山西省臨汾市杏園中學(xué)2021年高三物理上學(xué)期期末試卷含解析

山西省臨汾市杏園中學(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15分．每小題只有一個選項符合題意1.一衛(wèi)星繞某一行星表面附近做勻速圓周運動，其角速度大小為ω。假設(shè)宇航員登上該行星后，在該行星表面上用彈簧測力計測量一質(zhì)量為m的物體的重力，物體靜止時，彈簧測力計的示數(shù)為F0。已知引力常量為G，則這顆行星的質(zhì)量為A．

B．

C．

D．參考答案：A2.（多選）一升降機在箱底裝有若干個彈簧，設(shè)在某次事故中，升降機吊索在空中斷裂，忽略摩擦力，則升降機在從彈簧下端觸地后直到最低點的一段運動過程中（

）A．升降機的速度不斷減小B．升降機的速度先增大后減小C．升降機的加速度不斷變大D．到最低點時，升降機加速度的值一定大于重力加速度的值

參考答案：BD從彈簧接觸地面開始分析，升降機做簡諧運動(簡化為如圖中小球的運動)，在升降機從A→O過程中，速度由v1增大到最大vm，加速度由g減小到零，當升降機運動到A的對稱點A′點(OA＝OA′)時，速度也變?yōu)関1(方向豎直向下)，加速度為g(方向豎直向上)，升降機從O→A′點的運動過程中，速度由最大vm減小到v1，加速度由零增大到g，從A′點運動到最低點B的過程中，速度由v1減小到零，加速度由g增大到a(a>g)，故答案為C選項．3.如右圖為一列沿x軸正向傳播的簡諧橫渡在t=0時刻的波形圖，P為0.9m處的質(zhì)量，Q為2.2m處的質(zhì)點。若經(jīng)歷△t=0.1s，P質(zhì)點恰好第一次運動到波谷，則下列說法正確的是

A．該波的周期T=

B．該波的傳播速度為v=14m/s

C．從t=0時刻再經(jīng)歷1s，P質(zhì)點向前傳播的距離為14m

D．從t=0時刻再經(jīng)歷s，Q質(zhì)點一定向下振動參考答案：B4.（單選題）如下圖所示：木板A在光滑的水平面上向左滑動，小木塊B從木板的左端沿粗糙表面向右滑動，兩個物體初速度大小相等，木板A的質(zhì)量大于小木塊B的質(zhì)量，木塊始終沒有滑出木板。下面是描述兩個物體的速度隨時間變化的v-t圖像，取向右為速度正方向，其中正確的是（

）參考答案：C5.2011年9月29日晚21時16分，我國將首個目標飛行器天宮一號發(fā)射升空，它將在兩年內(nèi)分別與神舟八號、神舟九號、神舟十號飛船對接，從而建立我國第一個空間實驗室。假如神舟八號與天宮一號對接前所處的軌道如圖甲所示，圖乙是它們在軌道上即將對接時的模擬圖。當它們處于圖甲所示的軌道運行時，下列說法正確的是（

）A．神舟八號的加速度比天宮一號的大B．神舟八號的運行速度比天宮一號的小C．神舟八號的運行周期比天宮一號的長D．神舟八號通過減速后變軌可實現(xiàn)與天宮一號對接參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.)若將該密閉氣體視為理想氣體，氣球逐漸膨脹起來的過程中，氣體對外做了

0.6J的功，同時吸收了0.9J的熱量，則該氣體內(nèi)能變化了

J；若氣球在膨脹過程中迅速脫離瓶頸，則該氣球內(nèi)氣體的溫度

(填“升高”或“降低”)。參考答案：0.3

降低7.第一代核反應(yīng)堆以鈾235為裂變?nèi)剂?，而在天然鈾中?9%的鈾238不能被利用，為了解決這個問題，科學(xué)家們研究出快中子增殖反應(yīng)堆，使鈾238變成高效核燃料。在反應(yīng)堆中，使用的核燃料是钚239，裂變時釋放出快中子，周圍的鈾238吸收快中子后變成鈾239，鈾239（）很不穩(wěn)定，經(jīng)過_____次β衰變后變成钚239（）。參考答案：28.質(zhì)點做直線運動，其s-t關(guān)系如圖所示，質(zhì)點在0-20s內(nèi)的平均速度大小為_____m/s，質(zhì)點在_____s（精確到秒）時的瞬時速度約等于它在6-20s內(nèi)的平均速度。參考答案：0.8

