河南省濟(jì)源市第三職業(yè)中學(xué)2021年高三物理上學(xué)期期末試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.如圖所示，實(shí)線為方向未知的三條電場(chǎng)線，a、b兩帶電粒子從電場(chǎng)中的O點(diǎn)以相同的初速度飛出。僅在電場(chǎng)力作用下，兩粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中虛線所示，則(

)A．a(chǎn)一定帶正電，b一定帶負(fù)電B．a(chǎn)的加速度減小，b的加速度增大C．a(chǎn)的電勢(shì)能減小，b的電勢(shì)能增大D．a(chǎn)的動(dòng)能減小，b的動(dòng)能增大參考答案：B2.我國(guó)研制并成功發(fā)射的“嫦娥二號(hào)”探測(cè)衛(wèi)星，在距月球表面高度為的軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)行周期為T。若以R表示月球的半徑，引力常量為G，則

A．衛(wèi)星運(yùn)行時(shí)的線速度為

B．衛(wèi)星運(yùn)行時(shí)的向心加速度為

C．物體在月球表面自由下落的加速度為D．月球的質(zhì)量為參考答案：BD3.（單選）甲、乙兩個(gè)物體在同一直線上沿正方向運(yùn)動(dòng)，a甲＝4m/s2，a乙＝－4m/s2，那么對(duì)甲、乙兩物體判斷正確的是 ()A．甲、乙在相等時(shí)間內(nèi)速度變化相等

B．甲做加速直線運(yùn)動(dòng)，乙做減速直線運(yùn)動(dòng)C．甲的速度比乙的速度變化快

D．甲的加速度大于乙的加速度參考答案：【知識(shí)點(diǎn)】加速度．A1【答案解析】B解析：A、甲乙的加速度一正一負(fù)，在相同時(shí)間內(nèi)速度的變化量大小相等，方向不同，故A錯(cuò)誤．B、甲的加速度方向與速度方向相同，甲做加速運(yùn)動(dòng)，乙的加速度方向與速度方向相反，乙做減速運(yùn)動(dòng)，故B正確．C、甲乙的加速度大小相等，速度變化快慢相同，故C錯(cuò)誤．D、甲的加速度等于乙的加速度，故D錯(cuò)誤．故選：B．【思路點(diǎn)撥】加速度是矢量，加速度的正負(fù)表示方向，加速度是反映速度變化快慢的物理量，當(dāng)加速度方向與速度方向相同，物體做加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)加速度方向與速度方向相反，物體做減速運(yùn)動(dòng)．解決本題的關(guān)鍵知道加速度是矢量，正負(fù)表示方向，知道加速度的物理意義，掌握判斷物體做加速運(yùn)動(dòng)還是減速運(yùn)動(dòng)的方法，關(guān)鍵看加速度方向與速度方向的關(guān)系．4.2012年我國(guó)宣布北斗導(dǎo)航系統(tǒng)正式商業(yè)運(yùn)行。北斗導(dǎo)航系統(tǒng)又被稱為“雙星定位系統(tǒng)”，具有導(dǎo)航、定位等功能?！氨倍贰毕到y(tǒng)中兩顆工作星均繞地心O做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，軌道半徑為r，某時(shí)刻兩顆工作衛(wèi)星分別位于軌道上的A、B兩位置（如圖所示）．若衛(wèi)星均順時(shí)針運(yùn)行，地球表面處的重力加速度為g，地球半徑為R，不計(jì)衛(wèi)星間的相互作用力．則以下判斷中正確的是（

