山西省临汾市北平中学2020年高三物理上学期期末试卷含解析.docx

山西省临汾市北平中学2020年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. 如图所示，竖直放置的两根平行金属导轨之间接有定值电阻R，质量不能忽略的金属棒与两导轨始终保持垂直并接触良好且无摩擦，棒与导轨的电阻均不计，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直，棒在竖直向上的恒力F作用下加速上升的一段时间内，力F做的功与电阻R上放出的热量的代数和等于A．棒的机械能增加量                                     B．棒的动能增加量      C．棒的重力势能增加量                                D．安培力做的功参考答案：A2. 水平面上甲、乙两物体，在某时刻动能相同，它们仅在摩擦力作用下停下来图中的a、b分别表示甲、乙两物体的动能E和位移s的图象，则：    A．若甲、乙两物体与水平面动摩擦因数相同，则甲的质量较大B．若甲、乙两物体与水平面动摩擦因数相同，则乙的质量较大C．若甲、乙质量相同，则甲与地面间的动摩擦因数较大D．若甲、乙质量相同，则乙与地面间的动摩擦因数较大参考答案：AC3. （单选）如图所示，光滑水平面上有大小相同的A、B两球在同一直线上运动.两球质量mB=2mA，规定向右为正向，A、B两球的动量均为6 kg·m/s，运动中两球发生碰撞，碰后A球的动量增量为－4 kg·m/s.则 A.左方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为2∶5B.左方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为1∶10C.右方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为2∶5D.右方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为1∶10参考答案：A4. （单选）光滑水平面上有一物体，受到水平拉力F作用由静止开始沿直线运动，它的速度v随时间t变化的规律是（式中k为常量）。

关于物体的运动及拉力F做功情况，下列说法正确的是    A．物体做匀加速直线运动    B．物体做加速度增大的加速运动    C．每经连续相等时间，拉力F做功大小相等    D．每经连续相等位移，拉力F做功大小相等参考答案：B5. （单选题）已知湖水深度为20m，湖底水温为4℃，水面温度为17℃，大气压强为1.0×105Pa当一气泡从湖底缓慢升到水面时，其体积约为原来的(取g＝10m/s2，ρ＝1.0×103kg/m3)（       ）A  12.8倍 B   8.5倍 C   3.1倍    D   2.1倍参考答案：C二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 如图所示为氢原子的能级图，n为量子数在氢原子核外电子由量子数为2的轨道跃迁到量子数为3的轨道的过程中，将        （填“吸收”或“放出”）光子若该光子恰能使某金属产生光电效应，则一群处于量子数为4的激发态的氢原子在向基态跃迁过程中，有      种频率的光子能使该金属产生光电效应参考答案：吸收    57. （6分）为了估算水库中水的体积，可取一瓶无毒的放射性同位素的水溶液，测得瓶内溶液每分钟衰变6×107次，已知这种同位素的半衰期为2天，现将这瓶溶液倒入水库，8天后可以认为溶液已均匀分布在水库里，这时取1立方米水库的水样，测的水样每分钟衰变20次，由此可知水库中水的体积约为            m3（保留二位有效数字）。

参考答案：     8. 12．如图所示，A、B为不同金属制成的正方形线框，导线粗细相同， A的边长是B的2倍，A的密度是B的1/2，A的电阻是B的4倍当它们的下边在同一高度竖直下落，垂直进入如图所示的磁场时，A框恰能匀速下落，那么；（1）B框进入磁场过程将作        运动（填“匀速”“加速”“减速”）；（2）两线框全部进入磁场的过程中，A、B两线框消耗的电能之比为          参考答案：9. 某三相交流发电机的相电压为380V，给负载供电的电路如图所示（图中R表示负载，L表示发电机线圈），此发电机绕组是      连接，负载是      连接，每相负载的工作电压是       V.参考答案：10. 某同学设计了只用一把刻度尺作为测量工具测量动摩擦因数的实验，主要设计思路为:用同种材料制作的两个平直木板，一木板放在水平面上，另一木板放在斜面上，两木板间用短小光滑圆弧形曲面连接，如图所示；实验中让一小滑块从斜面上木板的某点P由静止释放，小滑块最终滑到水平上木板的某点Q停下来短小光滑圆弧形曲面可使小滑块经过时，速度大 小不变，方向由沿斜面方向变为沿水平方向   若实验要求测量长度的次数最少，你认为应测量下列哪些物理量______(填选项前的字母序号），小滑块与木板间动摩擦因数μ的计算公式为_________(用你选取的物理量对应的符号表达)。

A.P点距地面的高度HB.P点到斜面底端的水平距离LC.斜面底端到Q点的距离XD.P点到Q点的水平距离S参考答案：    (1). AD    (2). 【详解】由能量关系可知：（其中S1和x分别是斜面的长度和水平面的长度，S是P点在水平面上的投影到Q点的距离；H是斜面的高度），解得 ，则需要测量：P点距地面的高度H和 P点到Q点的水平距离S小滑块与木板间动摩擦因数的计算公式为.11. 如图为“用DIS（位移传感器、数据采集器、计算机）研究加速度和力的关系”的实验装置1）在该实验中必须采用控制变量法，应保持___________不变，用钩码所受的重力作为___________，用DIS测小车的加速度2）改变所挂钩码的数量，多次重复测量在某次实验中根据测得的多组数据可画出a-F关系图线（如图所示）此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是（  ）A．小车与轨道之间存在摩擦           B.导轨保持了水平状态C．所挂钩码的总质量太大          D.所用小车的质量太大参考答案：（1）小车的总质量，小车所受外（2）C12. 在实验室内较精准地测量到的双衰变事例是在1987年公布的，在进行了7960小时的实验后，以68%的置信度认出发生的36个双衰变事例，已知静止的发生双衰变时，将释放出两个电子和两个中微子（中微子的质量数和电荷数都为零），同时转变成一个新核X，则X核的中子数为     ；若衰变过程释放的核能是E，真空中的光速为c，则衰变过程的质量亏损是       ．参考答案：13. 如图所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t＝0时刻的波形。

