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2021-2022年高三下学期毕业班联考 物理试题 含解析

2021-03-14 来源:爱问旅游网
2021年高三下学期毕业班联考 物理试题 含解析

一、选择题(每小题6分,共30分。每小题给出的四个选项中,只有一个选项是正确的) 1.下列说法正确的是( )

A.天然放射现象说明原子具有核式结构

B.20个原子核经过一个半衰期后,还有10个未发生衰变

C.一群处于能级的氢原子向低能级跃迁,最多可释放出3种频率的光子 D.是核裂变反应方程

2.我国发射“神州九号”飞船与“天宫一号”实现空中对接,对接前分别在如图所示的圆形轨道上做匀速圆周运动。则( )

A.“神舟九号”加速度较大 B.“神舟九号”速度较小

C.“神舟九号”周期较长 D.“神舟九号”速度大于第一宇宙速度

【答案】A

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【解析】

Mmv242m2r得加速度,试题分析:根据G2mam,由图知,神舟九号的轨道半径小故加速度rrT大,速度大,周期小,所以A正确;B错误;C错误;第一宇宙速度,神舟九号的轨道半径大于地球的半径R,故其速度小于第一宇宙速度,所以D错误。 考点:本题考查天体运动

3.“蛟龙号”深潜器在某次实验中下潜的速度-时间图像如图所示,则( )

A.深潜器运动的最大加速度是2.0 m/s2 B.下潜的最大深度为360m C.在内的平均速度大小为

D.深潜器在6-8min内处于失重状态

4.如图所示,、两束不同频率的单色细光束,以不同的入射角从空气斜射入玻璃三棱镜中,出射光恰好合为一束。则( )

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A.在同种介质中b光的速度较大

B.两束光从同种玻璃射向空气时,b光发生全反射的临界角较大 C.用同一装置进行双缝干涉实验,光的条纹间距较大

D.用、两束光分别照射甲、乙两种金属均能发生光电效应,光电子的最大初动能相同,金属甲的逸出功较大

5.高空“蹦极”是勇敢者的游戏。蹦极运动员将弹性长绳(质量忽略不计)的一端系在双脚上,另一端固定在高处的跳台上,运动员无初速地从跳台上落下。若不计空气阻力,则( )

A.弹性绳开始伸直时,运动员的速度最大

B.从弹性绳开始伸直到最低点的过程中,运动员的重力势能与弹性绳的弹性势能之和不断增大 C.整个下落过程中,重力对运动员的冲量与弹性绳弹力对运动员的冲量相同 D.整个下落过程中,重力对运动员所做的功等于运动员克服弹性绳弹力所做的功 【答案】D 【解析】

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试题分析:由题意知,运动员的加速度等于零时速度最大,即当弹性绳弹力等于重力时,速度最大,所以A错误;运动员在运动的过程中,重力势能、动能、弹性势能三者之和保持不变,从弹性绳开始伸直到最低点的过程中,动能先增大后减小,故动员的重力势能与弹性绳的弹性势能之和先减小后增大,所以B错误;根据动量定理知,故重力对运动员的冲量与弹性绳弹力对运动员的冲量不相同,一正一负,所以C错误;根据能量守恒可知整个下落过程中,减少的重力势能全部转化为弹性势能,所以D正确。 考点:本题考查能量守恒、动量定理

二、选择题(每小题6分,共18分。每小题给出的四个选项中,都有多个选项是正确的。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错或不答的得0分 )

6.如图所示,实线为某电场的电场线,虚线为电子仅在电场力作用下的运动轨迹, a、b为轨迹上两点,则( )

A.在a、b点的加速度 aavb D.在a、b点的电势能Epa>Epb

7.a、b、c是某弹性绳上的三个质点,沿绳建立x坐标轴。一简谐横波正在沿x轴的正方向传播,振源的

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周期T=0.4s,t=0.2s时的波形如图所示,则( )

A.波速为

B.质点开始振动时,速度方向沿正方向 C.时,质点处于波峰

D.0到0.5s内,质点通过的路程为

8.如图所示,单匝矩形闭合导线框全部处于水平方向的匀强磁场中,线框面积为,电阻为。线框绕与边重合的竖直固定转轴以角速度从中性面开始匀速转动,线框转过时的感应电流为,下列说法正确的是( )

