上海市第六中學(xué)2021年高三物理期末試卷含解析

上海市第六中學(xué)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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一帶電粒子沿著垂直磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向運(yùn)動(dòng)．現(xiàn)將該磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度增大為原來(lái)的2倍，則該帶電粒子受到的洛倫茲力A．增大為原來(lái)的2倍

B．增大為原來(lái)的4倍C．減小為原來(lái)的一半

D．改變?yōu)榱銋⒖即鸢福篈2.長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕繩懸掛一個(gè)質(zhì)量為m的小球，開(kāi)始時(shí)繩豎直，小球與一個(gè)傾角

的靜止三角形物塊剛好接觸，如圖所示。現(xiàn)在用水平恒力F向左推動(dòng)三角形物塊，直至輕繩與斜面平行，此時(shí)小球的速度速度大小為V，重力加速度為g，不計(jì)所有的摩擦。則下列說(shuō)法中正確的是A.上述過(guò)程中，斜面對(duì)小球做的功等于小球增加的動(dòng)能B.上述過(guò)程中，推力F做的功為FLC.上述過(guò)程中，推力F做的功等于小球增加的機(jī)械能D.輕繩與斜面平行時(shí)，繩對(duì)小球的拉力大小為參考答案：答案：B

解析：可根據(jù)排除法做由動(dòng)能定理可知合外力做功等于動(dòng)能的變化量，對(duì)小球來(lái)說(shuō)除了斜面的的支持力還有重力對(duì)小球做功，故A選項(xiàng)錯(cuò)誤；由功能關(guān)系可知，除重力和彈簧彈力以外的力對(duì)系統(tǒng)做的功等于系統(tǒng)機(jī)械能的變化量，F(xiàn)做的功應(yīng)等于斜面和小球這一系統(tǒng)增加的機(jī)械能；故C選項(xiàng)錯(cuò)誤小球做圓周運(yùn)動(dòng)，則沿繩方向有，，故,D選項(xiàng)錯(cuò)。故選C。3.（單選）同步衛(wèi)星離地球球心的距離為r，運(yùn)行速率為v1，加速度大小為a1，地球赤道上的物體隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度大小為a2，第一宇宙速度為v2，地球半徑為R。則(

)①a1:a2=r:R ②a1:a2=R2:r2 ③v1：v2=R2:r2 ④A、①③

B、②③

C、①④

D、②④參考答案：C4.關(guān)于物體做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)的超重、失重現(xiàn)象，下列說(shuō)法中正確的是A．汽車(chē)駛過(guò)凸形橋最高點(diǎn)時(shí)駕駛員處于失重狀態(tài)B．汽車(chē)駛過(guò)凹形橋最低點(diǎn)時(shí)駕駛員處于失重狀態(tài)C．在繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的航天器中的宇航員處于超重狀態(tài)D．做平拋運(yùn)動(dòng)的物體既不處于超重狀態(tài)，也不處于失重狀態(tài)參考答案：A4.（單選）如圖，質(zhì)量為m的物體A放置在質(zhì)量為M的物體B上，B與彈簧相連，它們一起在光滑水平面上做簡(jiǎn)諧振動(dòng)，振動(dòng)過(guò)程中A、B之間無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)，設(shè)彈簧的勁度系數(shù)為k，當(dāng)物體離開(kāi)平衡位置的位移為x時(shí)，A、B間摩擦力的大小等于A．0 B．kｘC．（）kｘ D．（）kｘ參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.(4分)如圖所示，在傾角為30°的斜面上，一輛動(dòng)力小車(chē)沿斜面下滑，在小車(chē)下滑的過(guò)程中，小車(chē)支架上連接著小球的輕繩恰好水平。已知小球的質(zhì)量為，則小車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度大小為

，繩對(duì)小球的拉力大小為

。

參考答案：答案：2g；7.一列向右傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)刻的波形圖如圖所示，波速大小為0.6m/s，P質(zhì)點(diǎn)的橫坐標(biāo)x=0.96m，從圖中狀態(tài)開(kāi)始計(jì)時(shí)，波源O點(diǎn)剛開(kāi)始振動(dòng)時(shí)的振動(dòng)方向

