山東省濰坊市昌樂縣第三中學2021年高三物理上學期期末試題含解析

山東省濰坊市昌樂縣第三中學2021年高三物理上學期期末試題含解析一、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.如圖所示，光滑軌道MO和ON底端對接且ON=2MO，M、N兩點高度相同。小球自M點右靜止自由滾下，忽略小球經(jīng)過O點時的機械能損失，以v、s、a、EK分別表示小球的速度、位移、加速度和動能四個物理量的大小。下列圖象中能正確反映小球自M點到N點運動過程的是參考答案：A2.為了解釋地球的磁性，19世紀安培假設：地球的磁場是由繞過地心的軸的環(huán)形電流I引起的．在下列四個圖中，正確表示安培假設中環(huán)形電流方向的是()．參考答案：B3.如圖，垂直矩形金屬框的勻強磁場磁感應強度為B，長為L的導體棒ab垂直線框兩長邊放在框上（線框的寬也為L），在△t時間內，ab向右勻速滑過距離d，則（

）A．右邊減少d，左邊增加d，則Δφ=B2Ld，ε=B2Ld/△t；B．右邊減少d，左邊增加d，兩邊抵消，Δφ=0，ε=0；C．不能用ε=Δφ/△t計算，只能用ε=BLv.D．Δφ=BLd，ε=Δφ/△t=BLd/△t；參考答案：D4.如圖所示，在一粗糙水平面上有兩塊質量分別為m1和m2的木塊1和2，中間用一原長為l、勁度系數(shù)為k的輕彈簧連接起來，木塊與地面間的動摩擦因數(shù)為μ.現(xiàn)用一水平力向右拉木塊2，當兩木塊一起勻速運動時，兩木塊之間的距離是：A．

B．C．

D．參考答案：A5.如圖所示，物體A、B經(jīng)無摩擦的定滑輪用細線連在一起，A物體受水平向右的力F的作用，此時B勻速下降，A水平向左運動，可知(

)A、物體A做勻速運動B、A做加速運動C、物體A所受摩擦力逐漸增大D、物體A所受摩擦力逐漸減小參考答案：BD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.在2010年溫哥華冬奧會上，首次參賽的中國女子冰壺隊喜獲銅牌，如圖為中國隊員投擲冰壺的鏡頭。假設在此次投擲中，冰壺運動一段時間后以0.4m/s的速度與對方的靜止冰壺發(fā)生正碰，碰后中國隊的冰壺以0.1m/s的速度繼續(xù)向前滑行。若兩冰壺質量相等，則對方冰壺獲得的速度為

m/s。參考答案：0.37.如圖所示，a,b是勻強電場中的兩點，已知兩點間的距離為0.4m，兩點的連線與電場線成37o角，兩點間的電勢差2.4×103V，則勻強電場的場強大小為_________V/m,把電子從a點移動到b點，電子的電勢能將增加_________J參考答案：.5.0×10-3

上8.如圖所示，勻強磁場中有一個電荷量為q的正離子，自a點沿半圓軌道運動，當它運動到b點時，突然吸收了附近若干電子，接著沿另一半圓軌道運動到c點，已知a、b、c點在同一直線上，且ac=ab，電子電荷量為e，電子質量可忽略不計，則該離子吸收的電子個數(shù)為（）A． B． C． D．參考答案：B【考點】帶電粒子在勻強磁場中的運動．【專題】定量思想；方程法；比例法；帶電粒子在磁場中的運動專題．【分析】根據(jù)題干中的信息，找出在虛線兩側運動時的半徑，利用洛倫茲力提供向心力列式，即可解答正離子吸收的電子的個數(shù)．【解答】解：由a到b的過程，軌跡半徑為：r1=…①此過程洛倫茲力提供向心力，有：qvB=m…②在b附近吸收n個電子，因電子的質量不計，所以正離子的速度不變，電量變?yōu)閝﹣ne，有b到c的過程中，軌跡半徑為：r2==…③洛倫茲力提供向心力，有：（q﹣ne）vB=m…④聯(lián)立①②③④得：n=選項B正確，ACD錯誤故選：B9.兩列簡諧橫波a、b在同一種均勻介質中沿x軸傳播，a波周期為0.5s。某時刻，兩列波的波峰正好在=3.0m處的JP點重合，如圖所示，則b波的周期為=____s，該時刻，離點最近的波峰重疊點的平衡位置坐標是x=____

m。參考答案：0.8

27.0或-21.010.右圖為“研究一定質量氣體在體積不變的條件下，壓強變化與溫度變化關系”的實驗裝置示意圖．在燒瓶A中封有一定質量的氣體，并與氣壓計相連，初始時氣壓計兩側液面平齊．（1）若氣體溫度升高后，為使瓶內氣體的體積不變，應將氣壓計右側管

