2021届山东省威海市高三(上)期末物理试题
展开2、选择题答案必须使用2B铅笔(按填涂样例)正确填涂;非选择题答案必须使用0.5毫米黑色签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。
3、请按照题号在各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。保持卡面清洁,不折叠、不破损。
一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。在每小题给出的四个选项中只有一项是符合题目要求的。
1. 2020年新冠疫情爆发,我国科学家第一时间对病毒进行基因测序,为后续确诊提供了依据。基因测序采用放射性同位素为标记,让基因序列自动显影。下列关于放射性同位素及射线的应用说法正确的是( )
A. 射线可以用来测量钢板的厚度
B. 射线能够治疗癌症是因为癌细胞在射线照射下破坏得比健康细胞慢
C. 放射性同位素具有能量高、污染小的特点,可作为核电站燃料
D. 利用射线照射种子,会使种子的遗传基因发生变异,可培育出优良品种
【答案】D
2. 如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为4∶1,在原、副线圈的回路中分别接有阻值为R1和R2的电阻。当原线圈一侧接在正弦交流电源上,两电阻消耗的功率P1∶P2=1∶4,则两电阻的阻值R1∶R2为( )
A. 1∶4B. 4∶1C. 1∶16D. 16∶1
【答案】B
3. 下列现象可以用热力学第一定律解释的是( )
A. 两物体接触后,热量自发地从高温物体传递到低温物体
B. 蒸汽机不能把蒸汽的内能全部转化为机械能
C. 叶片搅拌绝热容器中的水,引起水温升高
D. 利用能源的过程中会发生“能量耗散”现象
【答案】C
4. 为了研究某种透明新材料的光学性质,将其压制成半圆柱形,横截面如图(a)所示。一束激光由真空沿半圆柱体的径向射入,与过O点的法线成角。CD为光传感器,用以探测光的强度。从AB面反射回来的光的强度随角变化的情况如图(b)所示。已知sin=0.8,该材料的折射率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
5. 如图所示,金属圆盘置于垂直纸面向里的匀强磁场中,其中央和边缘各引出一根导线与套在铁芯上部的线圈A相连。套在铁芯下部的线圈B引出两根导线接在两根水平导轨上,导轨上有一根金属棒ab处在垂直于纸面向外的匀强磁场中。下列说法正确的是( )
A. 圆盘顺时针匀速转动时,a点电势高于b点的电势
B. 圆盘顺时针加速转动时,ab棒受到向左安培力
C. 圆盘顺时针加速转动时,ab棒将向右运动
D. 圆盘顺时针减速转动时,a点的电势高于b点的电势
【答案】B
6. 如图所示,一列简谐横波以10m/s的速度沿x轴传播,某时刻波形如图中实线所示,经过时间波形如图中虚线所示,已知不超过半个周期。下列说法正确的是( )
A. 该波的波长为2m
B.
C. 波的传播方向沿x轴正方向
D. 时间内x=1m处的质点运动的距离为0.1m
【答案】D
7. 查德威克因发现中子而获得了1935年度的诺贝尔物理学奖。为测定中子的质量,查德威克用初速度相同的中子分别与静止的氢核和静止的氮核发生弹性正碰,实验中,他测得碰撞后的氢核与氮核的速度之比为7∶1,则中子与氢核的质量比为( )
A. 1∶1B. 6∶5C. 7∶6D. 8∶7
【答案】C
8. 太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动。当地球恰好运行到某地外行星和太阳之间,且三者几乎排成一条直线时,天文学称这种现象为“行星冲日”。已知2020年7月21日土星冲日,土星绕太阳运动的轨道半径约为地球绕太阳运动的轨道半径的9.5倍,则下一次土星冲日的时间约为( )
A. 2021年8月B. 2022年7月C. 2023年8月D. 2024年7月
【答案】A
二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
9. 一物体受到两个大小相等的共点力的作用,二者夹角为(0<<120°),合力为F,若保证两共点力的方向不变,大小均增加△F,合力变为F′。下列说法正确的是( )
A. F′与F的方向相同B. F′与F的方向不同
C. F′-F=△FD. F′-F>△F
【答案】AD
10. 如图甲所示,用不可伸长的轻质细绳拴着一小球,在竖直面内做圆周运动,不计一切阻力。小球运动到最高点时绳对小球的拉力F与小球速度的平方v2的图像如图乙所示,已知重力加速度g=10m/s2,下列说法正确的( )
A. 小球运动到最高点的最小速度为1m/s
B. 小球的质量为0.1kg
C. 细绳长为0.2m
D. 当小球在最高点的速度为m/s时,小球运动到最低点时细绳的拉力大小为7N
【答案】ABD
11. 图为一种质谱仪的示意图,由加速电场、静电分析加速电场器和磁分析器组成。已知加速电压为U,静电分析器通道内存在均匀辐射电场,磁分析器中有垂直纸面的匀强磁场(图中未画出)。两种粒子从同一位置由静止开始经加速电场加速后,在静电分析器做半径均为R的匀速圆周运动,最终打在磁分析器胶片上的同一位置P。下列说法正确的是( )
A. 粒子在静电分析器中运动时,电势能减少
B. 匀强磁场的方向垂直纸面向外
C. 两种粒子比荷一定相同
