河北省唐山市遷安沙河驛高級(jí)中學(xué)2021年高三物理下學(xué)期期末試卷含解析

河北省唐山市遷安沙河驛高級(jí)中學(xué)2021年高三物理下學(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1.一個(gè)質(zhì)量為m=0.2kg的物體靜止在水平面上，用一水平恒力F作用在物體上10s，然后撤去水平力F，再經(jīng)20s物體靜止，該物體的速度時(shí)間圖象如圖所示，則下面說法中錯(cuò)誤的是（

）A.物體通過的總位移為150mB.物體的最大動(dòng)能為20JC.物體在10秒內(nèi)的平均速度為5m/sD.物體在30秒內(nèi)的平均速度為5m/s參考答案：B2.(多選)如圖所示，一電場的電場線分布關(guān)于y軸（沿豎直方向）對(duì)稱，O、M、N是y軸上的三個(gè)點(diǎn)，且OM=MN，P點(diǎn)在y軸的右側(cè)，MP⊥ON，則

A.M點(diǎn)的電勢比P點(diǎn)的電勢高B.將負(fù)電荷由O點(diǎn)移動(dòng)到P點(diǎn)，電勢能一定增加C.M、N兩點(diǎn)間的電勢差等于O、M兩點(diǎn)間的電勢差D.在P點(diǎn)靜止釋放一帶正電粒子，該粒子將沿p點(diǎn)所在電場線運(yùn)動(dòng)參考答案：AB3.已知質(zhì)量分布均勻的球殼對(duì)內(nèi)物體的萬有引力為零。假設(shè)地球是半徑為R、質(zhì)量分布均勻的球體。若地球某處的一礦井深度為d，則礦井底部和地球表面處的重力加速度大小之比為A.

B. C.

D.參考答案：B本題主要考查了向心力公式的直接應(yīng)用，關(guān)鍵是應(yīng)用礦井底部和地面處的角速度相等，難度不大，屬于基礎(chǔ)題．礦井底部和地面處的角速度相等，根據(jù)a=ω2r得礦井底部和地面處的重力加速度大小之比為，故選B。4.（單選）某大型游樂場內(nèi)的新型滑梯可以等效為如圖所示的物理模型．一個(gè)小朋友在AB段的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1＜tanθ，BC段的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2＞tanθ，他從A點(diǎn)開始下滑，滑到C點(diǎn)恰好靜止，整個(gè)過程中滑梯保持靜止?fàn)顟B(tài)．則該小朋友從斜面頂端A點(diǎn)滑到底端C點(diǎn)的過程中（）A．地面對(duì)滑梯的摩擦力方向先水平向左，后水平向右B．地面對(duì)滑梯始終無摩擦力作用C．地面對(duì)滑梯的支持力的大小始終等于小朋友和滑梯的總重力的大小D．地面對(duì)滑梯的支持力的大小先大于、后小于小朋友和滑梯的總重力的大小參考答案：考點(diǎn)：摩擦力的判斷與計(jì)算；物體的彈性和彈力．.專題：摩擦力專題．分析：小朋友在AB段做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度沿斜面向下；在BC段做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，加速度沿斜面向上．以小朋友和滑梯整體為研究對(duì)象，將小朋友的加速度分解為水平和豎直兩個(gè)方向，由牛頓第二定律分析地面對(duì)滑梯的摩擦力方向和支持力的大?。獯穑航猓篈B、小朋友在AB段做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，將小朋友的加速度a1分解為水平和豎直兩個(gè)方向，如圖1．以小朋友和滑梯整體為研究對(duì)象，由于小朋友有水平向左的分加速度，根據(jù)牛頓第二定律得知，地面對(duì)滑梯的摩擦力方向先水平向左．同理可知，小朋友在BC段做勻減速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，地面對(duì)滑梯的摩擦力方向水平向右．故A正確，B錯(cuò)誤．CD、以小朋友和滑梯整體為研究對(duì)象，小朋友在AB段做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，有豎直向下的分加速度，則由牛頓第二定律分析得知地面對(duì)滑梯的支持力FN小于小朋友和滑梯的總重力．同理，小朋友在BC段做勻減速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，地面對(duì)滑梯的支持力大于小朋友和滑梯的總重力．故CD錯(cuò)誤．故選：A．點(diǎn)評(píng)：本題對(duì)加速度不同的兩個(gè)運(yùn)用整體法處理，在中學(xué)階段應(yīng)用得不多，也可以采用隔離法研究．5.（5分）常見的傳動(dòng)方式有

