山東省臨沂市臨港第一中學2021年高三物理期末試卷含解析

山東省臨沂市臨港第一中學2021年高三物理期末試卷含解析一、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1.21．如圖1所示，在O≤x≤L和2L≤x≤3L的區(qū)域內存在著勻強磁場，磁場的方向垂直于xOy平面（紙面）向里，具有一定電阻的正方形線框abcd邊長為2L，位于xOy平面內，線框的ab邊與y軸重合。令線框從t=0時刻由靜止開始沿x軸正方向做勻加速直線運動，則線框中的感應電流i（取逆時針方向的電流為正）隨時間t的函數(shù)圖象大致是圖2中的

()參考答案：A2.（單選）如圖所示，傾角為θ的斜面體c置于水平地面上，小物塊b置于斜面上，通過細繩跨過光滑的定滑輪與沙漏a連接，連接b的一段細繩與斜面平行。在a中的沙子緩慢流出的過程中，a、b、c都處于靜止狀態(tài)，下列說法錯誤的是A．b對c的摩擦力可能始終增加B．地面對c的支撐力始終變小C．c對地面的摩擦力方向始終向左D．滑輪對繩的作用力方向始終不變參考答案：D3.（單選）如圖所示，F(xiàn)1、F-2、F3恰好構成封閉的直角三角形，這三個力的合力最小的是

參考答案：B由力合成的三角形法則可以知道，

圖1中的，故合力為，

圖2中的3個力正好圍成一個三角形，故合力為0

圖3中的，故合力為，

圖4中的，故合力為，

由所對應的邊為斜邊，故最大，

所以圖3中的圍法得到的力最大4.以下說法正確的是（）A．滑動摩擦力可以對物體做正功，也可以對物體做負功，也可以對物體不做功B．電荷在電勢高的地方，電勢能大，電荷在電勢低的地方，電勢能小C．安培力、磁場、電流必須兩兩垂直D．電動勢越大，說明非靜電力在電源內部把正電荷從電源負極移到正極所移動電荷量越多參考答案：A【考點】滑動摩擦力；電勢能．【分析】摩擦力可以做正功、負功也可以不做功；電勢能E=φq，其中三個物理量均要注意計算中要代入符號；注意安培力一定垂直于磁場和電流所決定的平面，而磁場和電流可以不垂直；電動勢表征電源把其他形式的能轉化為電能的本領大??；注意內部是非靜電力將單位正電荷從電源的負極移到電極所做的功．【解答】解：A、功取決于力和力的方向上發(fā)生的位移，故滑動摩擦力對物體可以做正功，也可以做負功，還可以不做功；故A正確；B、據(jù)電勢能公式Ep=qφ知，電勢能取決于該點的電勢和電荷，并不是只有正電荷在電場中電勢高的地方電勢能大，在電勢低的地方電勢能小，負電荷正好相反，故B錯誤．C、安培力與磁場和電流所決定的平面垂直，而電流和磁場不一定垂直；故C錯誤；D、電動勢越大，說明非靜電力在電源內部把單位電荷量從負極向正極移送時做功越多；故D錯誤；故選：A5.如圖所示為氫原子的能級示意圖，一群氫原子處于n=3的激發(fā)態(tài)，在向較低能級躍遷的過程中向外發(fā)出光子，用這些光照射逸出功為2．49eV的金屬鈉，下列說法中正確的是A．這群氫原子能發(fā)如三種頻率不同的光，其中從n=3躍遷到n=2所發(fā)出的光波長最短B．這群氫原子能發(fā)出兩種頻率不同的光，其中從n=3躍遷到n=1所發(fā)出的光頻率最高C．金屬鈉表面所發(fā)出的光電子的初動能最大值為9．60eVD．金屬鈉表面所發(fā)出的光電子的初動能最大值為11.11eV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.在光電效應試驗中，某金屬的截止頻率相應的波長為，該金屬的逸出功為______。若用波長為（<0）單色光做實驗，則其截止電壓為______。已知電子的電荷量，真空中的光速和布朗克常量分別為e、c和h。參考答案：7.如圖所示，實線是一列簡諧橫波在t1時刻的波形圖，虛線是在t2=(t1＋0.2)s時刻的波形圖．若波速為35m/s，則質點M在t1時刻的振動方向為

；若在t1到t2的時間內，M通過的路程為1m，則波速為

m/s．參考答案：向下258.一個物體靜置于光滑水平面上，外面扣一質量為M的盒子，如圖l所示。現(xiàn)給盒子一初速度v0，此后，盒子運動的v一t圖像呈周期性變化，如圖2所示。則盒內物體的質量為

。參考答案：M9.在某介質中形成一列簡諧波，t＝0時刻的波形如圖中的實線所示．若波向右傳播，零時刻剛好傳到B點，且再經(jīng)過0.6s，P點也開始起振，該列波的周期T=______s，從t＝0時刻起到P點第一次到達波峰時止，O點相對平衡位置的位移y=____________cm.參考答案：0.2

