2021届山东省菏泽市高三上学期期末考试物理试题（B）

菏泽市2020—2021学年度第一学期期末考试

高三物理试题（B）

注意事项：

1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。

2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。

3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。

一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。

1.已知氢原子从a能级跃迁到b能级时辐射波长为的光子1，从b能级跃迁到c能级时吸收波长为的光子2，已知，氢原子核外电子由a能级跃迁到c能级时，下列说法正确的是（    ）

A.核外电子运动的轨道半径减小

B.核外电子运动的动能变大

C.辐射波长为的光子

D.吸收能量为的光子

2.a、b、c三条平行光线垂直于半圆柱体玻璃砖的截面直径从空气射向玻璃砖。如图所示，光线b正好过圆心O，光线a、c从光线b的两侧对称入射，光线a、c从玻璃砖下表面进入空气后与光线b交于P、Q，则下列说法正确的是（    ）

A.玻璃对a光的折射率小于对c光的折射率

B.在相同条件下进行双缝干涉实验，a光的条纹间距比c光窄

C.a、c光分别从空气射入某种介质中，c光发生全反射时临界角较小

D.a光比c光穿过该半圆柱体玻璃砖所需时间短

3.如图甲所示，线圈中通有如图乙所示的电流，电流从a到b为正方向，那么在这段时间内，用丝线悬挂的铝环M中产生感应电流，则（    ）

A.从左向右看感应电流先逆时针后顺时针

B.感应电流的大小先减小后增加

C.铝环受到的安培力先向左后向右

D.铝环始终有收缩趋势

4.分别用频率为和的甲、乙两种单色光照射某金属，逸出光电子的最大初动能之比为，已知普朗克常量为h，真空中光速为c，电子电量为e。下列说法正确的是（    ）

A.用频率为的单色光照射该金属，单位时间内逸出的光电子数目一定较多

B.用频率为单色光照射该金属不能发生光电效应

C.甲、乙两种单色光照射该金属，只要光的强弱相同，对应的遏止电压就相同

D.该金属的逸出功为

5.一列简谐横波在时刻的图象如图甲所示，平衡位置位于处的A质点的振动图象如图乙所示，下列说法中正确的是（    ）

A.这列波沿x轴正方向传播

B.这列波的波速是

C.从开始，质点P比质点Q晚回到平衡位置

D.从到时间内，质点Q加速度越来越大

6.一定量的理想气体从状态a开始，经历三个过程、、回到原状态，其图象如图所示，下列判断正确的是（    ）

A.过程中气体内能的增加等于吸收的热量

B.过程中气体既不吸热也不放热

C.过程中气体吸收的热量大于气体内能的增加

D.a、b和c三个状态中，状态a气体的内能最小

7.如图所示，在直角三角形所在的平面内存在匀强电场，其中A点电势为，B点电势为，C点电势为。已知，边长为，D为的中点，将一点电荷放在D点，且点电荷在C点产生的场强为，则放入点电荷后，B点场强为（    ）

A. B. C. D.

8.中国第一个目标飞行器“天宫一号”再入大气层，落到南太平洋中部区域，绝大部分器件在再入大气层过程中由于空气阻力的作用烧蚀销毁，对航空活动以及地面造成危害的可能性极小。如图所示，a是“天宫一号”飞行器、b、c是地球同步卫星，此时a、b恰好相距最近。已知地球质量为M，半径为R，地球自转的角速度为，若“天宫一号”飞行器a和卫星b均逆时针方向转动，“天宫一号”飞行器a的轨道半径为r，引力常量为G，则（    ）

A.“天宫一号”飞行器a在轨运行的周期大于24小时

B.卫星c加速就一定能追上卫星b

C.从此时起再经时间a、b相距最近

D.“天宫一号”再入大气层过程机械能守恒

二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

9.如图所示，理想变压器原、副线圈分别与电阻、连接，。现通过移动滑片P来改变原线圈的匝数，使原线圈和副线圈接入电路的匝数分别为、；已知，电压表和电流表均为理想电表，已知交流电源电压瞬时值表达式为，下列说法中正确的是（    ）

A.电压表的示数为

B.电压表示数为

C.电流表的示数为

D.电阻与电阻的电功率之比为

10.2020年8月1日，中国网球巡回赛开拍，李娜任形象大使。如图，网球运动员左边底线正上方距地面高H处，将网球以速度v沿垂直球网方向水平击出，球恰好不触网且刚好落到右边底线上，球的运动可视作平抛运动，则网球在网的左右两侧场地内运动的过程中，下列说法正确的是（    ）

