山西省長治市潞安礦業(yè)集團(tuán)公司中學(xué)2021年高三物理期末試卷含解析

山西省長治市潞安礦業(yè)集團(tuán)公司中學(xué)2021年高三物理期末試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.（多選題）如圖，質(zhì)量相同的兩物體a、b，用不可伸長的輕繩跨接在同一光滑的輕質(zhì)定滑輪兩側(cè)，a在水平桌面的上方，b在水平粗糙桌面上。初始時(shí)用力壓住b使a、b靜止，撤去此壓力后，a開始運(yùn)動(dòng)，在a下降的過程中，b始終未離開桌面。在此過程中A．a(chǎn)的動(dòng)能小于b的動(dòng)能B．兩物體機(jī)械能的變化量相等C．a(chǎn)的重力勢能的減小量等于兩物體總動(dòng)能的增加量D．繩的拉力量對(duì)比對(duì)a所做的功與對(duì)b所做的功的代數(shù)和為零參考答案：AD2.在空間直角坐標(biāo)系O-xyz中，有一四面體C-AOB，C、A、O、B為四面體的四個(gè)頂點(diǎn)，且O(0,0,0)、A(L,0,0)、B(0,L,0)、C(0,0,L)，D(2L,0,0)是x軸上一點(diǎn)，在坐標(biāo)原點(diǎn)O處固定著+Q的點(diǎn)電荷，下列說法正確的是A.A、B、C三點(diǎn)的電場強(qiáng)度相同B.電勢差UOA=UADC.將一電子由C點(diǎn)分別移動(dòng)到A、B兩點(diǎn)，電場力做功相同D.電子在A點(diǎn)的電勢能大于在D點(diǎn)的電勢能參考答案：C3.如圖所示，水平面上的輕彈簧一端與物體相連，另一端固定在墻上的P點(diǎn)，已知物體的質(zhì)量為m，物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ，彈簧的勁度系數(shù)k?，F(xiàn)用力拉物體，使彈簧從處于自然狀態(tài)的O點(diǎn)由靜止開始緩慢向左移動(dòng)一段距離，這時(shí)彈簧具有彈性勢能Ep。撤去外力后，物體在O點(diǎn)兩側(cè)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的過程中（

）A.在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，物體第一次回到O點(diǎn)時(shí)速度不是最大B.在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，物體第一次回到O點(diǎn)時(shí)速度最大C.物體最終停止時(shí)，運(yùn)動(dòng)的總路程為D.在物體第一次向右運(yùn)動(dòng)的過程中，速度相等的位置有2個(gè)參考答案：AD在第一次向右運(yùn)動(dòng)過程中，當(dāng)摩擦力與彈簧彈力大小相等、方向相反時(shí)，物體的速度最大，此時(shí)物體的位置應(yīng)該在O點(diǎn)左側(cè)，第一次回到O點(diǎn)時(shí)速度不是最大，所以在第一次向右運(yùn)動(dòng)的過程中，速度先由0變?yōu)樽畲蠛笥勺畲鬁p小為0，速度相等的位置有2個(gè)；由于摩擦力的影響，最終靜止時(shí)彈簧的彈性勢能不可能全部用來做功轉(zhuǎn)化成熱，運(yùn)動(dòng)的總路程為應(yīng)該小于，故選項(xiàng)AD正確。4.（單選）某交流發(fā)電機(jī)給燈泡供電，產(chǎn)生正弦式交變電流的圖象如圖所示，下列說法中正確的是（）A．交變電流的頻率為0.02Hz