(填“y軸正方向”或“y軸負(fù)方向”)；波的周期為

s，質(zhì)點(diǎn)P經(jīng)過(guò)

s時(shí)間第二次達(dá)到波峰．參考答案：y的負(fù)方向(1分)、0.4(2分)、1.9(1分)8.放射性同位素C被考古學(xué)家稱(chēng)為“碳鐘”，它可以用來(lái)判定古生物體的年代．宇宙射線(xiàn)中高能量中子碰撞空氣中的氮原子后，就會(huì)形成很不穩(wěn)定的C，它很容易發(fā)生β衰變，變成一個(gè)新核，其半衰期為5730年．該衰變的核反應(yīng)方程式為．C的生成和衰變通常是平衡的，即生物機(jī)體中C的含量是不變的．當(dāng)生物體死亡后，機(jī)體內(nèi)C的含量將會(huì)不斷減少．若測(cè)得一具古生物遺骸中C含量只有活體中的25%，則這具遺骸距今約有11460年．參考答案：：解：根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒得，．經(jīng)過(guò)一個(gè)半衰期，有半數(shù)發(fā)生衰變，測(cè)得一古生物遺骸中的C含量只有活體中的25%，根據(jù)=得，n=2，即經(jīng)過(guò)2個(gè)半衰期，所以t=2×5730=11460年．故答案為：；

114609.如圖所示為氫原子的能級(jí)圖，n為量子數(shù)。①在氫原子的核外電子由量子數(shù)為2的軌道躍遷到量子數(shù)為3的軌道的過(guò)程中，將______(填“吸收”、“放出”)光子。②若已知普朗克常量h=6.6×10－34J·S，某金屬的逸出功為3.3eV，則該金屬的極限頻率_____________Hz。若一群處于量子數(shù)為3的激發(fā)態(tài)的氫原子在向基態(tài)躍遷過(guò)程中，有________種頻率的光子能使該金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)．參考答案：10.歷史上第一次利用加速器實(shí)現(xiàn)的核反應(yīng)，經(jīng)過(guò)加速后用動(dòng)能為0.5MeV的質(zhì)子H轟擊靜止的X，生成兩個(gè)動(dòng)能均為8.9MeV的He.（1MeV=1.6×-13J）①上述核反應(yīng)方程為_(kāi)__________。②質(zhì)量虧損為_(kāi)______________kg。參考答案：①

②11.如圖甲所示，一定質(zhì)量的理想氣體被質(zhì)量為m的活塞封閉在導(dǎo)熱良好的氣缸內(nèi)，此時(shí)活塞靜止且距離底部的高度為h，不計(jì)活塞與氣缸間的摩擦，外界大氣壓強(qiáng)為，氣缸橫截面積為S，重力加速度為g，則甲圖中封閉氣體的壓強(qiáng)P1為_(kāi)_______，若在活塞上故置質(zhì)量為m的鐵塊，活塞緩慢下滑△h后再次靜止，如圖乙所示，則△h為_(kāi)_______.參考答案：

(1).

(2).【詳解】(1).甲圖氣體內(nèi)部壓強(qiáng)為P1，活塞靜止，，所以(2).圖乙中，活塞下滑后再次靜止，,氣體發(fā)生的是等溫變化，又玻意耳定律：,故12.某容器中的空氣被光滑活塞封住，容器和活塞絕熱性能良好，空氣可視為理想氣體。初始時(shí)容器中空氣的溫度與外界相同，壓強(qiáng)大于外界?，F(xiàn)使活塞緩慢移動(dòng)，直至容器中的空氣壓強(qiáng)與外界相同。此時(shí)，容器中空氣的溫度__________（填“高于”“低于”或“等于”）外界溫度，容器中空氣的密度__________（填“大于”“小于”或“等于”）外界空氣的密度。參考答案：

