安徽省蕪湖市萬春中學(xué)2021年高三物理上學(xué)期期末試題含解析

安徽省蕪湖市萬春中學(xué)2021年高三物理上學(xué)期期末試題含解析一、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.氣象研究小組用圖示簡易裝置測定水平風(fēng)速.在水平地面上豎直固定一直桿,半徑為R、質(zhì)量為m的薄空心塑料球用細(xì)線懸于桿頂端O,當(dāng)水平風(fēng)吹來時(shí),球在風(fēng)力的作用下飄起來.已知風(fēng)力大小正比于風(fēng)速和球正對風(fēng)的截面積,當(dāng)風(fēng)速v0=3m/s時(shí),測得球平衡時(shí)細(xì)線與豎直方向的夾角θ=30°.則A.若風(fēng)速不變,換用半徑相等、質(zhì)量變大的球,則θ減小B.若風(fēng)速不變,換用半徑變大、質(zhì)量不變的球,則θ不變C.θ=60°時(shí),風(fēng)速v=6m/s

D.若風(fēng)速增大到某一值時(shí),θ可能等于90°參考答案：AA、若風(fēng)速不變，換用半徑相等、質(zhì)量變大的球，知風(fēng)力不變，根據(jù)F=mgtanθ，知重力減小，風(fēng)力不變，則θ減?。蔄正確．

B、風(fēng)速增大，θ不可能變?yōu)?0°，因?yàn)槔K子拉力在豎直方向上的分力與重力平衡．故B錯誤．

C、小球受重力、拉力、風(fēng)力處于平衡，根據(jù)共點(diǎn)力平衡知風(fēng)力F=mgtanθ，θ變?yōu)樵瓉淼?倍，則風(fēng)力變?yōu)樵瓉淼?倍，因?yàn)轱L(fēng)力大小正比于風(fēng)速和球正對風(fēng)的截面積，所以風(fēng)速v=9m/s．故C錯誤．

D、若風(fēng)速不變，換用半徑變大、質(zhì)量不變的球，則風(fēng)力變大，根據(jù)F=mgtanθ，知θ變大．故D錯誤．2.（多選）物塊A和B用繞過定滑輪的輕繩相連，A的質(zhì)量為m，B的質(zhì)量為2m．A穿在光滑豎直固定的長直桿上，滑輪與桿間的距離為l．將A移到與滑輪等高處由靜止釋放，不考慮繩與滑輪間的摩擦，則下列說法正確的是A．A在下降過程中加速度先變大后變小B．A剛釋放時(shí)它的加速度大小等于重力加速度gC．當(dāng)A在下降過程中速度達(dá)到最大時(shí)，A與B速度大小之比為2∶1D．當(dāng)A的機(jī)械能最小時(shí)，B的重力勢能最大參考答案：BCD3.（單選）如圖所示，一條細(xì)繩跨過定滑輪連接物體A、B，A懸掛起來，B穿在一根豎直桿上，兩物體均保持靜止，不計(jì)繩與滑輪、B與豎直桿間的摩擦，已知繩與豎直桿間的夾角為θ，則物體A、B質(zhì)量之比mA∶mB等于(