、

、

和齒輪傳動(dòng)等。齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比是主動(dòng)輪與

的轉(zhuǎn)速之比，傳動(dòng)比等于

與

的齒數(shù)之比。參考答案：鏈傳動(dòng)、帶傳動(dòng)、液壓傳動(dòng)；從動(dòng)輪；從動(dòng)，主動(dòng)輪二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.一列火車由車站靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)開出時(shí)，值班員站在第一節(jié)車廂前端的旁邊，第一節(jié)車廂經(jīng)過他歷時(shí)4s，整個(gè)列車經(jīng)過他歷時(shí)20s，設(shè)各節(jié)車廂等長，車廂連接處的長度不計(jì)，則此列火車共有______節(jié)車廂，最后九節(jié)車廂經(jīng)過他身旁歷時(shí)______s。參考答案：25節(jié)，4s7.如圖所示為氫原子的能級(jí)圖。用光子能量為13.06eV的光照射一群處于基態(tài)的氫原子，可能觀測到氫原子發(fā)射的不同波長的光有

▲

種，其中最短波長為

▲

m（已知普朗克常量h=6.63×10－34J·s）。參考答案：10

9.5×10-88.如圖所示為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄的一輛做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的小車的紙帶的一部分，D1是任選的第1點(diǎn)，D11、D21是順次選取的第11點(diǎn)和第21點(diǎn)，由于實(shí)驗(yàn)選用特殊電源，若加速度的值是10cm/s2，則該打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的頻率是

Hz，D11點(diǎn)的速度為

m/s。參考答案：10，0.2

解析：設(shè)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)時(shí)間間隔為T，由于D1是任選的第一點(diǎn)，D11、D21是第11點(diǎn)和第21點(diǎn)，所以相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為10T，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式△x=aT2，得：△x=（25-15）×10-2

m=at2，解得：t=1s，所以兩點(diǎn)之間的間隔為0.1s，再根據(jù)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)時(shí)間間隔與頻率關(guān)系：T=解得：f==10Hz，9.在河面上方20m的岸上有人用長繩栓住一條小船，開始時(shí)繩與水面的夾角為．人以恒定的速率v＝3m/s拉繩，使小船靠岸，那么s后小船前進(jìn)了_________m，此時(shí)小船的速率為_____m/s．參考答案：19.6；5

10.如圖所示，是一列沿x軸負(fù)方向傳播的簡諧橫波在t=0時(shí)刻的波形圖，已知波的傳播速度v=2m/s，則振動(dòng)的周期為

s，x=1.0m處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向沿

(填“y軸正方向”或“y軸負(fù)方向”)，x=2.0m處的質(zhì)點(diǎn)在0—1.5s內(nèi)通過的路程為

cm．參考答案：11.某同學(xué)利用“插針法”，測定平行玻璃磚的折射率，在坐標(biāo)紙上記錄的情況如圖所示，虛線為以入射點(diǎn)O為圓心做出的圓，由此計(jì)算出玻璃磚的折射率為_____，光在玻璃中的傳播速度為_____m/s，(光在真空中的傳播速度為c=3.0×108m/s.結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)參考答案：(1).1.5

(2).2.0×10812.一物體質(zhì)量為1kg，沿傾角為300的傳送帶從最高端A點(diǎn)以初速度v0=8m/s下滑，傳送帶勻速向下運(yùn)動(dòng)的速度為2m/s，全長20m。物體與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，物體運(yùn)動(dòng)到傳送帶底端B點(diǎn)的速度大小為___________m/s；全過程中因物體和傳送帶間的摩擦而產(chǎn)生的熱量為___________J。（重力加速度g=10m/s2）