）A．這兩顆衛(wèi)星的加速度大小相等，均為

B．衛(wèi)星l由位置A運(yùn)動(dòng)至位置B所需的時(shí)間為C．衛(wèi)星l向后噴氣就一定能追上衛(wèi)星2D．衛(wèi)星1由位置A運(yùn)動(dòng)到位置B的過(guò)程中萬(wàn)有引力做正功參考答案：A5.（單選）如圖所示，在光滑的水平地面上，物體B靜止，在物體B上固定一個(gè)輕小彈簧．物體A以一定初速度沿水平方向向右運(yùn)動(dòng)，并通過(guò)彈簧與物體B發(fā)生作用．已測(cè)出兩物體的質(zhì)量關(guān)系為mA=mB，碰撞中，彈簧獲得的最大彈性勢(shì)能為EP．若將B的質(zhì)量加倍，再使物體A與物體B發(fā)生作用（作用前物體B仍靜止），相互作用過(guò)程中，彈簧獲得的最大彈性勢(shì)能仍為EP．則在物體A開(kāi)始接觸彈簧到彈簧具有最大彈性勢(shì)能的過(guò)程中，第一次和第二次物體B的末動(dòng)量之比為（

）A．4：3

B．2：1

C．3：1

D．3：參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.自行車的設(shè)計(jì)蘊(yùn)含了許多物理知識(shí)，利用所學(xué)知識(shí)完成下表自行車的設(shè)計(jì)目的（從物理知識(shí)角度）車架用鋁合金、鈦合金代替鋼架減輕車重車胎變寬

自行車后輪外胎上的花紋

參考答案：減小壓強(qiáng)（提高穩(wěn)定性）；增大摩擦（防止打滑；排水）解析：車胎變寬能夠增大輪胎與地面的接觸面積，提高穩(wěn)定性，減小壓強(qiáng)，有利于行車安全；自行車后輪外胎上的花紋，增大摩擦，防止打滑。7.已知O、A、B、C為同一直線上的四點(diǎn)，A、B間的距離為1m，B、C間的距離為2m，一物體自O(shè)點(diǎn)由靜止出發(fā)，沿此直線做勻加速運(yùn)動(dòng)，依次經(jīng)過(guò)A、B、C三點(diǎn)，已知物體通過(guò)AB段與BC段所用的時(shí)間相等，則物體通過(guò)A點(diǎn)和B點(diǎn)時(shí)的速度大小之比為_(kāi)_________，O、A間的距離為_(kāi)__________m。參考答案：8.已知繞中心天體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的星體的軌道半徑r，運(yùn)動(dòng)周期為T。

(1)若中心天體的半徑為R，則其平均密度ρ=_______(2)若星體是在中心天體的表面附近做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則其平均密度的表達(dá)式ρ=_______。參考答案：答案：9.如圖所示為氫原子的能級(jí)圖，n為量子數(shù)。①在氫原子的核外電子由量子數(shù)為2的軌道躍遷到量子數(shù)為3的軌道的過(guò)程中，將______(填“吸收”、“放出”)光子。②若已知普朗克常量h=6.6×10－34J·S，某金屬的逸出功為3.3eV，則該金屬的極限頻率_____________Hz。若一群處于量子數(shù)為3的激發(fā)態(tài)的氫原子在向基態(tài)躍遷過(guò)程中，有________種頻率的光子能使該金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)．參考答案：10.某實(shí)驗(yàn)小組擬用甲圖所示的裝置研究滑塊的運(yùn)動(dòng)。實(shí)驗(yàn)器材有：滑塊、鉤碼、紙帶、毫米刻度尺、帶滑輪的木板、漏斗和細(xì)線組成的單擺（細(xì)線質(zhì)量不計(jì)且不可伸長(zhǎng)，裝滿有色液體后，漏斗和液體質(zhì)量相差不大）等。實(shí)驗(yàn)前，在控制液體不漏的情況下，從漏斗某次經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，測(cè)得之后漏斗第100次經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)共用時(shí)100秒；實(shí)驗(yàn)中，讓滑塊在鉤碼作用下拖動(dòng)紙帶做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，同時(shí)單擺垂直于紙帶運(yùn)動(dòng)方向做微小振幅擺動(dòng)，漏斗漏出的液體在紙帶上留下的痕跡記錄了漏斗在不同時(shí)刻的位置。

