2021年山西省晉城市鳳華學(xué)校高三物理期末試卷含解析

2021年山西省晉城市鳳華學(xué)校高三物理期末試卷含解析一、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.如右圖所示，在傾角為的光滑斜面上，有一根長(zhǎng)為的細(xì)繩，一端固定在點(diǎn)，另一端系一質(zhì)量為的小球，沿斜面做圓周運(yùn)動(dòng)，若要小球能通過最高點(diǎn)A，則小球在最低點(diǎn)B的最小速度是.

.

.

.參考答案：B2.（多選題）下列說法正確的是（）A．兩個(gè)分子組成的系統(tǒng)的勢(shì)能隨分子間的距離增大而減小B．空氣相對(duì)濕度越大時(shí)，空氣中水蒸氣壓強(qiáng)越接近飽和汽壓，水蒸發(fā)越慢C．液體表面層分子間距離大于液體內(nèi)部分子間距離，故液體表面存在張力D．在合適的條件下，某些晶體可以轉(zhuǎn)化為非晶體，某些非晶體也可以轉(zhuǎn)化為晶體E．由阿伏加德羅常數(shù)、氣體的摩爾質(zhì)量和密度，可以估算出該種氣體分子的大小參考答案：BCD【考點(diǎn)】*相對(duì)濕度；分子間的相互作用力；*晶體和非晶體．【分析】?jī)蓚€(gè)分子組成的系統(tǒng)的勢(shì)能隨分子間的距離增大而變化；液體表面層分子間距離大于液體內(nèi)部分子間距離，故液體表面存在張力；空氣相對(duì)濕度越大時(shí)，空氣中水蒸氣的壓強(qiáng)越接近飽和汽壓，水蒸發(fā)越慢；晶體與非晶體在一定的條件下可以相互轉(zhuǎn)化；由阿伏加德羅常數(shù)、氣體的摩爾質(zhì)量和密度，不能估算出該種氣體分子的大小．【解答】解：A、分子間的距離從特別小增大到無(wú)窮遠(yuǎn)的過程中，分子之間首先是排斥力做的功，分子勢(shì)能減小；然后分子之間的作用力表現(xiàn)為分子引力，隨距離的增大，分子力做負(fù)功，分子勢(shì)能增大．故A錯(cuò)誤；B、空氣相對(duì)濕度越大時(shí)，空氣中水蒸氣的壓強(qiáng)越接近飽和汽壓，水蒸發(fā)越慢．故B正確．C、由于液體表面層分子間距離大于液體內(nèi)部分子間距離，分子間作用力表現(xiàn)為引力，所以液體表面存在張力，故C正確．D、在合適的條件下，某些晶體可以轉(zhuǎn)化為非晶體，某些非晶體也可以轉(zhuǎn)化為晶體，如白磷與紅磷之間的轉(zhuǎn)化，故D正確．E、由阿伏加德羅常數(shù)、氣體的摩爾質(zhì)量和密度，可以估算出該種氣體分子所占空間的大小，由于氣體分子之間的距離比較大，所以不能估算出該種氣體分子的大?。蔈錯(cuò)誤．故選：BCD3.如圖所示的電路中，A、B是平行板電容器的兩金屬板。先將電鍵S閉合，等電路穩(wěn)定后將S斷開，并將B板向下平移一小段距離，保持兩板間的某點(diǎn)P與A板的距離不變。則下列說法不正確的是A．電容器的電容變小B．電容器內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度大小不變C．電容器內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度大小不變D．Ｐ點(diǎn)電勢(shì)升高參考答案：BC4.美國(guó)在2016年2月11日宣布：探測(cè)到引力波的存在。天文學(xué)家通過觀測(cè)雙星軌道參數(shù)的變化來間接驗(yàn)證引力波的存在，證實(shí)了GW150914是兩個(gè)黑洞并合的事件。該事件中甲、乙兩個(gè)黑洞的質(zhì)量分別為太陽(yáng)質(zhì)量的36倍和29倍，假設(shè)這兩個(gè)黑洞，繞它們連線上的某點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)，且兩個(gè)黑洞的間距緩慢減小。若該雙星系統(tǒng)在運(yùn)動(dòng)過程中，各自質(zhì)量不變且不受其它星系影響，則關(guān)于這兩個(gè)黑洞的運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是（

