山西省運城市千軍中學(xué)2021年高三物理期末試卷含解析

山西省運城市千軍中學(xué)2021年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15分．每小題只有一個選項符合題意1.（多選）電子在電場中運動時，僅受電場力作用，其由a點運動到b點的軌跡如圖中虛線所示。圖中一組平行等距實線可能是電場線，也可能是等勢線，則下列說法中正確的是（

）A．不論圖中實線是電場線還是等勢線，a點的電勢都比b點低B．不論圖中實線是電場線還是等勢線，a點的場強都比b點小C．如果圖中實線是電場線，則電子在a點動能較小D．如果圖中實線是等勢線，則電子在b點動能較小參考答案：CD2.（單選）如圖所示，A、B、C是在地球大氣層外圓形軌道上運動的3顆衛(wèi)星，已知mA=mB＞mC，下列說法正確的是（）A．角速度速度大小的關(guān)系是ωA＞ωB=ωCB．周期關(guān)系是TA＜TB=TCC．向心力大小的關(guān)系是FA=FB＞FCD．向心加速度大小的關(guān)系是aA＜aB=aC參考答案：考點：人造衛(wèi)星的加速度、周期和軌道的關(guān)系；萬有引力定律及其應(yīng)用．專題：人造衛(wèi)星問題．分析：根據(jù)人造衛(wèi)星的萬有引力等于向心力，列式求出線速度、角速度、周期和向心力的表達式進行討論即可．解答：解：人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，根據(jù)萬有引力提供向心力，設(shè)衛(wèi)星的質(zhì)量為m、軌道半徑為r、地球質(zhì)量為M，有F向==m=mω2r=maA、ω=，根據(jù)題意得rA＜rB=rC所以ωA＞ωB=ωC，故A正確；B、T=2π，所以周期關(guān)系是TA＜TB=TC．故B正確；C、向心力F向=，已知mA=mB＞mC，rA＜rB=rC，所以FA＞FB＞FC，故C錯誤；D、a=，所以aA＞aB＞aC，故D錯誤；故選：AB．點評：本題關(guān)鍵抓住萬有引力提供向心力，先列式求解出線速度、角速度、周期和加速度的表達式，再進行討論．3.(多選)下列有關(guān)物理學(xué)家和他們的貢獻的敘述中正確的是A．平均速度、瞬時速度以及加速度的概念是由伽利略首先建立起來的B．伽利略通過斜面實驗研究自由落體運動規(guī)律，推翻了亞里士多德提出的“物體下落的快慢由它們的重量決定”的論斷C．牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律并測出了引力常量D．庫侖在前人工作的基礎(chǔ)上，通過實驗研究確認了真空中兩個靜止點電荷之間的相互作用力遵循的規(guī)律——庫侖定律參考答案：ABD4.如圖：abcd是一正方形區(qū)域，處于勻強電場中，并與電場方向平行。大量電子從正方形的中心O，以相同速率ｖ向各個方向發(fā)射，電子從正方形邊界上的不同點射出，其中到達c點的電子速度恰好為零，不計電子的重力，下面判斷正確的是（

）

A．在正方形邊界上c點電勢最高

B．到達a點的電子電勢能最小，速率是2v

C．到達b、d兩點的電子電勢能相等，速率均是v

D．到達dc邊中點的電子速率是v參考答案：CD5.面積很大的水池，水深為H，水面上浮著一正方體木塊，木塊邊長為a，密度為水的，質(zhì)量為m．開始時，木塊靜止，有一半沒入水中，如圖所示．現(xiàn)用力將木塊緩慢地壓到池底．在這一過程中

A．木塊的機械能減少了B．水池中水的機械能不變C．水池中水的機械能增加了D．水池中水的機械能增加了參考答案：AD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.放射性同位素C被考古學(xué)家稱為“碳鐘”，它可以用來判定古生物體的年代．宇宙射線中高能量中子碰撞空氣中的氮原子后，就會形成很不穩(wěn)定的C，它很容易發(fā)生β衰變，變成一個新核，其半衰期為5730年．該衰變的核反應(yīng)方程式為．C的生成和衰變通常是平衡的，即生物機體中C的含量是不變的．當(dāng)生物體死亡后，機體內(nèi)C的含量將會不斷減少．若測得一具古生物遺骸中C含量只有活體中的25%，則這具遺骸距今約有11460年．參考答案：考點：原子核衰變及半衰期、衰變速度．專題：衰變和半衰期專題．分析：根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒寫出核反應(yīng)方程；經(jīng)過一個半衰期，有半數(shù)發(fā)生衰變，通過剩余的量確定半衰期的次數(shù)，從而求出遺骸距今約有多少年．解答：解：根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒得，．經(jīng)過一個半衰期，有半數(shù)發(fā)生衰變，測得一古生物遺骸中的C含量只有活體中的25%，根據(jù)=得，n=2，即經(jīng)過2個半衰期，所以t=2×5730=11460年．故答案為：；

