山東省濟(jì)寧市兗礦第一中學(xué)2021年高三物理上學(xué)期期末試卷含解析

山東省濟(jì)寧市兗礦第一中學(xué)2021年高三物理上學(xué)期期末試卷含解析一、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.科學(xué)家計(jì)劃在2025年將首批宇航員送往火星進(jìn)行考察。一質(zhì)量為m的物體，假設(shè)在火星兩極宇航員用彈簧測力計(jì)測得的讀數(shù)為F1，在火星赤道上宇航員用同一把彈簧測力計(jì)測得的讀數(shù)為F2。通過天文觀測測得火星的自轉(zhuǎn)角速度為ω，已知引力常量為G，將火星看成是質(zhì)量分布均勻的球體，則火星的密度和半徑分別為A.和 B.和C.和 D.和參考答案：A【詳解】在兩極：，在赤道：，聯(lián)立解得：，由，且，解得：，故A正確。2.一斜塊M靜止于粗糙的水平面上，在其斜面上放一滑塊m，若給m一向下的初速度v0，則m正好保持勻速下滑，如圖(6)所示，現(xiàn)在m下滑的過程中再加一個(gè)作用力，則以下說法正確的是：A．在m上加一豎直向下的力Fa，則m將保持勻速運(yùn)動(dòng)，M對地仍無摩擦力的作用B．在m上加一沿斜面向下的力Fb，則m將做加速運(yùn)動(dòng)，M對地有水平向左的靜摩擦力C．在m上加一水平向右的力Fc，則m將做減速運(yùn)動(dòng)，在m停止前M對地仍無摩擦力的作用D．無論在m上加上什么方向的力，在m停止前M對地都無靜摩擦力的作用參考答案：ACD3.如圖所示，一矩形線圈位于xOy平面內(nèi)，線圈的四條邊分別與x、y軸平行，線圈中的電流方向如圖，線圈只能繞Ox軸轉(zhuǎn)動(dòng)．欲使線圈轉(zhuǎn)動(dòng)起來，則空間應(yīng)加的磁場是：

(A)方向沿x軸的恒定磁場．

(B)方向沿y軸的恒定磁場．

(C)方向沿z軸的恒定磁場．

(D)方向沿z軸的變化磁場．

參考答案：B4.從地面上以初速度v0豎直上拋一質(zhì)量為m的小球，若運(yùn)動(dòng)過程中受到的空氣阻力與其速率成正比，球運(yùn)動(dòng)的速率隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示，t1時(shí)刻到達(dá)最高點(diǎn)，再落回地面，落地速率為v1，且落地前小球已經(jīng)做勻速運(yùn)動(dòng)，則在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，下列說法中不正確的是（）A．小球下降過程中的平均速度大于B．小球的加速度在上升過程中逐漸減小，在下降過程中也逐漸減小C．小球拋出瞬間的加速度大小為（1+）gD．小球被拋出時(shí)的加速度值最大，到達(dá)最高點(diǎn)的加速度值最小參考答案：D【考點(diǎn)】勻變速直線運(yùn)動(dòng)的圖像．【分析】由速度圖象的“面積”表示位移來分析小球的實(shí)際運(yùn)動(dòng)與勻變速直線運(yùn)動(dòng)平均速度的關(guān)系．根據(jù)小球受到的空氣阻力與速率成正比，由牛頓第二定律分析上升和下降階段的加速度變化，并求小球拋出瞬間的加速度大?。窘獯稹拷猓篈、根據(jù)速度圖象的“面積”表示位移，可知小球下降過程中的實(shí)際位移大于勻加速直線運(yùn)動(dòng)的位移，則其實(shí)際平均速度大于勻加速下降的平均速度，即大于．故A正確．BD、小球上升過程，根據(jù)牛頓第二定律得：mg+kv=ma，v減小時(shí)，a減小，小球被拋出時(shí)的速率最大，加速度最大，到最高點(diǎn)時(shí)，v=0，加速度a=g．下降過程有：mg﹣kv=ma，v增大，a減小，且a＜g，所以到達(dá)最高點(diǎn)的加速度值不是最小，勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度最小，為零，故B正確，D錯(cuò)誤．C、勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)有mg=kv1，拋出瞬間有mg+kv0=ma，得小球拋出瞬間的加速度大小為a=（1+）g．故C正確．本題選不正確的，故選：D5.（多選）關(guān)于振動(dòng)和波動(dòng)，下列說法正確的是(

)

A．單擺做簡諧運(yùn)動(dòng)的周期與擺球的質(zhì)量有關(guān)