）。A.甲、乙兩個(gè)黑洞運(yùn)行的線速度大小之比為36：29B.甲、乙兩個(gè)黑洞運(yùn)行的角速度大小之比為29：36C.隨著甲、乙兩個(gè)黑洞的間距緩慢減小，它們的運(yùn)行周期也在減小D.甲、乙兩個(gè)黑洞做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力大小始終相等參考答案：CD【詳解】A．根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力：解得：又因?yàn)?，所以：選項(xiàng)A錯(cuò)誤B．這兩個(gè)黑洞共軸轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度相等，故B項(xiàng)錯(cuò)誤。C．根據(jù)：可得：當(dāng)不變時(shí)，L減小，則T減小，即隨著甲、乙兩個(gè)黑洞的間距緩慢減小，它們的運(yùn)行周期也在減小，故C正確。D．甲、乙兩個(gè)黑洞做圓周運(yùn)動(dòng)向心力由他們兩的萬(wàn)有引力提供，故大小相等方向相反，所以D正確.

5.如圖所示，理想變壓器的副線圈上通過輸電線接有兩個(gè)相同的燈泡L1和L2；輸電線的等效電阻為R，開始時(shí)，電鍵K斷開。當(dāng)K斷通時(shí)，以下說法正確的是

A．副線圈兩端M、N的輸出電壓減小

B．副線圈輸電線等效電阻R上的電壓增大

C．通過燈泡L1的電流增大

D．原線圈中的電流增大參考答案：

答案：BD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.在探究物體的加速度a與物體所受外力F、物體質(zhì)量M間的關(guān)系時(shí)，采用如下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置小車及車中的砝碼質(zhì)量用M表示，盤及盤中的砝碼質(zhì)量用m表示．(1)當(dāng)M與m的大小關(guān)系滿足________時(shí)，才可以認(rèn)為繩子對(duì)小車的拉力大小等于盤和砝碼的重力．(2)另兩組同學(xué)保持小車及車中的砝碼質(zhì)量M一定，探究加速度a與所受外力F的關(guān)系，由于他們操作不當(dāng)，這兩組同學(xué)得到的a－F關(guān)系圖象分別如圖1和圖2所示，其原因分別是：圖1：________________________________________圖2：________________________________________參考答案：m?M、m過大(或M過小)，造成m不是遠(yuǎn)小于M、沒有平衡摩擦力或木板的傾角過小7.如圖所示的導(dǎo)熱氣缸中封閉著一定質(zhì)量的理想氣體，活塞與氣缸間無(wú)摩擦，氣缸開口向上。開始?xì)飧姿幍沫h(huán)境溫度為87℃，活塞距氣缸底部距離為12cm,后來環(huán)境溫度降為27℃，則：①此時(shí)活塞距氣缸底部距離為多少?②此過程中氣體內(nèi)能

（填“增大”或“減小”），氣體將

(填“吸熱”或者“放熱”).參考答案：見解析解：①設(shè)

由蓋?呂薩克定律可知：

┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅（1分）解得：h2=10cm

┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅（1分）②減?。?分），放熱（1分）17、光電計(jì)時(shí)器是一種研究物體運(yùn)動(dòng)情況的常用計(jì)時(shí)儀器，其結(jié)構(gòu)如圖實(shí)－1－10(a)所示，a、b分別是光電門的激光發(fā)射和接收裝置，當(dāng)有物體從a、b間通過時(shí)，光電計(jì)時(shí)器就可以精確地把物體從開始擋光到擋光結(jié)束的時(shí)間記錄下來．圖(b)中MN是水平桌面，Q是長(zhǎng)木板與桌面的接觸點(diǎn)，1和2是固定在長(zhǎng)木板上相距L=0.5m的兩個(gè)光電門，與之連接的兩個(gè)光電計(jì)時(shí)器沒有畫出，長(zhǎng)木板頂端P點(diǎn)懸有一鉛錘，實(shí)驗(yàn)時(shí)，讓滑塊從長(zhǎng)木板的頂端滑下，做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。光電門1、2各自連接的計(jì)時(shí)器顯示的擋光時(shí)間分別為1.0×10－2s和4.0×10－3s.用精度為0.05mm的游標(biāo)卡尺測(cè)量滑塊的寬度為d，其示數(shù)如圖(c)所示．