（填“向上”或“向下”）移動．（2）（單選）實驗中多次改變氣體溫度，用表示氣體升高的溫度，用表示氣壓計兩側管內液面高度差的變化量．則根據(jù)測量數(shù)據(jù)作出的圖線應是：_______

參考答案：(1)向上

(2)A11.某同學設計了一個探究加速度a與物體所受合力F及質量m關系的實驗，圖（a）為實驗裝置簡圖。（交流電的頻率為50Hz）

（1）圖（b）為某次實驗得到的紙帶，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為

m/s2。（保留二位有效數(shù)字）

（2）保持砂和砂桶質量不變，改變小車質量m，分別得到小車加速度a與質量m及對應的，數(shù)據(jù)如下表：實驗次數(shù)12345678小車加速度a/m?s―21.901.721.491.251.000.750.500.30小車質量m/kg0.250.290.330.400.500.711.001.674.003.453.032.502.001.411.000.60請在方格坐標紙中畫出圖線，并從圖線求出小車加速度a與質量倒數(shù)之間的關系式是

。

（3）保持小車質量不變，改變砂和砂桶質量，該同學根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出了加速度a隨合力F的變化圖線如圖（c）所示。該圖線不通過原點，其主要原因是

。參考答案：（1）a=3.2m/s2（2）如圖所示，（3）實驗前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分12.小球在距地面高15m處以某一初速度水平拋出，不計空氣阻力，落地時速度方向與水平方向的夾角為60°，則小球平拋的初速度為10m/s，當小球的速度方向與水平方向夾角為45°時，小球距地面的高度為10m．（g取10m/s2）參考答案：【考點】：平拋運動．【專題】：平拋運動專題．【分析】：（1）平拋運動在水平方向上做勻速直線運動，在豎直方向上做自由落體運動．將兩秒后的速度進行分解，根據(jù)vy=gt求出豎直方向上的分速度，再根據(jù)角度關系求出平拋運動的初速度．（2）將落地的速度進行分解，水平方向上的速度不變，根據(jù)水平初速度求出落地時的速度．（3）根據(jù)自由落體公式求出高度的大?。航猓海?）小球在豎直方向做自由落體運動，豎直方向的分速度：m/s如圖，落地時速度方向與水平方向成60°，則tan60°=所以：m/s（2）如圖，當速度方向與水平方向成45°時，vy1=v0=vx1=v0=10m/s，下落的高度：m．小球距地面的高度為：h2=h﹣h1=15﹣5=10m故答案為：10，10【點評】：解決本題的關鍵知道平拋運動在水平方向上做勻速直線運動，在豎直方向上做自由落體運動．知道分運動和合運動具有等時性，掌握豎直方向和水平方向上的運動學公式．13.（多選題）如圖所示，兩固定的豎直光滑金屬導軌足夠長且電阻不計，兩完全相同的導體棒①、②緊靠導軌置于邊界水平的勻強磁場上方同一高度h處，磁場寬為3h，方向與導軌平面垂直。先由靜止釋放①，當①恰好進入磁場時由靜止釋放②。已知①進入磁場即開始做勻速直線運動，①、②兩棒與導軌始終保持良好接觸。則下列表示①、②兩棒的加速度a和動能Ek隨各自位移x變化的圖像中可能正確的是參考答案：AD【知識點】牛頓運動定律、牛頓定律的應用楞次定律【試題解析】①棒在未進入磁場前做自由落體運動，加速度為重力加速度，①棒進入磁場后，②棒開始做自由落體運動，在②棒進入磁場前的這段時間內，①棒運動了2h，此過程①棒做勻速運動，加速度為零；②棒進入磁場后①、②棒均以相同速度切割磁感線，回路中沒有感應電流，它們均只受重力直至①棒出磁場；而且c棒出磁場后不再受安培力，也只受重力，故A正確，B錯；②棒自開始下落到2h的過程中，只受重力，機械能守恒，動能與位移的關系是線性的；在①棒出磁場后，②棒切割磁感線且受到比重力大的安培力，完成在磁場余下的2h的位移動能減小，安培力也減小；合力也減??；在Ek圖像中的變化趨勢越來越慢；②棒出磁場后只受重力，機械能守恒,Ek圖像中的關系又是線性的，且斜率與最初相同，D正確，C錯誤。三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.2004年1月25日，繼“勇氣”號之后，“機遇”號火星探測器再次成功登陸火星．人類為了探測距離地球大約3.0×105km的月球，也發(fā)射了一種類似四輪小車的月球探測器．它能夠在自動導航系統(tǒng)的控制下行走，且每隔10s向地球發(fā)射一次信號，探測器上還裝著兩個相同的減速器(其中一只是備用的)，這種減速器可提供的最大加速度為5m/s2，某次探測器的自動導航系統(tǒng)出現(xiàn)故障，從而使探測器只能勻速前進而不再避開障礙物．此時地球上的科學家只能對探測器進行人工遙控操作．下表為控制中心的顯示屏上的數(shù)據(jù)：