A.线框中感应电流的有效值为

B.线框转动过程中穿过线框的磁通量的最大值为

C.从中性面开始转过的过程中,通过导线横截面的电荷量为 D.线框转一周的过程中,产生的热量为 【答案】BC

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【解析】

试题分析:根据法拉第电磁感应定律可得产生的电动势,电流,线框

第Ⅱ卷

9.(18分)(1)如图所示为一块长为a,宽为b,厚为c的金属霍尔元件放在直角坐标系中,电流为I,方向沿x轴正方向,强度为B的匀强磁场沿y轴正方向,单位体积内自由电子数为,自由电子的电量为e,与z轴垂直的两个侧面有稳定的霍尔电压。则 电势高(填“上表面”或“下表面”),霍尔电压= 。

【答案】下表面 每空2分 【解析】

试题分析:根据左手定则可判断自由电子受向上的洛伦兹力,所以上表面电势低,下表面电势高;当自由电子受电场力与洛伦兹力相等时,上下表面间电压稳定,,联立解得。考点:本题考查霍尔元件

(2)某同学为探究“合力做功与物体动能改变的关系”,设计了如下实验,他的操作步骤是:

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A.按如图摆好实验装置,

B.将质量M=0.20 kg的小车拉到打点计时器附近,并按住小车, C.在总质量m分别为10 g、30 g、50 g的三种 钩码中,挑选了一个质量为50 g的钩码挂在拉线 的挂钩上,

D.接通打点计时器的电源(电源频率为f=50 Hz), 然后释放小车,打出一条纸带。

①多次重复实验,从中挑选一条点迹清晰的纸带如图所示。把打下的第一点记作“0”,然后依次取若干个计数点,相邻计数点间还有4个点未画出,用毫米刻度尺测得各计数点到0点距离分别为d1=0.0075 m,d2=0.03001m,d3=0.0675 m,d4=0.1200 m,d5=0.1875m,d6=0.2700 m,他把钩码重力(当地重力加速度g=9.8 m/s2)作为小车所受合力算出打下“0”点到打下“5”点合力做功。则合力做功=______ ,小车动能的改变量=______(结果保留三位有效数字)。

② 此次实验探究的结果,他没能得到“合力对物体做的功等于物体动能的增量”,且误差很大,显然,在实验探究过程中忽视了各种产生误差的因素。请你根据该同学的实验装置和操作过程帮助分析一下,造成较大误差的主要原因是 ; 。(写出两条即可) 【答案】(0.0919 0.0563 每空2分 (小车与桌面之间存在摩擦力 钩码质量没有远小于小车质量 每条1分 【解析】

试题分析:(根据功的公式,代入数据解得:W=0.0919J;打点5时的速度,T=0.1s,小车动能的变化量;②产生误差的原因,小车与桌面间有摩擦,使得一部分重力势能转化为内能,动能的增加,漏掉钩码的动能,即钩码质量没有远小于小车质量。

考点:本题考查合力做功与物体动能改变的关系

(3)某研究性学习小组欲测定一节新干电池的电动势和内阻。已选用的器材有:

干电池 (电动势为1.5V,内阻很小); 电流表 (量程0~0.6A,内阻约为0.1Ω); 电压表(量程0~3 V,内阻约6kΩ); 电键一个、导线若干。

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①新电池的内阻较小,为了防止在调节滑动变阻器时造成短路,电路中用一个定值电阻R0起保护作用。实验中所用的定值电阻应选下列的 ,滑动变阻器应选下列的_______(填字母代号)。 A.定值电阻 (阻值1Ω); B.定值电阻 (阻值10Ω);

C.滑动变阻器(阻值范围0~10Ω、额定电流2A); D.滑动变阻器(阻值范围0~1k Ω、额定电流1A)。

②先用多用电表的直流电压2.5V档测电动势,将插在标有“+”插孔中的红表笔接电池的 (填“正极”或“负极”),黑表笔接在另一极上。

③根据选好的实验器材,按正确的器材连接好实验电路如图所示甲,之后接通开关,改变滑动变阻器的阻值R,读出对应的电流表的示数I和电压表的示数U,根据这些数据画出U-I图线如图乙。根据图线得到电池的电动势E=________V,内电阻r=________Ω。