)A．cosθ∶1

B．1∶cosθ

C．tanθ∶1

D．1∶sinθ參考答案：B4.（單選）如圖所示，幾位同學(xué)在做“搖繩發(fā)電”實(shí)驗(yàn)：把一條長導(dǎo)線的兩端連在一個(gè)靈敏電流計(jì)的兩個(gè)接線柱上，形成閉合回路．兩個(gè)同學(xué)迅速搖動AB這段“繩”．假設(shè)圖中情景發(fā)生在赤道，地磁場方向與地面平行，由南指向北．圖中搖“繩”同學(xué)是沿東西站立的，甲同學(xué)站在西邊，手握導(dǎo)線的A點(diǎn)，乙同學(xué)站在東邊，手握導(dǎo)線的B點(diǎn)．則下列說法正確的是（）A．當(dāng)“繩”搖到最高點(diǎn)時(shí)，“繩”中電流最大B．當(dāng)“繩”搖到最低點(diǎn)時(shí)，“繩”受到的安培力最大C．當(dāng)“繩”向下運(yùn)動時(shí)，“繩”中電流從A流向BD．在搖“繩”過程中，A點(diǎn)電勢總是比B點(diǎn)電勢高參考答案：【考點(diǎn)】：導(dǎo)體切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動勢；電勢；安培力．【專題】：電磁感應(yīng)與電路結(jié)合．【分析】：地球的周圍存在磁場，且磁感線的方向是從地理的南極指向地理的北極，當(dāng)兩個(gè)同學(xué)在迅速搖動電線時(shí)，總有一部分導(dǎo)線做切割磁感線運(yùn)動，電路中就產(chǎn)生了感應(yīng)電流，根據(jù)繩子轉(zhuǎn)動方向與地磁場方向的關(guān)系，判斷感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流的大小，從而判斷安培力的大小，由右手定則判斷感應(yīng)電流的方向和電勢高低．：解：A、當(dāng)“繩”搖到最高點(diǎn)時(shí)，繩轉(zhuǎn)動的速度與地磁場方向平行，不切割磁感線，感應(yīng)電流最小，故A錯誤．B、當(dāng)“繩”搖到最低點(diǎn)時(shí)，繩轉(zhuǎn)動的速度與地磁場方向平行，不切割磁感線，感應(yīng)電流最小，繩受到的安培力也最小，故B錯誤．C、當(dāng)“繩”向下運(yùn)動時(shí)，地磁場向北，根據(jù)右手定則判斷可知，“繩”中電流從A流向B．故C正確．D、在搖“繩”過程中，當(dāng)“繩”向下運(yùn)動時(shí)，“繩”中電流從A流向B，A點(diǎn)相當(dāng)于電源的負(fù)極，B點(diǎn)相當(dāng)于電源正極，則A點(diǎn)電勢比B點(diǎn)電勢低；當(dāng)“繩”向上運(yùn)動時(shí)，“繩”中電流從B流向A，B點(diǎn)相當(dāng)于電源的負(fù)極，A點(diǎn)相當(dāng)于電源正極，則B點(diǎn)電勢比A點(diǎn)電勢低；故D錯誤．故選：C【點(diǎn)評】：本題要建立物理模型，與線圈在磁場中轉(zhuǎn)動切割相似，要知道地磁場的分布情況，能熟練運(yùn)用電磁感應(yīng)的規(guī)律解題．5.（多選）科學(xué)的研究方法促進(jìn)了人們對事物本質(zhì)和規(guī)律的認(rèn)識．以下說法正確的是（）A．螺旋測微器的設(shè)計(jì)采用了螺旋放大法B．合力與分力概念的建立采用了對稱法C．交流電的有效值是等效替代法的應(yīng)用D．對物體具有慣性的研究應(yīng)用了事實(shí)與邏輯推理相結(jié)合的方法參考答案：解：A、螺旋測微器的設(shè)計(jì)主要采用了放大法，故A正確；B、合力與分力概念的建立采用了等效替代法，故B錯誤；C、確定交流電的有效值應(yīng)用了等效替代法，故C正確；D、對物體具有慣性的研究應(yīng)用了事實(shí)與邏輯推理相結(jié)合的方法，故D正確；故選：ACD．【點(diǎn)評】：控制變量法、轉(zhuǎn)換法、模型法、等效替代法、推理法、類比法等是高中物理研究問題最常用的方法，在解決實(shí)際問題中要注意發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.一個(gè)物體從斜面上高h(yuǎn)處由靜止滑下并緊接著在水平面上滑行一段距離后停止，測得停止處相對開始運(yùn)動處的水平距離為S，如圖，不考慮物體滑至斜面底端的碰撞作用，并設(shè)斜面與水平面對物體的動摩擦因數(shù)相同．則動摩擦因數(shù)μ為．參考答案：

h/μ

7.（4分）綠光照射到某金屬表面能產(chǎn)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，則采用

色光也可以產(chǎn)生（寫出一種顏色的可見光）；若金屬表面單位時(shí)間內(nèi)單位面積內(nèi)發(fā)出的光電子數(shù)目增加了，則入射光的

（填“頻率”或“強(qiáng)度”）增大了。參考答案：藍(lán)/靛/紫；強(qiáng)度8.在將空氣壓縮裝入氣瓶的過程中,溫度保持不變,外界做了24kJ的功.現(xiàn)潛水員背著該氣瓶緩慢地潛入海底,若在此過程中,瓶中空氣的質(zhì)量保持不變,且放出了5kJ的熱量.在上述兩個(gè)過程中,空氣的內(nèi)能共減小________kJ,空氣________(選填“吸收”或“放出”)的總熱量為________kJ.參考答案：5

放出

299.（1）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源為___交流電___，當(dāng)電源頻率為50Hz，每隔__s打一個(gè)點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)時(shí)放開紙帶與接通電源的先后順序是先_接通電源后釋放紙帶__。（2）某同學(xué)在測定勻變速直線運(yùn)動的加速度時(shí)，得到了幾條較為理想的紙帶，他已在每條紙帶上按每5個(gè)點(diǎn)取好一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，即兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為0.1s，依打點(diǎn)先后編為0，1，2，3，4，5。由于不小心，幾條紙帶都被撕斷了，如圖所示，請根據(jù)給出的A、B、C、D四段紙帶回答：在B、C、D三段紙帶中選出從紙帶A上撕下的那段應(yīng)該是_____，打A紙帶時(shí)，物體的加速度大小是_____m/s2。參考答案：0.02_C

