浙江省台州市玉环县楚门中学2021年高三物理期末试卷含解析

浙江省台州市玉环县楚门中学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.如图，公共汽车沿水平面向右做匀变速直线运动，小球A用细线悬挂车顶上，质量为m的一位中学生手握扶杆，始终相对于汽车静止地站在车箱底板上.学生鞋底与公共汽车间的动摩擦因数为μ.若某时刻观察到细线偏离竖直方向θ角，则此刻公共汽车对学生产生的作用力的大小和方向为A.，竖直向上

B.，斜向左上方C.，水平向右

D.，斜向右上方参考答案：B2.如图所示，在一个匀强电场(图中未画出)中有一个四边形ABCD，其中，M为AD的中点，N为BC的中点．一个带正电的粒子从A点移动到B点，电场力做功为WAB=2.0×10-9J；将该粒子从D点移动到C点，电场力做功为WDC=4.0×l0-9J．则以下分析正确的是A．若将该粒子从M点移动到N点，电场力做功为WMN=3.0×10-9JB．若将该粒子从点M移动到N点，电场力做功WMN有可能大于4.0×l0-9JC．若A、B之间的距离为lcm，粒子的电量为2×10-7C，该电场的场强一定是E=1V/mD．若粒子的电量为2×10-9C，则A、B之间的电势差为1V参考答案：AD1.(6分)人类认识原子结构和开发利用原子能经历了十分曲折的过程，卢瑟福、汤姆孙、玻尔、查德威克等科学家做出了卓越的贡献。关于他们的主要成就，下列说法正确的是(

)

A．查德威克通过α粒子轰击铍核的实验发现了中子

B．卢瑟福提出了原子的核式结构模型并认为氢原子的能级是分立的

C．玻尔第一次把微观世界中物理量取分立值的观念应用到原子系统D．汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子，并提出了原子的核式结构模型

参考答案：、AC4.如图所示，静止在匀强磁场中的某放射性元素的原子核，当它放出一个α粒子后，其速度方向与磁场方向垂直，测得α粒子和反冲核轨道半径之比为44:1，则下列说法不正确的是（

）A.α粒子与反冲粒子的动量大小相等，方向相反B.原来放射性元素的原子核电荷数为90C.反冲核的核电荷数为88D.α粒子和反冲粒子的速度之比为1:88参考答案：D【详解】微粒之间相互作用的过程中遵守动量守恒定律，由于初始总动量为零，则末动量也为零，即α粒子和反冲核的动量大小相等，方向相反；由于释放的α粒子和反冲核均在垂直于磁场的平面内，且在洛伦兹力作用下做圆周运动；由得：，若原来放射性元素的核电荷数为Q，则对α粒子：，对反冲核：，由于，根据，解得，反冲核的核电荷数为，它们的速度大小与质量成反比，由于不知道质量关系，无法确定速度大小关系，故A、B、C正确，D错误；5.（多选）如图所示，φ﹣x图表示空间某一静电场的电势φ沿x轴的变化规律，图象关于φ轴对称分布．x轴上a、b两点电场强度在x方向上的分量分别是Exa、Exb，则（）A．Exa＞ExbB．Exa沿x负方向，Exb沿x正方向C．同一点电荷在a、b两点受到的电场力方向相反D．将正电荷沿x轴从a移动到b的过程中，电场力先做正功后做负功参考答案：【考点】：电势；电势能．【分析】：本题的入手点在于如何判断Exa和Exb的大小，由图象可知在x轴上各点的电场强度在x方向的分量不相同，如果在x方向上取极小的一段，可以把此段看做是匀强电场，用匀强电场的处理方法思考，从而得到结论，此方法为微元法．：解：A|、在a点和b点附近分别取很小的一段d，由图象，a点段对应的电势差大于b点段对应的电势差，看做匀强电场有E=，可见Exa＞Exb，故A正确；B、沿电场方向电势降低，在O点左侧，Exa的方向沿x轴负方向，在O点右侧，Exb的方向沿x轴正方向，故B正确；C、由题可知，图为电势沿x轴的分量，B仅为沿电场沿x轴分量，并不是总的电场方向，所以不能判断出总的电场力的方向，所以知同一点电荷在a、b两点受到的电场力方向不一定相反，故C错误；D、将正电荷沿x轴从a移动到b的过程中，电场力先做负功后做正功，D错误；故选：AB【点评】：本题需要对电场力的性质和能的性质由较为全面的理解，并要求学生能灵活应用微分法；故此题的难度较高．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.在“用单摆测定重力加速度”的某次实验中，摆长为L的单摆完成n次全振动的时间为t，则单摆的周期为▲，重力加速度大小为▲参考答案：