D. 粒子在静电分析器中的运动轨迹上各点的场强E大小相等,且
【答案】BC
12. 将一重为G的圆柱形工件放在“V”形槽中,如图所示,槽的两侧面与水平面的夹角相同,“V”形槽两侧面的夹角为120°。当槽的棱与水平面的夹角为30°时,工件恰好能够匀速下滑,则( )
A. 工件对槽每个侧面的压力均为
B. 工件对槽每个侧面的压力均为
C. 工件与槽间的动摩擦因数为
D. 工件与槽间的动摩擦因数为
【答案】AC
三、非选择题:本题共6小题,共60分。
13. 橡皮筋具有类似弹簧的力学性质,但在不同的拉力下,橡皮筋的横截面积会发生明显变化,小明同学猜想橡皮筋的劲度系数可能不是定值,于是他利用图甲所示装置进行探究。
请完善下列实验步骤:
(1)把橡皮筋上端固定在铁架台的横梁上,毫米刻度尺竖直固定,其“0”刻度对齐橡皮筋的上端。观察到橡皮筋自然下垂时,其下端在刻度尺上对应的位置如图乙所示,记为x0,则x0= _____________ cm;
(2)在橡皮筋下端悬挂不同质量的重物,记录橡皮筋在不同弹力下的长度;
(3)以橡皮筋的弹力F为纵轴、伸长量x为横轴建立直角坐标系,根据实验数据在坐标纸上描点,如图丙所示;
(4)请在图丙中作出F-x图像_________;
(5)观察图像,你认为小明同学应该得出的实验结论是_______________。
【答案】 (1). 4.75(473-4.78均可) (2). (3). 橡皮筋的横截面积变化较小时,劲度系数为定值,变化较大时,劲度系数逐渐增大。
14. 某实验小组要测量一段细圆柱形金属丝的电阻率,已知整根金属丝的电阻约为3Ω,电流表内阻约为0.6Ω,电压表内阻约为10kΩ。具体操作步骤如下:
(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径。为防止读数时测微螺杆发生转动,读数前应先旋紧图1所示的部件__________(选填“A”、“B”、“C”或“D”)。从图1中的示数可读出金属丝的直径d=__________mm
(2)图2是实验原理图,其中Rx为待测金属丝,R0为保护电阻。请用笔划线代替导线,将图3的实物电路补充完整_______。
(3)调节图3中P的位置,测量AP间金属丝长度L,读出电压表和电流表的示数U、I。。实验小组进行了多组测量,做出图像,如图4所示,图像并没过坐标原点,原因是A、P两点导线和金属丝的接触处由于电阻丝氧化和电阻丝表面不平整等原因导致表面存在“接触电阻”。根据图像信息可知A、P间接触电阻为_________,并求出金属丝的电阻率为 __________(结论用a、b及d表示)。
【答案】 (1). B (2). 0.410 (3). (4). b (5).
15. 汽车行驶过程中对轮胎气压进行实时自动监测,并对轮胎漏气和低气压进行报警,以确保行车安全。按照行业标准,夏季的胎压为24atm。某次启动汽车时,发现汽车电子系统报警,如图所示。左前轮胎内封闭气体的体积约为V0,为使汽车正常行驶,用电动充气泵给左前轮充气,每秒钟充入体积为、压强为1atm的气体,充气结束后发现内胎体积约膨胀了20%。汽车轮胎内气体可以视为理想气体,充气过程轮胎内气体温度无明显变化。
(1)求充气多长时间可以使轮胎内气体压强达到标准压强2.4atm;
(2)充气后,汽车长时间行驶,胎内气体的温度升高为57℃,胎内气体体积几乎不变,求此时胎内气体压强数值为多少。
【答案】(1)216s;(2)2.64atm
16. 在篮球比赛中,篮球的投出角度和速度,都会影响投篮的命中率。在某次投篮表演中,篮球出手时的速度与水平面成53°角,投球点比篮筐低0.35m,篮球以与水平面成45°的倾角准确落入篮筐,如图所示。不考虑空气阻力,重力加速度g取10m/s2,sin53°=0.8,cs53°=0.6。求:
(1)篮球出手时速度大小;
(2)投球点到篮筐的水平距离。
【答案】(1)5m/s;(2)2.1m
17. 如图为某探究活动小组设计的节能运动系统。斜面轨道倾角为,弹簧一端固定在斜面末端O点,自由端位于P点,木箱在轨道顶端Q点时,自动装货装置将质量为m的货物装入木箱,然后木箱载着货物沿轨道无初速滑下,轻弹簧被压缩至最短时,自动卸货装置立即将货物卸下,然后木箱恰好被弹回轨道顶端,再重复上述过程。已知木箱与轨道的动摩擦因数为,sin37°=0.6,cs37º=0.8。重力加速度为g。求:
(1)木箱下滑时,没碰到弹簧前,货物受到木箱作用力的大小;
(2)木箱的质量;
(3)若PQ间的距离为L,木箱在接触弹簧的过程中,木箱受到的合外力的冲量大小。
【答案】(1);(2);(3)
18. 如图所示,一质量为m、电荷量为e的正粒子(不计重力),经粒子加速器P加速后,恰好沿粒子选择器Q的中线通过。已知P的电压为U0,Q中磁感应强度大小为B,板间距离为d,极板足够长。
(1)求粒子穿出P时的速度v;
(2)求Q中磁场方向及两板间的电压U;
(3)若将P的电压变为4U0,其他条件不变,粒子不与Q中极板发生碰撞。(可参考下面提供的方法求解以下三个小题)
①求粒子在Q中运动的最小速度;
②若Q中极板长度有限,粒子能够以最大速度穿出极板,求极板长度应满足的条件;
③粒子在Q中的运动具有一定的周期性,求从粒子进入Q中开始计时,经过四分之一周期的位移大小。
【答案】(1);(2);(3)①0;②,N=1,2,3;③
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