B．部隊(duì)過橋不能齊步走而要便步走，是為了避免橋梁發(fā)生共振現(xiàn)象

C．在波的干涉中，振動(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn)位移不一定始終最大

D．各種波均會(huì)發(fā)生偏振現(xiàn)象

E．我們在地球上接收到來自遙遠(yuǎn)星球的光波的波長變長，可以判斷該星球正在離我們遠(yuǎn)去參考答案：BCE二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.（6分）一個(gè)電子和一個(gè)正電子對撞發(fā)生湮滅而轉(zhuǎn)化為一對光子，設(shè)正、負(fù)電子對撞前的質(zhì)量均為m，動(dòng)能均為EK，光速為C，普朗克常為h，則對撞過程中的質(zhì)量虧損為________轉(zhuǎn)化為光子波長為_____________。參考答案：2m；7.如右圖所示，在高處以初速度水平拋出一個(gè)帶刺飛鏢，在離開拋出點(diǎn)水平距離l、2l處有A、B兩個(gè)小氣球以速度勻速上升，先后被飛標(biāo)刺破（認(rèn)為飛標(biāo)質(zhì)量很大，刺破氣球不會(huì)改變其平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡），已知。則飛標(biāo)刺破A氣球時(shí)，飛標(biāo)的速度大小為

；A、B兩個(gè)小氣球未被刺破前的勻速上升過程中，高度差

。參考答案：．5；4

8.某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)探究加速度a與物體所受合力F及質(zhì)量m關(guān)系的實(shí)驗(yàn)，圖（a）為實(shí)驗(yàn)裝置簡圖。（交流電的頻率為50Hz）

（1）圖（b）為某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為

m/s2。（保留二位有效數(shù)字）

（2）保持砂和砂桶質(zhì)量不變，改變小車質(zhì)量m，分別得到小車加速度a與質(zhì)量m及對應(yīng)的，數(shù)據(jù)如下表：實(shí)驗(yàn)次數(shù)12345678小車加速度a/m?s―21.901.721.491.251.000.750.500.30小車質(zhì)量m/kg0.250.290.330.400.500.711.001.674.003.453.032.502.001.411.000.60請?jiān)诜礁褡鴺?biāo)紙中畫出圖線，并從圖線求出小車加速度a與質(zhì)量倒數(shù)之間的關(guān)系式是

。

（3）保持小車質(zhì)量不變，改變砂和砂桶質(zhì)量，該同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了加速度a隨合力F的變化圖線如圖（c）所示。該圖線不通過原點(diǎn)，其主要原因是

。參考答案：（1）a=3.2m/s2（2）如圖所示，（3）實(shí)驗(yàn)前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分9.如圖所示，垂直紙面向里的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的有界方形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，有一個(gè)由均勻?qū)Ь€制成的單匝矩形線框abcd，線框以恒定的速度v沿垂直磁場邊界方向運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)中線框dc邊始終與磁場右邊界平行，線框邊長ad＝l，cd＝2l，線框?qū)Ь€的總電阻為R，則線框離開磁場的過程中流過線框截面的電量為_____，線框產(chǎn)生的熱量可能為_______。參考答案：

或10.如圖所示，一列簡諧橫波沿+x方向傳播．已知在t=0時(shí)，波傳播到x軸上的B質(zhì)點(diǎn)，在它左邊的A質(zhì)點(diǎn)位于負(fù)最大位移處；在t=0.6s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)A第二次出現(xiàn)在正的最大位移處．

①這列簡諧波的波速是

m/s．②t=0.6s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)D已運(yùn)動(dòng)的路程是

m．參考答案：（1）①

5；

②

0.111.如圖所示，在距水平地面高均為0.4m處的P、Q兩處分別固定兩光滑小定滑輪，細(xì)繩跨過滑輪，一端系一質(zhì)量為mA=2.75kg的小物塊A，另一端系一質(zhì)量為mB=1kg的小球B．半徑R=0.3m的光滑半圓形軌道豎直地固定在地面上，其圓心O在P點(diǎn)的正下方，且與兩滑輪在同一豎直平面內(nèi)，小球B套在軌道上，靜止起釋放該系統(tǒng)，則小球B被拉到離地0.225m高時(shí)滑塊A與小球B的速度大小相等，小球B從地面運(yùn)動(dòng)到半圓形軌道最高點(diǎn)時(shí)的速度大小為4m/s．參考答案：：解：當(dāng)繩與軌道相切時(shí)滑塊與小球速度相等，（B速度只沿繩），由幾何知識得R2=h?PO，所以有：h===0.225m．小球B從地面運(yùn)動(dòng)到半圓形軌道最高點(diǎn)時(shí)，A物的速度為零，即vA=0，對系統(tǒng)，由動(dòng)能定理得：

mAg[﹣（PO﹣R）]=mBgR+代入數(shù)據(jù)解得：vB=4m/s故答案為：0.225m，412.某同學(xué)用如圖甲所示的裝置測定重力加速度。（1）打出的紙帶如圖乙所示，實(shí)驗(yàn)時(shí)紙帶的

端通過夾子和重物相連接。（填“a”或“b”）（2）紙帶上1至9各點(diǎn)為計(jì)數(shù)點(diǎn)，由紙帶所示數(shù)據(jù)可算出實(shí)驗(yàn)時(shí)的重力加速度為

m/s2

（3）當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葦?shù)值為9.8m/s2，請列出測量值與當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊闹涤胁町惖囊粋€(gè)原因