t/n，7.在白炽灯照射下，从用手指捏紧的两块玻璃板的表面能看到彩色条纹，这是光的______现象；通过两根并在一起的铅笔狭缝去观察发光的白炽灯，也会看到彩色条纹，这是光的______现象。参考答案：干涉，衍射8.如图，一列简谐横波沿x轴传播，实线为tl=0时刻的波形图，虚线为t2=0.05s时的波形图。(1)若波沿x轴正方向传播且2T<t2-t1<3T(T为波的周期)，求波速.(2)若波速v=260m·s－1，则从tl=0时刻起x=2m处的质点第三次运动到波谷所需的时间。参考答案：（1）220m/s；（2）【详解】（1）波沿x轴正向传播，由图像可知：λ=4m；在?t时间内：因为2T<t2-t1<3T，则n=2，此时，解得，（2）若波速v=260m/s，则在?t=0.05s内传播的距离为则波沿x轴负向传播，此时周期为，则从tl=0时刻起x=2m处的质点第三次运动到波谷所需的时间

9.《验证牛顿第二定律实验》中，（1）认为沙和沙桶的重力为拉小车运动的合力，除了要平衡摩擦力、沙和沙桶总质量远小于小车及其上砝码总质量外，还要求调节

.（2）作出（m为小车及其上砝码总质量）如图，直线不过原点则有关原因说法是：

.参考答案：（1）定滑轮高度使细绳与长木板平形

（2）平衡摩擦力时倾角太小（没有平衡摩擦力、摩擦力太大了）10.下面（a）（b）（c）实例中，不计空气阻力：（a）物体沿光滑曲面下滑；（b）物体以一定初速度上抛；（c）物体沿斜面匀速下滑。上述三例中机械能不守恒的是（用字母表示）。若质量为m的物体以0.9g的加速度竖直减速下落h高度，则物体的机械能减少了。参考答案：

C1.9mgh11.如图所示，将一定质量的气体密封在烧瓶内，烧瓶通过细玻璃管与注射器和装有水银的U形管连接，最初竖直放置的U形管两臂中的水银柱等高，烧瓶中气体体积为400ml，现用注射器缓慢向烧瓶中注水，稳定后两臂中水银面的高度差为25cm，已知大气压强为75cmHg柱，不计玻璃管中气体的体积，环境温度不变，求：

①共向玻璃管中注入了多大体积的水？

②此过程中气体____（填“吸热”或“放热”），气体的内能

（填“增大”、“减小”或“不变”）参考答案：见解析12.已知氮气的摩尔质量为M，在某状态下氮气的密度为ρ，阿伏加德罗常数为NA，在该状态下体积为V1的氮气分子数为

▲

，该氮气变为液体后的体积为V2，则一个氮分子的体积约为

▲

．参考答案：

气的质量为：氮气的物质的量为：；故质量为m的水所含的分子数为：；该氮气变为液体后的体积为，则一个氮分子的体积约为：。13.如图所示，当电键K断开时，用光子能量为2.5eV的一束光照射阴极P，发现电流表读数不为零。合上电键，调节滑动变阻器，发现当电压表读数小于0.60V时，电流表读数仍不为零；当电压表读数大于或等于0.60V时，电流表读数为零。由此可知阴极材料的逸出功为W=

.参考答案：1.9eV三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（09年大连24中质检）（选修3—3）（5分）在图所示的气缸中封闭着温度为100℃的理想气体．一重物用绳索经滑轮与缸中活塞相连接．重物和活塞均处于平衡状态，这时活塞离缸底的高度为20cm．如果缸内气体变为0℃，问：

