河北省衡水市義門中學(xué)2021年高三物理期末試題含解析

河北省衡水市義門中學(xué)2021年高三物理期末試題含解析一、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.根據(jù)熱力學(xué)定律和分子動(dòng)理論，下列說(shuō)法正確的是（

）A．布朗運(yùn)動(dòng)就是液體分子的運(yùn)動(dòng)，它說(shuō)明了分子在永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)

B．密封在容積不變的容器內(nèi)的氣體，若溫度升高，則氣體分子對(duì)器壁單位面積上的平均作用力增大C．第二類永動(dòng)機(jī)違反了能量守恒定律，所以不可能制成D．根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知，熱量能夠從高溫物體傳到低溫物體，但不可能從低溫物體傳到高溫物體參考答案：B2.某電熱水器的恒溫控制原理圖如圖．當(dāng)溫度低時(shí)，熱敏電阻的阻值很大，溫度高時(shí)熱敏電阻的阻值就很小．如果熱水器中沒(méi)有水時(shí)，電路中BC部分就處于斷路．只有當(dāng)熱水器中有水，且水溫低于某一數(shù)值時(shí)，發(fā)熱器才會(huì)開(kāi)啟并加熱，否則便會(huì)關(guān)掉．某同學(xué)分析列出邏輯電路的真值表，則虛線框內(nèi)邏輯電路L的類型以及其真值表中X、Y處的邏輯值分別為A．L應(yīng)為與門電路，X、Y的值都為0B．L應(yīng)為或門電路，X、Y的值都為1C．L應(yīng)為與門電路，X、Y的值都為1D．L應(yīng)為與非門電路，X、Y的值都為1參考答案：

答案：A

3.下列關(guān)于能量轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移過(guò)程的說(shuō)法中正確的是

A．所有能量守恒的過(guò)程都能自發(fā)地進(jìn)行B．摩擦生熱的過(guò)程是不可逆過(guò)程C．空調(diào)機(jī)既能致熱又能致冷，說(shuō)明熱傳遞不存在方向性

D．能的轉(zhuǎn)化過(guò)程符合能量守恒定律，因此不會(huì)發(fā)生能源危機(jī)參考答案：B4.根據(jù)α粒子散射實(shí)驗(yàn)，盧瑟福提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，圖中虛線表示原子核形成的電場(chǎng)的等勢(shì)線，實(shí)線表示一個(gè)α粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡，在α粒子從a運(yùn)動(dòng)到b，再運(yùn)動(dòng)到c的過(guò)程中，下列說(shuō)法中正確的是（

）

A．動(dòng)能先增大，后減小B．電勢(shì)能先減小，后增大C．電場(chǎng)力先做負(fù)功，后做正功，總功為零D．加速度先變小，后變大參考答案：C試題分析：由α粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡可知，它一定受到原子核對(duì)它的斥力的作用，故α粒子由a運(yùn)動(dòng)到b時(shí)電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加，動(dòng)能減小，再由b到c時(shí)，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，動(dòng)能增大，故選項(xiàng)AB錯(cuò)誤；C正確；因?yàn)閍、c兩點(diǎn)在同一條等勢(shì)面上，故電場(chǎng)力做的總功為0；而離原子核越近的地方，電場(chǎng)強(qiáng)度越大，則粒子的加速度越大，所以加速度是先變大后變小，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。考點(diǎn)：帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)。5.根據(jù)粒子散射實(shí)驗(yàn)，盧瑟福提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型。圖中虛線表示原子核所形成的電場(chǎng)的等勢(shì)線，實(shí)線表示一個(gè)粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡，取無(wú)窮遠(yuǎn)處為零電勢(shì)點(diǎn)，在粒子從a運(yùn)動(dòng)到b、再運(yùn)動(dòng)到c的過(guò)程中，下列說(shuō)法中正確的是（

）

A．b點(diǎn)的電勢(shì)大于a點(diǎn)的電勢(shì)

B．加速度先變小，后變大

C．動(dòng)能先減小，后增大

D．電場(chǎng)力先做負(fù)功，后做正功，總功等于零參考答案：ACD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.在做“平拋物體的運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，為了確定小球在不同時(shí)刻所通過(guò)的位置，實(shí)驗(yàn)時(shí)用如圖11所示的裝置，將一塊平木板釘上復(fù)寫(xiě)紙和白紙，豎直立于槽口前某處且和斜槽所在的平面垂直，使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止滑下，小球撞在木板上留下痕跡A；將木板向后移距離x，再使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止滑下，小球撞在木板上留下痕跡B；又將木板再向后移距離x，小球再?gòu)男辈凵暇o靠擋板處由靜止滑下，再得到痕跡C.若測(cè)得木板每次后移距離x，A、B間距離y，B、C間距離y。根據(jù)以上直接測(cè)量的物理量導(dǎo)出測(cè)小球初速度的公式為v0=_________.（用題中所給字母x,y,y和g表示）；若距離x=20.00cm，距離y1=4.70cm，距離y2=14.50cm.小球初速度值為_(kāi)______m/s.（g取9.80m/s2