－2

10.（5分）從地面上以初速度豎直上拋一物體，相隔時間后又以初速度從地面上豎直上拋另一物體，要使、能在空中相遇，則應滿足的條件是

。參考答案：解析：在同一坐標系中作兩物體做豎直上拋運動的圖像，如圖所示。要A、B在空中相遇，必須使兩者相對于拋出點的位移相等，即要求圖線必須相交，據(jù)此可從圖中很快看出：物體最早拋出時的臨界情形是物體落地時恰好與相遇；物體最遲拋出時的臨界情形是物體拋出時恰好與相遇。故要使能在空中相遇，應滿足的條件為：。11.某小組同學嘗試用下圖所示裝置測定大氣壓強．實驗過程中溫度保持不變．最初U形管兩臂中的水銀面齊平，燒瓶中無水．當用注射器往燒瓶中注入水時，U形管兩臂中的水銀面出現(xiàn)高度差．實驗的部分數(shù)據(jù)記錄在下表中．

氣體體積V(ml)800674600531500水銀面高度差h(cm)014.025.038.045.0

（1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在右圖中畫出該實驗的h－1/V關系圖線；（2）實驗環(huán)境下的大氣壓強p0=

cmHg；

（3）如果實驗開始時氣體的熱力學溫度為T0，最終氣體的體積為500ml，現(xiàn)使U型管中的水銀面回到初始齊平狀態(tài)，應使容器中的氣體溫度降低到_________．參考答案：（1）右圖所示

（2分）（2）75（±2）

（3分）（3）

（3分）12.質子、中子和氘核的質量分別為m1、m2、m3，質子和中子結合成氘核時，發(fā)出r射線，已知普朗克恒量為h，真空中光速為c，則這個核反應的質量虧損△m=

，r射線的頻率v=

。參考答案：13.一列簡諧橫波沿+x方向傳播，波長為λ，周期為T．在t=0時刻該波的波形圖如圖甲所示，O、a、b是波上的三個質點．則圖乙可能表示

（選填“O”、“a”或“b”）質點的振動圖象；t=時刻質點a的加速度比質點b的加速度

（選填“大”或“小”）參考答案：b，小【分析】根據(jù)振動圖象讀出t=0時刻質點的位移和速度方向，再確定圖乙可能表示哪個質點的振動圖象．根據(jù)質點的位移分析加速度的大?。窘獯稹拷猓河蓤D乙知，t=0時刻質點的位移y=0，速度沿y軸正方向．根據(jù)波形平移法知，甲圖中b點的振動方向沿y軸正方向，且位移y=0，則圖乙可能表示b質點的振動圖象．t=時刻質點a到平衡位置，b到波峰，由a=﹣知，a的加速度比質點b的加速度?。蚀鸢笧椋篵，?。嶒烆}：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.某同學要測量一均勻新材料制成的圓柱體的電阻率ρ．步驟如下：（1）用游標為20分度的卡尺測量其長度如圖，由圖1可知其長度為50.15mm；（2）用螺旋測微器測量其直徑如圖，由圖2可知其直徑為4.700mm；（3）用多用電表的電阻“×10”擋，按正確的操作步驟測此圓柱體的電阻，表盤的示數(shù)如圖3，則該電阻的阻值約為220Ω．（4）該同學想用伏安法更精確地測量其電阻R，現(xiàn)有的器材及其代號和規(guī)格如下：待測圓柱體電阻R；電流表A1（量程0～4mA，內阻約50Ω）；電流表A2（量程0～10mA，內阻約30Ω）；電壓表V1（量程0～3V，內阻約10kΩ）電壓表V2（量程0～15V，內阻約25kΩ）；直流電源E（電動勢4V，內阻不計）滑動變阻器R1（阻值范圍0～15Ω，允許通過的最大電流2.0A）；滑動變阻器R2（阻值范圍0～2kΩ，允許通過的最大電流0.5A）；開關S；導線若干．為使實驗誤差較小，要求測得多組數(shù)據(jù)進行分析，請在圖4中畫出測量的電路圖，并標明所用器材的代號．（5）若該同學用伏安法跟用多用電表測量得到的R測量值幾乎相等，由此可估算此圓柱體材料的電阻率約為ρ=7.6×10﹣2Ω?m．（保留2位有效數(shù)字）參考答案：考點：伏安法測電阻；測定金屬的電阻率．專題：實驗題；壓軸題；恒定電流專題．分析：（1）20分度游標卡尺游標每一分度表示長度為0.05mm，由主尺讀出整毫米數(shù)，根據(jù)游標尺上第幾條刻度線與主尺對齊，讀出毫米的小數(shù)部分．（2）螺旋測微器固定刻度最小分度為1mm，可動刻度每一分度表示0.01mm，由固定刻度讀出整毫米數(shù)包括半毫米數(shù)，由可動刻度讀出毫米的小數(shù)部分．（3）電阻的測量值=指針指示值×倍率．（4）電路分為測量電路和控制電路兩部分．測量電路采用伏安法．根據(jù)電壓表、電流表與待測電阻阻值倍數(shù)關系，選擇電流表外接法．變阻器若選擇R2，估算電路中最小電流，未超過電流表的量程，可選擇限流式接法．解答：解：（1）主尺讀數(shù)為50mm，游標上第3條刻度線與主尺對齊，讀數(shù)為3×0.05mm=0.15mm，則長度為50.15mm．

