北京澳华学校2021年高三物理上学期期末试题含解析

北京澳华学校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.（单选）质量为lkg的小球从空中某处自由下落，与水平地面相碰后弹到空中某一高度，其速度随时间变化的关系如图所示，取g=10m/s2则（）A．小球下落时离地面的高度为0.80mB．小球能弹起的最大高度为0.90mC．小球第一次反弹的加速度大小为10m/s2D．小球与地面碰撞过程中速度的变化量的大小为2m/s参考答案：C解：小球下落过程中的加速度小球下落时离地面的高度故A错误．

小球弹起过程的加速度故C正确

小球弹起的最大高度其中“-”表示运动方向竖直向上．

故B错误．

小球与地面碰撞过程的速度的变化量

△v=v2-v1=（-3）-5m/s=-8m/s

故速度的变化量大小为8m/s．

故答案D错误

故选C．2.小木块放在倾角为α的斜面上，受到一个水平力F(F≠0)的作用处于静止状态，如图所示，则小木块受到斜面的支持力和摩擦力的合力的方向与竖直向上的方向的夹角β可能是

A．β＝0

B．向左上方，β＜α

C．向右上方，β＞α

D．向左上方，β＞α参考答案：BC3.如图1所示，半径为r均匀带电圆形平板，单位面积带电量为σ，其轴线上任意一点P（坐标为x）的电场强度可以由库仑定律和电场强度的叠加原理求出：，方向沿x轴。现考虑单位面积带电量为σ0的无限大均匀带电平板，从其中间挖去一半径为r的圆板，如图2所示。则圆孔轴线上任意一点Q（坐标为x）的电场强度为(

)A.

B.C.

D.参考答案：B电场强度I1解析：无限大均匀带电平板R取无限大，在Q点产生的场强：E1＝2πkσ[1?]≈2πkσ半径为r的圆版在Q点产生的场强：E2＝2πkσ[1?]无限大均匀带电平板，从其中间挖去一半径为r的圆版后的场强是两个场强的差，所以：E＝E1?E2＝所以选项B正确．故选：B4.（多选）（2014秋?汶上县校级月考）a、b、c三物体在同一条直线上运动，其位移图象如图所示，图象c是一条抛物线，坐标原点是该抛物线的顶点，下列说法中正确的是（）A． a、b两物体都做匀速直线运动，两个物体的速度相同B． a、b两物体都做匀速直线运动，两个物体的速度大小相同C． 在0～5s的时间内，t=5s时a、b两个物体相距最远D． 物体c做匀加速运动，加速度为0.2m/s2参考答案：BCD解：AB、位移图象倾斜的直线表示物体做匀速直线运动，则知a、b两物体都做匀速直线运动．由图看出斜率看出，a、b两图线的斜率大小、正负相反，说明两物体的速度大小相等、方向相反．故A错误，B正确．C、a物体沿正方向运动，b物体沿负方向运动，则当t=5s时，a、b两个物体相距最远．故C正确．D、对于匀加速运动位移公式x=v0t+，可见，x﹣t图象是抛物线，所以物体c一定做匀加速运动，根据图象可知，v0=0，当t=10s时，x=10m，带入求得：a=0.2m/s2．故D正确．故选：BCD5.如图所示，一遵循胡克定律的弹性轻绳，其一端O固定在天花板上，另一端C与静止在水平地面上的滑块A相连。B为紧挨绳的一固定不动且与竖直面垂直的光滑小钉，它到天花板的距离BO等于弹性绳的自然长度。当绳OC处于竖直位置时，滑块A对地面有压力作用。现用一水平力F作用于A，使之在地面上向右做直线运动，且在运动过程中绳一直处于弹性限度内。若滑块A与水平地面间有摩擦，且动摩擦因数恒定，那么关于滑块A所受滑动摩擦力大小的判断，下列说法中正确的是A．逐渐增大