已知控制中心的信號發(fā)射和接收設備工作速度極快．科學家每次分析數(shù)據(jù)并輸入命令至少需要3s.問：(1)經(jīng)過數(shù)據(jù)分析，你認為減速器是否執(zhí)行了命令？(2)假如你是控制中心的工作人員，采取怎樣的措施？加速度滿足什么條件？請計算說明．

參考答案：(1)未執(zhí)行命令(2)立即輸入命令，啟動另一個備用減速器，加速度a>1m/s2，便可使探測器不與障礙物相碰．

15.如圖為一塊直角三棱鏡，頂角A為30°．一束激光沿平行于BC邊的方向射向直角邊AB，并從AC邊射出，出射光線與AC邊夾角也為30°．則該激光在棱鏡中的傳播速度為多少？(結果保留兩位有效數(shù)字)參考答案：1.7×108m/s解：光路圖如圖：

由幾何關系得：α=∠A=30°，β=90°-30°=60°

折射率

激光在棱鏡中傳播速【點睛】幾何光學要正確作出光路圖，由幾何知識找出入射角和折射角是關鍵．知道光速和折射率的關系.四、計算題：本題共3小題，共計47分16.(8分）一木板傾斜固定放置，質量為m=5kg物塊放置于木板上，對物塊施加一平行于木板向上、大小為F1=38N的拉力時，物塊恰好能沿木板勻速上滑；對物塊施加一平行于木板向上、大小為F2=22N的拉力時，物塊恰好能沿木板勻速下滑；若將木板水平固定放置，求應對物塊施加多大的水平拉力F才可以維持物塊在木板上勻速滑動。（取g=10m/s2)參考答案：解：設木板傾角為，根據(jù)題意

斜向上運動時：

①

斜向下運動時：

②水平運動時：

③ 解得：

④

17.2015年8月9日，銀川市金鳳區(qū)紫馨苑小區(qū)22號樓一住戶家發(fā)生天然氣爆炸事故，造成屋內母女二人燒傷．該事故的原因是天然氣管與爐灶的連接膠管脫落引起天然氣泄露．據(jù)天然氣公司的工作人員介紹，當封閉房間內泄漏的天然氣與空氣混合后，若屋內氣體的壓強達到1.05atm時（屋內原來的空氣壓強為1.00atm），遇到火星將發(fā)生爆炸．設某居民家廚房（4m×2m×3m）發(fā)生天然氣泄漏時門窗緊閉，天然氣管道內的壓強為4.00atm，且在發(fā)生泄漏時管內壓強保持不變，已知屋內增加的壓強僅由泄露的天然氣造成．①求管道內多少升天然氣泄漏到該居民的廚房時，遇到火星會發(fā)生爆炸？②假如天然氣泄漏使得廚房內的氣體壓強恰好達到1.05atm時遇到了火星，并發(fā)生了爆炸．爆炸時廚房的溫度由27℃迅速上升至約2727℃，試估算此時產(chǎn)生的氣體壓強．參考答案：解：①居民廚房的容積為：V2=24m3=24000L設有V1升天然氣泄漏出來，將其作為研究對象，它經(jīng)歷等溫過程，泄漏前后的氣壓分別為p1和p2．達到發(fā)生爆炸的氣壓條件是：由…①得：…②代入數(shù)值得：V1=300L…③②爆炸瞬間氣體來不及外泄，經(jīng)歷的是一個等容過程．爆炸前的溫度為：壓強為：爆炸后的溫度

由

…④代入數(shù)值得：…⑤答：①求管道內300升天然氣泄漏到該居民的廚房時，遇到火星會發(fā)生爆炸；②假如天然氣泄漏使得廚房內的氣體壓強恰好達到1.05atm時遇到了火星，并發(fā)生了爆炸．爆炸時廚房的溫度由27℃迅速上升至約2727℃，此時產(chǎn)生的氣體壓強10.5atm【考點】理想氣體的狀態(tài)方程．【分析】①以泄漏出來的煤氣為研究對象，發(fā)生的是等溫變化，根據(jù)玻意耳定律即可求解；②爆炸瞬間氣體來不及外泄，經(jīng)歷的是一個等容過程．根據(jù)查理定律列式求解；18.某同學用如圖所示注射器驗證玻意耳定律。實驗開始時在如圖所示的注射器中用橡皮帽封閉了一定質量的空氣