2021年高三物理上学期期末试题含解析

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.下列说法正确的是A．气体的温度升高时，并非所有分子的速率都增大B．盛有气体的容器作减速运动时，容器中气体的内能随之减小C．密封在容器中气体的压强，是由大量气体分子频繁地碰撞器壁所产生的D．一定质量的理想气体等温压缩后，其压强一定增大参考答案：答案：ACD2.(多选)如图所示，长度相同且恒定的光滑圆柱体A、B质量分别为m1、m2，半径分别为r1、r2，A放在物块P与竖直墙壁之间,B放在A墙壁间，A、B处于平衡状态，且在下列变化中物块P的位置不变,系统仍平衡.则(

)A.若保持B的质量m2不变，而将B改用密度稍小的材料制作,则A对墙的压力减小B.若保持A的质量m1不变，而将A改用密度稍小的材料制作,而物块P对地面的压力增大C.若保持A的质量m1不变，而将A改用密度稍小的材料制作,则B对墙的压力增大D.若保持B的半径r2不变，而将B改用密度稍大的材料制作,则物块P受到地面的静摩擦力增大参考答案：CD3.如图所示，水平固定倾角为的光滑斜面上有两质量均为的小球A、B，它们用劲度系数为的轻质弹簧连接，现对B施加一水平向左推力F使A、B均静止在斜面上，此时弹簧的长度为，则弹簧原长和推力F的大小分别为(

)

A．

B．C．

D．参考答案：B4.发射人造卫星是将卫星以一定的速度送入预定轨道。发射场一般选择在尽可能靠近赤道的地方，如图这样选址的优点是，在赤道附近

A．地球的引力较大B．地球自转线速度较大C．重力加速度较大D．地球自转角速度较大参考答案：B解析：由于发射卫星需要将卫星以一定的速度送入运动轨道，在靠进赤道处的地面上的物体的线速度最大，发射时较节能，因此B正确。5.下列四幅图的有关说法中不正确的是（____）A．分子间距离为r0时，分子间不存在引力和斥力B．分子间距小于r0范围内分子间距离减小时，斥力增大引力减小，分子力表现为斥力C．水面上的单分子油膜，在测量分子直径d大小时可把分子当作球形处理D．食盐晶体中的钠、氯离子按一定规律分布，具有空间上的周期性E．猛推木质推杆，密闭的气体温度升高，压强变大，分子间表现为斥力，可看作是绝热变化参考答案：ABE.解：当分子间距离为r0时，分子间存在的引力和斥力大小相等，所以分子力整体的效果为0．故A错误；分子间距小于r0范围内分子间距离减小时，斥力和引力都增大，但引力增大的慢，所以分子力表现为斥力。故B错误；水面上的单分子油膜，在测量油膜分子直径d大小时把它们当做球形处理，故C正确；晶体具有点阵结构，食盐属于晶体，食盐中的钠、氯离子按一定规律分布，具有空间上的周期性，故D正确；猛推木质推杆，外界对气体做正功，密闭的气体温度升高，压强变大。此时气体分子之间的距离仍然大于r0，分子之间的相互作用力仍然是引力，但是很小，几乎可以忽略不计。故E错误。本题选择错误的，故选ABE.【点睛】本题容易出错的选项是C项，要知道油膜法估测分子直径的实验有三条假设前提：1．将油膜看成单分子油膜，2．不考虑各油分子间的间隙，3．将油膜分子看成球形．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.质量为30㎏的小孩推着质量为10㎏的冰车，在水平冰面上以2m/s的速度滑行．不计冰面摩擦，若小孩突然以5m/s的速度(对地)将冰车推出后，小孩的速度变为_______m/s，这一过程中小孩对冰车所做的功为______J．参考答案：1.01057.图为一小球做平抛运动的闪光照片的一部分.图中背景方格的边长均为2.5厘米，如果取重力加速度g=10米/秒2，那么：(1)照片的闪光频率为________Hz..(2)小球做平抛运动的初速度的大小为_____m/s参考答案：(1)10

(2)0.758.某同学用烧瓶与玻璃管等器材制作了如图所示的简易测温装置，他用一小滴水银（即忽略水银产生的压强）封闭一定质量的气体，并将竖直管如图细分100个等分刻度。该同学将两天的数据记录在下表内。观察时间第一天第二天6：008：0010：0012：006：008：0010：00实际温度（°C）810111381012水银滴所在刻度24343949213039（1）由第一天数据推断，该测温装置能测量的最高温度为________°C。（2）（多选）发现第二天与第一天在同温下水银滴所在刻度不一致，分析产生此现象的原因可能是（

）（A）外界大气压变大

（B）外界大气压变小（C）烧瓶内气体质量减小

（D）测量时整个装置倾斜参考答案：（1）（2分）23.2（2）（4分）AC9.如图所示是一列沿x轴负方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图，已知波的传播速度v=2m/s，则x=1.5m处质点的振动函数表达式y=

