2021年山东省威海市文登小观中学高三物理上学期期末试卷含解析

2021年山东省威海市文登小观中学高三物理上学期期末试卷含解析一、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.把一个上为平面、下为球面的凸透镜平放在平行玻璃板上，如图所示，现用单色光垂直于平面照射，在装置的上方向下观察，可以看到一系列的同心圆，下列说法正确的是（

）（A）这是光的干涉现象，同心圆间隔均匀（B）这是光的干涉现象，同心圆间隔不均匀（C）这是光的衍射现象，同心圆间隔均匀（D）这是光的衍射现象，同心圆间隔不均匀参考答案：B2.如图所示，物体A与斜面B保持相对静止一起沿水平面向右做匀加速运动，当加速度的大小由a增大为a’时，后一状态与前一状态相比，B对A的弹力N、摩擦力f的大小将（

）A．N增大，f可能减小B．N增大，f可能不变C．N增大，f可能增大

D．N不变，f可能减小(徐亚参考答案：答案：ABC3.如图所示，在水平地面上，一物块在与水平方向成θ角的恒力F作用下，水平向右运动了一段位移x．在此过程中，恒力F对物体所做的功为（）A．Fxcosθ B． C．Fxsinθ D．参考答案：A解：F为恒力，x为位移，θ为力与位移的夹角；故拉力F做的功为：W=Fxcosθ；故选：A．4.叠罗汉是一种二人以上层层叠成各种造型的游戏娱乐形式，也是一种高难度的杂技。图示为六人叠成的三层静态造塑，假设每个人的重量均为G,下面五人的背部均呈水平状态，则最底层正中间的人的一只脚对水平地面的压力约为（

）A.G

B.G

C.G

D.G参考答案：C5.（单选）如图所示为氢原子的能级结构示意图，一群氢原子处于n=3的激发态，在向较低能级跃迁的过程中向外辐射出光子，用这些光子照射逸出功为2.49eV的金属钠。下列说法正确的是（

）A.这群氢原子能辐射出三种不同频率的光，其中从n=3能级跃迁到n=2能级波长最短B.这群氢原子在辐射光子的过程中电子绕核运动的动能减小,电势能增大C.能发生光电效应的光有三种D.金属钠表面所发出的光电子的最大初动能是9.60eV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.如图所示，光滑圆弧轨道ABC在C点与水平面相切，所对圆心角小于5°，且，两小球P、Q分别从轨道上的A、B两点由静止释放，P、Q两球到达C点所用的时间分别为、，速率分别为、吨，则，。(填“>”、“<”或“=”)参考答案：7.某同学利用图甲所示的实验装置，探究物块在水平桌面上的运动规律。物块在重物的牵引下开始运动，重物落地后，物块再运动一段距离停在桌面上（尚未到达滑轮处）。从纸带上便于测量的点开始，每5个点取1个计数点，相邻计数点间的距离如图乙所示。打点计时器电源的频率为50Hz。（1）通过分析纸带数据，可判断物块在相邻计数点

和

之间某时刻开始减速。（2）计数点5对应的速度大小为

m/s，计数点6对应的速度大小为

m/s。（保留三位有效数字）。（3）物块减速运动过程中加速度的大小为a=

m/s2（保留三位有效数字），若用a/g来计算物块与桌面间的动摩擦因数（g为重力加速度），则计算结果比动摩擦因数的真实值

（填“偏大”或“偏小”）。参考答案：（1）6；7【或7；6】（4分）（2）1.00；1.20（4分）（3）2.00；偏大（4分）8.如图所示，AB为匀质杆，其重为8N，它与竖直墙面成37°角；BC为支撑AB的水平轻杆，A、B、C三处均用铰链连接且位于同一竖直平面内。则BC杆对B端铰链的作用力的方向为________________，该力的大小为_____________N。（sin37°=0.6，cos37°=0.8）参考答案：水平向右，39.（5分）装煤机在2s内将10t煤无初速装入水平匀速前进的车厢内，车厢速度为5m/s，若不计阻力，车厢保持原速匀速前进，则需要增加的水平牵引力的大小为________N。参考答案：

