河南省三门峡市仰韶大峡谷2021年高三物理期末试卷含解析

河南省三门峡市仰韶大峡谷2021年高三物理期末试卷含解析一、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.下面四个图像依次分别表示四个物体A、B、C、D的位移、加速度、速度和动能随时间变化的规律。其中哪个物体可能是受到平衡力作用的（

）参考答案：A物体受到平衡力作用时处于平衡状态，将静止或做匀速直线运动，只有选项A符合题意。（B物体做加速度逐渐减小的变加速直线运动；C物体做匀减速直线运动；D物体做减速运动。）2.如图所示，以4.9m/s的水平初速度抛出的物体，飞行一段时间后垂直地撞在倾角θ为30o的斜面上，则物体在空中飞行的时间为（

）A、秒

B、秒

C、秒

D、2秒参考答案：C3.如图所示，滑块以初速度v0滑上表面粗糙的固定斜面，到达最高点后又返回到出发点．则能大致反映滑块整个运动过程中速度v、加速度a、动能Ek、重力对滑块所做的功W与时间t或位移x关系的是（取初速度方向为正方向）参考答案：AD上滑时的加速度a1==gsinθ+μgcosθ，下滑时的加速度a2==gsinθ-μgcosθ，知a1＞a2，速度时间图线的斜率表示加速度，图线与时间轴围成的面积表示位移，故A正确。加速度与时间轴围成的面积表示速度，由于上升和下降过程加速度方向不变，始终沿斜面向下，故B错误．动能是标量，不存在负值，故C错误．重力做功跟运动路径无关，大小等于-mgx，所以重力做功跟位移呈线性关系变化．故D正确．4.关于能量转化与守恒的理解，下列说法中正确的是（

）（A）凡是能量守恒的过程就一定会发生（B）摩擦生热的过程是不可逆过程（C）空调机既能制热又能制冷，说明热传递不存在方向性（D）由于能量的转化过程符合能量守恒定律，所以不会发生能源危机参考答案：B5.（多选）如图所示，虚线a、b、c代表电场中三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即Uab=Ubc，实线为一带负电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，据此可知(

)A．P点电势高于Q点电势B．带电质点在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能大C．带电质点通过P点时的动能比通过Q点时大D．带电质点通过P点时的加速度比通过Q点时大参考答案：BD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（2）.(6分)某课外活动小组利用力传感器和位移传感器进一步探究变力作用下的“动能定理”．如图所示，他们用力传感器通过定滑轮直接拉固定在小车上的细绳，测出拉力F；用位移传感器测出小车的位移s和瞬时速度v.已知小车质量为200g.A．某次实验得出拉力F随位移s变化规律如图甲所示，速度v随位移s变化规律如图乙所示，数据如表格．利用所得的F－s图象，求出s＝0.30m到0.52m过程中变力F做功W＝________J，此过程动能的变化ΔEk＝________J(保留2位有效数字)．

B．指出下列情况可减小实验误差的操作是________．(填选项前的字母，可能不止一个选项)A．使拉力F要远小于小车的重力B．实验时要先平衡摩擦力C．要使细绳与滑板表面平行参考答案：W＝__0.18__J，ΔEk＝____0.17__J(保留2位有效数字)．___BC__7.质量分别为60kg和70kg的甲、乙两人，分别同时从原来静止于光滑水平面上的小车两端，以3m/s的水平初速度沿相反方向跳到地面上。若小车的质量为20kg，则当两人跳离小车后，小车的运动速度为_____________m/s，方向与（选填“甲、乙”）_____________相反。参考答案：1.5m/s，乙

