山西省长治市潞安矿业集团公司中学2021年高三物理期末试卷含解析

山西省长治市潞安矿业集团公司中学2021年高三物理期末试卷含解析一、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.（多选题）如图，质量相同的两物体a、b，用不可伸长的轻绳跨接在同一光滑的轻质定滑轮两侧，a在水平桌面的上方，b在水平粗糙桌面上。初始时用力压住b使a、b静止，撤去此压力后，a开始运动，在a下降的过程中，b始终未离开桌面。在此过程中A．a的动能小于b的动能B．两物体机械能的变化量相等C．a的重力势能的减小量等于两物体总动能的增加量D．绳的拉力量对比对a所做的功与对b所做的功的代数和为零参考答案：AD2.在空间直角坐标系O-xyz中，有一四面体C-AOB，C、A、O、B为四面体的四个顶点，且O(0,0,0)、A(L,0,0)、B(0,L,0)、C(0,0,L)，D(2L,0,0)是x轴上一点，在坐标原点O处固定着+Q的点电荷，下列说法正确的是A.A、B、C三点的电场强度相同B.电势差UOA=UADC.将一电子由C点分别移动到A、B两点，电场力做功相同D.电子在A点的电势能大于在D点的电势能参考答案：C3.如图所示，水平面上的轻弹簧一端与物体相连，另一端固定在墙上的P点，已知物体的质量为m，物体与水平面间的动摩擦因数μ，弹簧的劲度系数k。现用力拉物体，使弹簧从处于自然状态的O点由静止开始缓慢向左移动一段距离，这时弹簧具有弹性势能Ep。撤去外力后，物体在O点两侧往复运动的过程中（

）A.在整个运动过程中，物体第一次回到O点时速度不是最大B.在整个运动过程中，物体第一次回到O点时速度最大C.物体最终停止时，运动的总路程为D.在物体第一次向右运动的过程中，速度相等的位置有2个参考答案：AD在第一次向右运动过程中，当摩擦力与弹簧弹力大小相等、方向相反时，物体的速度最大，此时物体的位置应该在O点左侧，第一次回到O点时速度不是最大，所以在第一次向右运动的过程中，速度先由0变为最大后由最大减小为0，速度相等的位置有2个；由于摩擦力的影响，最终静止时弹簧的弹性势能不可能全部用来做功转化成热，运动的总路程为应该小于，故选项AD正确。4.（单选）某交流发电机给灯泡供电，产生正弦式交变电流的图象如图所示，下列说法中正确的是（）A．交变电流的频率为0.02Hz

B．交变电流的瞬时表达式为i=5cos50πt（A）C．在t=0.01s时，穿过交流发电机线圈的磁通量最大D．若发电机线圈电阻为0.4Ω，则其产生的热功率为5W参考答案：D5.（单选）如图所示，物体A静止在光滑的水平面上，A的左边固定有轻质弹簧，与A质量相同的物体B以速度v向A运动并与弹簧发生碰撞，A、B始终沿同一直线运动，则A、B组成的系统动能损失最大的时刻是（

）A.A开始运动时

B.A的速度等于v时

C.B的速度等于零时

D.A和B的速度相等时参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.密封有空气的薄圆塑料瓶到了冬季因降温而变扁，此过程中瓶内空气（不计分子势能）的内能

▲

（填“增大”或“减小”），

▲

热量（填“放出”或“吸收”）．参考答案：减小7.电动车所需能量有它所携带的蓄电池供给。图为某电动车与汽油车性能的比较。通常车用电动机的质量是汽油机电动机质量的4倍或者5倍。为促进电动车的推广使用，在技术上应对电动车的_________、_____________等部件加以改进。

给电动车蓄电池充电的能量实际上来自于发电站。一般发电站燃烧燃料释放出来的能量仅30％转化为电能，在向用户输送及充电过程中又损失了20%，这意味着使用电动车时能量转化的总效率约为________％。参考答案：答案：蓄电池

电动机

16.8解析：根据题意，使用电动车时能量转化的总效率约为30%×80%×70%=16.8％。8..(选修模块3-4)（填空）⑴下列说法中正确的是 。A．做简谐运动的质点，其振动能量与振幅无关B．泊松亮斑是光的衍射现象，玻璃中的气泡看起来特别明亮是光的全反射现象C．真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，与光源的运动和观察者的运动无关D．在“用单摆测定重力加速度”的实验中，为使实验结果较为准确，应选用10cm长的细线和小铁球⑵如图所示，一细束红光和一细束蓝光平行射到同一个三棱镜上，经折射后交于光屏上的同一个点M，若用n1和n2分别表示三棱镜对红光和蓝光的折射率，则n1_______n2（填“>”,“<”或“=”）；______为红光。

⑶如图所示是一列简谐波在t=0时的波形和传播距离。波沿x轴的正向传播，已知从t=0到t=2.2s时间内，质点P三次出现在波峰位置。且在t=2.2s时P质点刚好在波峰位置。求：①该简谐波的周期。②从t=0开始经过多长时间另一质点Q第一次到达波峰。参考答案：⑴BC⑵<，b

⑶0.8s，2s9.参考答案：（1）小车与滑轮之间的细线与小车平面平行（或与轨道平行）(2分)（2）远小于(3分)（3）根据知，与成正比(3分)10.(4分)某实验小组利用数字实验系统探究弹簧振子的运动规律，装置如图所示，水平光滑导轨上的滑块与轻弹簧组成弹簧振子，滑块上固定有传感器的发射器。把弹簧拉长5cm后由静止释放，滑块开始振动。他们分析位移—时间图象后发现，滑块的运动是简谐运动，滑块从最右端运动到最左端所用时间为1s，则弹簧振子的振动频率为