▲

cm，x=2.0m处质点在0-1.5s内通过的路程为

▲

cm。参考答案：、3010.已知地球和月球的质量分别为M和m，半径分别为R和r。在地球上和月球上周期相等的单摆摆长之比为________，摆长相等的单摆在地球上和月球上周期之比为________。参考答案：根据可知，所以;根据，解得,所以；。17.(12分)如图甲的光电门传感器是测定瞬时速度大小的仪器．其原理是发射端发出一束很细的红外线到接收端，当固定在运动物体上的一个已知宽度为d的挡光板通过光电门挡住红外线时，和它连接的数字计时器可记下挡光的时间Δt，则可以求出运动物体通过光电门时的瞬时速度大小。(1)为了减小测量瞬时速度的误差，应选择宽度比较________(选填“宽”或“窄”)的挡光板。(2)如图乙是某同学利用光电门传感器探究小车加速度与力之间关系的实验装置，他将该光电门固定在水平轨道上的B点，用不同重物通过细线拉同一小车，小车每次都从同一位置A点静止释放．①如图丙所示，用游标卡尺测出挡光板的宽度d＝________mm，实验时将小车从图乙A点静止释放，由数字计时器记下挡光板通过光电门时挡光时间间隔Δt＝0.02s，则小车通过光电门时的瞬时速度大小为________m/s；②实验中设小车的质量为m1，重物的质量为m2，则在m1与m2满足关系式________时可近似认为细线对小车的拉力大小与重物的重力大小相等；③测出多组重物的质量m2和对应挡光板通过光电门的时间Δt，并算出小车经过光电门时的速度v，通过描点作出线性图象，研究小车的加速度与力之间的关系．处理数据时应作出________图象(选填“v—m2”或“v2—m2”)；④某同学在③中作出的线性图象不过坐标原点，其可能的原因是__________________。参考答案：(1)窄(2)①11.400.57②m1?m2③v2－m2④小车与水平轨道间存在摩擦力12.如图所示，一农用水泵装在离地面一定高度处，其出水管是水平的，现仅有一钢卷尺，请你粗略地测出水流出管口的速度大小和从管口到地面之间在空中水柱的质量（已知水的密度为ρ，重力加速度为g）：（1）除了已测出的水管内径L外，你需要测量的物理量是（写出物理量名称和对应的字母）：

；（2）水流出管口的速度表达式为

；（请用已知量和待测量的符号表示）（3）空中水的质量的表达式为

．（请用已知量和待测量的符号表示）参考答案：（1）水平位移s，管口离地的高度h；（2）；（3）m=．【考点】平抛运动．【分析】根据高度求出平抛运动的时间，结合水平位移和时间求出初速度．根据水质量的表达式确定需要测量的物理量．【解答】解：（1）水流出水管后做平抛运动，需要测出水的：水平位移s，管口离地的高度h；（2）水管距地高度h，水柱的水平射程S，设水在空中的运动时间为t，水做平抛运动，在水平方向：s=vt，在竖直方向：h=，则水在空中运动的时间t=，水的初速度．（3）空中水的质量表达式m=×=．故答案为：（1）水平位移s，管口离地的高度h；（2）；（3）m=．【点评】本题关键是明确实验原理，运用平抛运动的模型列式分析，知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，较难．13.一平行板电容器充电后与电源断开，正极板接地，在两极板间有一负电荷（电量很小，不影响电场分布）固定在P点，如图所示，U表示电容器的电压，EP表示负电荷在P点的电势能，若保持正极板不动，将负极板移到图中虚线所示的位置，则U________（填变大、变小或者不变），EP________（填变大、变小或者不变）.参考答案：变小

不变三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在验证牛顿运动定律的实验中有如图8（a）所示的装置，小车放在斜面上，车前端拴有不可伸长的细线，跨过固定在斜面边缘的小滑轮与重物相连，小车后面与打点计时器的纸带相连.开始时，小车停在靠近打点计时器的位置，重物到地面的距离小于小车到滑轮的距离.启动计时器，释放重物，小车在重物牵引下，由静止开始沿斜面向上运动，重物落地后，小车会继续向上运动一段距离.打点计时器使用的交流电频率为50Hz.图8（b）中a、b、c是小车运动纸带上的三段，纸带运动方向如图箭头所示.(1)根据所提供的纸带和数据，计算打c段纸带时小车的加速度大小为