8.约里奥·居里夫妇因发现人工放射性而获得了1935年的诺贝尔化学奖，他们发现的放射性元素衰变成的同时放出另一种粒子，这种粒子是．参考答案：正电子9.冰壶比赛是在水平冰面上进行的体育项目，比赛场地示意如图所示。比赛时，运动员在投掷线AB处让冰壶以一定的初速度滑出，使冰壶的停止位置尽量靠近距离投掷线30m远的O点。为使冰壶滑行得更远，运动员可以用毛刷擦冰壶运行前方的冰面，使冰壶与冰面间的动摩擦因数减小。设冰壶与冰面间的动摩擦因数为μ1=0.008，用毛刷擦冰面后动摩擦因数减少至μ2=0.004。在某次比赛中，运动员使冰壶C在投掷线中点处以v0＝2m/s的速度沿虚线滑出。若不用毛刷擦冰面，则冰壶停止的位置距离O点____________m，为使冰壶C能够沿虚线恰好到达O点，运动员用毛刷擦冰面的长度应为____________m。

参考答案：5

10

10.如图所示是饮水器的自动控制电路。左边是一个在水温较低时对水加热的容器，内有密封绝缘的电热丝发热器和接触开关S1。只要有水浸没S1，它就会导通；水面低于S1时，不会加热。（1）Rx是一个热敏电阻，低温时呈现高电阻，右边P是一个___________（选填“与”、“或”、“非”）逻辑门，接在0～5V电源之间，图中J是一个继电器，可以控制发热器工作与否。Ry是一个可变电阻，低温时Rx应_____________（选填“远大于”、“远小于”）Ry。（2）请阐述饮水机的自动加热原理：__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。参考答案：（1）与；远大于。（每空2分）

（2）当水温较低时，Rx阻值较大，A为高电势，且有水浸没S1，B也为高电势，则QC之间才有高电压输出，电磁继电器有电流通过，将吸动S2闭合，发热器工作。（表述合理酌情给分）11.已知在标准状况下水蒸气的摩尔体积为V，密度为ρ，每个水分子的质量为m，体积为V1，请写出阿伏伽德罗常数的表达式NA=（用题中的字母表示）．已知阿伏伽德罗常数NA=6.0×1023mol﹣1，标准状况下水蒸气摩尔体积V=22.4L．现有标准状况下10L水蒸气，所含的分子数为2.7×1021个．参考答案：解：阿伏伽德罗常数：NA==；10L水蒸气所含分子个数：n=NA=×6.0×1023=2.7×1021个；故答案为：；2.7×1021个．12.在“测定直流电动机的效率”实验中，用左下图所示的电路测定一个额定电压为6V、额定功率为3W的直流电动机的机械效率。（1）根据电路图完成实物图的连线；（2）实验中保持电动机两端电压U恒为6V，重物每次匀速上升的高度h均为1.5m，所测物理量及测量结果如下表所示：实验次数12345电动机的电流I/A0.20.40.60.82.5所提重物的重力Mg/N0.82.04.06.06.5重物上升时间t/s1.41.652.12.7∞

计算电动机效率η的表达式为________（用符号表示），前4次实验中电动机工作效率的平均值为________。（3）在第5次实验中，电动机的输出功率是________；可估算出电动机线圈的电阻为________Ω。参考答案：（1）（2分）如右图

（2）（2分），（2分）74%（3）（2分）0，（2分）2.413.用如图所示的装置来测量一把质量分布均匀、长度为L的刻度尺的质量。某同学是这样设计的：将一个读数准确的弹簧测力计竖直悬挂，取一段细线做成一环，挂在弹簧测力计的挂钩上，让刻度尺穿过细环中，环与刻度尺的接触点就是尺的悬挂点，它将尺分成长短不等的两段。用细线拴住一个质量未知的木块P挂在尺较短的一段上，细心调节尺的悬挂点及木块P的悬挂点位置，使直尺在水平位置保持平衡。已知重力加速度为g。（1）必须从图中读取哪些物理量：______________________（同时用文字和字母表示）；（2）刻度尺的质量M的表达式：______________________（用第一小问中的字母表示）。参考答案：（1）木块P的悬挂点在直尺上的读数x1、刻度尺的悬挂点在直尺上的读数x2，弹簧测力计的示数F；

