山東省聊城市城文昌高級中學2021年高三物理下學期期末試卷含解析

山東省聊城市城文昌高級中學2021年高三物理下學期期末試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.在顯像管的電子槍中，從熾熱的金屬絲不斷放出的電子進入電壓為U的加速電場，設其初速度為零，經(jīng)加速后形成橫截面積為S，電流為I的電子束。已知電子的帶電量為e，質(zhì)量為m，則在剛射出加速電場時，一小段長的電子束內(nèi)電子的個數(shù)是：A．

B．

C．

D．

參考答案：B2.下列關(guān)于重力勢能的說法中，錯誤的是（

）A．重力做正功，重力勢能減少

B．重力做負功，重力勢能增加C．重力不做功，重力勢能不變化

D．重力勢能變化與重力做功無關(guān)參考答案：D略3.如圖甲所示為分壓器電路圖，已知電源電動勢為E，內(nèi)電阻不計，變阻器總電阻為R0=50Ω。閉合開關(guān)S后，負載電阻RL兩端的電壓U隨變阻器a端至滑動頭間的阻值Rx變化而改變，當負載電阻分別為RL1=200Ω和RL2=20Ω時，關(guān)于負載電阻兩端的電壓U隨Rx變化的圖線大致接近圖乙中哪條曲線的下列說法中，正確的是（

）（A）RL1大致接近曲線①，RL2大致接近曲線②（B）RL1大致接近曲線②，RL2大致接近曲線①（C）RL1大致接近曲線③，RL2大致接近曲線④（D）RL1大致接近曲線④，RL2大致接近曲線③參考答案：C4.在粗糙水平地面上與墻平行放著一個截面為半圓的柱狀物體A，A與豎直墻之間放一光滑圓球B，整個裝置處于靜止狀態(tài)。現(xiàn)對B加一豎直向下的力F，F(xiàn)的作用線通過球心，設墻對B的作用力為F1，B對A的作用力為F2，地面對A的作用力為F3。若F緩慢增大而整個裝置仍保持靜止，截面如右圖所示，在此過程中A．F1保持不變，F(xiàn)3緩慢增大

B．F1緩慢增大，F(xiàn)3保持不變C．F2緩慢增大，F(xiàn)3緩慢增大

D．F2緩慢增大，F(xiàn)3保持不變參考答案：（

C

）5.(單選)把動力裝置分散安裝在每節(jié)車廂上，使其既具有牽引動力，又可以載客，這樣的客車車輛叫做動車。而動車組是幾節(jié)自帶動力的車輛（動車）加幾節(jié)不帶動力的車輛（也叫拖車）編成一組，如右圖所示，假設動車組運行過程中受到的阻力與其所受重力成正比，每節(jié)動車與拖車的質(zhì)量都相等，每節(jié)動車的額定功率都相等。若1節(jié)動車加3節(jié)拖車編成的動車組的最大速度為120km/h，則9節(jié)動車加3節(jié)拖車編成的動車組的最大速度為（

）A．120km/h

B．240km/hC．360km/h

D．480km/h參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.汽車發(fā)動機的功率為60kW，若汽車總質(zhì)量為5×103kg，在水平路面上行駛時，所受阻力大小恒為5×103N，則汽車所能達到的最大速度為12m/s；若汽車以0.5m/s2的加速度由靜止開始做勻加速運動，這一過程能維持的時間為16s．參考答案：考點：功率、平均功率和瞬時功率；牛頓第二定律．專題：功率的計算專題．分析：當汽車在速度變大時，根據(jù)F=，牽引力減小，根據(jù)牛頓第二定律，a=，加速度減小，當加速度為0時，速度達到最大．以恒定加速度開始運動，速度逐漸增大，根據(jù)P=Fv，發(fā)動機的功率逐漸增大，當達到額定功率，速度增大，牽引力就會變小，所以求出達到額定功率時的速度，即可求出勻加速運動的時間．解答：解：當a=0時，即F=f時，速度最大．所以汽車的最大速度=12m/s．以恒定加速度運動，當功率達到額定功率，勻加速運動結(jié)束．根據(jù)牛頓第二定律，F(xiàn)=f+ma勻加速運動的末速度===8m/s．所以勻加速運動的時間t=．故本題答案為：12，16．點評：解決本題的關(guān)鍵理解汽車的起動問題，知道加速度為0時，速度最大．7.一氫原子從能量為E2的能級躍遷至能量為E1的較低能級時釋放的光子的波長為______（真空中光速c，普朗克常數(shù)h）參考答案：8.我國將開展空氣中PM2.5濃度的監(jiān)測工作.PM2.5是指空氣中直徑小于2.5微米的懸浮顆粒物，其漂浮在空中做無規(guī)則運動，很難自然沉降到地面，吸入后會進入血液對人體形成危害.礦物燃料燃燒的排放是形成PM2.5的主要原因.下列關(guān)于PM2.5的說法中不正確的是