10或14s9.某同學(xué)利用豎直上拋小球的頻閃照片驗證機械能守恒定律．頻閃儀每隔0.05s閃光一次，如圖中所標數(shù)據(jù)為實際距離，該同學(xué)通過計算得到不同時刻的速度如下表（當?shù)刂亓铀俣热?0m/s2，小球質(zhì)量m=0.2kg，結(jié)果保留三位有效數(shù)字）：時刻t2t3t4t5速度（m/s）5.595.084.58

（1）由頻閃照片上的數(shù)據(jù)計算t5時刻小球的速度v5=

m/s．（2）從t2到t5時間內(nèi)，重力勢能增量△Ep=

J，動能減少量△Ek=

J．（3）在誤差允許的范圍內(nèi)，若△Ep與△Ek近似相等，從而驗證了機械能守恒定律．由上述計算得△Ep

△Ek（選填“＞”“＜”或“=”），造成這種結(jié)果的主要原因是

．參考答案：解：（1）在勻變速直線運動中，中間時刻的瞬時速度等于該過程中的平均速度，所以有：v5==4.08m/s（2）根據(jù)重力做功和重力勢能的關(guān)系有：△Ep=mg（h2+h3+h4）=0.2×10×（26.68+24.16+21.66）×10﹣2J=1.45J在勻變速直線運動中，中間時刻的瞬時速度等于該過程中的平均速度，所以有：v2==5.59m/s△Ek=m（v22﹣v52）=×0.2×[（5.59）2﹣（4.08）2]J=1.46J．（3）由上述計算得△Ep＜△Ek，由于紙帶和打點計時器的摩擦以及空氣阻力的存在，導(dǎo)致動能減小量沒有全部轉(zhuǎn)化為重力勢能．故答案為：（1）4.08．（2）1.45，1.46（3）＜，由于紙帶和打點計時器的摩擦以及空氣阻力的存在．10.面積為S的矩形線框abcd，處在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，磁場方向與線框面成角（見圖），當線框以ab為軸順時針轉(zhuǎn)90°時，穿過abcd面的磁通量變化量_____。參考答案：11.如圖所示，兩個已知質(zhì)量分別為m1和m2的物塊A和B，分別系在一條跨過定滑輪的軟繩兩端(m1>m2)，1、2是兩個光電門．用此裝置驗證機械能守恒定律．(1)實驗中除了記錄物塊B通過兩光電門時的速度v1、v2外，還需要測量的物理量是________．(2)用已知量和測量量寫出驗證機械能守恒的表達式_____________．參考答案：(1)，兩光電門之間的距離h12.伽利略通過研究自由落體和物塊沿光滑斜面的運動，首次發(fā)現(xiàn)了勻加速運動規(guī)律。伽利略假設(shè)物塊沿斜面運動與物塊自由下落遵從同樣的法則，他在斜面上用刻度表示物塊滑下的路程，并測出物塊通過相應(yīng)路程的時間，然后用圖線表示整個運動過程，如圖所示。圖中OA表示測得的時間，矩形OAED的面積表示該時間內(nèi)物塊經(jīng)過的路程，則圖中OD的長度表示

。P為DE的中點，連接OP且延長交AE的延長線于B，則AB的長度表示

。參考答案：答案：平均速度

物塊的末速度解析：勻變速直線運動的v-t圖像所圍面積表示位移，中位線表示平均速度。最高點的縱坐標表示末速度。13.如圖1實驗裝置，利用玻意耳定律測量形狀不規(guī)則的小物體的體積。（1）請補充完整下列實驗步驟。①把注射器活塞移至注射器中間位置，將注射器與壓強傳感器、_______（填器材）、計算機逐一連接；②移動活塞，記錄注射器的刻度值V，同時記錄對應(yīng)的由計算機顯示的氣體壓強值P；③建立縱坐標和橫坐標分別是___________（請用符號表示坐標軸上的物理量）的坐標系，利用圖像處理實驗數(shù)據(jù)，得到如圖2所示圖線。（2）如果實驗操作規(guī)范正確，已知a、b，根據(jù)圖線可得所測的小物體的體積為_____________。參考答案：

