2021年山东省聊城市行知中学高三物理上学期期末试题含解析

2021年山东省聊城市行知中学高三物理上学期期末试题含解析一、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.牛顿在伽利略、笛卡儿、开普勒、惠更斯等人研究的基础上，总结出牛顿运动定律和万有引力定律，建立了完整的经典力学体系，物理学从此成为一门成熟的自然科学，下列有关说法正确的是(

)A.牛顿认为力的真正效应是维持物体的速度B.牛顿提出的万有引力定律奠定了天体力学的基础C.牛顿巧妙地利用扭秤装置，第一次在实验室里测出了引力常量的数值D.经典力学的建立标志着近代自然科学进入了微观世界参考答案：B【详解】牛顿认为力的是改变物体的运动状态的原因，故A错误；万有引力定律是牛顿在总结开普勒等人的研究成果基础上得出的，牛顿提出的万有引力定律奠定了天体力学的基础，故B正确；卡文迪许巧妙地利用扭秤装置，第一次在实验室里测出了引力常量的数值，故C错误；量子力学的建立标志着近代自然科学进入了微观世界，故D错误。故选B。2.（单选）质量和电量都相等的带电粒子M和N，以不同的速度率经小孔S垂直进入匀强磁场，运行的半圆轨迹如图中虚线所示，下列表述正确的是

A．M带负电，N带正电B.M的速度率小于N的速率C.洛伦磁力对M、N做正功D.M的运行时间大于N的运行时间参考答案：B3.一台理想降压变压器从10kV的线路中降压并提供200A的负载电流。已知两个线圈的匝数比为，则变压器的原线圈电流、输出电压及输出功率是（

）

A．5A，250V，50kW

B．5A、10kV，50kW

C．200A，250V，50kW

D．200A，10kV，2×103kW参考答案：答案：A4.质量为2kg的质点在x_y平面上做曲线运动，在x方向的速度图象和y方向的位移图象如图所示，下列说法正确的是（

）质点2秒末的动能为52J质点作匀变速曲线运动质点所受的合外力为3ND.质点初速度的方向与合外力方向垂直参考答案：ABC5.（多选）下列说法正确的是________

A．放射性元素的半衰期随温度的升高而减小

B．放射性元素放射出的射线、射线和射线，电离能力最强的是射线

C．衰变成要经过6次衰变和4次衰变

D．原子从较高的激发态向较低的激发态或基态跃迁的过程，是吸收能量的过程

E．光电效应的实验结论是：对于某种金属，超过极限频率的入射光频率越高，所产生的光电子的最大初动能就越大参考答案：BCE二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.北京时间2011年3月11日在日本海域发生强烈地震，强震引发了福岛核电站危机．核电中的U发生着裂变反应，试完成下列反应方程式U＋n→Ba＋Kr＋______；已知U、Ba、Kr和中子的质量分别是mU、mBa、mKr、mn，该反应中一个235U裂变时放出的能量为__________．(已知光速为c)参考答案：3n(2分)(mu－mBa－mKr－2mn)c2(7.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

；参考答案：8.一光滑圆环固定在竖直平面内，环上套着两个小球A和B（中央有孔），A、B间由细绳连接着，它们处于如图中所示位置时恰好都能保持静止状态。此情况下，B球与环中心O处于同一水平面上，A、B间的细绳呈伸直状态，与水平线成30°夹角。已知B球的质量为m，则细绳对B球的拉力为___________，A球的质量为_____________。参考答案：2mg，2m9.在用油膜法测定分子直径的实验中，若已知该种油的摩尔质量为M，密度为ρ，油滴质量为m，油滴在液面上扩展后的最大面积为S（以上各量均为国际单位），那么油分子直径d＝___________，油滴所含分子数N＝_______。v参考答案：m/(ρ·S)，NA10.要测定匀变速直线运动的实验中，打点计时器打出一纸条，每隔四个点选出一个计数点共选出A、B、C、D四个计数点，所用交流电频率为50赫兹，纸带上各点对应尺上的刻度如图所示，则VB=

m/s.a=

m/s2.参考答案：

0.15

、

0.2

、11.如图，竖直绝缘墙上固定一带电小球A，将带电小球B用轻质绝缘丝线悬挂在A的正上方C处，图中AC=h。当B静止在与竖直方向夹角300方向时，A对B的静电力为B所受重力的倍，则丝线BC长度为