參考答案：2，5413.已知在標(biāo)準(zhǔn)狀況下水蒸氣的摩爾體積為V，密度為ρ，每個(gè)水分子的質(zhì)量為m，體積為V1，請寫出阿伏伽德羅常數(shù)的表達(dá)式NA=（用題中的字母表示）．已知阿伏伽德羅常數(shù)NA=6.0×1023mol﹣1，標(biāo)準(zhǔn)狀況下水蒸氣摩爾體積V=22.4L．現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)狀況下10L水蒸氣，所含的分子數(shù)為2.7×1021個(gè)．參考答案：解：阿伏伽德羅常數(shù)：NA==；10L水蒸氣所含分子個(gè)數(shù)：n=NA=×6.0×1023=2.7×1021個(gè)；故答案為：；2.7×1021個(gè)．三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（1）用DIS測電源電動(dòng)勢和內(nèi)電阻電路如圖（a）所示，R0為定值電阻。調(diào)節(jié)電阻箱R，記錄電阻箱的阻值R和相應(yīng)的電流值I，通過變換坐標(biāo)，經(jīng)計(jì)算機(jī)擬合得到如圖（b）所示圖線，則該圖線選取了_______為縱坐標(biāo)，由圖線可得該電源電動(dòng)勢為________V。（2）現(xiàn)有三個(gè)標(biāo)有“2.5V，0.6A”相同規(guī)格的小燈泡，其I-U特性曲線如圖（c）所示，將它們與圖（a）中電源按圖（d）所示電路相連，A燈恰好正常發(fā)光，則電源內(nèi)阻r=____Ω，圖（a）中定值電阻R0=____Ω。（3）若將圖（a）中定值電阻R0換成圖（d）中小燈泡A，調(diào)節(jié)電阻箱R的阻值，使電阻箱R消耗的電功率是小燈泡A的兩倍，則此時(shí)電阻箱阻值應(yīng)調(diào)到_______Ω。調(diào)節(jié)電阻箱R的阻值，能否使小燈泡A、電阻箱R和電源內(nèi)阻r上消耗的電功率相同？答____________（選填“能”、“不能”或“不能確定”）參考答案：（1）1/I，4.5 （2）2.5，2（3）4.60-4.90，不能15.（1）有一游標(biāo)卡尺，主尺的最小分度是1mm，游標(biāo)上有20個(gè)小的等分刻度。用它測量一小球的直徑，如圖甲所示的讀數(shù)是

mm；用螺旋測微器測量一根金屬絲的直徑，如圖乙所示的讀數(shù)是

mm。（2）在描繪電場等勢線的實(shí)驗(yàn)中yszplg，在安裝實(shí)驗(yàn)裝置時(shí)，正確的做法是（

）

A．在一塊平整木板上依次放復(fù)寫紙、白紙、導(dǎo)電紙

B．導(dǎo)電紙有導(dǎo)電物質(zhì)的一面應(yīng)該向上

C．連接電源正負(fù)極的電極a、b必須與導(dǎo)電物質(zhì)保持絕緣

D．連接電極a、b的電源電壓為交流4~6V參考答案：（1）圖甲讀數(shù)

10．50

（3分），

圖乙讀數(shù)