11460點評：解決本題的關(guān)鍵知道在核反應(yīng)中電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒，以及知道半衰期的定義．7.一根兩端開口的長玻璃管豎直插入水銀槽中并固定，如圖所示．管內(nèi)徑橫截面積為S，管中有一輕質(zhì)光滑活塞，活塞下方封閉L長度、熱力學(xué)溫度為To的氣柱，當(dāng)活塞上放一個質(zhì)量為m的小砝碼后，達到平衡時管內(nèi)外水銀面的高度差為________；然后對氣體加熱，使氣柱長度恢復(fù)到L，此過程中氣體的溫度升高了__________．（已知外界大氣壓為p0，水銀密度為ρ）．參考答案：；

8.如圖所示，一農(nóng)用水泵裝在離地面一定高度處，其出水管是水平的，現(xiàn)僅有一鋼卷尺，請你粗略地測出水流出管口的速度大小和從管口到地面之間在空中水柱的質(zhì)量（已知水的密度為ρ，重力加速度為g）：（1）除了已測出的水管內(nèi)徑L外，你需要測量的物理量是（寫出物理量名稱和對應(yīng)的字母）：

；（2）水流出管口的速度表達式為

；（請用已知量和待測量的符號表示）（3）空中水的質(zhì)量的表達式為

．（請用已知量和待測量的符號表示）參考答案：（1）水平位移s，管口離地的高度h；（2）；（3）m=．【考點】平拋運動．【分析】根據(jù)高度求出平拋運動的時間，結(jié)合水平位移和時間求出初速度．根據(jù)水質(zhì)量的表達式確定需要測量的物理量．【解答】解：（1）水流出水管后做平拋運動，需要測出水的：水平位移s，管口離地的高度h；（2）水管距地高度h，水柱的水平射程S，設(shè)水在空中的運動時間為t，水做平拋運動，在水平方向：s=vt，在豎直方向：h=，則水在空中運動的時間t=，水的初速度．（3）空中水的質(zhì)量表達式m=×=．故答案為：（1）水平位移s，管口離地的高度h；（2）；（3）m=．【點評】本題關(guān)鍵是明確實驗原理，運用平拋運動的模型列式分析，知道平拋運動在水平方向和豎直方向上的運動規(guī)律，較難．9.一個截面是直角三角形的木塊放在水平地面上，在斜面上放一個光滑球，球的一側(cè)靠在豎直墻上，木塊處于靜止，如圖所示,

若在光滑球的最高點再施加一個豎直向下的力，木塊仍處于靜止，則木塊對地面的壓力FN和摩擦力Ff的變化情況是

(

)

A

FN增大，F(xiàn)f增大

B

FN增大，F(xiàn)f不變C

FN不變，F(xiàn)f增大

D

FN不變，F(xiàn)f不變參考答案：A10.電梯內(nèi)的水平地板上，豎直放置一根輕質(zhì)彈簧，彈簧上端固定質(zhì)量為m的物體。當(dāng)電梯沿豎直方向勻速運動時，彈簧被壓縮了x；當(dāng)電梯接著做減速運動時，彈簧又被繼續(xù)壓縮了0.1x。重力加速度大小為g。則彈簧的勁度系數(shù)k=________；該電梯做勻速運動時的速度方向為_________，電梯做減速運動時的加速度大小是________。參考答案：mg/x，向下，0.1g（提示：彈簧繼續(xù)被壓縮，說明彈力大于重力，加速度向上，由于是減速運動，因此速度一定是向下。）11.（4分）把小球水平拋出，空氣阻力不計，拋出后在t1、t2兩個時刻，小球的速度與水平方向的夾角分別是30o、45o，則t1：t2=

，小球自拋出到此兩個時刻下落的高度之比h1：h2=

。參考答案：1：，1：312.如圖是磁帶錄音機的磁帶盒的示意圖，A、B為纏繞磁帶的兩個輪子，兩輪的半徑均為r，在放音結(jié)束時，磁帶全部繞到了B輪上，磁帶的外緣半徑R=3r，現(xiàn)在進行倒帶，使磁帶繞到A輪上。倒帶時A輪是主動輪，其角速度是恒定的，B輪是從動輪，經(jīng)測定，磁帶全部繞到A輪桑需要時間為t，從開始倒帶到A、B兩輪的角速度相等的過程中，磁帶的運動速度

▲

（填“變大”、“變小”或“不變”），所需時間

▲

（填“大于”、“小于”或“等于”）。參考答案：13.如圖所示，在研究感應(yīng)電動勢大小的實驗中，把一根條形磁鐵從同樣高度插到線圈中同樣的位置處，第一次快插，第二次慢插，兩情況下線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的大小關(guān)系是E1____E2；通過線圈導(dǎo)線橫截面電量的大小關(guān)系是ql____q2（選填“大于”、“等于”或“小于”）。參考答案：

