电磁波是

传播的。（填能、不能、不确定），在从空气进入水的过程中，机械波的传播速度将

，电磁波的传播速度将

（填增大、减小、不变）。参考答案：答案：增大

不能

能

增大

减小三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.为测量木块与木板间的动摩擦因数，将木反倾斜，木块以不同的初速度沿木板向上滑到最高点后再返回，用光电门测量木块来回的速度，用刻度尺测量向上运动的最大距离，为确定木块向上运动的最大高度，让木块推动轻质卡到最高点，记录这个位置，实验装置如图甲所示．（1）本实验中，下列操作合理的是ACA．遮光条的宽度应尽量小些B．实验前将轻质卡置于光电门附近C．为了实验成功，木块的倾角必须大于某一值D．光电门与轻质卡最终位置间的距离即为木块向上运动的最大距离（2）用螺旋测微器测量遮光条的宽度，如图乙所示读数为3.700mm．（3）改变木块的初速度，测量出它向上运动的最大距离与木块来回经过光电门时速度的平方差，结果如下表所示，试在丙图坐标纸上作出△v2﹣x的图象，经测量木板倾角的余弦值为0.6，重力加速度取g=9.80m/s2，则木块与木板间的动摩擦因数为0.010（结果保留两位有效数字）．序号12345X/cm16.036.060.070.088.0△v2/m2s﹣20.040.090.150.190.22（4）由于轻质卡的影响，使得测量的结果偏大（选填“偏大”或“偏小”）．参考答案：解：（1）A、遮光条宽度与时间的比值是木块的平均速度，可以认为是木块通过光电门时的瞬时速度，遮光条宽度越小，平均速度越接近瞬时速度，实验误差越小，因此遮光条的宽度应尽量小些，故A正确；B、实验时轻质卡应与木块一起向上运动，实验前将轻质卡与木块靠在一起，故B错误；C、当木板倾角大于某一值时，木块重力沿斜面向下的分力大于最大静摩擦力，木块到达最高点后可以反向下滑，否则木块到达最高点后将静止，实验不能成功，为了实验成功，木块的倾角必须大于某一值，故C正确；D、木块出发点与轻质卡最终位置间的距离即为木块向上运动的最大距离，故D错误；故选AC．（2）由图乙所示螺旋测微器可知，螺旋测微器示数为：3.5mm+20.0×0.01mm=3.700mm．（3）根据表中实验数据在坐标系内描出对应点，然后根据描出的点作出图象如图所示：由牛顿第二定律得：木块上滑时：mgsinθ+μmgcosθ=ma1，木块下滑时：mgsinθ﹣μmgcosθ=ma2，由匀变速直线运动的速度位移公式得：0﹣v02=﹣2a1x，v2=2a2x，△v2=v02﹣v2=4μgxcosθ，由图示图象可知，动摩擦因数：斜率：k=4μgcosθ===0.25，动摩擦因数：μ==≈0.010；（4）由于轻质卡与木板间存在摩擦力，所测摩擦力实际是木块与轻质卡受到的摩擦力的合力，由于轻质卡所受摩擦力影响，所测动摩擦因数偏大．故答案为：（1）AC；（2）3.700；（3）图象如图所示，0.010；（4）偏大．15.一打点计时器固定在斜面上某处，一小车拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下，如图1所示，图2是打出的纸带的一段.

（1）已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz，利用图2给出的数据可求出小车下滑的加速度a=

.（计算结果保留三位有效数字）

（2）为了求出小车在下滑过程中所受的阻力大小，还需测量的物理量

.参考答案：

1）4.00m/s2

(3.90~4.10m/s2之间都正确)

（2）小车质量m；斜面上任意两点间的距离及这两点的高度差h.

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.A、B两辆汽车在笔直公路上同向行驶，当B车在A车前84m处时，B车速度为4m/s，且正以某加速度匀加速运动，经过一段时间后，B车加速度突然变为零，此时B车的速度为16m/s，A车一直以20m/s的速度在后头追赶，经过12s后，A车追上B车，问B车的加速时间是多少？参考答案：解：设B车加速时的加速度为a，加速时间为t，由题意有：VB+at=VB’…①VAt0=VBt+at2+VB’（t0﹣t）+x0…②由①式得：加速度为：a=代入②得：解得：t=6s答：B车加速时间为6s．17.（10分）如图所示，一个质量为，m的木块在推力F作用下可沿竖直墙壁向上匀速运动，木块与竖直墙壁间的动摩擦因数为,F与竖直方向的夹角为。求推力F的大小。

参考答案：解析：对物体受力进行水平和竖直方向正交分解18.如图甲，水平地面上有一个轻质弹簧自然伸长，左端固定在墙面上，右端位于O点。地面右端M紧靠传送装置，其上表面与地面在同一水平面。传送装置在半径为r、角速度为的轮A带动下沿图示方向传动。在弹性限度范围内，将小物块P1往左压缩弹簧到压缩量为x时释放，P1滑至M点时静止，其速度图像如图乙所示（虚线0q为图线在原点的切线，bc段为直线）。之后，物块P2在传送装置上与M距离为l的位置静止释放，P1、P2碰撞后粘在一起。已知P1、P2质量均为m，与传送装置、水平地面的动摩擦因数均为，M、N距离为，重力加速度为g。（1）求弹簧的劲度系数k以及O、M的距离s。（2）要使P1、P2碰撞后的结合体P能回到O点，求l的取值范围以及P回到O点时的速度大小v与l的关系表达式。参考答案：解：（1）由图乙知，刚释放弹簧时，P1具有的加速度为

1

由