2021年安徽省阜阳市天一私立中学高三物理下学期期末试题含解析

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1、2021年安徽省阜阳市天一私立中学高三物理下学期期末试题含解析一、 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,相距l的两小球A、B位于同一高度h(l,h均为定值).将A向B水平抛出的同时,B自由下落.A、B与地面碰撞前后,水平分速度不变,竖直分速度大小不变、方向相反.不计空气阻力及小球与地面碰撞的时间,则(A) 当时,A、B在第一次落地前相碰(B) A、B在第一次落地前能否相碰,取决于A的初速度 (C)当时,B在第一次落地后又第一次刚返回最高点时相碰(D)不论 A、B是否相碰 ,两小球A、B的速度变化量始终不同参考答案:BC2. 卢瑟福提出原子的核式

2、结构模型,这一模型建立的基础是A对阴极射线的研究B天然放射现象的发现C粒子散射实验 D氢原子光谱的发现参考答案:C 较易,考查粒子散射实验的理解,要求知道选项中的四个实验事实的发现的意义。考查:理解能力。理解知识的意义,把握物理情景的本质特征,并能将知识与情景联系起来的能力。3. 图中所示为氢原子能级图,可见光的光子能量范围约为1.62eV3.11eV。下列说法正确的是 A大量处在n3的高能级的氢原子向n=3能级跃迁时,发出的光有一部分是可见光B大量处在n=3的氢原子向n=2能级跃迁时,发出的光是紫外线C大量处在n=3能级的氢原子向n=1能级跃迁时,发出的光都应具有显著的热效应D处在n=3能级

3、的氢原子吸收任意频率的紫外线光子都能发生电离 参考答案:D解析:在n3的高能级的氢原子向n=3能级跃迁时,发出的光子能量最大为1.51eV,小于可见光的光子能量,A错误;在n=3的氢原子向n=2能级跃迁时,发出的光子能量是1.89eV,小于紫光的能量3.11eV,不是紫外线,B错误;在n=3能级的氢原子向n=1能级跃迁时,发出的光子能量是12.09eV,大于紫光的能量3.11eV,而红外线具有显著的热效应,C错误;处在n=3能级的氢原子要发生电离需要吸收大于1.51eV的能量,而可见光的光子能量的最小值大于1.51eV,所以所有可见光都能使它发生电离,D正确。答案D。4. 环型对撞机是研究高能

4、粒子的重要装置正、负离子由静止经过电压为U的直线加速器加速后,沿圆环切线方向注入对撞机的真空环状空腔内,空腔内存在着与圆环平面垂直的匀强磁场,磁感应强度大小为 B两种带电粒子将被局限在环状空腔内,沿相反方向做半径相等的匀速圆周运动,从而在碰撞区迎面相撞,为维持带电粒子在环状空腔中的匀速圆周运动,下列说法正确的是() A对于给定的加速电压,带电粒子的比荷越大,磁感应强度B越大 B对于给定的加速电压,带电粒子的比荷越大,磁感应强度B越小 C对于给定的带电粒子,加速电压U越大,粒子运动的周期越小 D对于给定的带电粒子,不管加速电压U多大,粒子运动的周期都不变参考答案:BC5. 如图所示,一个静止的质

5、量为m、带电量为q的带电粒子(不计重力),经电压U加速后垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中,粒子打至P点,设OPx,能够正确反应x与U之间的函数关系的是 参考答案:B二、 填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分6. 如图所示,质量为m、边长为L的等边三角形abc导线框悬挂于水平轻杆一端,离杆左端1/3处有固定转轴O,杆另一端通过细线连接地面导线框处于磁感应强度为B的匀强磁场中,且与磁场垂直当线圈中逆时针电流为I时,bc边所受安培力的大小及方向是_;接地细线对杆的拉力为_ 参考答案:BIL 向上 ; mg/27. 如图所示,阴极射线管(A为其阴极)放在蹄形磁铁的N、S两极间,射线管的B极接

6、在直流高压电源的_极.此时,荧光屏上的电子束运动轨迹_偏转(选填“向上”、“向下”或“不”).参考答案:答案:正、向下8. 如图所示,同一平面内有两根互相平行的长直导线甲和乙,通有大小均为I且方向相反的电流,a、b两点与两导线共面,其连线与导线垂直,a、b到两导线中点O的连线长度和甲乙间距离均相等已知直线电流I 产生的磁场中磁感应强度的分布规律是(K为比例系数,为某点到直导线的距离),现测得O点磁感应强度的大小为,则a点的磁感应强度大小为,乙导线单位长度受到的安培力的大小为 N参考答案: ; 9. 如图所示,两木块A和B叠放在光滑水平面上,质量分别为m和M,A与B之间的最大静摩擦力为f,B与劲

7、度系数为k的轻质弹簧连接构成弹簧振子。为使A和B在振动过程中不发生相对滑动,则它们的振幅不能大于 ,它们的最大加速度不能大于 参考答案:略 10. 放射性物质和的核衰变方程为: 方程中的X1代表的是_,X2代表的是_。 参考答案:答案:X1代表的是(或),X2代表的是(或)。 解析:根据质量数守恒、电荷数守恒,新粒子质量数为4,电荷数为2,所以该粒子应为氦原子核;新粒子质量数为0,电荷数为-1,所以该粒子应为电子。11. 如图所示,质量为m1的滑块置于光滑水平地面上,其上有一半径为R的光滑圆弧。现将质量为m2的物体从圆弧的最高点自由释放,在物体下滑过程中m1和m2的总机械能_(选填“守恒”或“

