2021年河南省漯河市商橋中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試卷含解析

2021年河南省漯河市商橋中學(xué)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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.一根質(zhì)量為m、長(zhǎng)為L(zhǎng)的均勻鏈條一半放在光滑的水平桌面上，另一半掛在桌邊，桌面足夠高，如圖（a）所示。若在鏈條兩端各掛一個(gè)質(zhì)量為m/2的小球，如圖（b)所示。若在鏈條兩端和中央各掛一個(gè)質(zhì)量為m/2的小球，如圖（c)所示。由靜止釋放，當(dāng)鏈條剛離開桌面時(shí)，圖（a）中鏈條的速度為va，圖（b)中鏈條的速度為vb，圖（c)中鏈條的速度為vc（設(shè)鏈條滑動(dòng)過(guò)程中始終不離開桌面，擋板光滑）。下列判斷中正確的是A．va＝vb＝vc

B．va＜vb＜vcC．va＞vb＞vc

D．va＞vc＞vb參考答案：C2.如圖所示，質(zhì)量為m的木塊在質(zhì)量為M的長(zhǎng)木板上受到向右的水平拉力F的作用而向右滑行，長(zhǎng)木板處于靜止?fàn)顟B(tài)，已知木塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1，木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2，則下列說(shuō)法正確的是（

）A．木板受到地面的摩擦力大小一定是μ1mgB．木板受到地面的摩擦力大小一定是μ2（m+M）gC．當(dāng)F>μ2（m+M）g時(shí)，木板便會(huì)一始運(yùn)動(dòng)D．無(wú)論怎樣改變F的大小，木板都不可能運(yùn)動(dòng)參考答案：AD3.（單選）如圖所示，壁虎在豎直玻璃面上斜向上勻速爬行，關(guān)于它在此平面內(nèi)的受力分析，下列圖示中正確的是（）

參考答案：A4.（單選）關(guān)于熱力學(xué)定律，下列說(shuō)法正確的是（）A．在一定條件下物體的溫度可以降到0KB．物體從單一熱源吸收的熱量可以全部用于做功C．吸收了熱量的物體，其內(nèi)能一定增加D．壓縮氣體總能使氣體的溫度升高參考答案：【考點(diǎn)】：熱力學(xué)第一定律．【專題】：熱力學(xué)定理專題．【分析】：利用熱力學(xué)三個(gè)定律即可分析求解，注意熱力學(xué)第二定律有幾種表述方式：克勞修斯表述熱量可以自發(fā)地從較熱的物體傳遞到較冷的物體，但不可能自發(fā)地從較冷的物體傳遞到較熱的物；開爾文﹣普朗克表述不可能從單一熱源吸取熱量，并將這熱量變?yōu)楣?，而不產(chǎn)生其他影響．：解：A、根據(jù)熱力學(xué)第三定律的絕對(duì)零度不可能達(dá)到，故A錯(cuò)誤；B、根據(jù)熱力學(xué)第二定律，物體從單一熱源吸收的熱量可全部用于做功而引起其他變化是可能的，當(dāng)然會(huì)產(chǎn)生其他變化，故B正確．C、物體從外夠外界吸收熱量同時(shí)對(duì)外做功，根據(jù)能量守恒定律可知內(nèi)能可能增加、減小和不變，故C錯(cuò)誤；D、壓縮氣體，外界對(duì)氣體作正功，氣體同時(shí)可能向外釋放熱，根據(jù)能量守恒定律可知物體內(nèi)能可能減少、溫度降低，故D錯(cuò)誤；故選：B．【點(diǎn)評(píng)】：本題關(guān)鍵要記住熱力學(xué)三大定律，根據(jù)三大定律直接判斷即可，注意熱力學(xué)第二定律的不同表示方法，屬于基礎(chǔ)題．5.如右圖所示，物體B與豎直墻面接觸，在豎直向上的力F的作用下A、B均保持靜止，則物體B的受力個(gè)數(shù)為(

)A．3個(gè)

B．4個(gè)

C．5個(gè)