①該單擺的周期是 s；

②圖乙是實(shí)驗(yàn)得到的有液體痕跡并進(jìn)行了數(shù)據(jù)測(cè)量的紙帶，根據(jù)紙帶可求出滑塊的加速度為

m/s2；（結(jié)果取兩位有效數(shù)字） ③用該實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量滑塊加速度，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果影響最大的因素是

。參考答案：11.某實(shí)驗(yàn)小組在探究“加速度與物體質(zhì)量、受力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)如下的實(shí)驗(yàn)方案，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，所使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器交流電源頻率是50Hz，具體實(shí)驗(yàn)步驟如下：A.按圖所示安裝好實(shí)驗(yàn)裝置；B.調(diào)節(jié)長(zhǎng)木板的傾角，輕推小車后，使小車能沿長(zhǎng)木板向下做勻速運(yùn)動(dòng)；C.取下細(xì)繩和砝碼盤，記下砝碼盤中砝碼的質(zhì)量m；D.先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，再放開(kāi)小車，打出一條紙帶，由紙帶求得小車的加速度a；E.重新掛上細(xì)繩和砝碼盤，改變砝碼盤中砝碼質(zhì)量，重復(fù)～步驟，求得小車在不同合外力F作用下的加速度?；卮鹨韵聠?wèn)題：（1）按上述方案做實(shí)驗(yàn)是否要求砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量__________(填“是”或“否”).（2）實(shí)驗(yàn)打出的其中一條紙帶如圖所示，由該紙帶可測(cè)得小車的加速度是___________m/s2.

(3)某同學(xué)將有關(guān)測(cè)量數(shù)據(jù)填入他所設(shè)計(jì)的表格，如下表：實(shí)驗(yàn)次數(shù)12345砝碼盤中的砝碼總重力F/N0.100.200.290.390.49小車加速度a/m·s-2.0.881.441.842.382.89他根據(jù)表中的數(shù)據(jù)畫出a-F圖像如圖所示，造成圖線不過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的主要原因是______________________，從該圖線延長(zhǎng)線與橫軸的交點(diǎn)可求出的物理量是__________，其大小是_____________。參考答案：（1）否

（2）1.44

(3)未考慮砝碼盤的重力

砝碼盤的重力

0.78N(0.76~0.79N)12.(1)小明用電源頻率為50Hz的電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（含復(fù)寫紙）做“探究質(zhì)量一定

時(shí)，加速度與合力的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)。①在不掛配重，平衡摩擦力過(guò)程中，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的一條紙帶如圖（乙）所示，紙帶A端與小車相連。要使小車做勻速直線運(yùn)動(dòng)，墊木應(yīng)向____移動(dòng)。②打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打A、C兩點(diǎn)過(guò)程中，小車通過(guò)的距離為_(kāi)___cm。③打B點(diǎn)時(shí)小車的速度是__________m/s④打AC兩點(diǎn)過(guò)程中，小車的平均加速度大小為_(kāi)___m/s2。

（保留小數(shù)點(diǎn)后兩位數(shù)字）(2)在測(cè)定一根粗細(xì)均勻合金絲Rx的電阻率的實(shí)驗(yàn)中．

I．利用螺旋測(cè)微器測(cè)定合金絲的直徑，示數(shù)如圖(a)所示，則可讀得合金絲的直徑

為_(kāi)___mm.

Ⅱ．待測(cè)合金絲Rx的電阻約為5Ω．提供的儀器有：

A．電壓表V（內(nèi)阻約為10kΩ，量程為3V）

B．電流表A1(內(nèi)阻約為3Ω，量程為0.6A)

C．電流表A2(內(nèi)阻約為0.1Ω，量程為3A)

D．滑動(dòng)變阻器R(阻值為0-5Ω，額定電流為2A)