0.6_10.(6分)如圖所示，一儲油圓桶，底面直徑與高均為d，當(dāng)桶內(nèi)無油時(shí)，從某點(diǎn)A恰好能看到桶底邊緣上得點(diǎn)B，當(dāng)桶內(nèi)油的深度等于桶高的一半時(shí)，在A點(diǎn)沿A、B方向看去，看到桶底上的C點(diǎn)，C、B相距，由此可得油的折射率__________，光在油中的傳播速度=_________m/s。參考答案：

11.在白熾燈照射下，從用手指捏緊的兩塊玻璃板的表面能看到彩色條紋，這是光的______現(xiàn)象；通過兩根并在一起的鉛筆狹縫去觀察發(fā)光的白熾燈，也會看到彩色條紋，這是光的______現(xiàn)象。參考答案：干涉，衍射12.某研究性學(xué)習(xí)小組進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：如圖所示，在一端封閉的光滑細(xì)玻璃管中注滿清水，水中放一個(gè)紅蠟做成的小圓柱體R。將玻璃管的開口端用膠塞塞緊后豎直倒置且與Y軸重合，在R從坐標(biāo)原點(diǎn)以速度v=3cm/s勻速上浮的同時(shí)，玻璃管沿x軸正方向做初速為零的勻加速直線運(yùn)動。同學(xué)們測出某時(shí)刻R的坐標(biāo)為（4，6）,此時(shí)R的速度大小為

cm/s，R在上升過程中運(yùn)動軌跡的示意圖是

。（R視為質(zhì)點(diǎn)）參考答案：13.一處于基態(tài)的氫原子，撞擊靜止的也處于基態(tài)的另一氫原子，碰撞后，兩氫原子躍遷到同一激發(fā)態(tài)，且動能均為10.2eV。已知?dú)湓踊鶓B(tài)能量為-13.6eV。則①氫原子第一激發(fā)態(tài)的能量值是

eV；②碰撞前運(yùn)動氫原子的最小動能是

eV。參考答案：三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.(2)一定質(zhì)量的理想氣體，在保持溫度不變的情況下，如果增大氣體體積，氣體壓強(qiáng)將如何變化？請你從分子動理論的觀點(diǎn)加以解釋．如果在此過程中氣體對外界做了900J的功，則此過程中氣體是放出熱量還是吸收熱量？放出或吸收多少熱量？(簡要說明理由)參考答案：一定質(zhì)量的氣體，溫度不變時(shí)，分子的平均動能一定，氣體體積增大，分子的密集程度減小，所以氣體壓強(qiáng)減小．一定質(zhì)量的理想氣體，溫度不變時(shí)，內(nèi)能不變，根據(jù)熱力學(xué)第一定律，當(dāng)氣體對外做功時(shí)氣體一定吸收熱量，吸收的熱量等于氣體對外做的功，即900J.15.（簡答）如圖13所示,滑塊A套在光滑的堅(jiān)直桿上,滑塊A通過細(xì)繩繞過光滑滑輪連接物塊B,B又與一輕質(zhì)彈贊連接在一起，輕質(zhì)彈簧另一端固定在地面上,’開始用手托住物塊.使繩子剛好伸直處于水平位位置但無張力?，F(xiàn)將A由靜止釋放.當(dāng)A下滑到C點(diǎn)時(shí)(C點(diǎn)圖中未標(biāo)出)A的速度剛好為零，此時(shí)B還沒有到達(dá)滑輪位置，已知彈簧的勁度系數(shù)k=100N/m,滑輪質(zhì)量和大小及摩擦可忽略不計(jì)，滑輪與桿的水平距離L=0.3m,AC距離為0.4m，mB=lkg,重力加速度g=10m/s2。試求：(1)滑'塊A的質(zhì)量mA(2)若滑塊A質(zhì)量增加一倍,其他條件不變，仍讓滑塊A從靜止滑到C點(diǎn),則滑塊A到達(dá)C點(diǎn)時(shí)A、B的速度大小分別是多少？參考答案：（1）

（2）

（3），功能關(guān)系．解析：（1）開始繩子無張力，對B分析有kx1=mBg，解得：彈簧的壓縮量x1=0.1m（1分）當(dāng)物塊A滑到C點(diǎn)時(shí)，根據(jù)勾股定理繩伸出滑輪的長度為0.5m，則B上升了0.2m,所以彈簧又伸長了0.1m。（1分）由A、B及彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，又彈簧伸長量與壓縮量相等則彈性勢能變化量為零所以mAgh1=mBgh2（2分）其中h1=0.4m，h2=0.2m所以mA=0.5kg（1分）（2）滑塊A質(zhì)量增加一倍，則mA=1kg，令滑塊到達(dá)C點(diǎn)時(shí)A、B的速度分別為v1和v2