B．交變電流的瞬時(shí)表達(dá)式為i=5cos50πt（A）C．在t=0.01s時(shí)，穿過交流發(fā)電機(jī)線圈的磁通量最大D．若發(fā)電機(jī)線圈電阻為0.4Ω，則其產(chǎn)生的熱功率為5W參考答案：D5.（單選）如圖所示，物體A靜止在光滑的水平面上，A的左邊固定有輕質(zhì)彈簧，與A質(zhì)量相同的物體B以速度v向A運(yùn)動(dòng)并與彈簧發(fā)生碰撞，A、B始終沿同一直線運(yùn)動(dòng)，則A、B組成的系統(tǒng)動(dòng)能損失最大的時(shí)刻是（

）A.A開始運(yùn)動(dòng)時(shí)

B.A的速度等于v時(shí)

C.B的速度等于零時(shí)

D.A和B的速度相等時(shí)參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.密封有空氣的薄圓塑料瓶到了冬季因降溫而變扁，此過程中瓶內(nèi)空氣（不計(jì)分子勢能）的內(nèi)能

▲

（填“增大”或“減小”），

▲

熱量（填“放出”或“吸收”）．參考答案：減小7.電動(dòng)車所需能量有它所攜帶的蓄電池供給。圖為某電動(dòng)車與汽油車性能的比較。通常車用電動(dòng)機(jī)的質(zhì)量是汽油機(jī)電動(dòng)機(jī)質(zhì)量的4倍或者5倍。為促進(jìn)電動(dòng)車的推廣使用，在技術(shù)上應(yīng)對(duì)電動(dòng)車的_________、_____________等部件加以改進(jìn)。

給電動(dòng)車蓄電池充電的能量實(shí)際上來自于發(fā)電站。一般發(fā)電站燃燒燃料釋放出來的能量僅30％轉(zhuǎn)化為電能，在向用戶輸送及充電過程中又損失了20%，這意味著使用電動(dòng)車時(shí)能量轉(zhuǎn)化的總效率約為________％。參考答案：答案：蓄電池

電動(dòng)機(jī)

16.8解析：根據(jù)題意，使用電動(dòng)車時(shí)能量轉(zhuǎn)化的總效率約為30%×80%×70%=16.8％。8..(選修模塊3-4)（填空）⑴下列說法中正確的是 。A．做簡諧運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)，其振動(dòng)能量與振幅無關(guān)B．泊松亮斑是光的衍射現(xiàn)象，玻璃中的氣泡看起來特別明亮是光的全反射現(xiàn)象C．真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的，與光源的運(yùn)動(dòng)和觀察者的運(yùn)動(dòng)無關(guān)D．在“用單擺測定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中，為使實(shí)驗(yàn)結(jié)果較為準(zhǔn)確，應(yīng)選用10cm長的細(xì)線和小鐵球⑵如圖所示，一細(xì)束紅光和一細(xì)束藍(lán)光平行射到同一個(gè)三棱鏡上，經(jīng)折射后交于光屏上的同一個(gè)點(diǎn)M，若用n1和n2分別表示三棱鏡對(duì)紅光和藍(lán)光的折射率，則n1_______n2（填“>”,“<”或“=”）；______為紅光。

⑶如圖所示是一列簡諧波在t=0時(shí)的波形和傳播距離。波沿x軸的正向傳播，已知從t=0到t=2.2s時(shí)間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)P三次出現(xiàn)在波峰位置。且在t=2.2s時(shí)P質(zhì)點(diǎn)剛好在波峰位置。求：①該簡諧波的周期。②從t=0開始經(jīng)過多長時(shí)間另一質(zhì)點(diǎn)Q第一次到達(dá)波峰。參考答案：⑴BC⑵<，b

⑶0.8s，2s9.參考答案：（1）小車與滑輪之間的細(xì)線與小車平面平行（或與軌道平行）(2分)（2）遠(yuǎn)小于(3分)（3）根據(jù)知，與成正比(3分)10.(4分)某實(shí)驗(yàn)小組利用數(shù)字實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)探究彈簧振子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，裝置如圖所示，水平光滑導(dǎo)軌上的滑塊與輕彈簧組成彈簧振子，滑塊上固定有傳感器的發(fā)射器。把彈簧拉長5cm后由靜止釋放，滑塊開始振動(dòng)。他們分析位移—時(shí)間圖象后發(fā)現(xiàn)，滑塊的運(yùn)動(dòng)是簡諧運(yùn)動(dòng)，滑塊從最右端運(yùn)動(dòng)到最左端所用時(shí)間為1s，則彈簧振子的振動(dòng)頻率為