E．電源E（電動(dòng)勢(shì)為5V，內(nèi)電阻為1Ω）

F．一個(gè)開(kāi)關(guān)、若干導(dǎo)線①要求較準(zhǔn)確地測(cè)出其阻值，電流表應(yīng)選____．（填序號(hào)）②某同學(xué)根據(jù)以上儀器，按圖（b）連接實(shí)驗(yàn)線路，在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)變化范圍較窄，現(xiàn)請(qǐng)你用筆在圖（b）中畫一條線對(duì)電路進(jìn)行修改，使電流表示數(shù)的變化范圍變寬．

③此電路其測(cè)量結(jié)果比真實(shí)值偏___________（填“大”或“小”）．參考答案：(1)①左（1分）②16.20（2分）③0.41（3分）④0.50（3分）

(2)I.0.609(0.608-0.610)(3分)Ⅱ．①B(2分)；②作圖（3分，分壓均可）；③?。?分）

13.假設(shè)一列火車共有6節(jié)車廂且均停在光滑的軌道上，各車廂間有一定的間距．若第一節(jié)車廂以速度向第二節(jié)車廂運(yùn)動(dòng)，碰后不分開(kāi)，然后一起向第三節(jié)車廂運(yùn)動(dòng)，……依次直到第6節(jié)車廂．則第一節(jié)車廂與第二節(jié)車廂碰后的共同速度為_(kāi)_________,火車最終的速度為_(kāi)___________參考答案：

三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.(6分)如圖所示，己知平行玻璃磚的折射率，厚度為.入射光線以入射角60°射到玻璃磚的上表面，經(jīng)玻璃磚折射從下表面射出，出射光線與入射光線平行，求兩平行光線間距離。（結(jié)果可用根式表示）

參考答案：解析：作出光路如圖

由折射定律得（2分）

所以r=30°（2分）

由圖知

則AB—AC=d·tan30°=d

出射光線與入射光線間的距離是d（2分）15.（6分）如圖所示，一氣缸豎直放置，用一質(zhì)量為m的活塞在缸內(nèi)封閉了一定量的理想氣體，在氣缸的底部安裝有一根電熱絲，用導(dǎo)線和外界電源相連，已知汽缸壁和活塞都是絕熱的，汽缸壁與活塞間接觸光滑且不漏氣。現(xiàn)接通電源，電熱絲對(duì)缸內(nèi)氣體緩慢加熱。