結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）參考答案：

2.0由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的相關(guān)規(guī)律結(jié)合平拋運(yùn)動(dòng)的知識(shí)可解答?！敬鸢浮?.如圖所示，實(shí)線為電場(chǎng)線，虛線為等勢(shì)面。且AB＝BC，電場(chǎng)中A、B、C三點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)分別為EA、EB、EC，AB、BC間的電勢(shì)差分別為UAB、UBC，則EA、EB、EC大小關(guān)系為

；UAB、UBC大小關(guān)系為

(按從大到小的順序排列)。參考答案：．EC>EB>EA

UABBC8.若一定質(zhì)量的理想氣體分別按下圖所示的三種不同過(guò)程變化，其中表示等壓變化的是

(填“A”、“B”或“C”)，該過(guò)程中氣體的內(nèi)能

(填“增加”、“減少”或“不變”)．參考答案：C

增加

9.如圖所示，一根絕緣桿沿豎直方向放置，桿上有一個(gè)帶負(fù)電的圓環(huán)，它的質(zhì)量為m、電量為q，與桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ．所在的空間存在著方向都是水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)與勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B．現(xiàn)將圓環(huán)從靜止開(kāi)始釋放，環(huán)將沿桿下落，則圓環(huán)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最大加速度為為_(kāi)_________，最大速度為_(kāi)_________。

參考答案：

答案：

10.2009年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主威拉德·博伊爾和喬治·史密斯主要成就是發(fā)明了電荷耦合器件（CCD）圖像傳感器。他們的發(fā)明利用了愛(ài)因斯坦的光電效應(yīng)原理。如圖所示電路可研究光電效應(yīng)規(guī)律。圖中標(biāo)有A和K的為光電管，其中K為陰極，A為陽(yáng)級(jí)。理想電流計(jì)可檢測(cè)通過(guò)光電管的電流，理想電壓表用來(lái)指示光電管兩端的電壓?，F(xiàn)接通電源，用光子能量為10.5eV的光照射陰極K，電流計(jì)中有示數(shù)，若將滑動(dòng)變阻器的滑片P緩慢向右滑動(dòng)，電流計(jì)的讀數(shù)逐漸減小，當(dāng)滑至某一位置時(shí)電流計(jì)的讀數(shù)恰好為零，讀出此時(shí)電壓表的示數(shù)為6.0V；現(xiàn)保持滑片P位置不變，光電管陰極材料的逸出功為_(kāi)_______，若增大入射光的強(qiáng)度，電流計(jì)的讀數(shù)________（填“為零”或“不為零”）。參考答案：4.5eV

為零11.如右圖所示為一小球做平拋運(yùn)動(dòng)頻閃照相的閃光照片的一部分，圖中背景小方格的邊長(zhǎng)為5cm．如果敢g=l0，則：(1)閃光的頻率是________Hz；(2)小球做平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)的初速度大小是________m/s；(3)小球經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速度大小是_______m/s.參考答案：12.某校學(xué)習(xí)興趣小組在研究“探索小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)，圖是某次實(shí)驗(yàn)得出的紙帶，所用電源的頻率為50HZ，舍去前面比較密集的點(diǎn)，從0點(diǎn)開(kāi)始，每5個(gè)打印的連續(xù)點(diǎn)取1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，標(biāo)以1、2、3……。各計(jì)數(shù)點(diǎn)與0計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離依次為d1=3cm，d2=7.5cm,d3=13.5cm，則（1）物體做

的運(yùn)動(dòng)，理由是

；（2）物體通過(guò)1計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度v1=

m/s；（3）物體運(yùn)動(dòng)的加速度為a=

m/s2.參考答案：（1）勻加速直線運(yùn)動(dòng)；；或連續(xù)相等的時(shí)間內(nèi)位移之差為常數(shù)；（2分）（2）0.375m/s2；（2分）（3）1.5m/s2

13.如圖所示為氫原子的能級(jí)示意圖，一群氫原子處于n=3的激發(fā)態(tài)，在向較低能級(jí)躍遷的過(guò)程中向外發(fā)出光子，并用這些光照射逸出功為2.49eV的金屬鈉。