大于

等于

三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.為描繪一只標(biāo)有“2.5V0.75W”字樣的小燈泡的伏安特性曲線，實驗室提供了如下實驗器材：電壓表V（量程為0﹣3V，內(nèi)阻約5kΩ）電流表A1（量程為0﹣0.6A，內(nèi)阻約1Ω）電流表A2（量程為0﹣3A，內(nèi)阻約10Ω）滑動變阻器R1（0～10Ω）滑動變阻器R2（0～100Ω）干電池兩節(jié)，開關(guān)S及導(dǎo)線若干（1）為了使測量的準(zhǔn)確度較高，調(diào)節(jié)方便，實驗中應(yīng)選用電流表，滑動變阻器；（2）在圖甲所示虛線內(nèi)畫出實驗電路圖；（3）連接電路，閉合開關(guān)，移動變阻器滑片P，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不變，但電壓表有示數(shù)，電流表幾乎不偏轉(zhuǎn)，則故障的原因可能是；（4）排除故障后，正確操作得到多組U、I數(shù)據(jù)，利用Excel軟件描繪出小燈泡的伏安特性曲線如圖乙所示，設(shè)小燈泡正常發(fā)光的電阻為RA，小燈泡發(fā)光較暗時的電阻為RB，根據(jù)圖象可以判斷RA（選填“大于”“等于”或“小于”）RB．參考答案：解：（1）燈泡額定電流為0.3A，但如果采用3A量程誤差過大，因此只能采用0.6A量程的A1，本實驗中采用滑動變阻器分壓接法，因此應(yīng)采用總阻值較小的滑動變阻器R1；（2）本實驗中應(yīng)采用滑動變阻器分壓接法，同時電流表應(yīng)采用外接法，如圖甲所示；（3）閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，電流表指針幾乎不偏轉(zhuǎn)，說明電路斷路．電壓表有示數(shù)，說明與電壓表并聯(lián)部分斷路，則電路故障的原因可能是燈泡斷路．（4）I﹣U圖象中圖象的斜率表示電阻的倒數(shù)，則由圖可知，正常發(fā)光時的斜率較小，故說明正常發(fā)光時的電阻大于較暗時的電阻．故答案為；（1）A1；R1；（2）如圖所示；（3）小燈泡斷路；（4）大于【分析】（1）明確燈泡的額定值，根據(jù)實驗安全和準(zhǔn)確性原則確定電流表，根據(jù)電路接法確定滑動變阻器；（2）根據(jù)實驗原理確定對應(yīng)的原理圖；（3）根據(jù)電路故障的現(xiàn)象判斷是短路還是斷路，再進一步確定短路或斷路發(fā)生的位置；（4）分析對應(yīng)的I﹣U圖象，明確圖象的斜率表示電阻的倒數(shù)，從而確定兩種情況下電阻大小關(guān)系．15.有一游標(biāo)卡尺，游標(biāo)尺上有20個等分刻度，用該卡尺測長度，如圖所示工件的長度為

mm。

參考答案：29.70mm；四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（12分）一物體以一定的初速度沖上一傾角為θ的斜面，結(jié)果最后靜止在斜面上，如下圖所示，在第1s內(nèi)位移為6m，停止運動前的最后1s內(nèi)位移為2m，求：(1)在整個減速運動過程中質(zhì)點的位移大?。?2)整個減速過程共用多少時間．

參考答案：見解析17.素有“陸地沖浪”之稱的滑板運動已深受廣大青少年喜愛．如圖所示是由足夠長的斜直軌道，半徑R1＝2m的凹形圓弧軌道和半徑R2＝3.6m的凸形圓弧軌道三部分組成的模擬滑板組合軌道．這三部分軌道依次平滑連接，且處于同一豎直平面內(nèi)．其中M點為凹形圓弧軌道的最低點，N點為凸形圓弧軌道的最高點，凸形圓弧軌道的圓心O與M點在同一水平面上．一可視為質(zhì)點，質(zhì)量為m＝1kg的滑板從斜直軌道上的P點無初速度滑下，經(jīng)M點滑向N點，P點距水平面的高度h＝3.2m，不計一切阻力，g取10m/s2.求：

(1)滑板滑至M點時的速度；(2)滑板滑至M點時，軌道對滑板的支持力；(3)若滑板滑至N點時對軌道恰好無壓力，則滑板的下滑點P距水平面的高度又是多少。

參考答案：18.山地滑雪是人們喜愛的一項運動，一滑雪道ABC的底部是一半徑為R的圓，圓與雪道相切于C點，C點的切線水平，C點與水平雪地間距離為H，如圖所示，D是圓的最高點，一運動員從A點由靜止下滑，剛好能經(jīng)過圓軌道最高點D旋轉(zhuǎn)一周，再經(jīng)C后被水平拋出，當(dāng)拋出時間為t時，迎面水平刮來一股強風(fēng)，最終運動員以速度v落到了雪地上，已知運動員連同滑雪裝備的總質(zhì)量為m，重力加速度為g，不計遭遇強風(fēng)前的空氣阻力和雪道及圓軌道的摩擦