(1)滑塊的寬度d＝________cm.(2)已知滑塊通過光電門1時(shí)的速度v1＝

m/s，滑塊通過光電門2時(shí)的速度v2＝________m/s.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(3)滑塊做勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度a=

m/s2(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)參考答案：1、010

1、0

2、5

5、259.設(shè)地球的質(zhì)量為M，半徑為R，則環(huán)繞地球飛行的第一宇宙速度v的表達(dá)式為______________；某行星的質(zhì)量約為地球質(zhì)量的，半徑約為地球半徑的，那么在此行星上的“第一宇宙速度”與地球上的第一宇宙速度之比為______________（已知萬(wàn)有引力常量為G）。參考答案：v=，/3︰1

10.若元素A的半衰期為3天，元素B的半衰期為2天，則相同質(zhì)量的A和B，經(jīng)過6天后，剩下的元素A、B的質(zhì)量之比mA∶mB為

.

參考答案：2:111.（6分）一列簡(jiǎn)諧波某時(shí)刻的波形如圖所示，此波以0.5m/s的速度向右傳播。這列波的周期為T＝__________s，圖中A質(zhì)點(diǎn)第一次回到平衡位置所需要的時(shí)間為t＝_________s。參考答案：

0.08，0.0112.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A、B、C三點(diǎn)，已知物體通過AB段與BC段所用的時(shí)間相等，則物體通過A點(diǎn)和B點(diǎn)時(shí)的速度大小之比為__________，O、A間的距離為___________m。參考答案：1∶3，

1/8解析：設(shè)物體通過AB段與BC段所用的相等時(shí)間為T，O、A之間的距離為x，A、B間的距離x1=1m，B、C間的距離為x2=2m，則有x2-x1=aT2；由勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律，vB2-vA2=2ax1，vB=vA+aT，vA2=2ax，聯(lián)立解得vA∶vB=1∶3，x=1/8m.13.兩矩形物體A和B，質(zhì)量分別為m和2m，它們疊放在豎立的彈簧上而靜止，如圖所示，彈簧的勁度系數(shù)為k．今用一豎直向下的力壓物體A，彈簧又縮短了ΔL（仍在彈性限度內(nèi)）而靜止．現(xiàn)突然撤去壓物塊A的豎直向下的力，此時(shí)，A對(duì)B的壓力大小為_________.參考答案：

三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（4分）根據(jù)牛頓第二定律實(shí)驗(yàn)做出的ａ-Ｆ圖線應(yīng)該如圖中圖線1所示，有同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)做出圖線（如圖中的圖線2所示），其實(shí)驗(yàn)過程中不符合實(shí)驗(yàn)要求的原因是________，有同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)做出的圖線（如圖中的圖線3所示），其實(shí)驗(yàn)過程中不符合實(shí)驗(yàn)要求的原因是______。

參考答案：平衡摩擦力過度；實(shí)驗(yàn)中未滿足ｍ＜＜Ｍ的條件和平衡摩擦力不夠15.（6分）某同學(xué)在“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系”時(shí)，安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，讓刻度尺零刻度與彈簧上端平齊，在彈簧下端掛1個(gè)鉤碼，靜止時(shí)彈簧長(zhǎng)度為l1，如圖1所示，圖2是此時(shí)固定在彈簧掛鉤上的指針在刻度尺（最小分度是1毫米）上位置的放大圖，示數(shù)l1＝

cm.。在彈簧下端分別掛2個(gè)、3個(gè)、4個(gè)、5個(gè)相同鉤碼，靜止時(shí)彈簧長(zhǎng)度分別是l2、l3、l4、l5。已知每個(gè)鉤碼質(zhì)量是50g，掛2個(gè)鉤碼時(shí)，彈簧彈力F2＝

N（當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭＝9.8m/s2）。要得到彈簧伸長(zhǎng)量x，還需要測(cè)量的是