B．逐渐减小

C．保持不变

D．无法确定参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，薄壁圆筒半径为R，a、b是圆筒某直径上的两个端点（图中OO’为圆筒轴线）。圆筒以速度v竖直匀速下落，同时绕OO’匀速转动。若某时刻子弹水平射入a点，且恰能经b点穿出，则子弹射入a点时速度的大小为___________；圆筒转动的角速度满足的条件为___________。（已知重力加速度为g）参考答案：7.图甲所示电路称为惠斯通电桥，当通过灵敏电流计G的电流Ig=0时，电桥平衡，可以证明电桥的平衡条件为：．图乙是实验室用惠斯通电桥测量未知电阻Rx的电路原理图，其中R是已知电阻，S是开关，G是灵敏电流计，AC是一条粗细均匀的长直电阻丝，D是滑动头，按下D时就使电流计的一端与电阻丝接通，L是米尺．（1）操作步骤如下：闭合开关，把滑动触头放在AC中点附近，按下D，观察电流表指针的偏转方向；向左或向右移动D，直到按下D时，电流表指针_____________(填：满偏、半偏或不偏转)；用刻度尺量出AD、DC的长度l1和l2；(2)写出计算Rx的公式:RX=______________(3)如果滑动触头D从A向C移动的整个过程中，每次按下D时，流过G的电流总是比前一次增大，已知A、C间的电阻丝是导通的，那么，电路可能在

断路了．参考答案：8.一个中子与某原子核发生核反应,生成一个氘核,其核反应方程式为_____________.该反应放出的能量为Q,则氘核的比结合能为_____________.参考答案：9.（多选题）一定质量的理想气体从状态a开始，经历三个过程ab、bc、ca回到原状态，其V-T图象如图所示，pa、pb、pc分别表示状态a、b、c的压强，下列判断正确的是

。（填写正确答案标号。选对1个得3分，选对2个得4分，选对3个得6分。每选错1个扣3分，最低得分为0分）A．过程ab中气体一定吸热

B．pc=pb>paC．过程bc中分子势能不断增大D．过程bc中每一个分子的速率都减小E．过程ca中气体吸收的热量等于对外做的功参考答案：ABE【知识点】理想气体状态方程解析：A、由a到b，气体做等容变化，根据，温度升高、内能增大，故气体一定吸热，故A正确；B、从b到c做的是等压变化，故pc=pb，，a到b为等容变化，温度升高，压强变大pb>pa，故B正确；C、气体没有分子势能，故C错；D、b到c，温度降低，分子平均动能降低，平均速率减小，但不是每一个分子的速率都减小，故D错误；E、c到a,气体等温变化根据，气体吸收的热量等于对外做的功，故E正确，故选ABE【思路点拨】由a到b做的是等容变化，从b到c做的是等压变化，从c到a做的是等温变化，根据热力学定律和理想气体状态方程求解各部分的温度，从而判断分子动能和吸热、放热情况。10.(4分)请将右面三位科学家的姓名按历史年代先后顺序排列：

、

、

。任选其中二位科学家，简要写出他们在物理学上的主要贡献各一项：

，

。参考答案：答案：伽利略，牛顿，爱因斯坦。伽利略：望远镜的早期发明，将实验方法引进物理学等；牛顿：发现运动定律，万有引力定律等；爱因斯坦：光电效应，相对论等。11.（多选）一本书放在水平桌面上，下列说法中正确的是（

）A．书的重力就是书对桌面的压力B．书对桌面的压力与桌面对书的支持力是一对平衡力C．书的重力与桌面对书的支持力是一对平衡力D．书对桌面的压力性质属于弹力参考答案：CD12.某探究学习小组的同学欲验证“动能定理”，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙．当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时，释放小桶，滑块处于静止状态．若你是小组中的一位成员，要完成该项实验，则：（1）你认为还需要的实验器材有

（2）实验时为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等，沙和沙桶的总质量应满足的实验条件是

，实验时为保证细线拉力为木块的合外力首先要做的步骤

（3）在（2）的基础上，某同学用天平称量滑块的质量M.往沙桶中装入适量的细沙，用天平称出此时沙和沙桶的总质量m.让沙桶带动滑块加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2（v1＜v2）。则本实验最终要验证的数学表达式为

（用题中的字母表示实验中测量得到的物理量）.参考答案：（1）天平，刻度尺（2分）（2）沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量（2分），平衡摩擦力（2分）（3）（3分）（1）实验要验证动能增加量和总功是否相等，故需要求出总功和动能，故还要天平和刻度尺；故答案为：刻度尺、天平；

（2）沙和沙桶加速下滑，处于失重状态，其对细线的拉力小于重力，设拉力为T，根据牛顿第二定律，有

对沙和沙桶，有mg-T=ma

对小车，有T=Ma

解得故当M＞＞m时，有T≈mg

小车下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，则应该用重力的下滑分量来平衡摩擦力，故可以将长木板的一端垫高；