▲

.（填寫選項前的字母）

A．溫度越高，PM2.5的運動越激烈

B．PM2.5在空氣中的運動屬于分子熱運動C．周圍大量分子對PM2.5碰撞的不平衡使其在空中做無規(guī)則運動D．倡導低碳生活減少化石燃料的使用能有效減小PM2.5在空氣中的濃度參考答案：B9.（4分）在桌面上有一倒立的玻璃圓錐，其頂點恰好與桌面接觸，圓錐的軸（圖中虛線）與桌面垂直，過軸線的截面為等邊三角形，如圖所示。有一半徑為r的圓柱形平行光束垂直入射到圓錐的底面上，光束的中心軸與圓錐的軸重合。已知玻璃的折射率為1.5，則光束在桌面上形成的光斑半徑為

。參考答案：

2r10.如圖所示，m為在水平傳送帶上被傳送的小物塊（可視為質(zhì)點），A為終端皮帶輪，已知皮帶輪半徑為r，傳送帶與皮帶輪間不會打滑。若物塊被水平拋出，則A輪每秒的轉(zhuǎn)數(shù)至少是A．

B．

C．

D．參考答案：C11.利用圖示裝置可以測定噴槍噴射油漆霧滴的速度。將直徑D=40cm的紙帶環(huán)，安放在一個可以勻速轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)臺上，紙帶上有一狹縫A，A的正對面有一條標志線。油漆噴槍放在開有狹縫B的紙盒里。轉(zhuǎn)臺以角速度穩(wěn)定轉(zhuǎn)動后，開始噴漆，噴出來的霧滴運動速度認為不變。僅當狹縫A和B正對平行時，霧滴才能進入紙帶環(huán)。改變噴射速度重復實驗，已知，在紙帶上留下了一系列的痕跡a、b、c、d。將紙帶取下放在刻度尺下，如圖所示。(1)速度最小的霧滴所留的痕跡應為

點，該點離標志線的距離為

cm。(2)該噴槍噴出的霧滴的最大速度為

m/s，若考慮空氣阻力的影響，該測量值

真實值（選填“大于”“小于”或“等于”）。參考答案：（1）

a

，

2.50

；（2）

24

，

小于

12.在x軸上的和處各有一個做簡諧振動、頻率為的波源，兩波源在同種均勻介質(zhì)中形成兩列簡諧橫波，時刻的波形如圖所示，則兩列波的傳播速度大小為______，在時刻之后的內(nèi)處質(zhì)點的位移為______，兩列波在處疊加以后的振幅是否為零______。參考答案：

(1).

(2).5cm

(3).不為零【詳解】由圖知，兩列波的波長為，傳播速度大小均為。波的周期為。在時刻，處質(zhì)點正向上運動，在0之后的內(nèi)即內(nèi)，處質(zhì)點到達波峰，位移為5cm。在處的質(zhì)點到和的路程差為，所以處并不是振動減弱的點，其振幅不為0。13.從離地面高度為h處有自由下落的甲物體，同時在它正下方的地面上有乙物體以初速度v0豎直上拋，要使兩物體在空中相碰，則做豎直上拋運動物體的初速度v0應滿足什么條件？________（不計空氣阻力，兩物體均看作質(zhì)點）.若要乙物體在下落過程中與甲物體相碰，則v0應滿足什么條件？________參考答案：v0≥，≤v0≤三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（選修3-4模塊）（4分）如圖所示是一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時刻的波形圖，已知波的傳播速度v=2m/s．試回答下列問題：①寫出x=1.0m處質(zhì)點的振動函數(shù)表達式；②求出x=2.5m處質(zhì)點在0～4.5s內(nèi)通過的路程及t=4.5s時的位移．參考答案：

解析：①波長λ=2.0m，周期T=λ/v=1.0s，振幅A=5cm，則y=5sin(2πt)

cm（2分）

②n=t/T=4.5，則4.5s內(nèi)路程s=4nA=90cm；x=2.5m質(zhì)點在t=0時位移為y=5cm，則經(jīng)過4個周期后與初始時刻相同，經(jīng)4.5個周期后該質(zhì)點位移y=