Hz；以释放的瞬时为初始时刻、向右为正方向，则滑块运动的表达式为x=

cm。

参考答案：0.5（1分）；5cosπt（3分）11.（4分）质量为0.5kg的物体从高处自由落下，前2s内重力做功的平均功率是_________W，2s末重力对物体做功的瞬时功率是_________W（取g=10m/s2.）参考答案：

50

10012.（1）铀核U经过______次α衰变和_________次β衰变变成稳定的铅核Pb。（2）U衰变为Rn，共发生了_______次α衰变，_________次β衰变。参考答案：13.如图所示是测磁感应强度的一种装置。把一个很小的测量线圈放在待测处，测量线圈平面与该处磁场方向垂直，将线圈跟冲击电流计G串联（冲击电流计是一种测量电量的仪器）。当用反向开关K使螺线管里的电流反向时，测量线圈中就产生感应电动势，从而有电流流过G。该测量线圈的匝数为N，线圈面积为S，测量线圈电阻为R，其余电阻不计。（1）若已知开关K反向后，冲击电流计G测得的电量大小为q，则此时穿过每匝测量线圈的磁通量的变化量为△φ＝__________（用已知量的符号表示）。（2）待测处的磁感应强度的大小为B＝__________。参考答案：（1）qR/N,（2）qR/2NS解析：（1）由I=q/△t，E=IR，E=N△φ/△t，联立解得△φ=qR/N。（2）由φ＝BS，△φ=2BS，△φ=qR/N，联立解得B＝qR/2NS。三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（8分）小明测得家中高压锅出气孔的直径为4mm，压在出气孔上的安全阀的质量为80g。通过计算并对照图像（如图)说明利用这种高压锅烧水时，最高温度大约是多少？假若要把这种高压锅向西藏地区销售，你认为需要做哪方面的改进，如何改进？参考答案：大约为115℃解析：

P＝Po＋Pm＝1．01×105Pa＋＝1．63×105Pa由图像可得锅内最高温度大约为115℃．若要把这种锅向西藏地区销售，由于西藏大气压较小，要使锅内最高温度仍为115℃，锅内外压强差变大，应适当提高锅的承压能力，并适当增加安全阀的质量。15.（6分）题11图2为一列沿x轴正方向传播的简谐机械横波某时刻的波形图，质点P的振动周期为0.4s.求该波的波速并判断P点此时的振动方向。参考答案：；P点沿y轴正向振动考点：本题考查横波的性质、机械振动与机械波的关系。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，一个半径为R的透明圆柱体放置在水平面上，一细束绿光垂直OM面从A点射入后在B点发生反射和折射，折射光线最后射到水平面上的C点。已知,圆柱体的折射率，求：（1）B处反射光线与OC交点（图中未画出）到C点的距离。（2）若换用一束红光同样垂直OM面从A点射入圆柱体，则红光通过透明柱体后落在水平面上的光点在C点的哪侧？参考答案：（1）（2）红光落在C点的右侧【分析】做出光路图，根据折射定律和几何关系先求，再求B处反射光线与OC交点到C点的距离。红光的折射率小于绿光，做出光路图，即可判断。【详解】①做出光路图，如图所示：根据n=，光线在B点的折射角为60°，由图可知：得：，得：；②由于红光垂直射入圆柱体内，所以在柱体内的的光线仍沿AB方向。如图：在B点发生折射，有：由于：n绿>n红所以：红光的折射角小于绿光的折射角，即红光落在C点的右侧17.电磁流量计是一种测量单位时间内流过管道横截面的液体体积（流量）的装置．如题8图所示，圆筒形测量管内壁绝缘，其上装有一对电极a和b，a、b间的距离等于测量管内径D，测量管的轴线与ab的连线方向以及匀强磁场的方向三者相互垂直，磁场磁感应强度大小为B．当导电液体匀速流过测量管时，通过与电极连接的仪表显示出液体的流量．求：

（1）若液体的流速为v，在电极ab间产生感应电动势E的大小：

（2）显示仪表的电阻值为R，a、b间导电液体的电阻r，当电极a、b间输出电压为U时，求液体的流量Q．参考答案：解：（1）导电液体通过测量管时，相当于导线做切割磁感线的运动，在电极a、b间切割感应线的液柱长度为D，则产生的感应电动势为

（4分）（2）由流量的定义，有www.

（3分）

得www.

www.由闭合电路欧姆定律

（4分）

解得：（3分）18.如图所示，在xoy坐标系中分布着三个有界场区：第一象限中有一半径为r=0.1m的圆形磁场区域，磁感应强度B1=1T，方向垂直纸面向里，该区域同时与x轴、y轴相切，切点分别为A、C；第四象限中，由y轴、抛物线FG（y=-10x2+x-0.025，单位：m）和直线DH（y=x-0.425，单位：m）构成的区域中，存在着方向竖直向下、强度E=2.5N/C的匀强电场；以及直线DH右下方存在垂直纸面向里的匀强磁场B2=0.5T。现有大量质量为1×10-6kg（重力不计），电量大小为2×10-4C，速率均为20m/s的带负电的粒子从处垂直磁场进入第一象限，速度方向与y轴夹角在0至180度之间。（1）求这些粒子在圆形磁场区域中运动的半径；（2）试证明这些粒子经过x轴时速度方向均与x轴垂直；（3）通过计算说明这些粒子会经过y轴上的同一点，并求出该点坐标。参考答案：1）（2）考察从A点以任意方向进入磁场的的粒子，设其从K点离开磁场，O1和O2分别是磁场区域和圆周运动的圆心，因为圆周运动半