【答案】(A C 每空2分 (正极 2分 (1.5 0.4 每空2分 【解析】

试题分析:(由于电池内阻很小,为使电流表、电压表取值范围较大,所以保护电阻不宜太大,故选A;滑

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10.(16分)如图所示,半圆形竖直光滑轨道固定在水平地面上,轨道半径,与水平粗糙地面相切,质量的物块静止在水平地面上点,另一质量物块在点以的初速度沿地面滑向物块,与物块发生碰撞(碰撞时间极短),碰后两物块粘在一起,之后冲上半圆轨道,到最高点时,两物块对轨道的压力恰好等于两物块的重力。已知两点间距,与均可视为质点,空气阻力不计,取。求: (1)物块与刚碰后一起运动的速度; (2)物块和地面间的动摩擦因数。

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11.(18分)如图甲所示,两根足够长、电阻不计的光滑平行金属导轨相距为L1=2m,导轨平面与水平面成θ=30°角,上端连接阻值R=1.5Ω的电阻;质量为m=0.4kg、阻值r=0.5Ω的匀质金属棒ab放在两导轨上,距离导轨最上端为L2=4m,棒与导轨垂直并保持良好接触。整个装置处于一匀强磁场中,该匀强磁场方向与导轨平面垂直,磁感应强度大小随时间变化的情况如图乙所示。(g=10m/s2) (1)保持ab棒静止,在0~4s内,通过金属棒ab的电流大小和方向;

(2)为了保持ab棒静止,需要在棒的中点施加一垂直于棒且平行于导轨平面的外力F,求2s时外力F的大小和方向;

(3)5s后撤去外力,金属棒由静止开始向下滑动,滑行1.1m恰好匀速运动,求在此过程中电阻R上产生的焦耳热。

【答案】(1)1A b→a (2)1N 方向平行于导轨平面向上 (3)1.5J 【解析】

试题分析:(1)在0~4s内,由法拉第电磁感应定律: ① 由闭合电路欧姆定律: ②

根据楞次定律 方向由b→a ③ (2)当t=2s时,ab棒受到沿斜面向上的安培力

④ 对ab棒受力分析,由平衡条件:

方向平行于导轨平面向上 ⑥

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12.(20分)电视机的显像管中,电子束的偏转是用电偏和磁偏转技术实现的。如图甲所示,电子枪发射出的电子经小孔S1进入竖直放置的平行金属板M、N间,两板间所加电压为U0;经电场加速后,电子由小孔S2沿水平放置金属板P和Q的中心线射入,两板间距离和长度均为;距金属板P和Q右边缘处有一竖直放置的荧光屏;取屏上与S1、S2共线的O点为原点,向上为正方向建立x轴。已知电子的质量为m,电荷量为e,初速度可以忽略。不计电子重力和电子之间的相互作用。 (1)求电子到达小孔S2时的速度大小v;

(2)若金属板P、Q间只存在垂直于纸面向外的匀强磁场,电子恰好经过P板的右边缘飞出,求磁场的磁感应强度大小B;

(3)若金属板P和Q间只存在电场,P、Q两板间电压u随时间t的变化关系如图乙所示,单位时间内从小孔S1进入的电子个数为N。电子打在荧光屏上形成一条亮线;每个电子在板P和Q间运动的时间极短,可以认为两板间的电压恒定;忽略电场变化产生的磁场。试求在一个周期(即2t0时间)内打到荧光屏单位长度亮线上的电子个数n。

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【答案】(1) (2) (3) 【解析】

试题分析:(1)根据动能定理

① 解得: ②

(3) 设电子在偏转电场PQ中的运动时间为t,PQ间的电压为u时恰好打在极板边缘

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垂直电场方向: ⑥ 平行电场方向: ⑦ 此过程中电子的加速度大小 ⑧

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