2021年河南省漯河市第五高级中学高三物理上学期期末试卷含解析

2021年河南省漯河市第五高级中学高三物理上学期期末试卷含解析一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意1.在固定于地面的斜面上垂直安放了一个挡板,截面为圆的柱状物体甲放在斜面上,半径与甲相等的光滑圆球乙被夹在甲与挡板之间,乙没有与斜面接触而处于静止状态,如图所示.现在从球心处对甲施加一平行于斜面向下的力F使甲沿斜面方向缓慢地移动，直至甲与挡板接触为止.设乙对挡板的压力为F1,甲对斜面的压力为F2，在此过程中

A.F1缓慢增大,F2缓慢增大

B.F1缓慢增大,F2缓慢减小C.F1缓慢减小,F2缓慢增大

D.F1缓慢减小,F2保持不变参考答案：D2.在离地高度为2m处，将质量为2kg的小球以一定初速度水平抛出，则小球从抛出到落地的过程中重力做的功是：(g取10N/kg)

A．10J

B．20J

C．30J

D．40J

参考答案：D略3.（单选）如图所示，小球C置于光滑的半球形凹槽B内，B放在长木板A上，整个装置处于静止状态．现缓慢减小木板的倾角θ，在此过程中，下列说法正确的是()A．A受到的压力逐渐变大B．A受到的摩擦力逐渐变大C．C对B的压力逐渐变大D．C受到三个力的作用参考答案：A4.（单选）石拱桥是我国传统桥梁的四大基本构型之一，其中以赵州桥最为有名。某校物理课外小组为研究石拱桥所用石料间的相互作用，设计了如图所示的模型。若四块相同的石料砌成圆弧形对称结构，每块石料对应的圆心角均为30°，其中第3、4块石料固定在地面上。假定石料间的摩擦力可以忽略不计，则1对2的作用力与3对1的作用力大小之比为A．

B．

C．

D．参考答案：C5.（1）（5分）下列说法中正确的是A.对于一定质量的理想气体，当温度升高时，分子的平均动能增大，则气体的压强一定增大B.对于一定质量的理想气体，当体积减小时，单位体积的分子数增多，则气体的压强一定增大

C.压缩一定质量的理想气体，其内能一定增加

D.分子a从很远处趋近固定不动的分子b，当分子a运动到与分子b的相互作用力为零时，分子a的动能一定最大参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.两靠得较近的天体组成的系统成为双星，它们以两者连线上某点为圆心做匀速圆周运动，因而不至于由于引力作用而吸引在一起。设两天体的质量分布为和，则它们的轨道半径之比__________；速度之比__________。参考答案：；7.①如图所示，一竖直的半圆形光滑轨道与一光滑曲面在最低点平滑连接，一小球从曲面上距水平面高处由静止释放，恰好通过半圆最高点，则半圆的半径=

②用游标卡尺测量小球的直径，如图所示的读数是

mm。

参考答案：①

②

8.2009年诺贝尔物理学奖得主威拉德·博伊尔和乔治·史密斯主要成就是发明了电荷耦合器件（CCD）图像传感器。他们的发明利用了爱因斯坦的光电效应原理。如图所示电路可研究光电效应规律。图中标有A和K的为光电管，其中K为阴极，A为阳级。理想电流计可检测通过光电管的电流，理想电压表用来指示光电管两端的电压。现接通电源，用光子能量为10.5eV的光照射阴极K，电流计中有示数，若将滑动变阻器的滑片P缓慢向右滑动，电流计的读数逐渐减小，当滑至某一位置时电流计的读数恰好为零，读出此时电压表的示数为6.0V；现保持滑片P位置不变，光电管阴极材料的逸出功为________，若增大入射光的强度，电流计的读数________（填“为零”或“不为零”）。参考答案：4.5eV

