四川省成都市義和鎮(zhèn)中學2021年高三物理上學期期末試題含解析

四川省成都市義和鎮(zhèn)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.（2011?黃浦區(qū)一模）關于速度和加速度的關系，下列說法中正確的是（）A． 速度變化得越大，加速度就越大B． 速度變化得越快，加速度就越大C． 只要加速度的大小保持不變，速度的方向也保持不變D． 只要加速度的大小不斷變小，速度的大小也不斷變小參考答案：B解：A、根據(jù)加速度的定義式a=得速度變化得越大，時間不知道，所以加速度不一定越大，故A錯誤．B、加速度是描述速度變化快慢的物理量．速度變化得越快，就表示加速度越大，故B正確．C、加速度的大小保持不變，速度的方向可以改變，比如平拋運動，故C錯誤．D、加速度的大小不斷變小，如果物體加速度方向與速度方向相同，物體速度還是要增加的，故D錯誤．故選B．2.下列說法正確的是：A.在勻速直線運動中，平均速度和瞬時速度相等.B.運動的物體受到的摩擦力一定是滑動摩擦力.C.如果物體要運動一定得需要一個力來維持.D.速度為零，物體一定處在平衡狀態(tài).參考答案：A3.（多選題）對于一定質量的理想氣體，下列說法正確的是（）A．保持氣體的壓強不變，改變其體積，可以實現(xiàn)其內能改變B．保持氣體的壓強不變，改變其溫度，可以實現(xiàn)其內能不變C．若氣體的溫度逐漸升高，則其壓強可以保持不變D．氣體溫度每升高1K所吸收的熱量與氣體經歷的過程有關E．當氣體體積逐漸增大時，氣體的內能一定減小參考答案：ACD：解：A、由理想氣體的狀態(tài)方程=C可知，保持氣體的壓強p不變，改變其體積V，則氣體溫度T發(fā)生變化，氣體內能發(fā)生變化，故A正確；B、保持氣體的壓強不變，改變其溫度，氣體溫度發(fā)生變化，氣體內能發(fā)生變化，故B錯誤；C、由理想氣體的狀態(tài)方程=C可知，若氣體的溫度T逐漸升高，如果體積V同時變大，其壓強可能不變，故C正確；D、氣體絕熱壓縮或膨脹時，氣體不吸熱也不放熱，氣體內能發(fā)生變化，溫度升高或降低，在非絕熱過程中，氣體內能變化，要吸收或放出熱量，由此可知氣體溫度每升高1K所吸收的熱量與氣體經歷的過程有關，故D正確；E、由理想氣體狀態(tài)方向=C可知，當氣體體積逐漸增大時，如果壓強p不變，或pV增大，則氣體溫度T升高，氣體內能增大，E錯誤；故選：ACD．4.如圖所示，在地面上方等間距分布著足夠多的、水平方向的條形勻強磁場，每一條形磁場區(qū)域的寬度及相鄰區(qū)域的間距均為d。現(xiàn)有一邊長為l（l＜d）的正方形線框在離地高h處以水平初速度v0從左側磁場邊緣進入磁場，運動中線框平面始終豎直，最終落在地面上，不計空氣阻力，則（

）（A）線框在空中運動的時間一定為（B）h越大線框運動的水平位移一定越大（C）v0越大線框運動過程中產生的焦耳熱一定越多（D）v0的大小連續(xù)變化，線框落地點也一定相應的連續(xù)變化參考答案：AC5.如圖，質量均為m的兩個鐵塊a、b放在水平桌面上，二者用張緊的輕質橡皮繩，通過光滑的定滑輪相連，系統(tǒng)都處于靜止狀態(tài)，若用水平外力將a向左由P緩慢移至M處，b未動；撤掉外力后仍都能保持靜止，對a、b進行分析，正確的有

A．鐵塊a在P、M兩點位置所受的摩擦力大小都等于b受的摩擦力大小

B．兩者對桌面的壓力一定都變大

C．水平外力推動a做的功等于橡皮繩增加的勢能

D．此過程b受的摩擦力變大，但如果用外力將a繼續(xù)向左移動下去，b受的摩擦力有可能會突然變小參考答案：D由于系統(tǒng)始終處于平衡狀態(tài)，橡皮繩上的拉力大小處處相等，所以鐵塊a在P點位置所受的摩擦力大小小于b受的摩擦力大小，鐵塊a在M點位置所受的摩擦力大小等于b受的摩擦力大小，A錯誤；由P緩慢移至M處的過程中，橡皮繩上的拉力逐漸增大，易知b對桌面的壓力減小，B錯誤；由于摩擦力的影響，水平外力推動a做的功大于橡皮繩增加的勢能，C錯誤；由P緩慢移至M處的過程中，橡皮繩上的拉力逐漸增大，b受的靜摩擦力變大，如果用外力將a繼續(xù)向左移動下去，則b受到的靜摩擦力將會達到最大靜摩擦力，而后向左滑動，摩擦力會突然變小，D正確。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖甲所示，在光滑的斜面上，有一滑塊，一勁度系數(shù)為k的輕彈簧上端與滑塊相連，下端與斜面上的固定擋板連接，在彈簧與擋板間有一力傳感器（壓力顯示為正值，拉力顯示為負值），能將各時刻彈簧中的彈力數(shù)據(jù)實時傳送到計算機，經計算機處理后在屏幕上顯示出F﹣t圖象．現(xiàn)用力將滑塊沿斜面壓下一段距離，放手后滑塊將在光滑斜面上做簡諧運動，此時計算機屏幕上顯示出如圖乙所示圖象．（1）滑塊做簡諧運動的回復力是由