已知x＝0处的质点振动周期为0.2s，该简谐波的波速为_____m/s，x＝2m处的质点在0.15s时偏离平衡位置的位移为_____cm参考答案：    (1). 20    (2). －10【分析】由图读出波长，由公式求出波速；波向x轴正方向传播，运用波形的平移法判断质点在0.15s时的位置，即可求出其位移；【详解】由题可知波形周期为：，波长为：，根据公式可知波速为：；，由波形图可知经过，x＝2m处的质点处于波谷处，则此时刻偏离平衡位置的位移为点睛】本题由波动图象读出波长、周期求出波速，同时注意波形的平移法是波的图象中常用的方法，要熟练掌握三、 简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. （6分）如图所示，在水平光滑直导轨上，静止着三个质量均为的相同小球、、，现让球以的速度向着球运动，、两球碰撞后黏合在一起，两球继续向右运动并跟球碰撞，球的最终速度.①、两球跟球相碰前的共同速度多大？②两次碰撞过程中一共损失了多少动能？参考答案：解析：①A、B相碰满足动量守恒（1分）     得两球跟C球相碰前的速度v1=1m/s（1分）     ②两球与C碰撞同样满足动量守恒（1分）     得两球碰后的速度v2=0.5m/s，（1分）     两次碰撞损失的动能（2分）15. （2013?黄冈模拟）某种材料的三棱镜截面ABC如图所示，底边BC水平且镀银，其中∠A=90°，∠B=60°，一束竖直向下的光束从AB边上的M点入射，经过BC面反射后，从AC边上的N点平行于BC边射出，且MN连线平行于BC．求：（Ⅰ）光线在M点的折射角；（Ⅱ）三棱镜的折射率．（可用根式表示）参考答案：（Ⅰ）光线在M点的折射角是15°；（Ⅱ）三棱镜的折射率是．考点： 光的折射定律．专题： 光的折射专题．分析： （Ⅰ）由几何知识求出光线在M点的入射角和折射角．（Ⅱ）运用折射定律求解三棱镜的折射率．解答： 解：（Ⅰ）如图，∠A=90°，∠B=60°，∠C=30°．由题意可得∠1=∠2=60°，∠NMQ=30°，∠MNQ=60°．根据折射定律，可得：∠PMQ=∠PNQ．根据反射定律，可得：∠PMN=∠PNM．即为：∠NMQ+∠PMQ=∠MNQ﹣∠PNQ．故折射角∠PMQ=15°（Ⅱ）折射率n= = 答：（Ⅰ）光线在M点的折射角是15°；（Ⅱ）三棱镜的折射率是．点评： 本题是几何光学问题，作出光路图，运用几何知识求出入射角和折射角是解题的关键之处，即能很容易解决此类问题．　四、计算题：本题共3小题，共计47分16. 如图所示，两端开口、粗细均匀的长直U形玻璃管内由两段水银柱封闭着长度为15cm的空气柱，气体温度为300K时，空气柱在U形管的左侧．（i）若保持气体的温度不变，从左侧开口处缓慢地注入25cm长的水银柱，管内的空气柱长为多少？（ii）为了使空气柱的长度恢复到15cm，且回到原位置，可以向U形管内再注入一些水银，并改变气体的温度，应从哪一侧注入长度为多少的水银柱？气体的温度变为多少？（大气压强P0=75cmHg，图中标注的长度单位均为cm）参考答案：解：（ⅰ）由于气柱上面的水银柱的长度是25cm，所以右侧水银柱的液面的高度比气柱的下表面高25cm，所以右侧的水银柱的总长度是25+5=30cm，试管的下面与右侧段的水银柱的总长45cm，所以在左侧注入25cm长的水银后，设有长度为x的水银处于底部水平管中，则 50﹣x=45解得 x=5cm即5cm水银处于底部的水平管中，末态压强为75+（25+25）﹣5=120cmHg，由玻意耳定律p1V1=p2V2代入数据，解得：L2=12.5cm （ⅱ）由水银柱的平衡条件可知需要也向右侧注入25cm长的水银柱才能使空气柱回到A、B之间．这时空气柱的压强为：P3=（75+50）cmHg=125cmHg由查理定律，有： =解得T3=375K答：（1）管内空气柱长度为12.5cm；（2）应从右侧管口注入25cm的水银柱，气体的温度变为375K．【考点】理想气体的状态方程；封闭气体压强．【专题】理想气体状态方程专题．【分析】（1）由于下面的一部分水银柱总长只有45cm，所以在左侧缓慢加入25cm长水银柱后，左侧竖直管中只可能保留45cm长的水银柱．分析封闭气体的初态和末态的压强和体积，由玻意耳定律列方程求解稳定时管内的空气柱长度．（2）再从右侧加25cm高的水银柱可以使空气柱回到A、B之间；根据理想气体状态方程列式求解即可．17. (12分)如图，水平地面上的矩形箱子内有一倾角为的固定斜面，斜面上放一质量为m的光滑球。

静止时，箱子顶部与球接触但无压力箱子由静止开始向右做匀加速运动，然后改做加速度大小为a的匀减速运动直至静止，经过的总路程为s，运动过程中的最大速度为v1)求箱子加速阶段的加速度大小a'。