山東省菏澤市牡丹區(qū)曹州實驗中學(xué)2021年高三物理期末試題含解析

山東省菏澤市牡丹區(qū)曹州實驗中學(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15分．每小題只有一個選項符合題意1.比值法定義物理量是物理學(xué)中一種常用的方法，下列物理量中屬于用比值法定義的是（

）A．

B．

C．

D．參考答案：C本題旨在考查加速度、周期、電容、電流。A、加速度是牛頓第二定律的表達(dá)式，不是定義式，故A錯誤；B、是周期的計算表達(dá)式，不是定義式，故B錯誤；C、電容器的電容有本身性質(zhì)決定，與所帶的電量和兩端間的電勢差無關(guān)，故C正確；D、導(dǎo)體中電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比，與導(dǎo)體的電阻成反比，所以不屬于比值定義法，故D錯誤。故選：C2.如圖甲所示為一霓虹燈供電的電路。變壓器輸入端接有熔斷電阻,其允許最大電流為100mA,阻值忽略不計,原、副線圈匝數(shù)比為10∶1,副線圈電路中接有10個霓虹燈,每個霓虹燈的額定電壓為10V,額定功率為1W,R為滑動變阻器。當(dāng)變壓器輸入端電壓為220V時,示波器描繪出每一個霓虹燈的電流圖象如圖乙所示(霓虹燈的電阻可視為不變)()A.變壓器輸入端的電流頻率為100HzB.此時滑動變阻器的阻值為20ΩC.該電路允許并聯(lián)連接的霓虹燈的個數(shù)為25個D.電路正常工作時,若某一個霓虹燈發(fā)生故障而斷路,那么應(yīng)當(dāng)將滑動變阻器的阻值減少,才能保證其他霓虹燈保持原有的亮度參考答案：C【詳解】A.由變壓器輸出端的電流圖象可知，交流電的周期為T=0.02s，頻率為f=50Hz，選項A錯誤。B.在電路中每個霓虹燈的電流大小為0.04A，那么變壓器輸出端電流為0.4A，變壓器的輸出電壓為22V，霓虹燈的電阻為100Ω，霓虹燈的電壓為4V，因此滑動變阻器的阻值為R=Ω=45Ω，選項B錯誤。C.該變壓器允許輸出電流最大為1A，那么允許連接的霓虹燈個數(shù)為25個，選項C正確。D.若有一個霓虹燈發(fā)生斷路故障，輸出端的總電阻將變大，滑動變阻器上的電流將減小，電壓減小，剩余霓虹燈上的電壓增大，因此需要增大滑動變阻器的電阻減小霓虹燈上的電壓，使其保持原有的亮度，選項D錯誤。3.牛頓以天體之間普遍存在著引力為依據(jù)，運(yùn)用嚴(yán)密的邏輯推理，建立了萬有引力定律。在創(chuàng)建萬有引力定律的過程中，牛頓(

)A．接受了胡克等科學(xué)家關(guān)于“吸引力與兩中心距離的平方成反比”的猜想B．根據(jù)地球上一切物體都以相同加速度下落的事實，得出物體受地球的引力與其質(zhì)量成正比，即Fμm的結(jié)論C．根據(jù)Fμm和牛頓第三定律，分析了地月間的引力關(guān)系，進(jìn)而得出Fμm1m2D．根據(jù)大量實驗數(shù)據(jù)得出了比例系數(shù)G的大小參考答案：AB4.用恒力F豎直向上拉一物體，使其由地面處開始加速上升到某一高度。若該過程空氣阻力不能忽略，下列說法中正確的是

A．力F做的功和阻力做的功之和等于物體動能的增量B．重力所做的功等于物體重力勢能的增量C．力F做的功和阻力做的功之和等于物體機(jī)械能的增量D．力F、重力、阻力三者的合力所做的功等于物體機(jī)械能的增量參考答案：C5.某質(zhì)點做簡諧運(yùn)動，其位移隨時間變化的圖像如圖，則質(zhì)點（

）A．第1s內(nèi)與第4s內(nèi)的位移相同B．第1s末與第3s末的速度相同C．3s末至5s末的加速度都相同D．其位移隨時間變化的關(guān)系式為x＝Asin參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，一儲油圓桶，底面直徑與桶高均為d．當(dāng)桶內(nèi)無油時，從某點A恰能看到桶底邊緣上的某點B．當(dāng)桶內(nèi)油的深度等于桶高的一半時，在A點沿AB方向看去，看到桶底上的C點，C、B相距，由此可得油的折射率n=

；光在油中傳播的速度

．（結(jié)果可用根式表示）參考答案：7.做勻速直線運(yùn)動的小車上，水平放置一密閉的裝有水的瓶子，瓶內(nèi)有一氣泡，如圖所示，當(dāng)小車突然停止運(yùn)動時，氣泡相對于瓶子

（填“向前”或“向后”或“不動”）運(yùn)動。參考答案：向后8.（6分）圍繞正在發(fā)聲的音叉運(yùn)動一周，就會發(fā)現(xiàn)聲音忽強(qiáng)忽弱，這是聲波的

