山东省潍坊市昌乐县第三中学2021年高三物理上学期期末试题含解析

山东省潍坊市昌乐县第三中学2021年高三物理上学期期末试题含解析一、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.如图所示，光滑轨道MO和ON底端对接且ON=2MO，M、N两点高度相同。小球自M点右静止自由滚下，忽略小球经过O点时的机械能损失，以v、s、a、EK分别表示小球的速度、位移、加速度和动能四个物理量的大小。下列图象中能正确反映小球自M点到N点运动过程的是参考答案：A2.为了解释地球的磁性，19世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的．在下列四个图中，正确表示安培假设中环形电流方向的是()．参考答案：B3.如图，垂直矩形金属框的匀强磁场磁感应强度为B，长为L的导体棒ab垂直线框两长边放在框上（线框的宽也为L），在△t时间内，ab向右匀速滑过距离d，则（

）A．右边减少d，左边增加d，则Δφ=B2Ld，ε=B2Ld/△t；B．右边减少d，左边增加d，两边抵消，Δφ=0，ε=0；C．不能用ε=Δφ/△t计算，只能用ε=BLv.D．Δφ=BLd，ε=Δφ/△t=BLd/△t；参考答案：D4.如图所示，在一粗糙水平面上有两块质量分别为m1和m2的木块1和2，中间用一原长为l、劲度系数为k的轻弹簧连接起来，木块与地面间的动摩擦因数为μ.现用一水平力向右拉木块2，当两木块一起匀速运动时，两木块之间的距离是：A．

B．C．

D．参考答案：A5.如图所示，物体A、B经无摩擦的定滑轮用细线连在一起，A物体受水平向右的力F的作用，此时B匀速下降，A水平向左运动，可知(

)A、物体A做匀速运动B、A做加速运动C、物体A所受摩擦力逐渐增大D、物体A所受摩擦力逐渐减小参考答案：BD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.在2010年温哥华冬奥会上，首次参赛的中国女子冰壶队喜获铜牌，如图为中国队员投掷冰壶的镜头。假设在此次投掷中，冰壶运动一段时间后以0.4m/s的速度与对方的静止冰壶发生正碰，碰后中国队的冰壶以0.1m/s的速度继续向前滑行。若两冰壶质量相等，则对方冰壶获得的速度为

m/s。参考答案：0.37.如图所示，a,b是匀强电场中的两点，已知两点间的距离为0.4m，两点的连线与电场线成37o角，两点间的电势差2.4×103V，则匀强电场的场强大小为_________V/m,把电子从a点移动到b点，电子的电势能将增加_________J参考答案：.5.0×10-3

上8.如图所示，匀强磁场中有一个电荷量为q的正离子，自a点沿半圆轨道运动，当它运动到b点时，突然吸收了附近若干电子，接着沿另一半圆轨道运动到c点，已知a、b、c点在同一直线上，且ac=ab，电子电荷量为e，电子质量可忽略不计，则该离子吸收的电子个数为（）A． B． C． D．参考答案：B【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动．【专题】定量思想；方程法；比例法；带电粒子在磁场中的运动专题．【分析】根据题干中的信息，找出在虚线两侧运动时的半径，利用洛伦兹力提供向心力列式，即可解答正离子吸收的电子的个数．【解答】解：由a到b的过程，轨迹半径为：r1=…①此过程洛伦兹力提供向心力，有：qvB=m…②在b附近吸收n个电子，因电子的质量不计，所以正离子的速度不变，电量变为q﹣ne，有b到c的过程中，轨迹半径为：r2==…③洛伦兹力提供向心力，有：（q﹣ne）vB=m…④联立①②③④得：n=选项B正确，ACD错误故选：B9.两列简谐横波a、b在同一种均匀介质中沿x轴传播，a波周期为0.5s。某时刻，两列波的波峰正好在=3.0m处的JP点重合，如图所示，则b波的周期为=____s，该时刻，离点最近的波峰重叠点的平衡位置坐标是x=____

m。参考答案：0.8

27.0或-21.010.右图为“研究一定质量气体在体积不变的条件下，压强变化与温度变化关系”的实验装置示意图．在烧瓶A中封有一定质量的气体，并与气压计相连，初始时气压计两侧液面平齐．（1）若气体温度升高后，为使瓶内气体的体积不变，应将气压计右侧管