數(shù)據(jù)采集器

（1分）

V和1/P

（2）（3分）

a

三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.現(xiàn)僅有以下器材：

電流表A1：量程0.2A 電流表A2：量程0.02A

電流表V1：量程3.0V 電流表V2：量程100.0V

滑動變阻器R：0~10Ω

電阻箱R0：0~9999.9Ω，0.1A

蓄電池組E：電動勢E=6V，內(nèi)阻r約0.1Ω

電鍵S及導(dǎo)線若干

為較準確測定一電阻值Rx約1.2Ω的電阻絲的阻值，已有甲、乙兩位同學(xué)分別設(shè)計了甲、乙兩個電路圖來測量Rx。但甲、乙兩電路設(shè)計均有不合理之處，請指出存在的問題（各圖分別指出兩處即得滿分）①．甲圖不合理之處：

，

，

。②．乙圖不合理之處：

，

，

。③．請設(shè)計一個實驗用的較合理的電路圖，畫在規(guī)定方框內(nèi)，并寫出Rx的計算公式。（說明公式中各物理的意義）Rx=

；各量的意義是：

。參考答案：①．對于甲圖不合理之處；②不能多次測量，②超過電流表量程，不安全，③電壓表

量程太大，讀數(shù)誤差較大。②．對于乙圖不合理之處：①電流表量程太小，②電壓表量程太大，③電壓調(diào)節(jié)范圍太小。

③．較為合理的電路圖如圖所示。Rx的計算公式：

其中UA是電壓表V1示數(shù)，IA是電流表A1示數(shù)，R0-是電阻箱示數(shù)。

15.（16分）（1）某探究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)欲驗證“動能定理”，他們在實驗室組裝了一套如圖所示的裝置，另外他們還找到了打點計時器所用的學(xué)生電源一臺，導(dǎo)線、復(fù)寫紙、紙帶、細沙若干．當滑塊連接上紙帶，用細線通過滑輪掛上空的小沙桶時，釋放小桶，滑塊處于靜止狀態(tài)．

若你是小組中的一位成員，要完成該項實驗，則：①還需要補充的實驗器材是

．（2分）②某同學(xué)的實驗步驟如下：用天平稱量滑塊的質(zhì)量M．往沙桶中裝入適量的細沙，讓沙桶帶動滑塊加速運動，用打點計時器記錄其運動情況，用天平稱出此時沙和沙桶的總質(zhì)量m．在打點計時器打出的紙帶上取兩點，測出這兩點的間距L，算出這兩點的速度v1與v2．他用沙和沙桶的總重力表示滑塊受到的合外力，為了減小這種做法帶來的實驗誤差，你認為在圖示情況下還應(yīng)該采取的一項具體操作是：

；（2分）應(yīng)控制的實驗條件是：

；（2分）③若挑選的一條點跡清晰的紙帶如下，且已知滑塊的質(zhì)量為Ｍ，沙和沙桶的總質(zhì)量為m，相鄰兩個點之間的時間間隔為T，從A點到B、C、D、E、F點的距離依次為S1、S2、S3、S4、S5（圖中未標出S3、S4、S5），則由此可求得紙帶上由Ｂ點到Ｅ點所對應(yīng)的過程中，沙和沙桶的重力所做的功W＝

；該滑塊動能改變量的表達式為ΔEK＝

．（結(jié)果用題中已知物理量的字母表示）（3分）

（2）用同樣的裝置做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實驗．以下是一實驗小組所獲取的部分實驗數(shù)據(jù)，①（4分）根據(jù)表格中數(shù)據(jù)，在圖中取合適的坐標系，作出圖象，以尋求關(guān)系．②（1分）根據(jù)記錄表格判斷，該實驗步驟目的是探究

與

的關(guān)系。③（2分）根據(jù)圖象分析圖像產(chǎn)生偏差的原因可能是下列的：

。A.實驗中沒有保持，故圖線有彎曲。B.平衡摩擦力時傾角太大，故圖線不過原點。C.平衡摩擦力時，忘記取下沙桶，故圖線不過原點。D.改變滑塊質(zhì)量后，沒有重新平衡摩擦力，故圖線不過原點。參考答案：答案：（1）①天平

刻度尺

小木塊；②具體操作是：平衡摩擦力，先將小沙桶和滑塊的連線斷開，用小木塊將長木板的左端稍稍墊起，直至輕推滑塊，打下點距分布均勻的紙帶為止。應(yīng)控制的實驗條件是：實驗中保持；③，