。作出F-x曲線，得到彈力與彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系。

參考答案：25.85cm

0.98N

l0考點(diǎn)：探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系實(shí)驗(yàn)四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，在豎直平面內(nèi)的軌道，AB段粗糙且絕緣，BC段為半徑為R的光滑絕緣圓弧軌道，半徑OC豎直．圓心O點(diǎn)處有一帶電量為Q的正點(diǎn)電荷．一個(gè)質(zhì)量為m帶電量為﹣q（q＞0）的小球自A點(diǎn)由靜止開始下滑，小球沿軌道到達(dá)最高點(diǎn)C時(shí)恰好對(duì)軌道沒有壓力，小球經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)無(wú)機(jī)械能損失，已知A離地面高度H=2.5R，AO間距離L=3R，重力加速度為g，靜電力常量為k，求：（1）小球到達(dá)C點(diǎn)時(shí)速度大??；（2）小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)動(dòng)能大?。唬?）摩擦力對(duì)小球做的功（提示：取無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零，離點(diǎn)電荷Q距離為r處的電勢(shì)為φ=）．參考答案：解：（1）小球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道沒有壓力，由重力和庫(kù)侖力的合力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律得：得：．（2）小球在圓軌道運(yùn)動(dòng)過程中，只有重力做功，機(jī)械能守恒，設(shè)B點(diǎn)處為零勢(shì)能面，由機(jī)械能守恒定律得：解得：；（3）小球在AB段運(yùn)動(dòng)過程，由能量守恒可知摩擦力做的功為代入解得：；答：（1）小球到達(dá)C點(diǎn)時(shí)速度大小是；（2）小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)動(dòng)能大小是+k；（3）摩擦力對(duì)小球做的功為﹣．17.如圖所示，傾角為30°的足夠長(zhǎng)光滑斜面下端與一足夠長(zhǎng)光滑水平面相接，連接處用一光滑小圓弧過渡，斜面上距水平面高度分別為h1=5m和h2=0.45m的兩點(diǎn)上，各靜置一小球A和B．某時(shí)刻由靜止開始釋放A球，經(jīng)過一段時(shí)間t后，再由靜止開始釋放B球．g取10m/s2，求：（1）為了保證A、B兩球不會(huì)在斜面上相碰，t最長(zhǎng)不能超過多少？

（2）若A球從斜面上h1高度處自由下滑的同時(shí)，B球受到恒定外力作用從C點(diǎn)以加速度a由靜止開始向右運(yùn)動(dòng)，則a為多大時(shí)，A球有可能追上B球？參考答案：（1）1.4s（2）應(yīng)滿足a（小于或等于）2.5m/s2的條件．

解析：（1）兩球在斜面上下滑的加速度相同，設(shè)加速度為a，根據(jù)牛頓第二定律有：mgsin30o＝ma

，

解得：a＝5m/s2設(shè)A、B兩球下滑到斜面底端所用時(shí)間分別為t1和t2，則：

，

，

為了保證A、B兩球不會(huì)在斜面上相碰，t最長(zhǎng)不能超過

t＝t1－t2＝1.4s

（2）設(shè)A球在水平面上再經(jīng)t0追上B球，則：，A球要追上B球，方程必須有解，，解得，即

18.如圖9甲所示，偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的兩個(gè)平行極板水平放置，板長(zhǎng)L=0.08m，板間距足夠大，兩板的右側(cè)有水平寬度l=0.06m、豎直寬度足夠大的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一個(gè)比荷為的帶負(fù)電粒子以速度v0=8×105m/s從兩板中間沿與板平行的方向射人偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，若從該粒子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)開始計(jì)時(shí)，板間場(chǎng)強(qiáng)恰好按圖9乙所示的規(guī)律變化，粒子離開偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)并最終垂直磁場(chǎng)右邊界射出。不計(jì)粒子重力，求：（1）粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的速率v；（2）粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑R和磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B。參考答案：（1）根據(jù)題意，電子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間：

……①對(duì)比乙圖可知，電子在極板間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的一個(gè)周期。

……②在第一個(gè)t=5×l0—8s時(shí)間內(nèi)，電子在垂直于極板方向上做初速為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，有：

……③