D．6個(gè)參考答案：二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示，在光滑水平面上，一絕緣細(xì)桿長(zhǎng)為，兩端各固定著一個(gè)帶電小球，處于水平方向、場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，兩小球帶電量分別為＋q和－q，輕桿可繞中點(diǎn)O自由轉(zhuǎn)動(dòng)。在輕桿與電場(chǎng)線夾角為α?xí)r，忽略兩電荷間的相互作用，兩電荷受到的電場(chǎng)力對(duì)O點(diǎn)的力矩大小為___________，兩電荷具有的電勢(shì)能為___________。參考答案：qEdsinα；-qEdcosα解析：由力矩定義可得兩電荷受到的電場(chǎng)力對(duì)O點(diǎn)的力矩大小為qEdsinα；兩電荷具有的電勢(shì)能為-qEdcosα。7.如圖所示是飲水器的自動(dòng)控制電路。左邊是一個(gè)在水溫較低時(shí)對(duì)水加熱的容器，內(nèi)有密封絕緣的電熱絲發(fā)熱器和接觸開關(guān)S1。只要有水浸沒S1，它就會(huì)導(dǎo)通；水面低于S1時(shí)，不會(huì)加熱。（1）Rx是一個(gè)熱敏電阻，低溫時(shí)呈現(xiàn)高電阻，右邊P是一個(gè)___________（選填“與”、“或”、“非”）邏輯門，接在0～5V電源之間，圖中J是一個(gè)繼電器，可以控制發(fā)熱器工作與否。Ry是一個(gè)可變電阻，低溫時(shí)Rx應(yīng)_____________（選填“遠(yuǎn)大于”、“遠(yuǎn)小于”）Ry。（2）請(qǐng)闡述飲水機(jī)的自動(dòng)加熱原理：__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。參考答案：（1）與；遠(yuǎn)大于。（每空2分）

（2）當(dāng)水溫較低時(shí)，Rx阻值較大，A為高電勢(shì)，且有水浸沒S1，B也為高電勢(shì)，則QC之間才有高電壓輸出，電磁繼電器有電流通過(guò)，將吸動(dòng)S2閉合，發(fā)熱器工作。（表述合理酌情給分）8.如圖所示是某種“研究平拋運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)裝置：（1）當(dāng)a小球從斜槽末端水平飛出時(shí)與b小球離地面的高度均為H，此瞬間電路斷開使電磁鐵釋放b小球，最終兩小球同時(shí)落地，改變H大小，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，a、b仍同時(shí)落地，該實(shí)驗(yàn)結(jié)果可表明（

）。A.兩小球落地速度的大小相同

B.兩小球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等C.a小球在豎直方向的分運(yùn)動(dòng)與b小球的運(yùn)動(dòng)相同D.a小球在水平方向的分運(yùn)動(dòng)是勻加速直線運(yùn)動(dòng)（2）利用該實(shí)驗(yàn)裝置研究a小球平拋運(yùn)動(dòng)的速度，從斜槽同一位置釋放小球，實(shí)驗(yàn)得到小球運(yùn)動(dòng)軌跡中的三個(gè)點(diǎn)A、B、C，如圖乙所示，圖中O為拋出點(diǎn)，B點(diǎn)在兩坐標(biāo)線交點(diǎn)，坐標(biāo)xB=40cm，yB=20cm，則a小球水平飛出時(shí)的初速度大小為v0=_______m/s；平拋小球在B點(diǎn)處的瞬時(shí)速度的大小為vB=_____m/s（g=10m/s2）。參考答案：

(1).（1）BC

(2).（2）

(3).(1)當(dāng)a小球從斜槽末端水平飛出時(shí)與b小球離地面的高度均為H，此瞬間電路斷開使電磁鐵釋放b小球，最終兩小球同時(shí)落地，知運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等，a球在豎直方向上的分運(yùn)動(dòng)與b小球的運(yùn)動(dòng)相同，但不能說(shuō)明a小球水平方向的分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)，故選BC。