①重物是上升还是下降？说明理由。②这时重物将从原处移动多少厘米？（设活塞与气缸壁问无摩擦）（结果保留一位小数）参考答案：

解析：

①缸内气体温度降低，压强减小，故活塞下移，重物上升。（2分）

②分析可知缸内气体作等压变化，设活塞截面积为S㎝2，气体初态体积V1=20S㎝3，温度T1=373K，末态温度T2=273K，体积设为V2=hS㎝3（h为活塞到缸底的距离）

据

（1分）

可得h=14.6㎝

则重物上升高度

（1分）15.如图所示，质量m=1kg的小物块静止放置在固定水平台的最左端，质量2kg的小车左端紧靠平台静置在光滑水平地面上，平台、小车的长度均为0.6m。现对小物块施加一水平向右的恒力F，使小物块开始运动，当小物块到达平台最右端时撤去恒力F，小物块刚好能够到达小车的右端。小物块大小不计，与平台间、小车间的动摩擦因数均为0.5,重力加速度g取10m/s2，水平面足够长，求:(1)小物块离开平台时速度的大小；(2)水平恒力F对小物块冲量的大小。参考答案：（1）v0=3m/s；（2）【详解】（1）设撤去水平外力时小车的速度大小为v0，小物块和小车的共同速度大小为v1。从撤去恒力到小物块到达小车右端过程，对小物块和小车系统：动量守恒：能量守恒：联立以上两式并代入数据得：v0=3m/s（2）设水平外力对小物块的冲量大小为I，小物块在平台上运动的时间为t。小物块在平台上运动过程，对小物块：动量定理：运动学规律：联立以上两式并代入数据得：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，质量为M=10kg的小车静止在光滑的水平地面上，其AB部分为半径R=0.5m的光滑圆孤，BC部分水平粗糙，BC长为L=2m。一可看做质点的小物块从A点由静止释放，滑到C点刚好停止。已知小物块质量m=6kg，g取10m/s2求：(1)小物块与小车BC部分间的动摩擦因数；

(2)小物块从A滑到C的过程中，小车获得的最大速度.参考答案：①m滑至C,m、M均静止mgR=mgL

②滑至B，车速最大

由水平方向动量守恒：MV=mv

(1)

由动能关系：mgR=mv2+MV2

(2)

解得：V=17.如图所示，静置在水平地面的两辆手推车沿一直线排列，质量均为m，人在极短时间内给第一辆车一水平冲量使其运动了距离l时与第二辆车相碰，两车瞬间结为一体，以共同速度据继续运动了距离l，与竖直墙相碰，反弹后运动停止，已知车与墙相碰损失80%的机械能，车运动时受到的摩擦阻力恒为车所受重力的k倍，重力加速度为g，忽略空气阻力，求：（1）两车与墙碰后反弹的速度大小；（2）人给第一辆车水平冲量的大小．参考答案：解：（1）车与墙壁碰撞后做减速运动，设碰撞后的速度大小为v，由动能定理可得：①得：v=②（2）选择向右为正方向，设第一辆车的初速度为v0，与第二辆车碰撞前的速度为v1，碰撞后的速度为v2，第一辆车减速的过程中：③两辆车碰撞的过程中动量守恒定律，则：mv1=2mv2④碰撞后车向右运动的过程中，只有摩擦力做功，则：⑤由动量定理可得，人给第一辆车水平冲量的转化为车的动量，则：I=mv0⑥联立以上方程得：I=答：（1）两车与墙碰后反弹的速度大小是；（2）人给第一辆车水平冲量的大小是．【考点】动量定理；动量守恒定律．【分析】（1）车与墙壁碰撞后运动的过程中只有摩擦力做功，由动能定理即可求出反弹的速度大小；（2）人给第一辆车水平冲量的转化为车的动量，之后车在摩擦力的作用下做减速运动，直到与第二辆车发生碰撞．碰撞后两车瞬间结为一体，可知有能量的损失而没有动量的损失，所以可以使用动量守恒定律写出碰撞前后的速度关系，最后的阶段两车一起减速．根据各阶段小车受力的特点，使用动量定理、动能定理以及动量守恒定律即可求解．18.如图，一平行板电容器的两个极板竖直放置