Hz；以釋放的瞬時(shí)為初始時(shí)刻、向右為正方向，則滑塊運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為x=

cm。

參考答案：0.5（1分）；5cosπt（3分）11.（4分）質(zhì)量為0.5kg的物體從高處自由落下，前2s內(nèi)重力做功的平均功率是_________W，2s末重力對(duì)物體做功的瞬時(shí)功率是_________W（取g=10m/s2.）參考答案：

50

10012.（1）鈾核U經(jīng)過______次α衰變和_________次β衰變變成穩(wěn)定的鉛核Pb。（2）U衰變?yōu)镽n，共發(fā)生了_______次α衰變，_________次β衰變。參考答案：13.如圖所示是測磁感應(yīng)強(qiáng)度的一種裝置。把一個(gè)很小的測量線圈放在待測處，測量線圈平面與該處磁場方向垂直，將線圈跟沖擊電流計(jì)G串聯(lián)（沖擊電流計(jì)是一種測量電量的儀器）。當(dāng)用反向開關(guān)K使螺線管里的電流反向時(shí)，測量線圈中就產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，從而有電流流過G。該測量線圈的匝數(shù)為N，線圈面積為S，測量線圈電阻為R，其余電阻不計(jì)。（1）若已知開關(guān)K反向后，沖擊電流計(jì)G測得的電量大小為q，則此時(shí)穿過每匝測量線圈的磁通量的變化量為△φ＝__________（用已知量的符號(hào)表示）。（2）待測處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B＝__________。參考答案：（1）qR/N,（2）qR/2NS解析：（1）由I=q/△t，E=IR，E=N△φ/△t，聯(lián)立解得△φ=qR/N。（2）由φ＝BS，△φ=2BS，△φ=qR/N，聯(lián)立解得B＝qR/2NS。三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（8分）小明測得家中高壓鍋出氣孔的直徑為4mm，壓在出氣孔上的安全閥的質(zhì)量為80g。通過計(jì)算并對(duì)照?qǐng)D像（如圖)說明利用這種高壓鍋燒水時(shí)，最高溫度大約是多少？假若要把這種高壓鍋向西藏地區(qū)銷售，你認(rèn)為需要做哪方面的改進(jìn)，如何改進(jìn)？參考答案：大約為115℃解析：