答案：2.5×10410.一定质量的理想气体经历了如图所示A到B状态变化的过程,已知气体状态A参量为pA、VA、tA,状态B参量为pB、VB、tB,则有pA____(填“>”“=”或“<”)pB.若A到B过程气体内能变化为ΔE,则气体吸收的热量Q=____.参考答案：

(1).=

(2).pA(VB-VA)+ΔE解：热力学温度：T=273+t，由图示图象可知，V与T成正比，因此，从A到B过程是等压变化，有：pA=pB，在此过程中，气体体积变大，气体对外做功，W=Fl=pSl=p△V=pA（VB-VA），由热力学第一定律可知：Q=△U+W=△E+pA（VB-VA）；【点睛】本题考查了判断气体压强间的关系、求气体吸收的热量，由图象判断出气体状态变化的性质是正确解题的关键，应用热力学第一定律即可正确解题．11.在“探究功与物体速度变化的关系”的实验中，某实验探究小组的实验装置如图13中甲所示．木块从A点静止释放后，在1根弹簧作用下弹出，沿足够长木板运动到B1点停下，O点为弹簧原长时所处的位置，测得OB1的距离为L1，并记录此过程中弹簧对木块做的功为W．用完全相同的弹簧2根、3根……并列在一起进行第2次、第3次……实验，每次实验木块均从A点释放，木块分别运动到B1、B2……停下，测得OB2、OB3……的距离分别为L2、L3……作出弹簧对木块做功W与木块停下的位置距O点的距离L的图象W—L，如图乙所示．（1）根据图线分析，弹簧对木块做功W与木块在O点的速度v0之间的关系．

（2）W—L图线为什么不通过原点？

（3）弹簧被压缩的长度LOA为多少？

参考答案：（1）木块从O点到静止的运动过程中，由动能定理，知，由图线知W与L成线性变化，因此W与v0的平方也成线性变化。（2）未计木块通过AO段时，摩擦力对木块所做的功。Ks5u（3）在图线上取两点（6,1），（42,5）代入、得LOA=3cm12.(1)如图所示，在光滑、平直的轨道上静止着两辆完全相同的平板车，人从a车跳上b车，又立即从b车跳回a车，并与a车保持相对静止，此后a车的速率—b车的速率______(选‘大于”、“小于”或‘等于，’);在这个过程中，a车对人的冲量—右车对人的冲量——————————(选填“大于”、“小于，，或。‘等于，，)。

(2)(9分)己知中子的质量是mn=1.6749x10-27kg，质子的质量是mp=1.6726x10-27kg,氖核的质量是mD=3.3436x10-27kg，求氖核的比结合能。(结果保留3位有效数字)参考答案：13.某星球密度与地球相同，又知其表面重力加速度为地球表面重力加速度的2倍，则该星球的质量是地球质量的

倍。参考答案：

8三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在研究平抛运动的实验中，某同学用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长为L．小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则小球平抛初速度的计算式为v0＝

；小球经过c点时的速度vC=______

_____（均用L、g表示）．参考答案：；15.2010年暑假期间，某学校课题研究小组为了撰写关于未知材料电阻率的实践报告，设计了一个测量电阻率（被测电阻丝的阻值约为15）的实验方案，可提供的器材有：A、电流表G，内阻Rg=120，满偏电流Ig=3mAB、电流表A，内阻约为0.2，量程为0～0.6AC、螺旋测微器D、电阻箱R0(0～9999,0.5A)E、滑动变阻器Rg(5,1A)F、干电池组（3V，0.05）G、一个开关和导线若干他进行了以下操作：（1）(2分)用螺旋测微器测电阻丝的直径，其示数部分如图9所示，则该次测量测得直径=

mm。（2）(2分)把电流表G与电阻箱串联改装成电压表使用，最大测量电压为3V，则电阻箱的阻值应调为＝______。（3）(4分)请用改造完的电压表设计一个测量电阻率的实验电路，根据提供的器材和实验需要，请将图10中电路图补画完整。（4）(2分)实验数据的测量与电阻率的计算：如果电阻丝的长度用L表示，电路闭合后，调节滑动变阻器的滑片到合适位置，电流表G的示数为I1，电流表A的示数为I2，请用已知量和测量量写出计算电阻率的表达式___________________________。参考答案：（1）(2分)0.265～0.268

