山東省德州市嚴(yán)務(wù)鄉(xiāng)中學(xué)2021年高三物理期末試題含解析

山東省德州市嚴(yán)務(wù)鄉(xiāng)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.（單選）用水平力F拉一物體，使物體在水平地面上由靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，t1時(shí)刻撤去拉力F，物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，到t2時(shí)刻停止．其速度—時(shí)間圖象如圖所示，且＞，若拉力F做的功為W1，平均功率為P1；物體克服摩擦阻力Ff做的功為W2，平均功率為P2，則下列選項(xiàng)正確的是（

）A．W1＞W(wǎng)2，F(xiàn)＝2Ff

B．W1=W2，F(xiàn)＞2Ff

C．W1=W2，P1＜P2

D．P1＞P2，F(xiàn)=2Ff參考答案：B2.關(guān)于力做功和力的沖量下列說(shuō)法中正確的是A．支持力對(duì)運(yùn)動(dòng)的物體做功一定為零，但其沖量一定不為零B．相互作用的系統(tǒng)的一對(duì)內(nèi)力的沖量一定為零，但一對(duì)內(nèi)力做功的代數(shù)和一定不為零C．物體所受合力的功不為零時(shí)，合力的沖量可能為零D．一對(duì)作用力與反作用力可能同時(shí)做正功，但它們的沖量一定大小相等，符號(hào)相反參考答案：D3.（多選）如圖，在繞地運(yùn)行的天宮一號(hào)實(shí)驗(yàn)艙中，宇航員王亞平將支架固定在桌面上，擺軸末端用細(xì)繩連接一小球．拉直細(xì)繩并給小球一個(gè)垂直細(xì)繩的初速度，它做圓周運(yùn)動(dòng)．在a、b兩點(diǎn)時(shí)，設(shè)小球動(dòng)能分別為Eka、Ekb，細(xì)繩拉力大小分別為Ta、Tb，阻力不計(jì)，則A．Eka>EkbB．Eka=EkbC．Ta>TbD．Ta=Tb參考答案：BD4.如圖，一氣缸豎直倒放，氣缸內(nèi)有一質(zhì)量不可忽略的活塞，將一定量的理想氣體封在氣缸內(nèi)，活塞與氣缸壁無(wú)摩擦，氣體處于平衡狀態(tài)。現(xiàn)保持溫度不變把氣缸稍微傾斜一點(diǎn)，在達(dá)到平衡后，與原來(lái)相比，則A．氣體的壓強(qiáng)變大B．氣體的壓強(qiáng)變小C．氣體的體積變大D．氣體的體積變小參考答案：答案：AD5.夏季來(lái)臨，空調(diào)、冷風(fēng)機(jī)等大功率電器使用增多，用戶消耗的功率增大。如圖所示，發(fā)電廠的輸出電壓U1和輸電線的電阻、理想變壓器均不變，則下列說(shuō)法正確的是（

）A.變壓器的輸出電壓U2增大，且U2＞U1B.變壓器的輸出電壓U4增大，且U4＜U3C.輸電線損耗的功率占總功率的比例減小D.輸電線損耗的功率增大參考答案：D由于發(fā)電廠的輸出電壓不變，升壓變壓器的匝數(shù)不變，所以升壓變壓器的輸出電壓不變，故A錯(cuò)誤．由于發(fā)電廠的輸出功率增大，則升壓變壓器的輸出功率增大，又升壓變壓器的輸出電壓U2不變，根據(jù)P=UI可輸電線上的電流I線增大，根據(jù)U損=I線R，輸電線上的電壓損失增大，根據(jù)降壓變壓器的輸入電壓U3=U2-U損可得，降壓變壓器的輸入電壓U3減小，降壓變壓器的匝數(shù)不變，所以降壓變壓器的輸出電壓減小，故B錯(cuò)誤．根據(jù)P損=I線2R，又輸電線上的電流增大，電阻不變，所以輸電線上的功率損失增大，故D正確．根據(jù)可知，發(fā)電廠的輸出電壓不變，輸電線上的電阻不變，所以輸電線上損耗的功率占總功率的比例隨著發(fā)電廠輸出功率的增大而增大，故C錯(cuò)誤．故選D．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.某探究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)欲探究恒力做功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系，他們?cè)趯?shí)驗(yàn)室組裝了一套如圖所示的裝置，另外他們還找到打點(diǎn)計(jì)時(shí)器以及學(xué)生電源、天平、刻度尺、導(dǎo)線、復(fù)寫(xiě)紙、紙帶、小桶和沙子若干。并將小車連接上紙帶，用細(xì)線通過(guò)滑輪掛上小沙桶。

（1）某同學(xué)的實(shí)驗(yàn)步驟如下：用天平稱量小車的質(zhì)量M和沙與桶的總質(zhì)量m。讓沙桶帶動(dòng)小車加速運(yùn)動(dòng)，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄其運(yùn)動(dòng)情況，在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶上取兩點(diǎn)，測(cè)出這兩點(diǎn)的間距L，算出這兩點(diǎn)的速度v1與v2。