現(xiàn)象，產(chǎn)生這一現(xiàn)象的兩個波源是 ，它們符合

波源的條件。參考答案：干涉、音叉的兩個叉股、相干9.如圖所示，邊長為L的正方形區(qū)域abcd內(nèi)存在著勻強(qiáng)磁場。一個質(zhì)量為m、電荷量為q、初速度為vo的帶電粒子從a點沿ab方向進(jìn)入磁場，不計重力。若粒子恰好沿BC方向，從c點離開磁場，則磁感應(yīng)強(qiáng)度B=__________；粒子離開磁場時的動能為Ex__________。參考答案：

帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中做圓周運(yùn)動的軌道半徑r=L，由可得B=，洛倫茲力不做功，粒子離開磁場時的動能為。10.如圖所示是某原子的能級圖,a、b、c為原子躍遷所發(fā)出的三種波長的光.在下列該原子光譜的各選項中,譜線從左向右的波長依次增大,則正確的是_____________.參考答案：C11.（填空）一列簡諧橫波沿工軸正方向傳播，周期為2s，t=0時刻的波形如圖所示．該列波的波速是m/s；質(zhì)點a平衡位置的坐標(biāo)xa=2.5m．再經(jīng)s它第一次經(jīng)過平衡位置向y軸正方向運(yùn)動．參考答案：2，0.25s．考點： 波長、頻率和波速的關(guān)系；橫波的圖象．.分析： 由圖讀出波長λ，由波速公式v=求波速．根據(jù)波的傳播方向判斷可知，圖中x=2m處質(zhì)點的運(yùn)動方向沿y軸向上，當(dāng)此質(zhì)點的狀態(tài)傳到a點時，質(zhì)點a第一次經(jīng)過平衡位置向y軸正方向運(yùn)動．運(yùn)用波形的平移法研究質(zhì)點a第一次經(jīng)過平衡位置向y軸正方向運(yùn)動的時間．解答： 解：由圖讀出波長λ=4m，則波速根據(jù)波的傳播方向判斷可知，圖中x=2m處質(zhì)點的運(yùn)動方向沿y軸向上，當(dāng)此質(zhì)點的狀態(tài)傳到a點時，質(zhì)點a第一次經(jīng)過平衡位置向y軸正方向運(yùn)動．則質(zhì)點a第一次經(jīng)過平衡位置向y軸正方向運(yùn)動的時間t==s=0.25s．故答案為：2，0.25s．點評： 本題采用波形的平移法求質(zhì)點a第一次經(jīng)過平衡位置向y軸正方向運(yùn)動的時間，這是常用的方法．12.如圖所示，當(dāng)電鍵K斷開時，用光子能量為2.5eV的一束光照射陰極P，發(fā)現(xiàn)電流表讀數(shù)不為零。合上電鍵，調(diào)節(jié)滑動變阻器，發(fā)現(xiàn)當(dāng)電壓表讀數(shù)小于0.60V時，電流表讀數(shù)仍不為零；當(dāng)電壓表讀數(shù)大于或等于0.60V時，電流表讀數(shù)為零。由此可知陰極材料的逸出功為W=

.參考答案：1.9eV13.我國用長征運(yùn)載火箭已成功地發(fā)射了“神舟”系列試驗飛船，某次實驗過程中，一監(jiān)測系統(tǒng)采用在同一張底片上多次曝光的照相方法，從火箭點火時刻開始，每隔2．0s曝光一次，得到了一張記錄火箭在開始運(yùn)動的最初8s內(nèi)5個不同位置的照片（如圖所示），已知火箭的長度為57．5m，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?．8m／s2．用刻度尺測量照片上的有關(guān)長度，結(jié)果如圖所示，根據(jù)上述條件和圖示，請回答：

（1）火箭運(yùn)動8s時的高度

m．

（2）火箭運(yùn)動6s時的速度大小

m／s．

（3）火箭上升的加速度大小

m／s2．參考答案：(1)300.00（297.5-302.5）

(2)50.0（49.4-50.6）

(3)6.25（5.62-6.87）（1）由火箭的實際長度結(jié)合照片比例計算出刻度尺1mm代表的實際長度，從而可得8s時火箭的高度。（2）由中間時刻的瞬時速度等于該段位移的平均速度可求得火箭運(yùn)動6s時的速度大小。（3）結(jié)合以上兩問的結(jié)果，由可求得火箭上升的加速度大小。三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖所示，在滑雪運(yùn)動中一滑雪運(yùn)動員，從傾角θ為37°的斜坡頂端平臺上以某一水平初速度垂直于平臺邊飛出平臺，從飛出到落至斜坡上的時間為1.5s，斜坡足夠長，不計空氣阻力，若g取10m/s2，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：(1)運(yùn)動員在斜坡上的落點到斜坡頂點(即飛出點)間的距離；(2)運(yùn)動員從斜坡頂端水平飛出時的初速度v0大小.參考答案：18.75m

