浙江省嘉興市清河中學(xué)2021年高三物理上學(xué)期期末試卷含解析

浙江省嘉興市清河中學(xué)2021年高三物理上學(xué)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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.（多選）如圖甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為55:9，副線圈接有一燈泡L和一電阻箱R，原線圈所接電源電壓按圖乙所示規(guī)律變化，此時(shí)燈泡消耗的功率為40W，則下列說法正確的是（

）A．副線圈兩端輸出電壓為36V

B．原線圈中電流表示數(shù)為AC．當(dāng)電阻R增大時(shí)，變壓器的輸入功率減小D．原線圈兩端電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式為參考答案：ACD2.一理想變壓器給負(fù)載供電，變壓器輸入電壓不變，如圖所示．電燈A上標(biāo)有“10V,10W”的字樣，電燈B上標(biāo)有“8V,20W”的字樣，滑動(dòng)變阻器的總電阻為6Ω，當(dāng)滑動(dòng)觸頭由a端向b端滑動(dòng)的過程中(不考慮電燈電阻的變化)．則圖中所有交流電表的讀數(shù)及輸入功率變化情況正確的是(均為理想電表)

(

A．V1、V2不變，A1增大，A2增大，P先減小后增大B．V1、V2不變，A1、A2增大，P增大C．V1、V2不變，A1、A2減小，P先增大后減小D．V1不變，V2增大，A1減小，A2減小，P減小參考答案：B3.如圖4所示，一塊橡皮用不可伸長的細(xì)線懸掛于O點(diǎn)，用鉛筆靠著細(xì)線的左側(cè)從O點(diǎn)開始水平向右勻速移動(dòng)，運(yùn)動(dòng)中始終保持懸線豎直，則在鉛筆向右勻速移動(dòng)過程中，橡皮運(yùn)動(dòng)的速度（

）A．大小和方向均不變B．大小不變，方向改變C．大小改變，方向不變D．大小和方向均改變參考答案：A橡皮在水平方向勻速運(yùn)動(dòng)，由于橡皮向右運(yùn)動(dòng)的位移一定等于橡皮向上的位移，故在豎直方向以相等的速度勻速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平行四邊形定則，可知合速度也是一定的，故合運(yùn)動(dòng)是勻速運(yùn)動(dòng)；故選A．4.如圖所示，條形磁鐵用細(xì)線懸掛在O點(diǎn)。O點(diǎn)正下方固定一水平放置的閉合鋁線圈。讓磁鐵在豎直面內(nèi)擺動(dòng)，不計(jì)空氣阻力，則（

）A．磁鐵始終做等幅擺動(dòng)B．磁鐵始終受到線圈的斥力作用C．線圈對(duì)磁鐵的作用力始終是阻力D．線圈對(duì)磁鐵的作用力有時(shí)是阻力有時(shí)是動(dòng)力參考答案：C5.（單選）物理的發(fā)展豐富了人類對(duì)世界的認(rèn)識(shí)，推動(dòng)了科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新和革命，促進(jìn)了物質(zhì)生產(chǎn)的繁榮與人類文明的進(jìn)步，下列說法中正確的是（）A．牛頓認(rèn)為在足夠高的高山上以足夠大的水平速度拋出一物體，物體就不會(huì)再落在地球上B．卡文迪許測量出了靜電力常量C．安培首先引入電場線，極大地促進(jìn)了他對(duì)電場的研究D．牛頓提出了場的概念參考答案：考點(diǎn)：物理學(xué)史．專題：常規(guī)題型．分析：根據(jù)物理學(xué)史和常識(shí)解答，記住著名物理學(xué)家的主要貢獻(xiàn)即可．解答：解：A、牛頓認(rèn)為在足夠高的高山上以足夠大的水平速度拋出一物體，物體就不會(huì)再落在地球上，故A正確；B、卡文迪許測量出了萬有引力常量，故B錯(cuò)誤；C、法拉第首先引入電場線，極大地促進(jìn)了他對(duì)電場的研究，故C錯(cuò)誤；D、法拉第提出了場的概念，故D錯(cuò)誤；故選：A．點(diǎn)評(píng)：本題考查物理學(xué)史，是常識(shí)性問題，對(duì)于物理學(xué)上重大發(fā)現(xiàn)、發(fā)明、著名理論要加強(qiáng)記憶，這也是考試內(nèi)容之一．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.在2004年6月10日聯(lián)合國大會(huì)第58次會(huì)議上，鼓掌通過一項(xiàng)決議。決議摘錄如下：聯(lián)合國大會(huì)，承認(rèn)物理學(xué)為了解自然界提供了重要基礎(chǔ)，注意到物理學(xué)及其應(yīng)用是當(dāng)今眾多技術(shù)進(jìn)步的基石，確信物理教育提供了建設(shè)人類發(fā)展所必需的科學(xué)基礎(chǔ)設(shè)施的工具，意識(shí)到2005年是愛因斯坦科學(xué)發(fā)現(xiàn)一百周年，這些發(fā)現(xiàn)為現(xiàn)代物理學(xué)奠定了基礎(chǔ)，．……；．……；．宣告2005年為