（2）①（4分）作a-1/M圖，如圖；②（1分）加速度、質(zhì)量；③（2分）AC

四、計算題：本題共3小題，共計47分16.圖所示，一小球從A點以某一水平向右的初速度出發(fā)，沿水平直線軌道運動到B點后，進入半徑R=10cm的光滑豎直圓形軌道，圓形軌道間不相互重疊，即小球離開圓形軌道后可繼續(xù)向C點運動，C點右側(cè)有一壕溝，C、D兩點的豎直高度h=0.8m，水平距離s=1.2m，水平軌道AB長為L1=1m，BC長為L2=3m，.小球與水平軌道間的動摩擦因數(shù)μ=0.2，重力加速度g=10m/s2，求：（1）若小球恰能通過圓形軌道的最高點，求小球在A點的初速度？（2）若小球既能通過圓形軌道的最高點，又不掉進壕溝，求小球在A點的初速度的范圍是多少？參考答案：（1）小球恰能通過最高點（2分）

由B到最高點（2分）

由A→B（2分）

解得：在A點的初速度（1分）

（2）若小球剛好停在C處，則有（2分）

解得在A點的初速度（1分）

若小球停在BC段，則有（1分）

若小球能通過C點，并越過壕溝，則有（1分）

（1分）

（2分）

則有：（1分）初速度范圍是:和(1分)17.靜電噴漆技術(shù)具有效率高、浪費少、質(zhì)量好、有益于健康等優(yōu)點，其裝置可簡化如圖。、為水平放置的間距的兩塊足夠大的平行金屬板，兩板間有方向由指向的勻強電場,場強為。在板的中央放置一個安全接地的靜電油漆噴槍，油漆噴槍可向各個方向均勻地噴出初速度大小均為的油漆微粒，已知油漆微粒的質(zhì)量均為、電荷量均為，不計油漆微粒間的相互作用、油漆微粒帶電對板間電場和磁場的影響及空氣阻力，重力加速度。求：（1）油漆微粒落在板上所形成的圖形面積；（2）若讓、兩板間的電場反向，并在兩板間加垂直于紙面向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度，調(diào)節(jié)噴槍使油漆微粒只能在紙面內(nèi)沿各個方向噴出，其它條件不變。板被油漆微粒打中的區(qū)域的長度；（3）在滿足（2）的情況下，打中板的油漆微粒中，在磁場中運動的最短時間。參考答案：見解析（1）油漆微粒的加速度

①根據(jù)運動學(xué)

②運動的半徑

③落在板上所形成圓形面積

④由①②③式并代入數(shù)據(jù)得

⑤（2）當電場反向

⑥油漆微粒做勻速圓周運動，洛倫茲力充當向心力

⑦水平向右射出的油漆微粒打在板的右端，根據(jù)幾何關(guān)系

⑧的長度

⑨打在板左端的油漆微粒為和板相切的微粒，同理求得

⑩油漆微粒打在極板上的長度

由⑥⑦⑧⑨⑩式并代入數(shù)據(jù)得

(3)打在板上的微粒中，最短的弦長對應(yīng)的時間最短有幾何關(guān)系

運動的最短時間

微粒在磁場中運動的周期

由式代入數(shù)據(jù)解得

18.（12分）兩根足夠長的固定的平行金屬導(dǎo)軌位于同一水平面內(nèi)，兩導(dǎo)軌間的距離為。導(dǎo)軌上面橫放著兩根導(dǎo)體棒，構(gòu)成矩形回路，如圖所示．兩根導(dǎo)體棒的質(zhì)量皆為，電阻皆為R，回路中其余部分的電阻可不計．在整個導(dǎo)軌平面內(nèi)都有豎直向上的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為．設(shè)兩導(dǎo)體棒均可沿導(dǎo)軌無摩擦地滑行．開始時，棒靜止，棒有指向棒的初速度（見圖）．若兩導(dǎo)體棒在運動中始終不接觸，求：

（1）在運動中產(chǎn)生的焦耳熱最多是多少；

（2）當棒的速度變?yōu)槌跛俣鹊臅r，棒的加速度是多少？參考答案：解析：棒向棒運動時，兩棒和導(dǎo)軌構(gòu)成的回路面積變小，磁通量發(fā)生變化，于是產(chǎn)生感應(yīng)電流．棒受到與運動方向相反的安培力作用作減速運動，棒則在安培力作用下作加速