由A、B及彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒得（2分）又有幾何關(guān)系可得AB的速度關(guān)系有vAcosθ=vB（1分）其中θ為繩與桿的夾角且cosθ=0.8解得：（1分）（1分）（1）首先由物體靜止條件求出彈簧壓縮的長度，再根據(jù)幾何知識求出物體B上升的距離，從而可求出彈簧伸長的長度，然后再根據(jù)能量守恒定律即可求解物體A的質(zhì)量；題（2）的關(guān)鍵是根據(jù)速度合成與分解規(guī)律求出物體B與A的速度關(guān)系，然后再根據(jù)能量守恒定律列式求解即可．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.上海浦東國際機(jī)場候機(jī)樓的側(cè)壁是傾斜的，用鋼索將兩邊斜壁系住，在鋼索上豎有許多短鋼棒將屋面支撐在鋼索上，候機(jī)樓結(jié)構(gòu)簡化如圖所示。假設(shè)一面斜壁質(zhì)量為m，分布均勻。在地面處有一固定轉(zhuǎn)軸OOˊ，斜壁可繞OOˊ轉(zhuǎn)動，此時(shí)斜壁與地面夾角為60°，斜壁上端所有鋼索的總拉力為F，與斜壁夾角為30°，設(shè)屋面通過短鋼棒支撐在鋼索上，鋼索的質(zhì)量不計(jì)。求:（1）在方框中畫出斜壁的受力示意圖（OOˊ受力可以不畫）。（2）所有鋼索的總拉力F的大小。（3）鋼索能承擔(dān)多大的承重?

參考答案：（1）受力分析圖（4分）畫對mg：（1分）畫對F：

（1分）標(biāo)出300：（1分）標(biāo)出600：（1分）（2）設(shè)OA的長度為L，可以由力矩平衡得，

（4分）（3）對屋面來說可以看作共點(diǎn)力的平衡，兩邊鋼索總拉力F的反作用力F1與屋面的重力G交匯于C點(diǎn)，處于三力平衡狀態(tài)，即

（4分）

17.（2015?邢臺四模）如圖所示，一長為L、內(nèi)橫截面積為S的絕熱氣缸固定在水平地面上，氣缸內(nèi)用一質(zhì)量為m的絕熱活塞封閉了一定質(zhì)量的理想氣體，幵始時(shí)活塞用銷釘固定在氣缸正中央，氣缸內(nèi)被封閉氣體壓強(qiáng)為P，外界大氣壓為P0（P＞P0）．現(xiàn)釋放活塞，測得活塞被缸內(nèi)氣體推到缸口時(shí)的速度為V．求：（Ⅰ）此過程克服大氣壓力所做的功；（Ⅱ）活塞從釋放到將要離開缸口，缸內(nèi)氣體內(nèi)能改變了多少？參考答案：此過程克服大氣壓力所做的功為；活塞從釋放到將要離開缸口，缸內(nèi)氣體內(nèi)能改變了．：【考點(diǎn)】：能量守恒定律；功的計(jì)算；封閉氣體壓強(qiáng)．解：Ⅰ．設(shè)大氣作用在活塞上的壓力為F，則：F=P0S根據(jù)功的算式W=FL得：W=Ⅱ．設(shè)活塞離開氣缸時(shí)動能為Ek，則：根據(jù)能量守恒定律得：△E=答：此過程克服大氣壓力所做的功為；活塞從釋放到將要離開缸口，缸內(nèi)氣體內(nèi)能改變了．18.如圖甲所示，兩平行金屬板間距為2l，極板長度為4l，兩極板間加上如圖乙所示的交變電壓（t=0時(shí)上極板帶正電）．以極板間的中心線OO1為x軸建立坐標(biāo)系，現(xiàn)在平行板左側(cè)入口正中部有寬度為l的電子束以平行于x軸的初速度v0從t=0時(shí)不停地射入兩板間．已知電子都能從右側(cè)兩板間射出，射出方向都與x軸平行，且有電子射出的區(qū)域?qū)挾葹?l．電子質(zhì)量為m，電荷量為e，忽略電子之間的相互作用力．(1)求交變電壓的周期T和電壓U0的大?。?2)在電場區(qū)域外加垂直紙面的有界勻強(qiáng)磁場，可使所有電子經(jīng)過有界勻強(qiáng)磁場均能會聚于（6l，0）點(diǎn)，求所加磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度B的最大值和最小值；(3)求從O點(diǎn)射入的電子剛出極板時(shí)的側(cè)向位移y與射入電場時(shí)刻t的關(guān)系式．參考答案：（1）電子在電場中水平方向做勻速直線運(yùn)動4l=v0nT

T=（n=1,2,3…）

（其中n=1,