年．參考答案：國際物理（或世界物理）．

7.氫原子的能級(jí)圖如圖所示.一群處于n=4能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)能發(fā)出_____種不同頻率的光.這些光照射到逸出功等于2.5eV的金屬上，產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能等于_____eV.參考答案：

(1).6

(2).10.25【分析】能級(jí)間躍遷輻射的光子能量等于兩能級(jí)間的能級(jí)差，發(fā)生光電效應(yīng)的條件是當(dāng)光子能量大于逸出功，根據(jù)光電效應(yīng)方程求出光電子的最大初動(dòng)能．【詳解】一群處于n=4能級(jí)的氫原子向基態(tài)躍遷時(shí)，共有種；從n=4躍遷到n=1的能級(jí)差最大，則輻射的光子能量最大為-0.85eV+13.6eV=12.75eV，根據(jù)光電效應(yīng)方程知，光電子的最大初動(dòng)能Ekm=hv-W0=12.75eV-2.5eV=10.25eV．【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵掌握光電效應(yīng)的條件，以及知道能級(jí)間躍遷所滿足的規(guī)律，注意最大初動(dòng)能與入射頻率的不成正比，但是線性關(guān)系．8.發(fā)生衰變有多種可能性。其中的一種可能是先衰變成，再一次衰變變成（X代表某種元素），或再經(jīng)一次衰變變成最后都衰變成，衰變路徑如圖所示。則由圖可知：①②③④四個(gè)過程中，

▲

是衰變；

▲

是衰變。參考答案：衰變有放出，衰變有放出，由質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒即可判斷，得出正確答案。9.（2分）如圖所示，將甲、乙、丙球(都可視為質(zhì)點(diǎn))分別從A、B、C三點(diǎn)由靜止同時(shí)釋放，最后都到達(dá)豎直面內(nèi)圓弧的最低點(diǎn)D，其中甲球從圓心A出發(fā)做自由落體運(yùn)動(dòng)，乙球沿弦軌道從一端B到達(dá)另一端D，丙球沿圓弧軌道從C點(diǎn)(且C點(diǎn)靠近D點(diǎn))運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)，如果忽略一切摩擦阻力，設(shè)甲球從圓心A做自由落體運(yùn)動(dòng)D的時(shí)間為t甲，乙球沿弦軌道從一端B到達(dá)另一端D的時(shí)間為t乙，丙球沿圓弧軌道從C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)間為t丙，則t甲、t乙、t丙三者大小的關(guān)系是

。

參考答案：t甲＜t丙＜t乙10.一平行板電容器充電后與電源斷開，正極板接地，在兩極板間有一負(fù)電荷（電量很小，不影響電場分布）固定在P點(diǎn)，如圖所示，U表示電容器的電壓，EP表示負(fù)電荷在P點(diǎn)的電勢能，若保持正極板不動(dòng)，將負(fù)極板移到圖中虛線所示的位置，則U________（填變大、變小或者不變），EP________（填變大、變小或者不變）.參考答案：變小

不變11.如圖所示，從傾角為θ的足夠長斜面上的A點(diǎn)，先后將同一個(gè)小球以不同的初速度水平向右拋出．第一次初速度為υ1，球落到斜面上時(shí)瞬時(shí)速度方向與斜面夾角為α1；第二次初速度為υ2，球落到斜面上時(shí)瞬時(shí)速度方向與斜面夾角為α2．不計(jì)空氣阻力，若υ1>υ2，則α1