（填“向上”或“向下”）移动．（2）（单选）实验中多次改变气体温度，用表示气体升高的温度，用表示气压计两侧管内液面高度差的变化量．则根据测量数据作出的图线应是：_______

参考答案：(1)向上

(2)A11.某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验，图（a）为实验装置简图。（交流电的频率为50Hz）

（1）图（b）为某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车的加速度大小为

m/s2。（保留二位有效数字）

（2）保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m及对应的，数据如下表：实验次数12345678小车加速度a/m?s―21.901.721.491.251.000.750.500.30小车质量m/kg0.250.290.330.400.500.711.001.674.003.453.032.502.001.411.000.60请在方格坐标纸中画出图线，并从图线求出小车加速度a与质量倒数之间的关系式是

。

（3）保持小车质量不变，改变砂和砂桶质量，该同学根据实验数据作出了加速度a随合力F的变化图线如图（c）所示。该图线不通过原点，其主要原因是

。参考答案：（1）a=3.2m/s2（2）如图所示，（3）实验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处以某一初速度水平抛出，不计空气阻力，落地时速度方向与水平方向的夹角为60°，则小球平抛的初速度为10m/s，当小球的速度方向与水平方向夹角为45°时，小球距地面的高度为10m．（g取10m/s2）参考答案：【考点】：平抛运动．【专题】：平抛运动专题．【分析】：（1）平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动．将两秒后的速度进行分解，根据vy=gt求出竖直方向上的分速度，再根据角度关系求出平抛运动的初速度．（2）将落地的速度进行分解，水平方向上的速度不变，根据水平初速度求出落地时的速度．（3）根据自由落体公式求出高度的大小．：解：（1）小球在竖直方向做自由落体运动，竖直方向的分速度：m/s如图，落地时速度方向与水平方向成60°，则tan60°=所以：m/s（2）如图，当速度方向与水平方向成45°时，vy1=v0=vx1=v0=10m/s，下落的高度：m．小球距地面的高度为：h2=h﹣h1=15﹣5=10m故答案为：10，10【点评】：解决本题的关键知道平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动．知道分运动和合运动具有等时性，掌握竖直方向和水平方向上的运动学公式．13.（多选题）如图所示，两固定的竖直光滑金属导轨足够长且电阻不计，两完全相同的导体棒①、②紧靠导轨置于边界水平的匀强磁场上方同一高度h处，磁场宽为3h，方向与导轨平面垂直。先由静止释放①，当①恰好进入磁场时由静止释放②。已知①进入磁场即开始做匀速直线运动，①、②两棒与导轨始终保持良好接触。则下列表示①、②两棒的加速度a和动能Ek随各自位移x变化的图像中可能正确的是参考答案：AD【知识点】牛顿运动定律、牛顿定律的应用楞次定律【试题解析】①棒在未进入磁场前做自由落体运动，加速度为重力加速度，①棒进入磁场后，②棒开始做自由落体运动，在②棒进入磁场前的这段时间内，①棒运动了2h，此过程①棒做匀速运动，加速度为零；②棒进入磁场后①、②棒均以相同速度切割磁感线，回路中没有感应电流，它们均只受重力直至①棒出磁场；而且c棒出磁场后不再受安培力，也只受重力，故A正确，B错；②棒自开始下落到2h的过程中，只受重力，机械能守恒，动能与位移的关系是线性的；在①棒出磁场后，②棒切割磁感线且受到比重力大的安培力，完成在磁场余下的2h的位移动能减小，安培力也减小；合力也减小；在Ek图像中的变化趋势越来越慢；②棒出磁场后只受重力，机械能守恒,Ek图像中的关系又是线性的，且斜率与最初相同，D正确，C错误。三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.2004年1月25日，继“勇气”号之后，“机遇”号火星探测器再次成功登陆火星．人类为了探测距离地球大约3.0×105km的月球，也发射了一种类似四轮小车的月球探测器．它能够在自动导航系统的控制下行走，且每隔10s向地球发射一次信号，探测器上还装着两个相同的减速器(其中一只是备用的)，这种减速器可提供的最大加速度为5m/s2，某次探测器的自动导航系统出现故障，从而使探测器只能匀速前进而不再避开障碍物．此时地球上的科学家只能对探测器进行人工遥控操作．下表为控制中心的显示屏上的数据：