8、不守恒”),二者分离时m1、m2的速度大小之比为_。参考答案:守恒,12. 如图所示,小车的顶棚上用绳线吊一小球, 质量为m,车厢底板上放一个质量为M的木块,当小车沿水平面匀加速向右运动时,小球悬线偏离竖直方向30, 木块和车厢保持相对静止,则小车运动的加速度为-_,小球对悬线的拉力为_,木块受到的摩擦力为_。参考答案:答案: , , 13. 蛟龙号载人潜水艇是一艘由中国自行设计的载人潜水器2012年6月27日潜水深度7062.68m,这标志着我国具备了载人到达全球99%以上海域深处进行作业的能力潜水艇外壳是国产钛合金做成的,呈鸡蛋形状,舱内空间约为80m3与外界导热良好开始潜入时,舱内空气(

9、看成理想气体)的压强为latm,温度为27,水深7062.68m处的温度为4求:当蛟龙号载人潜水艇在水深7062.68m处停留足够长的时间后,舱内气体的压强为多少atm;在上述过程中舱内气体放热(填“放热”或“吸热”);从微观的角度解释舱内压强的变化:舱内空气的体积不变,分子数密度不变,温度降低,分子的平均动能减小,所以压强降低参考答案:【考点】: 热力学第一定律;理想气体的状态方程【专题】: 热力学定理专题【分析】: 舱内空气为等容变化,列出初态和末态的压强和温度,由查理定律求解舱内空气看成理想气体,其内能只跟温度有关,根据温度变化分析内能的变化,放热还是吸热气体的压强与分子的平均动能和分子

10、数密度有关,根据气体压强微观意义进行分析: 解:舱内空气为等容变化,初态:p1=1atm,T1=300K;末态:p2=?,T1=277K由查理定律得:=代入数据解得:p2=1atm=0.92atm,在上述过程中舱内气体的温度降低,内能减小,而体积不变,气体不做功,由热力学第一定律判断得知,气体放热舱内空气的体积不变,分子数密度不变,温度降低,分子的平均动能减小,所以压强降低答:舱内气体的压强为0.92atm放热舱内空气的体积不变,分子数密度不变,温度降低,分子的平均动能减小,所以压强降低【点评】: 对于气体问题,往往是气态方程和热力学第一定律的综合,关键要正确分析不变量,灵活选择状态方程三、

11、简答题:本题共2小题,每小题11分,共计22分14. (6分)小明在有关媒体上看到了由于出气孔堵塞,致使高压锅爆炸的报道后,给厂家提出了一个增加易熔片(熔点较低的合金材料)的改进建议。现在生产的高压锅已普遍增加了含有易熔片的出气孔(如图所示),试说明小明建议的物理道理。参考答案:高压锅一旦安全阀失效,锅内气压过大,锅内温度也随之升高,当温度达到易熔片的熔点时,再继续加热易熔片就会熔化,锅内气体便从放气孔喷出,使锅内气压减小,从而防止爆炸事故发生。15. (3-5模块) (5分) 有两个质量为m的均处于基态的氢原子A、B,A静止,B以速度v0与之发生碰撞己知:碰撞前后二者的速度均在一条直线上,碰

12、撞过程中部分动能有可能被某一氢原子吸收。从而该原子由基态跃迁到激发态,然后,此原子向低能级态跃迁,并发出光子如欲碰后发出一个光子,则速度v0至少需要多大?己知氢原子的基态能量为E1 (E10)。参考答案:解析:,-(1分),-(1分),-(1分)-(2分)四、计算题:本题共3小题,共计47分16. 如图所示,截面积分别为SA=1cm2、SB=0.5cm2的两个上部开口的柱形气A、B,底部通过体积可以忽略不计的细管连通,A、B两个气缸内分别有两个不计厚度的活塞,质量分别为mA=1.4kg、mB=0.7kg。A气缸内壁粗糙,活塞与气缸间的最大静摩擦力为Ff=3N;B气缸内壁光滑,且离底部2h高处有

13、一活塞销。当气缸内充有某种理想气体时,A、B中的活塞距底部均为h,此时气体温度为T0=300K,外界大气压为P0=1.0105Pa。现缓慢升高气体温度,(g取10ms2,)求: 当气缸B中的活塞刚好被活塞销卡住时,气体的温度; 当气缸A中的活塞刚要滑动时,气体的温度T2。参考答案:?T1=400K? T2=450K试题分析:此过程为等压过程,分别求出初末状态的体积,再根据列式求解即可;从B活塞到达底部,到A活塞开始运动,气体发生等容变化,根据平衡条件求出初末位置的压强,带入求解温度即可17. 如图所示,在倾角30o的斜面上放置一段凹槽B,B与斜面间的动摩擦因数,槽内靠近右侧壁处有一小球A,它到

14、凹槽内左壁侧的距离d0.10mA、B的质量都为m=2.0kg,B与斜面间的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力,不计A、B之间的摩擦,斜面足够长现同时由静止释放A、B,经过一段时间,A与B的侧壁发生碰撞,碰撞过程不损失机械能,碰撞时间极短取重力加速度g=10m/s2求:(1)A与B的左侧壁第一次发生碰撞后瞬间A、B的速度(2)在A与B的左侧壁发生第一次碰撞后到第二次碰撞前的这段时间内,A与B的左侧壁的距离最大可达到多少?参考答案:(1)A在凹槽内,B受到的滑动摩擦力=10N ,B所受重力沿斜面的分力=10N , 因为,所以B受力平衡,释放后B保持静止释放A后,A做匀加速运动,由牛顿定律和运动学规律得: (1分) (1分)解得A的加速度和碰撞前的速度分别为5m/s2,1.0 m/s (1分)A、B发生碰撞,动量守恒

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