提供的；（2）由圖乙所示的F﹣t圖象可知，滑塊做簡諧運動的周期為s；（3）結合F﹣t圖象的數(shù)據(jù)和題目中已知條件可知，滑塊做簡諧運動的振幅為．參考答案：（1）彈簧的彈力和重力沿斜面的分力的合力（或彈簧彈力、重力和斜面支持力的合力）；（2）0.4；（3）；【考點】簡諧運動的回復力和能量．【分析】對滑塊進行受力分析，回復力指物塊所受力的合力；由F﹣t圖象分析滑塊的周期；根據(jù)胡克定律求出彈簧的伸長量和壓縮量，中間位置為平衡位置，從而可以求出振幅．【解答】解：（1）對滑塊進行受力分析，滑塊的合力為：彈簧的彈力和重力沿斜面的分力的合力，合力提供回復力．（2）由圖可以看出周期為0.4s（3）根據(jù)胡克定律：F1=KXF2=KX′振幅d==故答案為：（1）彈簧的彈力和重力沿斜面的分力的合力（或彈簧彈力、重力和斜面支持力的合力）；（2）0.4；（3）；7.如圖所示,理想氣體作圖示的循環(huán),其中2→3過程是絕熱過程,3→1過程是等溫過程,則2→3過程中氣體內能____(填“增加”“減小”或“不變”),3→1過程中氣體____(填“吸熱”或“放熱”).參考答案：

(1).減小

(2).放熱2→3過程是絕熱過程,體積增大，氣體對外界做功,內能減小；3→1過程是等溫過程,內能不變，體積減小，外界對氣體做功,氣體向外放熱。8.有A、B兩球在光滑水平面上沿著一條直線運動，它們發(fā)生碰撞后粘在一起，已知碰前兩球的動量分別為PA=20kg·m/s和PB=15kg·m/s，碰撞后B球的動量改變了ΔPB=－10kg·m/s，則碰撞后A球的動量為PA′=__________kg·m/s，碰撞前兩球的速度大小之比vA∶vB=__________。參考答案：30，9.1,3,5

某探究學習小組的同學欲以右圖裝置中的滑塊為對象驗證“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生電源、導線、復寫紙、紙帶、小木塊、細沙、墊塊。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）你認為還需要的實驗器材有

、

。(兩個)（2）實驗時為了保證滑塊（質量為M）受到的合力與沙和沙桶的總重力大小基本相等，沙和沙桶的總質量m應滿足的實驗條件是

，實驗時首先要做的步驟是

。（3）在（2）的基礎上，某同學用天平稱量滑塊的質量M。往沙桶中裝入適量的細沙，用天平稱出此時沙和沙桶的總質量m。讓沙桶帶動滑塊加速運動，用打點計時器記錄其運動情況，在打點計時器打出的紙帶上取兩點，測出這兩點的間距L和這兩點的速度大小v1與v2（v1<v2）。則對滑塊，本實驗最終要驗證的數(shù)學表達式為

（用題中的字母表示）

。（4）要探究滑塊與沙及沙桶組成的系統(tǒng)機械能是否守恒，如果實驗時所用滑塊質量為M，沙及沙桶總質量為m，讓沙桶帶動滑塊在水平氣墊導軌上加速運動，用打點計時器記錄其運動情況，在打點計時器打出的紙帶上取兩點，測出這兩點的間距L和這兩點的速度大小v1與v2（v1<v2）。則最終需驗證的數(shù)學表達式為

（用題中的字母表示）

。參考答案：（1）____天平______(2分)

______刻度尺____

(2分)

（2）_____m<<M___(2分)

平衡摩擦力_____(2分)（3）(3分)

（4）(3分)10.1919年，盧瑟福用α粒子轟擊氮核發(fā)現(xiàn)質子．科學研究表明其核反應過程是：α粒子轟擊靜止的氮核后形成了不穩(wěn)定的復核，復核發(fā)生衰變放出質子，變成氧核．設α粒子質量為m1，初速度為v0，氮核質量為m2，質子質量為m0,氧核的質量為m3，不考慮相對論效應．α粒子轟擊氮核形成不穩(wěn)定復核的瞬間，復核的速度大小為

，此過程中釋放的核能為________________________________．參考答案：

設復核速度為v，由動量守恒得解得整個過程中質量虧損由愛因斯坦質能方程，得11.一平行板電容器充電后與電源斷開，正極板接地，在兩極板間有一負電荷（電量很小，不影響電場分布）固定在P點，如圖所示，U表示電容器的電壓，EP表示負電荷在P點的電勢能，若保持正極板不動，將負極板移到圖中虛線所示的位置，則U________（填變大、變小或者不變），EP________（填變大、變小或者不變）.參考答案：變小