—5cm．（2分）15.（選修3－3（含2－2））（6分）一定質(zhì)量的氣體，從外界吸收了500J的熱量，同時對外做了100J的功，問：①物體的內(nèi)能是增加還是減少?變化了多少？(400J;400J)

②分子勢能是增加還是減少？參考答案：解析：①氣體從外界吸熱：Q＝500J，氣體對外界做功：W＝－100J

由熱力學第一定律得△U=W+Q=400J

(3分)

△U為正，說明氣體內(nèi)能增加了400J

(1分)

②因為氣體對外做功，所以氣體的體積膨脹，分子間的距離增大，分子力做負功，氣體分子勢能增加。（2分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，豎直放置、粗細均勻且足夠長的U形玻璃管與容積為Vo=12cm3的金屬球形容器連通，用U形玻璃管中的水銀柱封閉一定質(zhì)量的理想氣體．開始時，U形玻璃管右側(cè)水銀面比左側(cè)水銀面高出h1=15cm，水銀柱上方空氣柱長ho=6cm．現(xiàn)在左管中加入水銀，保持溫度不變，使兩邊水銀柱在同一高度．（已知大氣壓po=75cmHg，U形玻璃管的橫截面積為S=0.5cm2）．求：①需要加入的水銀柱長度；②此過程中被封氣體是吸熱還是放熱？參考答案：【考點】：理想氣體的狀態(tài)方程．【專題】：理想氣體狀態(tài)方程專題．【分析】：①根據(jù)玻璃管兩邊的液面差，求出兩個狀態(tài)下氣體的壓強和體積，根據(jù)氣態(tài)方程即可求解．②氣體經(jīng)歷等溫變化，溫度不變，內(nèi)能不變，被壓縮根據(jù)熱力學第一定律判斷吸放熱情況．：解：①初態(tài)：p1=p0﹣ph=75﹣15cmHg=60cmHg，V1=V0+h0S=12+6×0.5cm3=15cm3，末態(tài)：p2=75cmHg，溫度不變，根據(jù)玻意耳定律：p1V1=p2V2，解得：V2==cm3=12cm3，即水銀正好到球的底部．加入的水銀為h1+2h0=15+2×6cm=27cm②氣體經(jīng)歷等溫變化，溫度不變，內(nèi)能不變；被壓縮，外界對氣體做功，故根據(jù)熱力學第一定律，封閉氣體要放熱；答：①需要加入的水銀柱長度為27cm；②此過程中被封氣體是放熱．17.如圖所示，一傾角為的足夠長固定光滑斜面底端有一與斜面垂直的擋板M，物塊A、B之間用一與斜面平行的輕質(zhì)彈簧連接且靜止在斜面上?，F(xiàn)用外力沿斜面向下緩慢推動物塊B，當彈簧具有5J的彈性勢能時撤去推力，釋放物塊B。已知物塊A、B的質(zhì)量分別為5kg和10kg，彈簧的彈性勢能的表達式為，其中彈簧的勁度系數(shù)為k=1000N/m，x為彈簧的形變量，g=10m/s2。求（1）撤掉外力時，物塊B的加速度大?。唬?）外力在推動物塊B的過程中所做的功；（3）試判斷物塊A能否離開擋板M？若A能離開擋板M，求出物塊A剛離開擋板M時，物塊B的動能；若A不能離開擋板M，求出物塊A與擋板M之間的最小作用力。參考答案：(1)5m/s2

(2)1.25J

(3)25N（1）彈簧具有的勢能為EP=5J，彈簧的形變量x1由得x1=0.1m

撤掉外力時，根據(jù)牛頓第二定律可得

物塊B的加速度

a=5m/s2

(2)物塊B靜止在斜面上時，彈簧的形變量x0

x0=0.05m

外力推動物塊B所做的功代入數(shù)據(jù)有

W=1.25J

18.（09年大連24中質(zhì)檢）（10分）如圖所示，有一垂直于紙面向里的勻強磁場B=1T，分布在半徑為R=045m的光滑的1/4圓弧空間，軌道AB與粗糙平面BC相連，質(zhì)量m=2kg，電量q=+1C的物塊由靜止開始從A點滑下經(jīng)B點進入動摩擦因數(shù)μ=0.2的水平面。重力加速度g取10m/s2。求：

（1）物塊經(jīng)B點時的速度大小vt和