A.右侧速度变化量大

B.右侧速度变化的快

C.两侧的动量增量相同

D.两侧的动能增量之比为

11.如图所示，质量均为m的A、B两物体叠放在竖直弹簧上并保持静止，用大小等于的恒力F向上拉B，运动距离h时B与A分离，下列说法正确的是（    ）

A.B和A刚分离时，弹簧长度等于原长

B.在B和A分离前，它们做匀加速直线运动

C.弹簧的劲度系数等于

D.在此过程中整个系统的机械能增加

12.如图甲所示，在光滑斜面上分布着垂直于斜面的匀强磁场，以垂直于斜面向上为磁感应强度正方向，其磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示。一质量为m、电阻为R的矩形金属框从时刻由静止释放，至时刻移动的距离为L，重力加速度为g，线框面积为S，、、。在金属框下滑的过程中，下列说法正确的是（    ）

A.时间内金属框中的电流先沿逆时针后顺时针

B.时刻金属框速度大小为

C.时间内金属框做加速度逐渐减小的直线运动

D.时间内金属框中产生的焦耳热为

三、非选择题：本题共6小题，共60分。

13.（6分）图甲所示为某实验小组测量A、B两个箱子质量的装置图，其中D为铁架台，E为固定在铁架台上的轻质定滑轮（质量和摩擦可忽略），F为光电门，C为固定在A上、宽度为d的细遮光条（质量不计）。此外该实验小组还准备了砝码一套（总质量）和刻度尺等，请在以下实验步骤中按要求作答。

（1）在铁架台上标记一位置O，并测得该位置与光电门之间的高度差h。

（2）取出质量为m的砝码放在A中，剩余砝码都放在B中，让A从位置O由静止开始下降。

（3）记录下遮光条通过光电门的时间t，根据所测数据计算出A下落到F处的速率________；下落过程中的加速度大小________。

（4）改变m，重复（2）（3）步骤，得到多组m及a的数据，作出图像如图乙所示。

（S）由图像可得，A的质量____，B的质量____（保留两位有效数字，重力加速度大小g取）

14.（8分）光敏电阻是阻值随着光照度变化而发生变化的元件。照度可以反映光的强弱。光越强，照度越大，照度单位为。某光敏电阻R在不同照度下的阻值图甲所示。

某同学采用光敏电阻以及其他器材，通过改变光照度来测定一节干电池的电动势和内阻。

现备有下列器材：

A.待测的干电池（电动势约为，内电阻小于）

B.电流表：量程，内阻

C.电流表：量程，内阻

D.电压表：量程，内阻约

E.电压表：量程，内阻约

F.光敏电阻（符号：）

H.开关，导线若干

在测定电池电动势和内阻的实验中，由于电流表和电压表内阻的影响，测量结果存在系统误差。在现有器材的条件下，要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻。

（1）在上述器材中电流表应选用_____，电压表应选用______（填写选项前的字母）；

（2）在图乙方框中两出相应的实验电路图；

（3）多次改变光的照度，得到多组电压、电流值。利用测出的数据在图丙所示的坐标图中描出对应的点，由此绘出图象，则在修正了实验系统误差后。得出干电池的电动势，内电阻_______；

（4）当电流表读数为时，光的照度为________。（计算结果保留两位有效数字）

15.（8分）如图所示，竖直放置的气缸内有一定质量的理想气体，活塞横截面积为，活塞的质量忽略不计，气缸侧壁有一个小孔与装有水银的U形玻璃管相通。开始活塞被锁定，汽缸内封闭了一段高为的气柱（U形管内的气体体积不计），此时缸内气体温度为，U形管内水银面高度差。已知大气压强。

（1）让汽缸缓慢降温，直至U形管内两边水银面相平，求此时封闭气体的温度；

（2）接着解除对活塞的锁定，活塞可在气缸内无摩擦滑动，同时对汽缸缓慢加热，直至汽缸内封闭的气柱高度达到，求整个过程中气体与外界交换的热量（）。

16.（10分）在寒冷的冬天，路面很容易结冰，在冰雪路面上汽车一定要低速行驶。在冰雪覆盖的路面上，车辆遇紧急情况刹车时，车轮会抱死而“打滑”。如图所示，假设某汽车行驶至一个斜坡的顶端A时速度减为0，突然发现坡底前方E点有一位行人正以的速度做同向匀速运动，司机立即刹车，但因冰雪路面太滑，汽车仍沿斜坡滑行。已知斜坡的高，长，从厂家的技术手册中查得该车轮胎与冰雪路面的动摩擦因数约为0.5，。求：