m/s2（计算结果保留两位有效数字）.(2)打a段纸带时，小车的加速度是2.5m/s2，请根据加速度的情况，判断小车运动的最大速度可能出现在b段纸带中的

两点之间.(3)若重力加速度取，由纸带数据可推算出重物m与小车的质量M比为m：M=

.参考答案：（1）要求c段的加速度，由逐差法，所以故加速度的大小为5.0m/s2

（2）由纸带可知，物体在D4D5区间的速度可能最大；

（3）设重物的质量为m，小车的质量为M，重物拉小车时对车和重物所组成的整体有：

重物落地后，小车减速运动时有：联立解出15.用伏安法测量一电池的内阻．已知该待测电池的电动势E约为9V，内阻约数十欧，允许输出的最大电流为50mA，可选用的实验器材有：电压表V1（量程5V）；电压表V2（量程10V）；电流表A1（量程50mA）；电压表A2（量程100mA）；滑动变阻器R（最大电阻300Ω）；定值电阻R1（阻值为200Ω，额定功率为W）；定值电阻R2（阻值为220Ω，额定功率为1W）；开关S；导线若干．测量数据如坐标纸上U﹣I图线所示．（1）在答题卡相应的虚线方框内画出合理的电路原理图，并标明所选器材的符号．（2）在设计的电路中，选择定值电阻的根据是定值电阻在电路中消耗的功率会超过W，R2的功率满足实验要求．（3）由U﹣I图线求得待测电池的内阻为50Ω．（4）在你设计的电路中，产生系统误差的主要原因是电压表分流．参考答案：考点：测定电源的电动势和内阻．专题：实验题．分析：（1）根据伏安法测电源电动势与内阻的原理作出实验电路图；（2）根据题意选择定值电阻；（3）由图象求出电源内阻；（4）根据实验电路分析实验误差．解答：解：（1）应用伏安法测电源电动势与内阻，电压表测路端电压，电流表测电路电流，电路图如图所示：（2）定值电阻R1在电路中的最大功率：P1=I2R1=（0.05）2×200=0.5W＞W，定值电阻R2在电路中的最大功率：P2=I2R2=（0.05）2×220=0.55W＜1W，为保护电路安全，则定值电阻应选择R2．（3）由图示图象可知，电源内阻r===50Ω；（4）由实验电路图可知，相对于电源电流表采用外接法，由于电压表的分流作用，电流表所测电流小于电路电流，电压表分流是造成系统误差的原因．故答案为：（1）电路原理图如图所示；（2）定值电阻在电路中消耗的功率会超过W，R2的功率满足实验要求；（3）50；（4）电压表分流．点评：本题考查了作实验电路、实验器材选择、求电源内阻、实验误差分析；电源U﹣I图象斜率的绝对值是电源内阻，知道实验原理、根据图象分析即可正确解题．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，质量为m的物体被两根细绳OA、OB挂在小车上，两根细绳与车顶水平面夹角分别为530和370．已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：（1）若小车静止不动，绳OA拉力T1和绳OB拉力T2分别为多大？（2）若小车以大小为g的加速度向右匀加速运动时，绳OA拉力T1和绳OB拉力T2分别为多大？（3）若OA绳中恰好没有拉力，则小车向右运动的加速度为多大？参考答案：解：对物体进行受力分析如图所示，（1）小车静止不动，物体受力平衡（2）若小车以大小为g的加速度向右匀加速运动时，建立水平和竖直方向的直角坐标系：竖直方向：①水平方向：②联立①②得（3）若OA绳中恰好没有拉力，物体受到重力和绳子的拉力mgtan53°=ma解得：答：（1）若小车静止不动，绳OA拉力为0.8mg和绳OB拉力为0.6mg（2）若小车以大小为g的加速度向右匀加速运动时，绳OA拉力为0.2mg和绳OB拉力为1.4mg（3）若OA绳中恰好没有拉力，则小车向右运动的加速度为【考点】牛顿第二定律；力的合成与分解的运用．【分析】（1）小车静止时，物体受力平衡，根据共点力的平衡列方程；（2）小车以大小为g的加速度向右匀加速运动时，运用正交分解法，建立水平和竖直方向的直角坐标系，列出水平和竖直方向的动力学方程；（3）OA绳中恰好没有拉力，物体受力分析，根据平行四边形定则求出合力，求出加速度；17.如图所示的平行板器件中，存在相互垂直的匀强磁场和匀强电场，磁场的磁感应强度B1=0．40T，方向垂直于纸面向里，电场强度E=2．0×105V／m，PQ为板间中线，紧靠平行板右侧边缘xoy坐标系的第一象限内，有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度B2=0．25T，磁场边界AO和y轴的夹角∠AOy=45°。一束带电荷量q=8．0×10－19C的正粒子从P点射入平行板间，沿中线PQ做直线运动，穿出平行板后从y轴上坐标为(0，0．2m)的Q点垂直y轴射入磁场区域，粒子通过x轴时的速度方向与x轴正方向夹角为45°。不考虑重力的影响。求：

(1)粒子运动的速度是多大?(2)粒子的质量m是多大?参考答案：.解：(1)粒子沿中线P