①本實(shí)驗(yàn)裝置圖（準(zhǔn)備放開(kāi)小車時(shí)刻）中有什么缺點(diǎn)或錯(cuò)誤？②要完成本實(shí)驗(yàn)，還缺哪些重要實(shí)驗(yàn)步驟？

③本實(shí)驗(yàn)認(rèn)為小車所受合外力等于沙桶重力，則應(yīng)控制的實(shí)驗(yàn)條件是什么？

。

（2）在實(shí)驗(yàn)操作正確的前提下，若挑選的一條點(diǎn)跡清晰的紙帶如下圖所示，已知相鄰兩個(gè)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T，從A點(diǎn)到B、C、D、E、F點(diǎn)的距離依次為s1、s2、s3、s4、s5（圖中未標(biāo)s3、s4、s5），則由此可求得紙帶上由B點(diǎn)到E點(diǎn)所對(duì)應(yīng)過(guò)程中，合外力對(duì)小車所做的功W=____；該小車動(dòng)能改變量的表達(dá)式為△EK=

（結(jié)果用題中已知物理量的符號(hào)表示）；若滿足

．則動(dòng)能定理得證。參考答案：7.已知地球半徑R、自轉(zhuǎn)周期T、地球表面重力加速度g，則其第一宇宙速度為_(kāi)________。地球同步衛(wèi)星離地面的高度為_(kāi)__________。參考答案：，8.如圖所示，一個(gè)半徑為R的透明球體放置在水平面上，一束光從A點(diǎn)沿水平方向射入球體后經(jīng)B點(diǎn)射出，最后射到水平面上的C點(diǎn)。已知，該球體對(duì)光的折射率為，則它從球面射出時(shí)的出射角＝

；在透明體中的速度大小為

（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（已知光在的速度c＝3×108m／s）參考答案：9.在如圖所示的光電效應(yīng)現(xiàn)象中，光電管陰極K的極限頻率為v0，則陰極材料的逸出功等于_________；現(xiàn)用頻率大于v0的光照射在陰極上，若在A、K之間加一數(shù)值為U的反向電壓時(shí)，光電流恰好為零，則光電子的最大初動(dòng)能為_(kāi)________；若入射光頻率為v（v>v0），則光電子的最大初動(dòng)能為_(kāi)________。參考答案：hv0；eU；hv-hv010.如圖所示，質(zhì)量為m、帶電量為q的負(fù)點(diǎn)電荷A僅在磁場(chǎng)力作用下以速度v在磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中沿順時(shí)針?lè)较蜃鲃蛩賵A周運(yùn)動(dòng)，則磁場(chǎng)方向垂直于紙面向_____（選填“里”或“外”），電荷A作圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r=__________。參考答案：答案：里，11.某同學(xué)在測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度時(shí)，得到了幾條較為理想的紙帶，已知在每條紙帶每5個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)取好一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為0.1s，依打點(diǎn)時(shí)間順序編號(hào)為0、1、2、3、4、5，由于不小心，紙帶被撕斷了，如下圖所示.請(qǐng)根據(jù)給出的A、B、C、D四段紙帶回答:(1)在B、C、D三段紙帶中選出從紙帶A上撕下的那段應(yīng)是_____.(2)打A紙帶時(shí)，物體的加速度大小是______m／s2。(保留三位有效數(shù)字)

參考答案：12.木塊在水平恒定拉力F的作用下，在水平路面上由靜止出發(fā)前進(jìn)了距離S，隨即撤去F，木塊沿原方向前進(jìn)了2S而停止．設(shè)木塊在全過(guò)程中受到的摩擦阻力大小不變，則木塊在上述運(yùn)動(dòng)全過(guò)程中最大的動(dòng)能等于

。參考答案：

答案：2FS/313.(選修模塊3-4)

描述簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)特征的公式是x＝。自由下落的籃球緩地面反彈后上升又落下,若不考慮空氣阻力及在地面反彈時(shí)的能量損失，此運(yùn)動(dòng)(填“是”或“不是”)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。參考答案：答案：Asinωt；不是。解析：

簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的特征公式為x=Asinωt，其中A是振幅；自由落體由反彈起來(lái)的過(guò)程中，回復(fù)力始終為重力，恒定不變，與偏離平衡位置的位移不是成正比的，不符合簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.“水立方”國(guó)家游泳中心是北京為2008年夏季奧運(yùn)會(huì)修建的主游泳館．水立方游泳館共有8條泳道的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)比賽用游泳池，游泳池長(zhǎng)50m、寬25m、水深3m．設(shè)水的摩爾質(zhì)量為M＝1.8×10-2kg／mol，試估算該游泳池中水分子數(shù)．參考答案：1.3×1032個(gè)解：游泳池中水的質(zhì)量為m，阿伏加德羅常數(shù)為，游泳池中水的總體積為。則游泳池中水的物質(zhì)的量為；所含的水分子數(shù)為個(gè)15.（7分）一定質(zhì)量的理想氣體，在保持溫度不變的的情況下，如果增大氣體體積，氣體壓強(qiáng)將如何變化？請(qǐng)你從分子動(dòng)理論的觀點(diǎn)加以解釋．如果在此過(guò)程中氣體對(duì)外界做了900J的功，則此過(guò)程中氣體是放出熱量還是吸收熱量？放出或吸收多少熱量？（簡(jiǎn)要說(shuō)明理由）參考答案：氣體壓強(qiáng)減?。?分）一定質(zhì)量的氣體，溫度不變時(shí)，分子的平均動(dòng)能一定，氣體體積增大，分子的密集程度減小，所以氣體壓強(qiáng)減?。?分）一定質(zhì)量的理想氣體，溫度不變時(shí)，內(nèi)能不變，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，當(dāng)氣體對(duì)外做功時(shí)，氣體一定吸收熱量，吸收的熱量等于氣體對(duì)外做的功量即900J．（3分）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.