1．731

（3分）；

（2）正確做法是

B

四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.有一豎直放置、兩端封閉的長玻璃管，管內(nèi)為真空，管內(nèi)有一小球自某處自由下落（初速度為零），落到玻璃管底部時(shí)與底部發(fā)生彈性碰撞．以后小球?qū)⒃诓ＡЧ軆?nèi)不停地上下跳動(dòng)。現(xiàn)用支架固定一照相機(jī)，用以拍攝小球在空間的位置。每隔一相等的確定的時(shí)間間隔T拍攝一張照片，照相機(jī)的曝光時(shí)間極短，可忽略不計(jì)。從所拍到的照片發(fā)現(xiàn)，每張照片上小球都處于同一位置。求小球開始下落處離玻璃管底部距離（用H表示）的可能值以及與各H值相應(yīng)的照片中小球位置離玻璃管底部距離的可能值。參考答案：小球沿豎直線上下運(yùn)動(dòng)時(shí)，其離開玻璃管底部的距離h隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖所示．設(shè)照片拍攝到的小球位置用A表示，A離玻璃管底部的距離為hA，小球開始下落處到玻璃管底部的距離為H.小球可以在下落的過程中經(jīng)過A點(diǎn)，也可在上升的過程中經(jīng)過A點(diǎn).現(xiàn)以表示小球從最高點(diǎn)（即開始下落處）落到玻璃管底部所需的時(shí)間（也就是從玻璃管底部反跳后上升到最高點(diǎn)所需的時(shí)間），表示小球從最高點(diǎn)下落至A點(diǎn)所需的時(shí)間（也就是從A點(diǎn)上升至最高點(diǎn)所需的時(shí)間），表示小球從A點(diǎn)下落至玻璃管底部所需的時(shí)間（也就是從玻璃管底部反跳后上升至A點(diǎn)所需的時(shí)間）.顯然，.根據(jù)題意，在時(shí)間間隔??的起始時(shí)刻和終了時(shí)刻小球都在A點(diǎn)．用n表示時(shí)間間隔???內(nèi)（包括起始時(shí)刻和終了時(shí)刻）小球位于A點(diǎn)的次數(shù)（n≥2）.下面分兩種情況進(jìn)行討論：1．A點(diǎn)不正好在最高點(diǎn)或最低點(diǎn)．當(dāng)n為奇數(shù)時(shí)有

（1）在（1）式中，根據(jù)題意可取中的任意值，而

（2）當(dāng)n為偶數(shù)時(shí)有

（3）由（3）式得

（4）由（1）、（3）、（4）式知，不論n是奇數(shù)還是偶數(shù)，都有

（5）因此可求得，開始下落處到玻璃管底部的距離的可能值為

（6）若用表示與n對(duì)應(yīng)的H值，則與相應(yīng)的A點(diǎn)到玻璃管底部的距離

（7）當(dāng)n為奇數(shù)時(shí)，可取中的任意值，故有

n=3,5,7,···

（8）可見與相應(yīng)的的可能值為0與之間的任意值．當(dāng)n為偶數(shù)時(shí)，，由（6）式、（7）式求得的可能值

n=2,4,6,···

（9）2．若A點(diǎn)正好在最高點(diǎn)或最低點(diǎn)．無論n是奇數(shù)還是偶數(shù)都有

n=2,3,4,···

（10）

n=2,3,4,···（11）

n=2,3,4,···

（12）或

17.如下圖所示，輕彈簧左端固定在豎直墻上，右端點(diǎn)在O位置．質(zhì)量為m的物塊A(可視為質(zhì)點(diǎn))以初速度v0從距O點(diǎn)右方x0的P點(diǎn)處向左運(yùn)動(dòng)，與彈簧接觸后壓縮彈簧，將彈簧右端壓到O′點(diǎn)位置后，A又被彈簧彈回，A離開彈簧后，恰好回到P點(diǎn)，物塊A與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ.求：(1)物塊A從P點(diǎn)出發(fā)又回到P點(diǎn)的過程，克服摩擦力所做的功．(2)O點(diǎn)和O′點(diǎn)間的距離x1.參考答案：【知識(shí)點(diǎn)】

動(dòng)能定理的應(yīng)用E2【答案解析】(1)mv.(2)－x0.解析：(1)A從P點(diǎn)出發(fā)又回到P點(diǎn)克服摩擦力所做的功為WFf＝mv.(2)A從P點(diǎn)出發(fā)又回到P點(diǎn)的過程中根據(jù)動(dòng)能定理2μmg(x1＋x0)＝mv得x1＝－x0.【思路點(diǎn)撥】（1）A從P回到P的過程，對(duì)A物體應(yīng)用動(dòng)能定理可直接求解克服摩擦力所做的功．（2）A從P回到P全過程根據(jù)動(dòng)能定理求解x1．對(duì)單個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)過程，首先考慮動(dòng)能定理，牽扯彈簧的彈力做功時(shí)，考慮機(jī)械能守恒或功能關(guān)系或能量守恒，不難．18.如圖所示為利用電磁作用輸