不變12.沿x軸負方向傳播的簡諧波，t=0時刻的波形圖如圖所示，已知波速為10m/s，質點P的平衡位置為x=17m，P點振動頻率為__________Hz，則P點至少再經__________s可達波峰。參考答案：0.5Hz

1.3s13.描述簡諧運動特征的公式是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的能量損失，此運動(填“是”或“不是”)簡諧運動．參考答案：x=Asinωt

不是簡諧運動的位移隨時間的關系遵從正弦函數(shù)規(guī)律，其運動表達式為：x=Asinωt，籃球的運動位移隨時間的變化不遵從正弦函數(shù)的規(guī)律，所以不是簡諧運動。三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.實驗室在測定金屬電阻率的實驗中，提供的器材除多用表、螺旋測微器、米尺、開關和若干導線外，還有：A．粗細均勻的待測金屬絲RXB．直流電流表A（0～5mA，內阻為5；0～50mA，內阻為0.5）C．直流電壓表V（0～3V，內阻為5k；0～15V，內阻為25k）D．滑動變阻器R（0～20，1A）

E．電源（3V，內阻不計）

①為了確定電路，先用多用表的歐姆擋粗略測量待測金屬絲的電阻?，F(xiàn)將多用表的選擇開關置于“×100”擋，按正確的步驟進行操作，表盤示數(shù)如圖甲所示，則電阻RX的粗略值為

。②實驗時，先用螺旋測微器在金屬絲三個不同的位置測直徑，如圖乙所示是某次測量時的情況，讀數(shù)為

mm。③若要求在實驗中金屬絲兩端的電壓可以有較大變化，測量金屬絲電阻的誤差盡量小，請以筆畫線代替導線，補上實物圖中缺少的兩根導線。④某物理學習小組的兩位同學在實驗中，根據(jù)同一組數(shù)據(jù)進行正確描點后，甲、乙兩位同學根據(jù)自己的理解各作出一條圖線，如圖甲、乙所示，根據(jù)你對實驗的理解，你認為________同學的圖線正確，根據(jù)你選擇的圖線算出該金屬絲的電阻為________Ω.(保留兩位有效數(shù)字)參考答案：（1）600（2分）（2）0.700

（2分）（3）如圖（2分）（4）甲（2分）

5.8×102（5.6×102—6.0×102均可）（2分）15.在測量阻值較大的電阻的實驗中，可供選用的器材如下：

待測金屬絲：Rx（阻值約5KΩ）；

電壓表：V1（量程3V，內阻約3KΩ）；

V2（量程15V，內阻約15KΩ）

電流表：A1（量程0．6A，內阻約0．2Ω）；

A2（量程3mA，內阻約5Ω）；

電源：E1（電動勢3V，內阻不計）

E2（電動勢15V，內阻不計）

滑動變阻器：R（最大阻值約20Ω）

開關S；導線。

為使測量盡量精確，電流表應選

、電壓表應選

、電源應選

（均填器材代號），在虛線框中（見答題紙）完成電路原理圖。參考答案：四、計算題：本題共3小題，共計47分16.(模塊3-5)一速度為v的高速α粒子（）與同方向運動的氖核（）發(fā)生彈性正碰，碰后α粒子恰好靜止。求碰撞前后氖核的速度（不計相對論修正）。參考答案：解析：設a粒子與氖核的質量分別為ma與，氖核在碰撞前后的速度分別為與。由動量守恒與機械能守恒定律，有①

②

解

③

④

已知

⑤將⑤式代入③④式得

⑥

⑦17.實驗室考查氫原子躍遷時的微觀效應。已知氫原子能級圖如圖所示，氫原子質量為mH=1.67×10－27kg。設原來處于靜止狀態(tài)的大量激發(fā)態(tài)氫原子處于n=5的能級狀態(tài)。①求氫原子由高能級向低能級躍遷時，可能發(fā)射出多少種不同頻率的光；②若躍遷后光子沿某一方向飛出，且光子的動量可以用P=hv/c表示a為普朗克常量，v為光子頻率,c為真空中光速），求發(fā)生電子躍遷后氫原子的最大反沖速率。（保留三位有效數(shù)字）參考答案：:①可以有n=C25=10種不同頻率的光輻射。（3分）②由題意知氫原子從n=5能級躍遷到n=1能級時，氫原子具有最大反沖速率。（1分）氫原子發(fā)生躍遷時輻射出的光子能量為E=△E＝|E5－E1|

（1分）開始時，將原子（含核外電子）和即將輻射出去的光子作為一個系統(tǒng)，由動量守恒定律可得：mHvH－P光＝0（2分）

光子的動量P=hv/c，E=hv

（1分）氫原子速度為vH=hv/mHc

所以vH=4.17m/s（1分）18.2014年9月17日，西安北至南昌西高鐵動車組開通運