（一个物理量1分）（2）M＝三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（选修3—4）（7分）如图甲所示为一列简谐横波在t＝2s时的波形图，图乙是这列波中P点的振动图线，求该波的传播速度的大小，并判断该波的传播方向。

参考答案：解析：依题由甲图知该波的波长为……………(1分)

由乙图知该波的振动周期为……………(1分)

设该波的传播速度为V，有……………(1分)

又由乙图知，P点在此时的振动方向向上，……………(1分)

所以该波的传播方向水平向左。……………(2分)15.（4分）历史上第一次利用加速器实现的核反应，是用加速后动能为0.5MeV的质子H轰击静止的X，生成两个动能均为8.9MeV的He.（1MeV=1.6×-13J）①上述核反应方程为___________。②质量亏损为_______________kg。参考答案：解析：或，。考点：原子核四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（10分）一辆摩托车能达到的最大速度为30m/s，要想在3min内由静止起沿一条平直公路追上在前面1000m处正以20m/s的速度匀速行驶的汽车，则摩托车必须以多大的加速度起动？某同学的解法是：设摩托车恰好在3min时追上汽车，摩托车和汽车的位移分别是：S甲=at2，S汽=vt，而S甲=S汽＋s0…………你认为该同学的解法正确吗？若正确请完成此题；若错误请说明理由，并按正确的解法完成此题。参考答案：解析：该同学的解法不正确

（1分）按该同学的解法，摩托车在内一直做匀加速直线运动，追上汽车时，摩托车的速度，其中，

解得（超过了摩托车所能达到的最大速度30m/s）（2分）

正确解法：设摩托车的加速时间为t1，

最大速度为：vm＝at1=30m/s

（2分）

vmt1＋vm（t－t1）＝1000＋v汽t

（3分）

联立两式得：a＝0.56m/s2

（2分）17.如图所示，质量M=4.0kg的长木板B静止在光滑的水平地面上，在其右端放一质量m=1.0kg的小滑块A（可视为质点）。初始时刻，A、B分别以v0=2.0m/s向左、向右运动，最后A恰好没有滑离B板。已知A、B之间的动摩擦因数μ=0.40，取g=10m/s2。求：⑴A、B相对运动时的加速度aA和aB的大小与方向；⑵A相对地面速度为零时，B相对地面运动已发生的位移大小x；⑶木板B的长度l。参考答案：【知识点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的速度与时间的关系；匀变速直线运动的位移与时间的关系．A2A8C2【答案解析】（1）4.0m/s2，方向水平向右，aB的大小为1.0m/s2，方向水平向左；（2）0.875m；

（3）1.6m．解析：⑴A、B分别受到大小为μmg的作用，根据牛顿第二定律对A物体：μmg=maA则aA=μg=4.0m/s2，方向水平向右

对B物体：μmg=MaB，则aB==1.0m/s2，方向水平向左

（2）开始阶段A相对地面向左做匀减速运动，速度为0的过程中所用时间为t，则

v0=aAt1，则t1==0.50s

B相对地面向右做减速运动x=v0t-aBt2=0.875m

（3）A向左匀减速运动至速度为零后，相对地面向右做匀加速运动，最后A恰好没有滑离B板，两者速度相同，设共同速度为v．取向右方向为正，根据动量守恒定律得

（M-m）v0=（M+m）v

由能量守恒定律得

μmgl=（M+m）v02-（M+m）v2，

代入数据解得l=1.6m【思路点拨】（1）木块和木板竖直方向上受力平衡，水平方向受到滑动摩擦力作用，大小为μmg，根据牛顿第二定律求解加速度；（2）A先向左做匀减速运动至速度为零，根据运动学速度公式求出速度为零时所用的时间，根据位移公式求解B相对地面运动发生的位移x；（3）对于系统，合外力为零，动量守恒．A恰好没有滑离B板，木板和木块的速度相同，根据动量守恒和能量守恒结合求解木板B的长度l．本题是木块在木板滑动的类型，运用牛顿第二定律、运动学、动量守恒和能量守恒结合求解比较简便，也可以采用图象法求解