。參考答案：13.用歐姆表測電阻時(shí)，如發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度太小，為了使讀數(shù)的精度提高，應(yīng)使選擇開關(guān)撥到較

（選填“大”或“小”）的倍率檔，重新測量，測量前必須先要進(jìn)行

。如圖所示為使用多用表進(jìn)行測量時(shí)，指針在刻度盤上停留的位置，若選擇旋鈕在“50mA”位置，則所測量電流的值為

mA。參考答案：大；調(diào)零；22.0三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（8分）一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B變?yōu)闋顟B(tài)C，其中AB過程為等壓變化，BC過程為等容變化。已知VA=0.3m3，TA=TB=300K、TB=400K。（1）求氣體在狀態(tài)B時(shí)的體積。（2）說明BC過程壓強(qiáng)變化的微觀原因（3）沒AB過程氣體吸收熱量為Q，BC過氣體

放出熱量為Q2，比較Q1、Q2的大小說明原因。參考答案：解析：（1）設(shè)氣體在B狀態(tài)時(shí)的體積為VB，由蓋--呂薩克定律得，，代入數(shù)據(jù)得。(2)微觀原因：氣體體積不變，分子密集程度不變，溫度變小，氣體分子平均動(dòng)能減小，導(dǎo)致氣體壓強(qiáng)減小。(3)大于；因?yàn)門A=TB，故AB增加的內(nèi)能與BC減小的內(nèi)能相同，而AB過程氣體對外做正功，BC過程氣體不做功，由熱力學(xué)第一定律可知大于?？键c(diǎn)：壓強(qiáng)的微觀意義、理想氣體狀態(tài)方程、熱力學(xué)第一定律15.如圖所示，質(zhì)量均為m=1kg的A、B兩物體通過勁度系數(shù)為k=100N/m的輕質(zhì)彈簧拴接在一起，物體A處于靜止?fàn)顟B(tài)。在A的正上方h高處有一質(zhì)量為的小球C，由靜止釋放，當(dāng)C與A發(fā)生彈性碰撞后立刻取走小球C，h至少多大，碰后物體B有可能被拉離地面？參考答案：h≥0.45m設(shè)C與A碰前C的速度為v0，C與A碰后C的速度為v1，A的速度為v2，開始時(shí)彈簧的壓縮量為H。對C機(jī)械能守恒：

C與A彈性碰撞：對C與A組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒：

動(dòng)能不變：

解得：

開始時(shí)彈簧的壓縮量為：

碰后物體B被拉離地面有彈簧伸長量為：

則A將上升2H，彈簧彈性勢能不變，機(jī)械能守恒：

聯(lián)立以上各式代入數(shù)據(jù)得：

四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.(10分)天文觀測到某行星有一顆以半徑r、周期T環(huán)繞該行星做圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星，已知衛(wèi)星質(zhì)量為m．求：（1）該行星的質(zhì)量M是多大?（2）如果該行星的半徑是衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)軌道半徑的1/10，那么行星表面處的重力加速度是多大?參考答案：解：(1)根據(jù)萬有引力定律和向心力公式：

(1)(2)在行星表面，萬有引力等于重力：

(2)

聯(lián)立（1）（2）得：17.1如圖，用跨過光滑定滑輪的纜繩將海面上一艘失去動(dòng)力的小船沿直線拖向岸邊．已知拖動(dòng)纜繩的電動(dòng)機(jī)功率恒為P，小船的質(zhì)量為m，小船受到的阻力大小恒為f，經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)的速度大小為v0，小船從A點(diǎn)沿直線加速運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)經(jīng)歷時(shí)間為t1，A、B兩點(diǎn)間距離為d，纜繩質(zhì)量忽略不計(jì)．求：（1）小船從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的全過程克服阻力做的功Wf；（2）小船經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的速度大小v1；（3）小船經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的加速度大小a.參考答案：18.（12分）糧食儲存?zhèn)}庫常常需要利用傾斜的傳送帶將裝滿糧食的麻袋運(yùn)送到高處，如圖所示。已知某倉庫的傳送帶長度為15m，與水平面的夾角為30°，在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下，傳送帶以0.3m/s的恒定速率向斜上方運(yùn)送麻袋。電動(dòng)機(jī)的最大輸出機(jī)械功率為10kW，傳送裝置本身消耗的功率為4.0kW。設(shè)每個(gè)麻袋的總質(zhì)量為90kg，傳送帶的移動(dòng)速率保持不變，并設(shè)在將麻袋放在傳送帶上時(shí)麻袋具有與傳送帶相同的速度，（g取10m/s2）。

（1）麻袋被傳送帶從最底端運(yùn)送到頂端的過程中，傳送帶對每個(gè)麻袋做的功為多少？

（2）該傳送帶每分鐘最多能運(yùn)送麻袋多少個(gè)？參考答案：解析：（1）傳送帶對每個(gè)麻袋所做的功等于一個(gè)麻袋重力勢能的增加量。