（2）A點(diǎn)的橫坐標(biāo)為20cm，縱坐標(biāo)為5cm，C點(diǎn)的橫坐標(biāo)為60cm，縱坐標(biāo)為45cm，根據(jù)得，，則平拋運(yùn)動(dòng)的初速度:；B點(diǎn)豎直方向上的分速度，則B點(diǎn)的瞬時(shí)速度:。9.（6分）供電電路電源輸出電壓為U1，線路損失電壓為U2，用電器得到的電壓為U3，總電流為I，線路導(dǎo)線的總電阻為R，則線路損失的電功率可表示為①___________________；②_________________________；③__________________________。參考答案：①I2R；②IU2；③I(U1-U3)

(各2分)

10.鐳核(Ra)經(jīng)過(guò)一系列α衰變和β衰變，變成鉛核(Pb)，其中經(jīng)過(guò)α衰變的次數(shù)是_____，鐳核(Ra)衰變成鉛核(Pb)的過(guò)程中損失了_______個(gè)中子．參考答案：51611.如圖，從運(yùn)動(dòng)員騰空跳起向上運(yùn)動(dòng)后再向下落入水中，若不計(jì)空氣阻力，則運(yùn)動(dòng)員的重力勢(shì)能先

（填“增大”或“減小”或“不變”），后

（填“增大”或“減小”或“不變”）。運(yùn)動(dòng)員的機(jī)械能

（填“增大”或“減小”或“不變”）。參考答案：增大

減小

不變12.（2008?上海模擬）已知某物質(zhì)摩爾質(zhì)量為M，密度為ρ，阿伏加德羅常數(shù)為NA，則該物質(zhì)的分子質(zhì)量為

，單位體積的分子數(shù)為

．參考答案：；NA解：每個(gè)分子的質(zhì)量m=．單位體積的質(zhì)量等于單位體積乘以密度，質(zhì)量除以摩爾質(zhì)量等于摩爾數(shù)，所以單位體積所含的分子數(shù)n=NA；13.（5分）地核的體積約為整個(gè)球體積的16%，地核的質(zhì)量約為地球質(zhì)量的34％。經(jīng)估算，地核的地平均密度為_______________kg/m3。(結(jié)果取兩位有效數(shù)字)參考答案：答案：1.2×104三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（11分)青島奧運(yùn)會(huì)帆船賽場(chǎng)采用風(fēng)力發(fā)電給蓄電池充電，為路燈提供電能。用光敏電阻作為傳感器控制路燈電路的開關(guān)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。光敏電阻的阻值隨照射光的強(qiáng)弱而變化，作為簡(jiǎn)化模型，可以近似認(rèn)為，照射光較強(qiáng)（如白天）時(shí)電阻幾乎為0：照射光較弱（如黑天）時(shí)電阻接近于無(wú)窮大。利用光敏電阻作為傳感器，借助電磁開關(guān)，可以實(shí)現(xiàn)路燈自動(dòng)在白天關(guān)閉，黑天打開。電磁開關(guān)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖所示。1、2兩接線柱之間是勵(lì)磁線圈，3、4兩接線柱分別與彈簧片和觸點(diǎn)連接。當(dāng)勵(lì)磁線圈中電流大于50mA時(shí)，電磁鐵吸合鐵片，彈簧片和觸點(diǎn)分離，3、4斷開；電流小于50mA時(shí)，3、4接通。勵(lì)磁線圈中允許通過(guò)的最大電流為100mA。（1）利用以下器材設(shè)計(jì)一個(gè)自動(dòng)控制路燈的電路，畫出電路原理圖。

光敏電阻，符號(hào)，燈泡L，額定功率40W，額定電壓36V，符號(hào)保護(hù)電阻，符號(hào)，電磁開關(guān)，符號(hào)，蓄電池E，電壓36V，內(nèi)阻很小；開關(guān)S，導(dǎo)線若干。（2）回答下列問題：①如果勵(lì)磁線圈的電阻為200，勵(lì)磁線圈允許加的最大電壓為