①關(guān)于汽缸內(nèi)氣體，下列說(shuō)法正確的是

。A．單位時(shí)間內(nèi)氣缸單位面積上氣體分子撞擊次數(shù)減少B．所有分子的速率都增加C．分子平均動(dòng)能增大D．對(duì)外做功，內(nèi)能減少②設(shè)活塞橫截面積為S，外界大氣壓強(qiáng)為p0，電熱絲熱功率為P，測(cè)得通電t時(shí)間內(nèi)活塞緩慢向上移動(dòng)高度h，求：（Ⅰ）汽缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)的大?。唬á颍﹖時(shí)間缸內(nèi)氣體對(duì)外所做的功和內(nèi)能的變化量。參考答案：AC（2分）；（4分）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖1所示，一根直桿AB與水平面成某一角度固定，在桿上套一個(gè)小物塊，桿底端B處有一彈性擋板，桿與板面垂直，現(xiàn)將物塊拉到A點(diǎn)靜止釋放，物體下滑與擋板第一次碰撞前后的v﹣t圖象如圖2所示，物塊最終停止在B點(diǎn)．重力加速度為g=10m/s2，求：（1）物塊與桿之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；（2）物塊滑過(guò)的總路程s．參考答案：解：（1）設(shè)桿子與水平方向的夾角為θ，由圖象可知，物塊勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度大小，勻減速上滑的加速度大小，根據(jù)牛頓第二定律得，mgsinθ﹣μmgcosθ=ma1，mgsinθ+μmgcosθ=ma2，聯(lián)立兩式解得μ=0.25，sinθ=0.6．（2）物塊最終停止在底端，對(duì)全過(guò)程運(yùn)用動(dòng)能定理得，mgs1sinθ﹣μmgcosθ?s=0，由圖線圍成的面積知，，代入數(shù)據(jù)解得s=6m．答：（1）物塊與桿之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ為0.25；（2）物塊滑過(guò)的總路程s為6m．17.（15分）如圖所示，小球A系在細(xì)線的一端，線的另一端固定在O點(diǎn)，O到光滑水平面的距離為h=0.8m，已知A的質(zhì)量為m，物塊B的質(zhì)量是小球A的5倍，置于水平傳送帶左端的水平面上且位于O點(diǎn)正下方，傳送帶右端有一帶半圓光滑軌道的小車，小車的質(zhì)量是物塊B的5倍，水平面、傳送帶及小車的上表面平滑連接，物塊B與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.5，其余摩擦不計(jì)，傳送帶長(zhǎng)L=3.5m，以恒定速率v0=6m/s順時(shí)針運(yùn)轉(zhuǎn)．現(xiàn)拉動(dòng)小球使線水平伸直后由靜止釋放，小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)與物塊發(fā)生彈性正碰，小球反彈后上升到最高點(diǎn)時(shí)與水平面的距離為，若小車不固定，物塊剛好能滑到與圓心O1等高的C點(diǎn)，重力加速度為g，小球與物塊均可視為質(zhì)點(diǎn)，求：（1）小球和物塊相碰后物塊B的速度VB大?。?）若滑塊B的質(zhì)量為mB=1kg，求滑塊B與傳送帶之間由摩擦而產(chǎn)生的熱量Q及帶動(dòng)傳送帶的電動(dòng)機(jī)多做的功W電．（3）小車上的半圓軌道半徑R大?。畢⒖即鸢福航猓海?）小球A下擺及反彈上升階段機(jī)械能守恒，由機(jī)械能守恒定律得：mgh=mvA2，mg?h=mv12，A．B碰撞過(guò)程系統(tǒng)動(dòng)量守恒，以A的初速度方向?yàn)檎较颍蓜?dòng)量守恒定律得：mvA=﹣mv1+5mvB，代入數(shù)據(jù)解得：vB=1m/s；（2）經(jīng)過(guò)時(shí)間t，B與傳送帶速度相等，由勻變速直線運(yùn)動(dòng)速度公式得：v0=vB+μgt，代入數(shù)據(jù)解得：t=1s，物塊滑行的距離為：，解得：s物=3.5m=L，傳送帶的位移為：s傳=v0t=6×1=6m，則有：S相=S傳﹣S物=6﹣3.5=2.5m，Q=fS相=μmgS相，電動(dòng)機(jī)多做的功為：W電=，代入數(shù)據(jù)解得：W電=30J．（3）物塊在傳送帶上一直加速到達(dá)右端時(shí)恰好與傳送帶速度相等，系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒，以向右為正方向，由動(dòng)量守恒定律得：5mv0=（5m+25m）v，由機(jī)械能守恒定律得：，代入數(shù)據(jù)解得：R=1.5m；答：（1）小球和物塊相碰后物塊B的速度VB大小為1m/s．（2）滑塊B與傳送帶之間由摩擦而產(chǎn)生的熱量Q及帶動(dòng)傳送帶的電動(dòng)機(jī)多做的功W電為30J．（3）小車上的半圓軌道半徑R大小為1.5m．【考點(diǎn)】動(dòng)量守恒定律；功能關(guān)系．【專題】計(jì)算題；定量思想；方程法；動(dòng)量定理應(yīng)用專題．【分析】（1）小球下擺與反彈后上升過(guò)程機(jī)械能守恒，A、B碰撞過(guò)程系統(tǒng)動(dòng)量守恒，應(yīng)用機(jī)械能守恒定律與動(dòng)量守恒定律可以求出速度．（2）應(yīng)用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度公式與位移公式求出相對(duì)位移，然后求出摩擦力產(chǎn)生的熱量，再求出電動(dòng)機(jī)做功．（3）應(yīng)用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)公式與動(dòng)量守恒定律、機(jī)械能守恒定律可以求出圓軌道半徑．18.如圖（a）所示，木板OA可繞軸O在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，某研