P＝Po＋Pm＝1．01×105Pa＋＝1．63×105Pa由圖像可得鍋內(nèi)最高溫度大約為115℃．若要把這種鍋向西藏地區(qū)銷售，由于西藏大氣壓較小，要使鍋內(nèi)最高溫度仍為115℃，鍋內(nèi)外壓強(qiáng)差變大，應(yīng)適當(dāng)提高鍋的承壓能力，并適當(dāng)增加安全閥的質(zhì)量。15.（6分）題11圖2為一列沿x軸正方向傳播的簡諧機(jī)械橫波某時(shí)刻的波形圖，質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)周期為0.4s.求該波的波速并判斷P點(diǎn)此時(shí)的振動(dòng)方向。參考答案：；P點(diǎn)沿y軸正向振動(dòng)考點(diǎn)：本題考查橫波的性質(zhì)、機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波的關(guān)系。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，一個(gè)半徑為R的透明圓柱體放置在水平面上，一細(xì)束綠光垂直O(jiān)M面從A點(diǎn)射入后在B點(diǎn)發(fā)生反射和折射，折射光線最后射到水平面上的C點(diǎn)。已知,圓柱體的折射率，求：（1）B處反射光線與OC交點(diǎn)（圖中未畫出）到C點(diǎn)的距離。（2）若換用一束紅光同樣垂直O(jiān)M面從A點(diǎn)射入圓柱體，則紅光通過透明柱體后落在水平面上的光點(diǎn)在C點(diǎn)的哪側(cè)？參考答案：（1）（2）紅光落在C點(diǎn)的右側(cè)【分析】做出光路圖，根據(jù)折射定律和幾何關(guān)系先求，再求B處反射光線與OC交點(diǎn)到C點(diǎn)的距離。紅光的折射率小于綠光，做出光路圖，即可判斷?！驹斀狻竣僮龀龉饴穲D，如圖所示：根據(jù)n=，光線在B點(diǎn)的折射角為60°，由圖可知：得：，得：；②由于紅光垂直射入圓柱體內(nèi)，所以在柱體內(nèi)的的光線仍沿AB方向。如圖：在B點(diǎn)發(fā)生折射，有：由于：n綠>n紅所以：紅光的折射角小于綠光的折射角，即紅光落在C點(diǎn)的右側(cè)17.電磁流量計(jì)是一種測量單位時(shí)間內(nèi)流過管道橫截面的液體體積（流量）的裝置．如題8圖所示，圓筒形測量管內(nèi)壁絕緣，其上裝有一對(duì)電極a和b，a、b間的距離等于測量管內(nèi)徑D，測量管的軸線與ab的連線方向以及勻強(qiáng)磁場的方向三者相互垂直，磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B．當(dāng)導(dǎo)電液體勻速流過測量管時(shí)，通過與電極連接的儀表顯示出液體的流量．求：

（1）若液體的流速為v，在電極ab間產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢E的大?。?/p>

（2）顯示儀表的電阻值為R，a、b間導(dǎo)電液體的電阻r，當(dāng)電極a、b間輸出電壓為U時(shí)，求液體的流量Q．參考答案：解：（1）導(dǎo)電液體通過測量管時(shí)，相當(dāng)于導(dǎo)線做切割磁感線的運(yùn)動(dòng)，在電極a、b間切割感應(yīng)線的液柱長度為D，則產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢為

（4分）（2）由流量的定義，有www.

（3分）

得www.

www.由閉合電路歐姆定律

（4分）

解得：（3分）18.如圖所示，在xoy坐標(biāo)系中分布著三個(gè)有界場區(qū)：第一象限中有一半徑為r=0.1m的圓形磁場區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度B1=1T，方向垂直紙面向里，該區(qū)域同時(shí)與x軸、y軸相切，切點(diǎn)分別為A、C；第四象限中，由y軸、拋物線FG（y=-10x2+x-0.025，單位：m）和直線DH（y=x-0.425，單位：m）構(gòu)成的區(qū)域中，存在著方向豎直向下、強(qiáng)度E=2.5N/C的勻強(qiáng)電場；以及直線DH右下方存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場B2=0.5T?，F(xiàn)有大量質(zhì)量為1×10-6kg（重力不計(jì)），電量大小為2×10-4C，速率均為20m/s的帶負(fù)電的粒子從處垂直磁場進(jìn)入第一象限，速度方向與y軸夾角在0至180度之間。（1）求這些粒子在圓形磁場區(qū)域中運(yùn)動(dòng)的半徑；（2）試證明這些粒子經(jīng)過x軸時(shí)速度方向均與x軸垂直；（3）通過計(jì)算說明這些粒子會(huì)經(jīng)過y軸上的同一點(diǎn)，并求出該點(diǎn)坐標(biāo)。參考答案：1）（2）考察從A點(diǎn)以任意方向進(jìn)入磁場的的粒子，設(shè)其從K點(diǎn)離開磁場，O1和O2分別是磁場區(qū)域和圓周運(yùn)動(dòng)的圓心，因?yàn)閳A周運(yùn)動(dòng)半