α2（填>、=、<）．參考答案：＝

12.（5分）

，稱為核反應(yīng)；與衰變過程一樣，在核反應(yīng)中，

守恒、

守恒。參考答案：原子核在其他粒子的轟擊下產(chǎn)生新原子核的過程，稱為核反應(yīng)；質(zhì)量數(shù)、電荷數(shù)13.從離地面高度為h處有自由下落的甲物體，同時(shí)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(yùn)動(dòng)物體的初速度v0應(yīng)滿足什么條件？________（不計(jì)空氣阻力，兩物體均看作質(zhì)點(diǎn)）.若要乙物體在下落過程中與甲物體相碰，則v0應(yīng)滿足什么條件？________參考答案：v0≥，≤v0≤三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，小明同學(xué)利用傳感器設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：如圖甲所示，將質(zhì)量為m、直徑為d的金屬小球在一定高度h由靜止釋放，小球正下方固定一臺(tái)紅外線計(jì)時(shí)器，能自動(dòng)記錄小球擋住紅外線的時(shí)間t，改變小球下落高度h，進(jìn)行多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)．此方案驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律方便快捷．（1）用螺旋測微器測小球的直徑如圖乙所示，則小球的直徑d=

mm；（2）在處理數(shù)據(jù)時(shí)，計(jì)算小球下落h高度時(shí)速度v的表達(dá)式為；（3）為直觀判斷小球下落過程中機(jī)械能是否守恒，應(yīng)作下列哪一個(gè)圖象？；A．h﹣t圖象

B．h﹣圖象

C．h﹣t2圖象

D．h﹣圖象（4）經(jīng)正確的實(shí)驗(yàn)操作，小明發(fā)現(xiàn)小球動(dòng)能增加量mv2總是稍小于重力勢能減少量mgh，你認(rèn)為增加釋放高度h后，兩者的差值會(huì)（填“增大”、“縮小”或“不變”）．參考答案：（1）17.805（2）（3）D（4）增大【考點(diǎn)】驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．【分析】螺旋測微器的讀數(shù)方法是固定刻度讀數(shù)加上可動(dòng)刻度讀數(shù)，在讀可動(dòng)刻度讀數(shù)時(shí)需估讀．本實(shí)驗(yàn)采用光電門利用平均速度法求解落地時(shí)的速度；則根據(jù)機(jī)械能守恒定律可知，當(dāng)減小的機(jī)械能應(yīng)等于增大的動(dòng)能；由原理即可明確注意事項(xiàng)及數(shù)據(jù)的處理等內(nèi)容．【解答】解：（1）螺旋測微器的固定刻度為17.5mm，可動(dòng)刻度為30.5×0.01mm=0.305mm，所以最終讀數(shù)為17.5mm+0.305mm=17.805mm，（2）已知經(jīng)過光電門時(shí)的時(shí)間小球的直徑；則可以由平均速度表示經(jīng)過光電門時(shí)的速度；所以v=，（3）若減小的重力勢能等于增加的動(dòng)能時(shí)，可以認(rèn)為機(jī)械能守恒；則有：mgh=mv2；即：2gh=（）2為直觀判斷小球下落過程中機(jī)械能是否守恒，所以應(yīng)作h﹣圖象，故選：D．（4）經(jīng)正確的實(shí)驗(yàn)操作，小明發(fā)現(xiàn)小球動(dòng)能增加量mv2總是稍小于重力勢能減少量mgh，你認(rèn)為增加釋放高度h后，兩者的差值會(huì)增大，故答案為：（1）17.805（2）（3）D（4）增大15.某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)研究平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)裝置，如圖，在水平桌面上放置一個(gè)斜面，讓鋼球從斜面上由靜止?jié)L下，鋼球滾過桌邊后便做平拋運(yùn)動(dòng)。在鋼球拋出后經(jīng)過的地方放置一塊水平木板，木板由支架固定成水平，木板所在高度可通過豎直標(biāo)尺讀出，木板可以上下自由調(diào)節(jié)。在木板上固定一張白紙。該同學(xué)在完成裝置安裝后進(jìn)行了如下步驟的實(shí)驗(yàn)：⑴實(shí)驗(yàn)前在白紙上畫一條直線，并在線上標(biāo)出a、b、c三點(diǎn)，且ab＝bc，如圖，量出ab長度L＝20.00cm。⑵讓鋼球從斜面上的某一位置由靜止?jié)L下，調(diào)節(jié)木板高度，使得鋼球正好擊中c點(diǎn)，記下此時(shí)木板離地面的高度h1＝70.00cm。⑶讓鋼球從斜面上的同一位置由靜止?jié)L下，調(diào)節(jié)木板高度，使得鋼球正好擊中b點(diǎn)，記下此時(shí)木板離地面的高度h2＝90.00cm。⑷讓鋼球從斜面上的同一位置由靜止?jié)L下，調(diào)節(jié)木板高度，使得鋼球正好擊中a點(diǎn)，記下此時(shí)木板離地面的高度h3＝100.00cm．已知鋼球的重力加速度為g=10m／s2，空氣阻力不計(jì)。則該同學(xué)由上述測量結(jié)果即可粗測出鋼球的平拋初速度大小v0＝___m／s，鋼球擊中b點(diǎn)時(shí)其豎直分速度大小為vby＝______m／s（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。參考答案：2.00m/s，1.50m/s四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.在繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的宇宙飛船中，由于失重，因此無法利用天平稱出物體的質(zhì)量?？茖W(xué)家們用下述方法巧妙地測出了一物塊的質(zhì)量。將一帶有推進(jìn)器、總質(zhì)量m為5kg的小滑車靜放在一平臺(tái)上，平臺(tái)與小車間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.005，開動(dòng)推進(jìn)器，小車在推進(jìn)器產(chǎn)生的恒力作用下從靜止開始運(yùn)動(dòng)，測得小車前進(jìn)1.25m歷時(shí)5s。關(guān)閉推進(jìn)器，將被測物塊固定在小車上，重復(fù)上述過程，測得5s內(nèi)小車前進(jìn)了1.00m。問：科學(xué)家們用上述方法測得的物塊的質(zhì)量M是多少？參考答案：設(shè)：推進(jìn)器產(chǎn)生的恒力為F，未放被測物塊時(shí)小車加速度為a1，則根據(jù)牛頓第二定律及運(yùn)動(dòng)規(guī)律可得：F=ma1……（2）