。若A对B的静电力为B所受重力的0.5倍，改变丝线长度，使B仍能在300处平衡。以后由于A漏电，B在竖直平面内缓慢运动，到00处A的电荷尚未漏完，在整个漏电过程中，丝线上拉力大小的变化情况是

。参考答案：；；先不变后增大对小球B进行受力分析，根据相似三角形有：，再根据余弦定则求出BC的长度：；若两者间的库仑力变为B的重力的0.5倍，根据几何关系可知AB与BC垂直，即拉力与库仑力垂直；随着电量的减小，细绳的拉力不变，库仑力减小。当细绳变为竖直方向时，库仑力和拉力的合力等于重力，库仑力减小，拉力增大，所以拉力先不变后减小。【考点】力的合成和分解

共点力的平衡12.往有机聚合物中添加阻燃剂，可增加聚合物的使用安全性，扩大其应用范围。例如，在某聚乙烯树脂中加入等质量由特殊工艺制备的阻燃型Mg(OH)2，树脂可燃性大大降低。该Mg(OH)2的生产工艺如下：

⑴精制卤水中的MgCl2与适量石灰乳反应合成碱式氯化镁［Mg(OH)2-xClx·mH2O］，

反应的化学方程式为

。⑵合成反应后，继续在393K～523K下水热处理8h，发生反应：

［Mg(OH)2-xClx·mH2O］==(1-)Mg(OH)2+MgCl2+mH2O

水热处理后，过滤、水洗。水洗的目的是

。

⑶阻燃型Mg(OH)2具有晶粒大，易分散、与高分子材料相容性好等特点。上述工艺流程中与此有关的步骤是

。

⑷已知热化学方程式：

Mg(OH)2(s)==MgO(s)+H2O(g)；

△H1=+81.5kJ·mol-1

Al(OH)3(s)=Al2O3(s)+H2O(g)；

△H2=+87.7kJ·mol-1①Mg(OH)2和Al(OH)3起阻燃作用的主要原因是

。②等质量Mg(OH)2和Al(OH)3相比，阻燃效果较好的是

，

原因是

。⑸常用阻燃剂主要有三类：A.卤系，如四溴乙烷；B.磷系，如磷酸三苯酯；C.无机类，主要是Mg(OH)2和Al(OH)3。从环保的角度考虑，应用时较理想的阻燃剂是 (填代号)，理由是

。参考答案：答案：⑴2MgCl2+(2-X)Ca(OH)2+2mH2O==2[Mg(OH)2-XClx·mH2O]+(2-X)CaCl2⑵除去附着在Mg(OH)2表面的可溶性物质MgCl2、CaCl2等。⑶表面处理。⑷①Mg(OH)2和Al(OH)3受热分解时吸收大量的热，使环境温度下降；同时生成的耐高温、稳定性好的MgO、Al2O3覆盖在可燃物表面，阻燃效果更佳。②Mg(OH)2

Mg(OH)2的吸热效率为：81.5kJ·mol-1/58g·mol-1=1.41kJ·g-1Al(OH)3的吸热效率为：87.7kJ·mol-1/78g·mol-1=1.12kJ·g-1等质量的Mg(OH)2比Al(OH)3吸热多。⑸C

四溴乙烷、磷酸三苯酯沸点低，高温时有烟生成，且高温时受热分解产生有毒、有害的污染物。无机类阻燃剂Mg(OH)2和Al(OH)3无烟、无毒、腐蚀性小。

13.图甲为一列简谐横波在t=0.10s时刻的波形图，P是平衡位置为x=1m处的质点，Q是平衡位置为x=4m处的质点，图乙为质点Q的振动图象，则波传播的速度为_____m/s，t=0.15s时质点P的运动方向沿y轴_________方向（填“正”或“负”）。参考答案：40

负

三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（12分）位于处的声源从时刻开始振动，振动图像如图，已知波在空气中传播的速度为340m/s，则：