（1）汽车沿斜坡滑到C点的速度大小；

（2）若汽车不撞到行人，司机从A点刹车时行人距坡底C点的距离至少为多大。

17.（12分）如图所示，在平面直角坐标系中，直角三角形内存在垂直平面向里磁感应强度为B的匀强磁场，线段，边在x轴上，。电子束沿y轴方向以相同的速度从边上的各点射入磁场，已知这些电子在磁场中做圆周运动的半径均为，在第四象限正方形内存在沿x轴正方向、大小为的匀强电场，在处垂直于y轴放置一足够大的平面荧光屏，屏与y轴交点为P。忽略电子间的相互作用，不计电子的重力。

（1）电子的比荷；

（2）从x轴最右端射入电场中的电子打到荧光屏上的点与P点间的距离。

18.（16分）如图所示，光滑轨道是一“过山车”的简化模型，最低点D处入、出口不重合，E点是半径为的竖直圆轨道的最高点，部分水平，末端F点与其右侧的水平传送带平滑连接，传送带以速率逆时针匀速转动，水平部分长度。物块B静止在水平面的最右端F处。质量为的物块A从轨道上某点由静止释放，恰好通过竖直圆轨道最高点E，然后与B发生碰撞并粘在一起。若B的质量是A的k倍，A、B与传送带的动摩擦因数都为，物块均可视为质点，物块A与物块B的碰撞时间极短，取。

（1）求时物块A、B碰撞过程中产生的内能和物块A、B在传送带上向右滑行的最远距离；

（2）讨论k在不同数值范围时，A、B碰撞后传送带对它们所做的功W的表达式。

高三物理试题（B）参考答案

一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。

1.D  2.B  3.C  4.B  5.C  6.D  7.D  8.C

二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

9.BC  10.CD  11.CD  12.BD

三、非选择题：本题共6小题，共60分。

13.（3）（1分）  （2分） （5）（2分）  （1分）

14.（1）B（1分）  D（1分）

（2）如图所示：（2分）

（3）0.76（）（2分）

（4）0.54（2分）

15.（8分）

解：（1）由题意知，活塞位置不变，气缸内气体做等容变化

（1分）

（1分）

由查理定理可知（1分）

解得（1分）

（2）接着解除对活塞的锁定，活塞可在汽缸内无摩擦滑动，即整个过程中气体压强

由盖-吕萨克定律知（2分）

解得，所以初状态与末状态气体内能相等，

而第一个变化过程是等容变化，气体不对外做功，第二个变化过程中气体膨胀对外做功，故气体应从外界吸收热量，吸收的热量等于第二个变化过程中气体膨胀对外做的功，即：（1分）

解得（1分）

16.（10分）

解：（1）汽车在斜坡上行驶时，由牛顿第二定律得（2分）

由几何关系得，

解得：

由匀变速直线运动规律可得（1分）

解得：（1分）

（2）汽车到达坡底C经历时间（1分）

汽车在水平路面运动阶段，由（1分）

得汽车的加速度大小

汽车的速度减至时发生的位移（1分）

经历的时间（1分）

人发生的位移（1分）

故（1分）

17.（12分）

解：（1）由题意可知电子在磁场中的轨迹半径（1分）

由牛顿第二定律得（2分）

电子的比荷（2分）

（2）若电子能进入电场中，且离O点右侧最远，则电子在磁场中运动圆轨迹应恰好与边相切，即粒子从F点离开磁场进入电场时，离O点最远：

设电子运动轨迹的圆心为点。则（1分）

从F点射出的电子，做类平拋运动，

有（2分）

（2分）

代入得（1分）

电子射出电场时与水平方向的夹角为有（1分）

从x轴最右端射入电场中的电子打到荧光屏上的点为G，则它与P点的距离

（1分）

18.（16分）

解：（1）设物块A在E的速度为，由向心力公式得：（1分）

设碰撞前A的速度为。由机械能守恒定律得：（2分）

得：

设碰撞后A、B速度为，且设向右为正方向，由动量守恒定律得：

（1分）

得：

由能量转化与守恒定律可得：（1分）

解得：（1分）

设物块在传送带上向右滑行的最远距离为s，

由动能定理得：（1分）

解得：（1分）

（2）由上面式可知：（1分）

①如果能从传送带右侧离开，必须满足：（1分）

得：（1分）

传送带对它们所做的功为：（1分）

②（Ⅰ）当时有：，即返回到传送带左端时速度仍为；

故这个过程传送带对所做的功为：（1分）

（Ⅱ）当时，沿传送带向右减速到速度为零，再向左加速，当速度与传送带速度相等时与传送带一起匀速运动到传送带的左侧。（1分）

在这个过程中传送带对所做的功为：

（1分）

解得：（1分）