……（4）放上被測物塊后，系統(tǒng)加速度為a2，則有：……（2）……（4）

代入數(shù)值后可解得：M=1.25kg（2）17.(15分)材料的電阻率ρ隨溫度變化的規(guī)律為ρ＝ρ0(1+at),其中α稱為電阻溫度系數(shù)，ρ0是材料在t=0℃時(shí)的電阻率.在一定的溫度范圍內(nèi)α是與溫度無關(guān)的常數(shù)。金屬的電阻一般隨溫度的增加而增加，具有正溫度系數(shù)；而某些非金屬如碳等則相反，具有負(fù)溫?cái)?shù)系數(shù).利用具有正負(fù)溫度系數(shù)的兩種材料的互補(bǔ)特性，可制成阻值在一定溫度范圍內(nèi)不隨溫度變化的電阻.已知：在0℃時(shí)，銅的電阻率為1.7×10–8Ω?m,碳的電阻率為3.5×10-5Ω?m,附近，在0℃時(shí)，.銅的電阻溫度系數(shù)為3.9×10–3℃-1,碳的電阻溫度系數(shù)為-5.0×10-4℃-1.將橫截面積相同的碳棒與銅棒串接成長1.0m的導(dǎo)體，要求其電阻在0℃附近不隨溫度變化，求所需碳棒的長度(忽略碳棒和銅棒的尺寸隨溫度的變化)。參考答案：0.0038m解析：設(shè)碳棒的長度為X,則銅棒的電阻為,碳棒的電阻,要使得在00C附近總電阻不隨溫度變化,則有,則有式中t的系數(shù)必須為零,即有x≈0.0038m。18.如圖所示，在坐標(biāo)系的第一象限內(nèi)有一橫截面為四分之一圓周的柱狀玻璃體OPQ，OP=OQ=R，一束單色光垂直O(jiān)P面射入玻璃體，在OP面上的入射點(diǎn)為A，OA=，此單色光通過玻