V，保護(hù)電阻的阻值范圍為

。②在有些應(yīng)用電磁開關(guān)的場(chǎng)合，為了安全，往往需要在電磁鐵吸合鐵片時(shí)，接線柱3、4之間從斷開變?yōu)榻油ā榇?，電磁開關(guān)內(nèi)部結(jié)構(gòu)應(yīng)如何改造？請(qǐng)結(jié)合本題中電磁開關(guān)內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖說(shuō)明。答：

。③任意舉出一個(gè)其它的電磁鐵應(yīng)用的例子。答：

。參考答案：（1）電路原理如圖所示。（4分）（2）①20（2分）160~520（2分）②把觸點(diǎn)從彈簧片右側(cè)移到彈簧片左側(cè)，保證當(dāng)電磁鐵吸合鐵片時(shí)，3、4之間接通：不吸合時(shí)，3、4之間斷開。③電磁起重機(jī)解析：（1）要使光敏電阻能夠?qū)﹄娐愤M(jìn)行控制，且有光照時(shí)路燈熄滅，光敏電阻應(yīng)與1，2串聯(lián)，3，4與路燈串聯(lián)；則電路圖如圖所示。（2）①由U=IR得勵(lì)磁線圈允許加的最大電壓為U=ImR=0.1×200V=20V；依據(jù)允許通過(guò)勵(lì)磁線圈的電流最大值和最小值計(jì)算得，，因此保護(hù)電阻的阻值范圍為160~320；②把觸點(diǎn)從彈簧片右側(cè)移到彈簧片左側(cè)，保證當(dāng)電磁鐵吸合鐵片時(shí)，3、4之間接通：不吸合時(shí)，3、4之間斷開。③電磁起重。15.（9分）用如圖所示的電路測(cè)定一節(jié)電動(dòng)勢(shì)約為2V的蓄電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。因蓄電池內(nèi)阻非常小，為防止調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器時(shí)造成短路，電路中用了一個(gè)保護(hù)電阻，除蓄電池、導(dǎo)線、開關(guān)外，可供使用的實(shí)驗(yàn)器材還有

A．電流表(量程0.6A、3A)B．電壓表(量程3v、15v)C．定值電阻（阻值1、額定功率5W)D．定值電阻(阻值10、額定功率10W)E．滑動(dòng)變阻器(阻位范圍0～10，額定電流為2A)F．滑動(dòng)變阻器(阻值范圍O～200，額定電流為lA)（1）電流表所選的量程為

A，電壓表所選的量程為3V，定值電阻應(yīng)選

，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選

。(后兩空填器材前面字母)（2）請(qǐng)按電路圖將圖中器材用線段代替導(dǎo)線進(jìn)行連接。參考答案：答案：（1）3；C；E；（2）實(shí)物連線圖如圖

四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.(12分)如圖所示,兩平行金屬板水平放置,間距為d,板間存在勻強(qiáng)電場(chǎng).一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負(fù)電小球,以豎直向下的初速度從上板的小孔射入,當(dāng)它從下板的小孔穿出時(shí)所用的時(shí)間為t,若小球以同樣大小的初速度從下板的小孔豎直向上射入,則從上板小孔穿出時(shí)所用的時(shí)間為t/2.不計(jì)空氣阻力.求:(1)指出兩板間電場(chǎng)強(qiáng)度的方向；

(2)電場(chǎng)強(qiáng)度的大?。?3)小球穿出下板小孔時(shí)速度v1與穿出上板小孔時(shí)速度v2之比v1:v2。參考答案：解析：(1)場(chǎng)強(qiáng)方向豎直向下.

[2分]

(2)根據(jù)題意,小球在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的加速度a應(yīng)豎直向上.

Eq-mg=ma

①

[1分]

從上往下:

②

[1分]

從下往上:

③

[1分]

由以上三式解得電場(chǎng)強(qiáng)度:

[2分]

(3)由以上②、③兩式解得:

,

則:v1=v0-at=

[1分]

v2=v0+a

[1分]

所以:

[3分]17.如圖16所示，半圓形玻璃磚的半徑R=10cm，折射率為，直徑AB與屏幕MN垂直并接觸于A點(diǎn)。激光a以入射角i=30°射入玻璃磚的圓心O