已知控制中心的信号发射和接收设备工作速度极快．科学家每次分析数据并输入命令至少需要3s.问：(1)经过数据分析，你认为减速器是否执行了命令？(2)假如你是控制中心的工作人员，采取怎样的措施？加速度满足什么条件？请计算说明．

参考答案：(1)未执行命令(2)立即输入命令，启动另一个备用减速器，加速度a>1m/s2，便可使探测器不与障碍物相碰．

15.如图为一块直角三棱镜，顶角A为30°．一束激光沿平行于BC边的方向射向直角边AB，并从AC边射出，出射光线与AC边夹角也为30°．则该激光在棱镜中的传播速度为多少？(结果保留两位有效数字)参考答案：1.7×108m/s解：光路图如图：

由几何关系得：α=∠A=30°，β=90°-30°=60°

折射率

激光在棱镜中传播速【点睛】几何光学要正确作出光路图，由几何知识找出入射角和折射角是关键．知道光速和折射率的关系.四、计算题：本题共3小题，共计47分16.(8分）一木板倾斜固定放置，质量为m=5kg物块放置于木板上，对物块施加一平行于木板向上、大小为F1=38N的拉力时，物块恰好能沿木板匀速上滑；对物块施加一平行于木板向上、大小为F2=22N的拉力时，物块恰好能沿木板匀速下滑；若将木板水平固定放置，求应对物块施加多大的水平拉力F才可以维持物块在木板上匀速滑动。（取g=10m/s2)参考答案：解：设木板倾角为，根据题意

斜向上运动时：

①

斜向下运动时：

②水平运动时：

③ 解得：

④

17.2015年8月9日，银川市金凤区紫馨苑小区22号楼一住户家发生天然气爆炸事故，造成屋内母女二人烧伤．该事故的原因是天然气管与炉灶的连接胶管脱落引起天然气泄露．据天然气公司的工作人员介绍，当封闭房间内泄漏的天然气与空气混合后，若屋内气体的压强达到1.05atm时（屋内原来的空气压强为1.00atm），遇到火星将发生爆炸．设某居民家厨房（4m×2m×3m）发生天然气泄漏时门窗紧闭，天然气管道内的压强为4.00atm，且在发生泄漏时管内压强保持不变，已知屋内增加的压强仅由泄露的天然气造成．①求管道内多少升天然气泄漏到该居民的厨房时，遇到火星会发生爆炸？②假如天然气泄漏使得厨房内的气体压强恰好达到1.05atm时遇到了火星，并发生了爆炸．爆炸时厨房的温度由27℃迅速上升至约2727℃，试估算此时产生的气体压强．参考答案：解：①居民厨房的容积为：V2=24m3=24000L设有V1升天然气泄漏出来，将其作为研究对象，它经历等温过程，泄漏前后的气压分别为p1和p2．达到发生爆炸的气压条件是：由…①得：…②代入数值得：V1=300L…③②爆炸瞬间气体来不及外泄，经历的是一个等容过程．爆炸前的温度为：压强为：爆炸后的温度

由

…④代入数值得：…⑤答：①求管道内300升天然气泄漏到该居民的厨房时，遇到火星会发生爆炸；②假如天然气泄漏使得厨房内的气体压强恰好达到1.05atm时遇到了火星，并发生了爆炸．爆炸时厨房的温度由27℃迅速上升至约2727℃，此时产生的气体压强10.5atm【考点】理想气体的状态方程．【分析】①以泄漏出来的煤气为研究对象，发生的是等温变化，根据玻意耳定律即可求解；②爆炸瞬间气体来不及外泄，经历的是一个等容过程．根据查理定律列式求解；18.某同学用如图所示注射器验证玻意耳定律。实验开始时在如图所示的注射器中用橡皮帽封闭了一定质量的空气