（2）(2分)880

（3）(4分)如图所示

（4）(2分)四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（12分）在光滑的水平面上放着物体A和小车B，如图所示，小车长L=2m，M=4kg，A的质量m=1kg，μAB=0.2，加在小车上的力(1)F=5N，(2)F=12N。求在这两种情况下，在2s时间内F对车做功是多少？摩擦力对A做功多少？（g取10m/s2）参考答案：

临界状态：

N（1分）

（1）F=5N＜10N，AB间相对静止

（1分）

（1分）

（1分）

f=ma=1(N)（1分）

（1分）

（2）F=12N＞10N，AB间相对运动

（1分）（1分）

（1分）（2分）

（1分）（1分）17.如图所示为水平传送装置，轴间距离AB长l=8.3m，质量为M=1kg的木块随传送带一起以v1=2m/s的速度向左匀速运动（传送带的传送速度恒定），木块与传送带间的动摩擦因数μ=0.5．当木块运动至最左端A点时，一颗质量为m=20g的子弹以=300m/s水平向右的速度正对射入木块并穿出，穿出速度u=50m/s，以后每隔1s就有一颗子弹射向木块，设子弹射穿木块的时间极短，且每次射入点各不相同，g取10m/s2．求：（1）在被第二颗子弹击中前，木块向右运动离A点的最大距离？（2）木块在传达带上最多能被多少颗子弹击中？（3）从第一颗子弹射中木块到木块最终离开传送带的过程中，子弹、木块和传送带这一系统产生的总内能是多少？参考答案：解：（1）子弹射入木块过程系统动量守恒，以子弹的初速度方向为正反方向，由动量守恒定律得：mv0﹣Mv1=mv+Mv1′，解得：v1′=3m/s，木块向右作减速运动加速度：a==μg=0.5×10=5m/s2，木块速度减小为零所用时间：t1=解得：t1=0.6s＜1s所以木块在被第二颗子弹击中前向右运动离A点最远时，速度为零，移动距离为：s1=，解得：s1=0.9m．（2）在第二颗子弹射中木块前，木块再向左作加速运动，时间为：t2=1s﹣0.6s=0.4s速度增大为：v2=at2=2m/s（恰与传送带同速）；向左移动的位移为：s2=at22=×5×0.42=0.4m，所以两颗子弹射中木块的时间间隔内，木块总位移S0=S1﹣S2=0.5m方向向右第16颗子弹击中前，木块向右移动的位移为：s=15×0.5m=7.5m，第16颗子弹击中后，木块将会再向右先移动0.9m，总位移为0.9m+7.5=8.4m＞8.3m木块将从B端落下．所以木块在传送带上最多能被16颗子弹击中．（3）第一颗子弹击穿木块过程中产生的热量为：Q1=mv02+Mv12﹣mu2﹣Mv1′2，木块向右减速运动过程中板对传送带的位移为：s′=v1t1+s1，产生的热量为：Q2=μMgs′，木块向左加速运动过程中相对传送带的位移为：s″=v1t2﹣s2，产生的热量为：Q3=μMgs″，第16颗子弹射入后木块滑行时间为t3有：v1′t3﹣at32=0.8，解得：t3=0.4s木块与传送带的相对位移为：S=v1t3+0.8产生的热量为：Q4=μMgs，全过程中产生的热量为：Q=15（Q1+Q2+Q3）+Q1+Q4解得：Q=14155.5J；答：（1）在被第二颗子弹击中前，木块向右运动离A点的最大距离为0.9m．（2）木块在传达带上最多能被16颗子弹击中．（3）子弹、木块和传送带这一系统产生的热能是14155.5J．18.一质量为m=2kg的滑块能在倾角为θ=30°的足够长的斜面上以a=2.5m/s2匀加速下滑．如图所示，若用一水平推力F作用于滑块，使之由静止开始在t=2s内能沿斜面运动位移s=4m．求：（取g=10m/s2）（1）滑块和斜面之间的动摩擦因数μ；（2）推力F的大小．参考答案：解：（1）根据牛顿第二定律可得：mgsin30°﹣μmgcos30°=ma

解得：