为零9.一个质量为70kg的人在电梯中用体重计称量，当电梯以4m/s2向下加速运动时，读数为

N，当电梯以4m/s2向下减速运动时，读数为

N。参考答案：420

98010.木块在水平恒定拉力F的作用下，在水平路面上由静止出发前进了距离S，随即撤去F，木块沿原方向前进了2S而停止．设木块在全过程中受到的摩擦阻力大小不变，则木块在上述运动全过程中最大的动能等于

。参考答案：

答案：2FS/311.（填空）（2013?杭州模拟）为完成“练习使用打点计时器”实验，在如图所示的四种器材中，找出这两种打点计时器，并完成以下填空：

图为电磁打点计时器，工作电压为交流

；

图为电火花打点计时器，工作电压为交流

V．参考答案：丙，4～6V，乙，220．解：电磁打点计时器是利用交变电流使铁芯产生磁性，吸引带打点针的铁条通过复写纸在纸带上打出点，丙图为电磁打点计时器，工作电压为交流4～6V；电火花打点记时器是利用家用电打出的火花吸引铅盘而打出点，乙图为电火花打点计时器，工作电压为交流220V．故答案为：丙，4～6V，乙，220．12.如图所示，质量分别为mA、mB的两物块A、B，叠放在一起，共同沿倾角为的斜面匀速下滑，斜面体放在水平地面上，且处于静止状态。则B与斜面间动摩擦因数为

，A所受滑动摩擦力大小为

。参考答案：；以整体为研究对象有：（mA+mB）gsinθ=（mA+mB）gμcosθ，即有gsinθ=μgcosθ，解得μ=；隔离出A来，A所受的静摩擦力与其重力沿斜面的分力大小相等，即f=mAgsinθ。13.在“用打点计时器测速度”的实验中，交流电源频率为50HZ，打出一段纸带如图所示．纸带经过2号计数点时，测得的瞬时速度υ=

m/s．若实验时交流电源频率大于50Hz，则纸带经过2号点的实际速度

（选填“大于”、“小于”、“等于”）测量速度．参考答案：0.36；大于．【考点】探究小车速度随时间变化的规律．【分析】根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上2点时小车的瞬时速度大小．【解答】解：从0点开始每5个点取一个计数点，所以相邻计数点间的时间间隔为0.02×5=0.1s根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上2点时小车的瞬时速度大小．小车到计数点2时的瞬时速度v2==m/s=0.36m/s，如果在某次实验中，交流电的频率偏离50Hz，交流电的频率偏高而未被发觉，那么实际打点周期变小，据v=可知，测出的速度数值将比真实值偏小．根据运动学公式△x=at2得：真实的加速度值就会偏小，所以测量的加速度值与真实的加速度值相比是偏大．故答案为：0.36；大于．三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图甲，一个圆盘可以绕通过中心垂直于盘面的水平轴转动。圆盘加速转动时，纸带随圆盘运动通过打点计时器打上一系列点。用20分度的游标卡尺测得圆盘的直径如图乙所示，用此装置打出的一条纸带如图丙所示(打点计时器所接交流电的频率为50Hz，A、B、C、D…为计数点，相邻两计数点间有四个点未画出)。(1)根据图乙读出圆盘的直径为_____cm；(2)根据图丙计算，打D点时圆盘转动的角速度为______rad／s；(3)由图丙可知，纸带运动的加速度大小为______m／s2。参考答案：【知识点】测定匀变速直线运动的加速度．A7【答案解析】（1）6.000cm；（2）13rad/s；（3）0.60．解析：（1）整数部分为60mm，小数部分为零，由于精确度为0.05mm，故需写到0.001cm处，故读数为6.000cm；故直径为6.000cm；（2）打下计数点D时，速度为vD===0.389m/s故ω==≈13rad/s（3）纸带运动的加速度为a====0.60m/s2【思路点拨】（1）20分度的游标卡尺精确度为0.05mm，读数时先读大于1mm的整数部分，再读不足1m的小数部分；（2）根据平均速度等于中间时刻瞬时速度求出D点的瞬时速度，然后根据v=ωr求解角速度；（3）用逐差法求解出加速度，从而即可求解．15.用如图甲所示装置做“探究物体的加速度跟力的关系”的实验。实验时保持小车的质量不变，用钩码所受的重力作为小车受到的合力，用打点计时器和小车后端拖动的纸带测出小车运动的加速度。（1）实验时先