①這群氫原子能發(fā)出______種不同頻率的光，其中有____種頻率的光能使金屬鈉發(fā)生光電效應(yīng)。

②金屬鈉發(fā)出的光電子的最大初動(dòng)能_______eV。參考答案：①3

2

②9.60eV

三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.在測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)加速度的實(shí)驗(yàn)中，選定一條紙帶如圖所示，從0點(diǎn)開(kāi)始，每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的紙帶，其中0、1、2、3、4、5、6都為記數(shù)點(diǎn)。測(cè)得：x1=1.40cm，x2=1.90cm，x3=2.38cm，x4=2.88cm，x5=3.39cm，x6=3.87cm。

(1)在計(jì)時(shí)器打出點(diǎn)4時(shí)，小車的速度分別為：v4=

m/s。(2)該勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度的大小a=

m/s2。(結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)參考答案：（1）0.314；（2）0.496(1)由題意知兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間有四個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出，所以相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔T=0.1s，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過(guò)程中的平均速度，可以求出打紙帶上4點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度大??；

v4==31.35cm/s=0.314m/s

(2)根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大小，

得：x4-x1=3a1T2

x5-x2=3a2T2

x6-x3=3a3T2

為了更加準(zhǔn)確的求解加速度，我們對(duì)三個(gè)加速度取平均值

得：a=即小車運(yùn)動(dòng)的加速度計(jì)算表達(dá)式為：a=，代入數(shù)據(jù)解得a=0.496m/s2【答案】【解析】15.某同學(xué)用如圖所示裝置“研究物體的加速度與外力關(guān)系”，他將光電門固定在氣墊軌道上的某點(diǎn)B處，調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌水平后，用重力為F的鉤碼，經(jīng)繞過(guò)滑輪的細(xì)線拉滑塊，每次滑塊從同一位置A由靜止釋放，測(cè)出遮光條通過(guò)光電門的時(shí)間t。改變鉤碼個(gè)數(shù)，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)。記錄的數(shù)據(jù)及相關(guān)計(jì)算如下表。實(shí)驗(yàn)次數(shù)12345F/N0.490.981.471.962.45t/（ms）40.428.623.320.218.1t2/（ms）21632.2818.0542.9408.0327.66.112.218.424.530.6（1）為便于分析F與t的關(guān)系，應(yīng)作出

的關(guān)系圖象，并在如圖坐標(biāo)紙上作出該圖線。（2）由圖線得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是

。（3）設(shè)AB間的距離為s，遮光條的寬度為d，請(qǐng)你由實(shí)驗(yàn)結(jié)論推導(dǎo)出物體的加速度與外力的關(guān)系

。

參考答案：四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.（10分）如圖所示，物體A的質(zhì)量m=3kg，用兩根輕繩B，C連接于豎直墻上，要使兩繩都能繃直，即物體A在如圖所示位置保持平衡，現(xiàn)施加一個(gè)力F作用于物體，力F的方向如圖所示，若夾角=60°，求力F的大小應(yīng)滿足的條件。（取g=10m/s）。參考答案：解析：A球受力如圖所示，則有水平方向：

①豎直方向：

②由②式得由①②式得所以力F大小應(yīng)滿足的條件是17.3N≤F≤34.6N

17.用長(zhǎng)l=1．6m的輕繩懸掛一質(zhì)量為M=1．0kg的木塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）。一顆質(zhì)量m=10g的子彈以水平速度v0=500m/s沿水平方向射穿木塊，射穿后的速度v=100m/s，子彈與木塊的作用時(shí)間極短，如圖所示。g=10m/s2。求：（1）在子彈打擊木塊的過(guò)程中系統(tǒng)（子彈與木塊）產(chǎn)生的內(nèi)能Q。（2）打擊后，木塊上擺的最大高度H。（3）子彈射穿木塊后的瞬間，木塊所受繩的拉力T。參考答案：（1）

①

②

（2）

③

④

（3）

18.“神舟”五號(hào)載人飛船，于北京時(shí)間10月15日9時(shí)，在酒泉發(fā)射中心成功升空。按照預(yù)定計(jì)劃，飛船繞地球飛行14圈后，于16日晨返回地面。一般情況飛船返回地面時(shí)，為保護(hù)返回艙內(nèi)的儀器不受損，及保障宇航員的安全，在離地面1.1×104m的高空時(shí)，飛船的降落傘打開(kāi)。傘全部打開(kāi)后，若所受阻力f與速度v的平方成正比，與傘迎風(fēng)面的橫截面積S成正比，比例系數(shù)為k，即。設(shè)此時(shí)返回航的總質(zhì)量為m=2×103kg，試求：（1）若返回艙在傘打開(kāi)后，先做減速運(yùn)動(dòng)，再以收尾速度作勻速下落，直至開(kāi)動(dòng)反推火箭，那么該返回艙的