故答案为：沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量，平衡摩擦力；

（3）总功为：mgL，动能增加量为：故答案为：mgL=13.质量为100kg的小船静止在水面上，船两端有质量40kg的甲和质量60kg的乙，当甲、乙同时以3m/s的速率向左、向右跳入水中后，小船的速度大小为

m/s，方向是

。参考答案：0.6

向左三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在“研究平抛物体运动”的实验中，按下列步骤可以测出小球经过曲线上任意位置的瞬时速度。试将下列实验步骤补填完整：（1）按要求安装好器材，注意调整木板竖直，且使斜槽末端________，记下斜槽末端O点和过O点的竖直线；

（2）让小球多次从_________位置无初速滚下，记下小球穿过卡片孔的一系列的位置；（3）取下白纸，以O点为原点，以竖直线为轴建立坐标系，用平滑曲线画平抛轨迹；（4）测出曲线上某点的位置坐标x、y，用表达式v=

__________算出该点的瞬时速度(表达式要用x、y、g等表示)参考答案：（1）水平

（2）同一

（3）

15.如图所示，螺旋测微器的读数为5.200mm；20分度的游标卡尺读数为11.50mm．参考答案：考点：刻度尺、游标卡尺的使用；螺旋测微器的使用．专题：实验题．分析：解决本题的关键掌握游标卡尺读数的方法，主尺读数加上游标读数，不需估读．螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读．解答：解：1、螺旋测微器的固定刻度为5mm，可动刻度为20.0×0.01mm=0.200mm，所以最终读数为5mm+0.200mm=5.200mm．2、游标卡尺的主尺读数为11mm，游标尺上第10个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为10×0.05mm=0.50mm，所以最终读数为：11mm+0.50mm=11.50mm．故答案为：5.200，11.50．点评：对于基本测量仪器如游标卡尺、螺旋测微器等要了解其原理，要能正确使用这些基本仪器进行有关测量．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.质量为5×103kg的汽车在t=0时刻速度v0=10m/s，随后以P=6×104W的额定功率沿平直公路继续前进，经72s达到最大速度，设汽车受恒定阻力，其大小为2.5×103N．求：（1）汽车的最大速度vm；（2）汽车在72s内经过的路程s．参考答案：考点：动能定理的应用．版权所有分析：汽车以额定功率启动，做的是牵引力减小，加速度减小的加速运动．到最大速度时汽车做匀速运动，将功率公式和速度公式结合使用．由于是一个变加速运动，对应路程的求解不可用匀变速直线运动的公式呢，可以运用动能定理．解答：解：（1）汽车以额定功率启动，牵引力减小，加速度减小，到最大速度时汽车做匀速运动．∴当达到最大速度时，P=Fv=fvm，vm==m/s=24m/s，（2）从开始到72s时刻依据动能定理得：Pt﹣fs=mvm2﹣mv02，解得：s==1552m．答：（1）汽车的最大速度vm是24m/s，（2）汽车在72s内经过的路程s是1552m．点评：在此题中汽车的牵引力时刻在发生变化但是功率不变，所以属于变力做功问题，而且这是一个变加速运动，动能定理是一种很好的处理方法．17.（12分）一列沿x轴传播的横波如图所示，波长λ=8m，实线表示t1=0时刻的波形图，虚线表示t2=0.005s时刻的波形图.求：（1）波速多大？（2）若2T>t2-t1>T，波速又为多大？（3）若t2-t1>T，并且波速为3600m/s，则波沿哪个方向传播？参考答案：（1）因为题中没有给出波的传播方向，故需要对波沿x轴正方向和x轴负方向传播分别进行讨论.又因为题中没有给出Δt=t2-t1与周期T的关系，故需要考虑到波的重复性.

若波沿x轴正方向传播，则可看出是波形传播的最小距离

s0==2m

波传播的可能距离是s=s0+nλ=8n+2(m)

则可能的波速为v==1600n+400(m/s)，（n=0、1、2、……，）…………（2分）

若波沿x轴负方向传播，则可看出是波形传播的最小距离s0==6m

波传播的可能距离是s=s0+nλ=8n+6(m)

则可能的波速为v=1600n+1200(m/s)，（n=0、1、2……，）………………（2分）

（2）当2T>t2-t1>T时，根据波动与振动的对应性可知2λ>s>λ，这时波速的通解表达式中n=1.

若波沿x轴正方向传播，则波速为v=1600n+400=2000(m/s)………（2分）

若波沿x轴负