試題分析：（1）根據(jù)位移時間公式求出下落的高度，結(jié)合平行四邊形定則求出落點和斜坡頂點間的距離。（2）根據(jù)水平位移和時間求出初速度的大小。（1）平拋運(yùn)動下落的高度為：則落點與斜坡頂點間的距離為：（2）平拋運(yùn)動的初速度為：【點睛】解決本題的關(guān)鍵知道平拋運(yùn)動在水平方向和豎直方向上的運(yùn)動規(guī)律，結(jié)合運(yùn)動學(xué)公式和數(shù)學(xué)公式進(jìn)行求解，并且要知道斜面的傾角是與位移有關(guān)，還是與速度有關(guān)。15.(4分)在橄欖球比賽中，一個95kg的橄欖球前鋒以5m/s的速度跑動，想穿越防守隊員到底線觸地得分．就在他剛要到底線時，迎面撞上了對方兩名均為75kg的隊員，一個速度為2m/s，另一個為4m/s，然后他們就扭在了一起。①他們碰撞后的共同速率是；②在右面方框中標(biāo)出碰撞后他們動量的方向，并說明這名前鋒能否得分：。參考答案：答案：①0.1m/s

（2分）

②方向見圖（1分）

能得分（1分）

四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，人站在小車上推著木箱，一起在光滑水平冰面上以速度運(yùn)動，小車與木箱質(zhì)量均為m，人的質(zhì)量為2m，突然發(fā)現(xiàn)正前方有一冰窟窿，為防止人掉入窟窿，人用力向右推木箱，推出木箱后，人和車以的速度仍向前運(yùn)動，為避開危險，人向后跳車.求：①人推開木箱時木箱對地的速度多大；②人跳車后車對地的最小速度.參考答案：17.滑雪運(yùn)動是在雪地上進(jìn)行的體育項目，當(dāng)滑雪板壓在雪地上時會把雪內(nèi)的空氣逼出來，在滑雪板與雪地間形成一個暫時的“氣墊”，從而大大減小雪地對滑雪板的摩擦。假設(shè)滑雪者的速度小于v=4m/s時，滑雪板與雪地間的動摩擦因數(shù)為0.25，當(dāng)滑雪者的速度超過v=4m/s時，滑雪板與雪地間的動摩擦因數(shù)就會變?yōu)?.125。一滑雪愛好者從傾角的坡頂A處由靜止開始自由下滑，滑至坡底B（B處為一光滑小圓?。┖笥只弦欢嗡窖┑?，最后停在C處，如圖所示。不計空氣阻力，A、B間距離為l4.8m，

（，g取10）求：

(1)動摩擦因數(shù)第一次發(fā)生變化時滑雪者運(yùn)動的距離；

(2)滑雪者在水平雪地上能滑行的最大距離。參考答案：18.如圖甲所示，左側(cè)為某課外活動小組設(shè)計的某種速度選擇裝置，圖乙為它的立體圖，由水平轉(zhuǎn)軸及間隔為L的兩個薄盤N1、N2構(gòu)成，兩盤面平行且與轉(zhuǎn)軸垂直，兩盤面間存在豎直向上的風(fēng)力場(只產(chǎn)生豎直向上的風(fēng)力)，盤上各開一狹縫，兩狹縫夾角可調(diào)；右側(cè)為長為d的水平桌面，水平桌面的右端有一質(zhì)量為m的小球B，用長亦為d的不可伸長的細(xì)線懸掛，0為懸掛點，B對水平桌面的壓力剛好為零。今有質(zhì)量為m的另一小球A沿水平方向射入N1狹縫，勻速通過兩盤問后穿過N2狹縫，并沿水平桌面運(yùn)動到右端與小球B發(fā)生碰撞，設(shè)A與B碰撞時速度發(fā)生交換。已知小球A在水平桌面上運(yùn)動時所受阻力為μmg。

(1)求小球A在N1、N2間所受的風(fēng)力F的大小。

(2)若要求小球A與小球B相撞后，小球B最少能沿圓軌道上升到與懸掛點O等高處，那么當(dāng)小球A從N2中穿出時它的速度應(yīng)滿足什么條件?

(3)將兩狹縫的夾角調(diào)為θ，薄盤勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動方向如圖乙所示，要使小球A與小球B碰撞后，B恰好能做完整的圓周運(yùn)動，求薄盤轉(zhuǎn)動的角速度ω。參考答案：(1)風(fēng)力F=mg

(2)v1≥

(3)ω=(n=0，1，2，3……)

解：(1)小球A勻速通過兩薄盤的過程中受到的風(fēng)力和重力平衡，即風(fēng)力F=mg

(2分)

(2)設(shè)小球A通過N2時的速度為v1，與小球B發(fā)生碰撞前瞬間的速度為vA，對小球A在水平桌面的運(yùn)動過程由動能定理得：

－μmgd=mvA2－mv12

(2分)

對小球B碰撞后上升的過程有：mgd≤mVA2

(1分)

-

解得v1≥

(1分)

(3)設(shè)小球A與小球B碰后，小球B恰好做