(1).低于

(2).大于【詳解】由題意可知，容器與活塞絕熱性能良好，容器內(nèi)氣體與外界不發(fā)生熱交換，故，但活塞移動(dòng)的過(guò)程中，容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)減小，則容器內(nèi)氣體正在膨脹，體積增大，氣體對(duì)外界做功，即，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知：，故容器內(nèi)氣體內(nèi)能減小，溫度降低，低于外界溫度。最終容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)和外界氣體壓強(qiáng)相同，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程：又，m為容器內(nèi)氣體質(zhì)量聯(lián)立得：取容器外界質(zhì)量也為m的一部分氣體，由于容器內(nèi)溫度T低于外界溫度，故容器內(nèi)氣體密度大于外界。故本題答案為：低于；大于。13.某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖1所示的實(shí)驗(yàn)電路測(cè)量電壓表的內(nèi)阻和電阻絲的電阻，實(shí)驗(yàn)室提供的器材有：兩節(jié)干電池、電阻箱R0、粗細(xì)均勻的電阻絲、與電阻絲接觸良好的滑動(dòng)觸頭P、開(kāi)關(guān)、靈敏電流計(jì)（靈敏電流計(jì)的零刻度在表盤(pán)正中央）、待測(cè)電壓表、導(dǎo)線(xiàn)。他進(jìn)行了下列實(shí)驗(yàn)操作：（1）按原理圖1將如圖2所示的實(shí)物圖連接成完整電路，請(qǐng)你幫他完成實(shí)物連線(xiàn)_______；（2）先將電阻箱的阻值調(diào)至最大，將滑動(dòng)觸頭P移至電阻絲的正中間位置；（3）閉合開(kāi)關(guān)K，將電阻箱的阻值逐漸減小，當(dāng)電阻箱的阻值為R0時(shí)，靈敏電流計(jì)示數(shù)為0，可知電壓表內(nèi)阻RV＝_________；（4）將電阻箱的阻值調(diào)至0，將cd導(dǎo)線(xiàn)斷開(kāi)，然后將滑動(dòng)觸頭P移至最左端。此時(shí)電壓表的示數(shù)為U，靈敏電流計(jì)的示數(shù)為I，則電阻絲的電阻為_(kāi)____________，測(cè)得的電阻值______________（填“偏大”“偏小”或“準(zhǔn)確”）。參考答案：

(1).電路連線(xiàn)如圖:

(2).R0

(3).

(4).偏大【詳解】（1）電路連線(xiàn)如圖：（3）靈敏電流計(jì)的示數(shù)為0時(shí)，說(shuō)明電壓表和電阻箱分壓之比與電阻絲右邊和左邊電阻分壓相等，故；（4）將電阻箱的阻值調(diào)至0，將cd導(dǎo)線(xiàn)斷開(kāi)，將滑動(dòng)觸頭P移至最左端后，電阻絲的全部電阻與靈敏電流計(jì)串聯(lián)，電壓表測(cè)量的是靈敏電流計(jì)和電阻絲的總電壓，電阻絲電阻的測(cè)量值，因?yàn)椴捎昧藘?nèi)接法，，故電阻的測(cè)量值偏大。三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（8分）一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B變?yōu)闋顟B(tài)C，其中AB過(guò)程為等壓變化，BC過(guò)程為等容變化。已知VA=0.3m3，TA=TB=300K、TB=400K。（1）求氣體在狀態(tài)B時(shí)的體積。（2）說(shuō)明BC過(guò)程壓強(qiáng)變化的微觀原因（3）沒(méi)AB過(guò)程氣體吸收熱量為Q，BC過(guò)氣體

放出熱量為Q2，比較Q1、Q2的大小說(shuō)明原因。參考答案：解析：（1）設(shè)氣體在B狀態(tài)時(shí)的體積為VB，由蓋--呂薩克定律得，，代入數(shù)據(jù)得。(2)微觀原因：氣體體積不變，分子密集程度不變，溫度變小，氣體分子平均動(dòng)能減小，導(dǎo)致氣體壓強(qiáng)減小。(3)大于；因?yàn)門(mén)A=TB，故AB增加的內(nèi)能與BC減小的內(nèi)能相同，而AB過(guò)程氣體對(duì)外做正功，BC過(guò)程氣體不做功，由熱力學(xué)第一定律可知大于?？键c(diǎn)：壓強(qiáng)的微觀意義、理想氣體狀態(tài)方程、熱力學(xué)第一定律15.（7分）如圖所示，一束光從空氣射入玻璃中，MN為空氣與玻璃的分界面．試判斷玻璃在圖中哪個(gè)區(qū)域內(nèi)（Ⅰ或Ⅱ）？簡(jiǎn)要說(shuō)明理由．并在入射光線(xiàn)和反射光線(xiàn)上標(biāo)出箭頭。參考答案：當(dāng)光由空氣射入玻璃中時(shí)，根據(jù)折射定律