（15分）在光滑水平面上有兩個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的小球A、B，mA=1kg，mB=0.5kg在兩球間存在一有限區(qū)域：當(dāng)兩小球均在該區(qū)域內(nèi)或者任一小球在該區(qū)域內(nèi)兩球間就有相互作用的恒定斥力F=1N，當(dāng)兩小球均在該區(qū)域外時(shí)兩球間無(wú)作用力。A球離作用區(qū)左邊界SA=20m，B在作用區(qū)右邊界處，作用區(qū)長(zhǎng)度L=5.5m?，F(xiàn)使A以初速度vA=8m/s、B球以初速度vB=2m/s相向運(yùn)動(dòng)。求：

（1）A從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到完全穿過(guò)作用區(qū)所用時(shí)間；（2）適當(dāng)調(diào)節(jié)作用區(qū)的寬度或作用力大小，可使A穿過(guò)作用區(qū)后A、B兩球的總動(dòng)能最小，求A、B兩球的最小總動(dòng)能。參考答案：解析：(1)B球受作用力的加速度m/s2……………（1分）

A球受作用力的加速度

m/s2……………（1分）

B在作用區(qū)中運(yùn)動(dòng)的最遠(yuǎn)距離m……………（1分）

B從進(jìn)入作用區(qū)到穿出作用區(qū)用時(shí)Ft1＝2mvB…………（1分）

t1＝2(s)…（1分）

A運(yùn)動(dòng)距離m………（1分）

A的速度

m/s

…（1分）

A勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間

s………………（1分）

A穿出作用區(qū)用時(shí)…（1分）

t3＝1(s)………（1分）

A從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到完全穿過(guò)作用區(qū)所用時(shí)間t＝t1＋t2＋t3＝4s…（1分）

(2)要使A、B的動(dòng)能之和最小，則A穿過(guò)作用區(qū)后與B速度相等…（1分）

由動(dòng)量守恒得……………（1分）

A、B的動(dòng)能之和…………………（1分）

解得Ek=16.3J………（1分）17.在一個(gè)點(diǎn)電荷Q形成的電場(chǎng)中，Ox坐標(biāo)軸與它的一條電場(chǎng)線重合，坐標(biāo)軸上A、B兩點(diǎn)的坐標(biāo)分別為2m和5m，放在A、B兩點(diǎn)的試探電荷受到的電場(chǎng)力方向都跟x軸的正方向相同，電場(chǎng)力的大小跟試探電荷的電量關(guān)系圖象如圖中直線a、b所示，放在A點(diǎn)的試探電荷帶正電，放在B點(diǎn)的試探電荷帶負(fù)電，求：（1）B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向；（2）試判斷電荷Q的電性，不要說(shuō)明理由；（3）點(diǎn)電荷Q的位置坐標(biāo)。參考答案：（1）B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為EB=2.5N/C，方向指向x負(fù)方向；（2）點(diǎn)電荷帶負(fù)電；（3）點(diǎn)電荷Q的位置坐標(biāo)為（2.6m，0）；（1）由圖可知，B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，方向指向x負(fù)方向；同理A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，方向指向x正方向；（2）放在A、B兩點(diǎn)的試探電荷受到的電場(chǎng)力方向都跟x軸的正方向相同，而正電荷所受電場(chǎng)力與電場(chǎng)強(qiáng)度方向相同，負(fù)電荷所受電場(chǎng)力與電場(chǎng)強(qiáng)度方向相反；若點(diǎn)電荷在A的左側(cè)或在B的右側(cè)，正負(fù)電荷所受電場(chǎng)力方向不可能相同，所以點(diǎn)電荷Q應(yīng)位于A、B兩點(diǎn)之間，根據(jù)正負(fù)電荷所受電場(chǎng)力的方向，知該點(diǎn)電荷帶負(fù)電；（3）設(shè)點(diǎn)電荷Q的坐標(biāo)為x，由點(diǎn)電荷的電場(chǎng)，可知解得x=2.6m；（另解x=1舍去）所以點(diǎn)電荷Q的位置坐標(biāo)為（2.6m，0）；18.如圖甲所示，一物塊在t＝0時(shí)刻，以初速度v0＝8m/s從足夠長(zhǎng)的粗糙斜面底端向上滑行，物塊速度隨時(shí)間變化的圖象如圖乙所示，t0＝1s時(shí)刻物塊到達(dá)最高點(diǎn)，