（1）该声源振动的位移随时间变化的表达式为

mm。（2）从声源振动开始经过

s，位于x=68m的观测者开始听到声音。（3）如果在声源和观测者之间设置一堵长为30m，高为2m，吸音效果良好的墙，观测者能否听到声音，为什么？参考答案：答案：（1）（4分）；（2）（4分）0.2；（3）（4分）能。因为声波的波长与障碍物的高度差不多，可以发生明显的衍射现象，所以，观察者能够听到声音。15.直角三角形的玻璃砖ABC放置于真空中，∠B＝30°，CA的延长线上S点有一点光源，发出的一条光线由D点射入玻璃砖，如图所示．光线经玻璃砖折射后垂直BC边射出，且此光束经过SD用时和在玻璃砖内的传播时间相等．已知光在真空中的传播速度为c，，∠ASD＝15°.求：①玻璃砖的折射率；②S、D两点间的距离．参考答案：(1)

(2)d试题分析：①由几何关系可知入射角i=45°，折射角r=30°可得②在玻璃砖中光速光束经过SD和玻璃砖内的传播时间相等有可得

SD=d考点：光的折射定律。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，在MN的下方足够大的空间是玻璃介质，其折射率为n＝，玻璃介质的上边界MN是屏幕。玻璃中有一正三角形空气泡，其边长l＝40cm，顶点与屏幕接触于C点，底边AB与屏幕平行。激光a垂直于AB边射向AC边的中点O，结果在屏幕MN上出现两个光斑。①画出光路图。②求两个光斑之间的距离L。参考答案：①画出光路图如图所示（反射光线、折射光线、折射角小于入射角各1分）②在界面AC，a光的入射角由光的折射定律有：

(2分)代入数据求得折射角

(1分)由光的反射定律得反射角

(1分)由几何关系易得：ΔODC是边长为l/2的正三角形，ΔCOE为等腰三角形，CE=OC=l/2故两光斑之间的距离L=DC+CE=l=40cm

(2分)17.（10分）如图所示，一个质量为、电荷量带正电的小球，用绝缘细线悬于竖直放置的足够大的平行金属板中的O点，已知两板相距。合上开关后，小球静止时细线与竖直方向的夹角为，电源电动势，内阻，电阻，。g取。求：

（1）通过电源的电流强度；（2）夹角的大小。参考答案：解析：（1）与并联后的电阻值

（2分）由闭合电路欧姆定律得：

（2分）（2）电容器两板间的电场强度

（2分）小球处于静止状态，由平衡条件得：

（2分）代入数据解得：

（2分）18.如图所示，A是一个质量M=1kg、半径R=3m的四分之一圆弧槽，锁定在水平面上，A的右侧B是圆心角为60°的固定在水平面上的圆弧槽，A和B的表面均光滑且末端点切线水平，水平面PQ段粗糙，其余部分光滑且足够大，将一个质量为m=1kg的滑块C从A的顶端由静止释放，已知C与PQ间的动摩擦因数u=0.2，PQ段的长度l=3m，取g=10m/s2．（1）若已知B的圆弧半径r=3m，C第一次滑到B的圆弧底端时，C对圆弧B底端的压力为多大？（2）若B的圆弧半径1m＜r＜5m，滑块C仍从A的顶端由静止释放，当C滑离A的底端时解除A的锁定，使A可以在水平面上自由运动，试求因B圆弧槽半径取值不同，滑块C在粗糙水平面部分通过总路程的可能值？参考答案：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）根据动能定理求得c到达B最低点时的速度，再根据圆周运动知识点求解；（2）首先判定c在B上上升的最大高度，结合题目中的条件，判定c的运动情况；在求解运动的距离；解答： 解：（1）、设c到达B的低端的速度为v1，此时C的支持力为N，根据动能定理可得：mgR﹣μmgl=m，解得：，在B的最低点由：N﹣mg=，解得：N=mg+=26N，根据牛顿第三定律得c对圆弧B的压力为26N；（2）设B的半径为r1时，c刚好可以从B顶端飞出，有动能定理得：mgR﹣umgl﹣mgr1（1﹣cos60°）=0，代入数据得：30﹣6﹣10×r1×（1﹣0.5）解得：r1=4.8m，若：1m＜r＜4.8m，c从B的右端飞出，则在水平面上运行的距离为：l=3m，若4.8m≤r＜5m，c滑到B的最右端再原路返回，设C滑上A前瞬间的速度为v2，滑离A的瞬间速度为v3，此时A的速度为V，对c有动能定理得：，解得：v2=6m/s，对A和C由动量定理