（填“挂”或“不挂”）钩码，

（填“安装”或“不安装”）纸带。反复调整垫木的左右位置，直到可以判断小车做匀速运动，这样做的目的是

。（2）图乙为实验中打出的一条纸带的一部分，从比较清晰的点迹起，在纸带上标出了连续的5个计数点A、B、C、D、E，相邻两个计数点之间都有4个点迹没有标出，测出各计数点到A点之间的距离，如图乙所示。已知打点计时器接在频率为50Hz的交流电源两端，则此次实验中小车运动的加速度的测量值a=______m/s2。（结果保留两位有效数字）参考答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.C

如图所示，RB＝4Ω，A、C、D是额定电压和额定功率均相同的三个用电器，电源内阻是1Ω。S闭合后，当滑动变阻器的电阻调为5Ω时，各用电器均正常工作．(1)S断开后，若仍要各用电器正常工作，滑动变阻器电阻R应调为多少？(2)S闭合和断开时，RB上的电功率之比PB∶PB′＝？滑动变阻器上消耗的功率之比P∶P′＝？参考答案：(1)在题图所示的电路中，A、C、D三个用电器是并联的，且正常工作，其额定功率相等，说明三个用电器的电流均相等．设每个用电器的额定电流为I，若S闭合，有3I＝

（4分）若S断开，则有2I＝

（4分）解得Rx＝10Ω.

（2分）(2)在S闭合和断开两种情况下，电阻RB上消耗的电功率之比应为其通过电流的平方比，即

＝()2＝.

（3分）滑动变阻器上消耗的功率等于通过的电流平方与电阻乘积之比，即

＝()2·＝

17.如图所示，质量为m带电量为+q的小球静止于光滑绝缘水平面上，在恒力F作用下，由静止开始从A点出发到B点，然后撤去F，小球冲上放置在竖直平面内半径为R的光滑绝缘圆形轨道，圆形轨道的最低点B与水平面相切，小球恰能沿圆形轨道运动到轨道末端D，并从D点抛出落回到原出发点A处。整个装置处于电场强度为E=的水平向左的匀强电场中，小球落地后不反弹，运动过程中没有空气阻力。求(1)小球刚到D点的速度；(2)AB之间的距离；(3)F的大小。参考答案：（1）（2）R；（3）mg．解析：（1）电场力F电=Eq=mg电场力与重力的合力F合=mg，方向与水平方向成45°向左下方小球恰能到D点，有：F合=

VD=（2）从D点抛出后，只受重力与电场力，所以合为恒力，小球初速度与合力垂直，小球做类平抛运动，以D为原点沿DO方向和与DO垂直的方向建立坐标系（如图所示）。小球沿X轴方向做匀速运动，x=VDt沿Y轴方向做匀加速运动，y=at2

a==所形成的轨迹方程为y=直线BA的方程为：y=-x+(+1)R解得轨迹与BA交点坐标为(R，R）B的坐标为（R，(+1)R)AB之间的距离LAB=R（3）从A点D点电场力做功：W1=（1－）R·Eq

重力做功W2=－(1+)R·mg

F所做的功W3=F·R有W1+W2+W3=mVD2

F=mg18.如图甲所示，弯曲部分AB和CD是两个半径相等的圆弧，中间的BC段是竖直的薄壁细圆管(细圆管内径略大于小球的直径)，分别与上下圆弧轨道相切连接，BC段的长度L可作伸缩调节．下圆弧轨道与地面相切，其中D、A分别是上下圆弧轨道的最高点与最低点，整个轨道固定在竖直平面内．一小球多次以某一速度从A点水平进入轨道而从D点水平飞出．今在A、D两点各放一个压力传感器，测试小球对轨道A、D两点的压力，计算出压力差ΔF改变BC的长度L，