=n，因n>1，所以i>γ，即當(dāng)光由空氣射入玻璃中時(shí)，入射角應(yīng)該大于折射角．如圖，在圖中作出法線(xiàn)，比較角度i和γ的大小，即可得出玻璃介質(zhì)應(yīng)在區(qū)域?內(nèi)．箭頭如圖所示．（7分）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.（15分）如圖所示，光滑的平行水平金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距L，在M點(diǎn)和P點(diǎn)間連接一個(gè)阻值為R的電阻，在兩導(dǎo)軌間cdfe矩形區(qū)域內(nèi)有垂直導(dǎo)軌平面豎直向上、寬為d的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。一質(zhì)量為m、電阻為r、長(zhǎng)度也剛好為L(zhǎng)的導(dǎo)體棒ab垂直擱在導(dǎo)軌上，與磁場(chǎng)左邊界相距d0。現(xiàn)用一個(gè)水平向右的力F拉棒ab，使它由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，棒ab離開(kāi)磁場(chǎng)前已做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，棒ab與導(dǎo)軌始終保持良好接觸，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，F(xiàn)隨ab與初始位置的距離x變化的情況如圖，F(xiàn)0已知。求：

（1）棒ab離開(kāi)磁場(chǎng)右邊界時(shí)的速度。

（2）棒ab通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中整個(gè)回路產(chǎn)生的焦耳熱。

（3）試證明：棒ab通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中，通過(guò)電阻R的電量與拉力F的大小無(wú)關(guān)。參考答案：

解析：（1）設(shè)離開(kāi)右邊界時(shí)棒ab速度為，則有

1分

1分

對(duì)棒有：

1分

解得：

1分

（2）在ab棒運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過(guò)程中，根據(jù)動(dòng)能定理：

2分

2分

由功能關(guān)系：

解得：

2分

（3），

2分

，

1分

1分

通過(guò)電阻R的電量與拉力F的大小無(wú)關(guān)

1分17.如圖所示，兩塊足夠大的平行金屬板a、b豎直放置，板間有場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)，兩板距離為d，今有一帶正電微粒從a板下邊緣以初速度v0豎直向上射入板間，當(dāng)它飛到b板時(shí)，速度大小不變，而方向變?yōu)樗椒较?，且剛好從高度也為d的狹縫穿過(guò)b板而進(jìn)入bc區(qū)域，bc區(qū)域的寬度也為d，所加電場(chǎng)大小為E，方向豎直向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度，方向垂直紙面向里。求：（1）微粒的帶電量q；（2）微粒穿出bc區(qū)域的位置到a板下邊緣的豎直距離L（用d表示）；（3）微粒在ab、bc區(qū)域中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間t（用d、v0表示）。參考答案：（1）

（2）

（3）解析：（1）微粒在電場(chǎng)中受水平向右的電場(chǎng)力和豎直向下的重力，其運(yùn)動(dòng)分解為水平和豎直的勻變速運(yùn)動(dòng)，水平方向加速度a=，（2分）又

，（2分）得

（1分）（由a=，，得，同樣給5分）（2）微粒進(jìn)入bc區(qū)域中由于電場(chǎng)力與重力平衡，微粒在洛侖茲力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，（1分）又，d=（2分）得圓周半徑r=2d，（2分）微粒剛進(jìn)入bc時(shí)洛倫茲力方向向上，逆時(shí)針偏轉(zhuǎn)，軌跡如圖所示。設(shè)圓心角為θ，由幾何關(guān)系得sinθ=，

（1分）即θ=30°

（1分）微粒穿出bc區(qū)域的位置到a板下邊緣的豎直距離L=d+r（1-cos30°）=（3）d

（2分）（3）微粒在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為，

（2分）磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間，

（2分）在ab、bc區(qū)域中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為=

（1分）18.如圖甲所示，可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊A、B放在傾角為37°、長(zhǎng)L=2m的固定斜面上，斜面處在某一電場(chǎng)中，電場(chǎng)強(qiáng)度方向沿斜面向上，場(chǎng)強(qiáng)大小與到斜面底端O的距離關(guān)系如圖乙所示，物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5．A與B緊靠在一起，物塊的質(zhì)量分別為mA=0.8kg、mB=0.4kg．其中A不帶電，B的帶電量為qB=+4×10﹣5C，且保持不變．開(kāi)始時(shí)兩個(gè)物塊均能保持靜止，且與斜面間均無(wú)摩擦力作用．現(xiàn)給A施加一平行于斜面向上的力F，使A在斜面上作加速度大小為a=2m/s2的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)．經(jīng)過(guò)時(shí)間t0物體A、B分離并且力F變?yōu)楹懔Γ螅海?）未施加力F時(shí)物塊B與原點(diǎn)O的距離；（2）t0時(shí)間內(nèi)A上滑的距離；（3）t0時(shí)間內(nèi)電場(chǎng)力做的功．參考答案：考點(diǎn)：