（2）螺旋測微器固定刻度讀數(shù)為4.5mm，可動刻度讀數(shù)為0.200mm，則直徑為4.700mm．

（3）電阻的阻值R=22×10Ω=220Ω

（4）電源電動為4V，電壓表選V1．電阻中最大電流約為

Imax≈==16mA

則電流表選A2．

因為=≈50，=≈7，則＞

故選擇電流表外接法．

當變阻器選擇R2，采用限流式接法時，電路中電流的最小值約為

Imin=≈1.8mA，則變阻器選擇R2，采用限流式接法．（5）由電阻定律R=，S=

代入解得ρ=7.6×10﹣2Ω?m．本題答案是（1）50.15

（2）4.700

（3）220

（4）電路圖如圖所示．

（5）7.6×10﹣2．點評：測量電阻最基本的原理是伏安法，電路可分為測量電路和控制電路兩部分設計．測量電路要求精確，誤差小，可根據(jù)電壓表、電流表與待測電阻阻值倍數(shù)關系，選擇電流表內、外接法．控制電路關鍵是變阻器的分壓式接法或限流式接法．在兩種方法都能用的情況下，為了減小能耗，選擇限流式接法．15.某同學利用透明直尺和光電計時器來驗證機械能守恒定律，實驗的簡易示意圖如圖甲所示，當有不透光物體從光電門間通過時，光電計時器就可以顯示物體的擋光時間。光電門傳感器可測的最短時間為0.01ms。將擋光效果較好的黑色磁帶（寬度為d）貼在透明直尺上，從一定高度由靜止釋放，并使其豎直通過光電門。某同學測得各段黑色磁帶通過光電門的時間△ti與圖中所示的高度差△hi，并將部分數(shù)據(jù)進行了處理，結果如下表所示。（取g＝9.8m/s2，注：表格中M為直尺質量）次數(shù)?ti（10-3s）(m·s-1)?Eki=?hi（m）Mg?hi11.562.85

21.463.050.59M

0.060.59M

31.373.251.22M

0.131.23M

41.303.421.79M

0.181.80M

51.253.552.25M

0.232.26M

（1）從表格中數(shù)據(jù)可知，直尺上磁帶通過光電門的瞬時速度是利用求出的，請你簡要分析該同學這樣做的理由是：

。（2）該同學用20等分的游標卡尺測量出黑色磁帶的寬度，其示數(shù)如圖乙所示，則d=_______mm。（3）根據(jù)該實驗表格數(shù)據(jù)，請在答題紙上繪出?Ek-?h圖像，由圖像可得出結論：

。參考答案：（1）瞬時速度等于極短時間或極短位移內的平均

(2分)（2）

4.45mm

（2分）（3）在誤差允許范圍內，直尺在下落過程中機械能守恒（2分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.質量為0.2kg的彈性球從空中某高度由靜止開始下落，該下落過程對應的圖象如圖所示。球與水平地面相碰后離開地面時的速度大小為碰撞前的3/4。該球受到的空氣阻力大小恒為，取=10m/s2,求：（1）彈性球受到的空氣阻力的大??；（2）彈性球第一次碰撞后反彈的最高點與彈性球從空中第一次靜止下落位置的高度差Δh。參考答案：解析：(1)由v—t圖像可知:小球下落作勻加速運動，由牛頓第二定律得：解得(2)由圖知：球落地時速度，則反彈時速度設反彈的加速度大小為a＇，由動能定理得解得由圖可得球下落的高度h2=所以高度差為h2-h1=0.625m

17.在工廠的流水線上安裝有傳送帶，用傳送帶傳送工件，可大大提高工作效率．如題圖所示，傳送帶與水平面夾角為，其上、下兩端點A、B間的距離是3.84m．傳送帶在電動機的帶動下，以4.0m/s順時針勻速運轉．現(xiàn)將質量為10kg的工件（可視為質點）輕放于傳送帶的A點，已知工件與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為，則在傳送帶將工件從A點傳送到B點過程中，g=10m/s2；求：（1）物體放上傳送帶時的加速度大?。浚?）當物體與傳送帶等速時，傳送帶立即以8m/s2加速度順時針勻減速運轉，此時物體的摩擦力大??？工件從A點傳送到B點的時間？(3)若傳送帶因故障被卡住，要使靜止工件以（1）問的加速度從A點運動到B點，則