河北省沧州市马村中学2021年高三物理下学期期末试卷含解析

河北省沧州市马村中学2021年高三物理下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.如图所示，细绳竖直拉紧，小球和斜面接触，并处于静止状态，则小球受到的力可能是()A．重力、绳的拉力B．重力、绳的拉力、斜面的弹力C．重力、斜面的弹力D．重力、绳的拉力、斜面的弹力和摩擦力参考答案：AD2.如图所示，小球B刚好放在真空容器A内，将它们以初速度v0竖直向上抛出，下列说法中正确的是（）A．若不计空气阻力，上升过程中，B对A的压力向上B．若考虑空气阻力，上升过程中，B对A的压力向上C．若考虑空气阻力，上升过程中，B对A的压力向下D．若不计空气阻力，上升过程中，B对A的压力向下参考答案：B解：A、D、将容器以初速度V0竖直向上抛出后，若不计空气阻力，以整体为研究对象，根据牛顿第二定律得到加速度为g，再以容器A为研究对象，上升过程其合力等于其重力，则B对A没有压力，A对B也没有支持力．故A错误，D错误．B、C、若考虑空气阻力，以整体为研究对象，根据牛顿第二定律得到，上升过程加速度大于g，再以球B为研究对象，根据牛顿第二定律分析，B受到的合力大于重力，B除受到重力外，还应受到向下的压力．A对B的压力向下，B对A的压力向上，故B正确，C错误．故选：B3.空间存在一电场，一带负电的粒子仅在电场力作用下从x1处沿x轴负方向运动，初速度大小为v0,其电势能Ep随坐标x变化的关系如图所示，图线关于纵轴左右对称，以无穷远处为零电势能点，粒子在原点O处电势能为E0，在x1处电势能为E1，则下列说法中不正确的是A．坐标原点O处电场强度为零B．粒子经过x1、-x1处速度相同C．由x1运动到O过程加速度一直减小D．粒子能够一直沿x轴负方向运动，一定有参考答案：C4.伽利略对“自由落体运动”和“运动和力的关系”的研究，开创了科学实验和逻辑推理相结合的重要科学研究方法．图1、图2分别表示这两项研究中实验和逻辑推理的过程，对这两项研究，下列说法正确的是（）A．图1通过对自由落体运动的研究，合理外推得出小球在斜面上做匀变速运动B．图1中先在倾角较小的斜面上进行实验，可“冲淡”重力，使时间测量更容易C．图2中完全没有摩擦阻力的斜面是实际存在的，实验可实际完成D．图2的实验为“理想实验”，通过逻辑推理得出物体的运动需要力来维持参考答案：B【考点】伽利略研究自由落体运动的实验和推理方法．【分析】本题考查了伽利略对自由落体运动和力与运动关系的研究，了解其研究过程中的物理思想与物理的方法．【解答】解：AB、伽利略设想物体下落的速度与时间成正比，因为当时无法测量物体的瞬时速度，所以伽利略通过数学推导证明如果速度与时间成正比，那么位移与时间的平方成正比；由于当时用滴水法计算，无法记录自由落体的较短时间，伽利略设计了让铜球沿阻力很小的斜面滚下，来“冲淡”重力得作用效果，而小球在斜面上运动的加速度要比它竖直下落的加速度小得多，所用时间长的多，所以容易测量．伽利略做了上百次实验，并通过抽象思维在实验结果上做了合理外推．故A错误，B正确；C、完全没有摩擦阻力的斜面是实际不存在的，故C错误；D、伽利略用抽象思维、数学推导和科学实验相结合的方法得到物体的运动不需要力来维持，故D错误．故选：B5.在光滑水平面上，有一个物体同时受到两个水平力F1与F2的作用，在第1s内物体保持静止状态。若力F1、F2随时间的变化如图所示。则物体（

）A．在第2s内做加速运动，加速度大小逐渐减小，速度逐渐增大B．在第3s内做加速运动，加速度大小逐渐增大，速度逐渐增大C．在第4s内做加速运动，加速度大小逐渐增大，速度逐渐增大D．在第5s末加速度为零，运动方向与F1方向相反参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.真空中一束波长为6×10﹣7m的可见光，频率为

Hz，已知光在真空中的速度为3×108m/s．该光进入水中后，其波长与真空中的相比变

（选填“长”或“短”）．参考答案：5×1014；短．【考点】电磁波的发射、传播和接收．【专题】定量思想；推理法；光线传播的规律综合专题．【分析】根据波长求出该可见光的频率，再分析水相对真空是光密介质，所以光进入水中传播速度减小，但频率不变，由波长与频率的关系，判断波长的变化．【解答】解：由波长与频率的关系得水相对真空是光密介质，所以光进入水中传播速度减小，但频率不变，由波长与频率的关系可知其波长与真空相比变短．故答案为：5×1014；短．7.小车以某一初速沿水平长木板向左作减速运动，长木板左端外有一传感器，通过数据采集器和计算机相连，开始计时时小车距离传感器的距离为x0，可测得以后小车每隔0.1s离传感器的距离，测得的数据如下表，（距离单位为cm，计算结果保留3位有效数字）x0x1x2x3x429.9420.8013.227.242.84（1）小车离传感器为时x2小车的瞬时速度v2=_____m/s；

（2）小车运动的加速度大小a=______m/s2．参考答案：⑴0.678m/s,（2）1.60m/s2～1.57m/s2均可8.如图所示，轻且不可伸长的细绳悬挂质量为0.5kg的小圆球，圆球又套在可沿水平方向移动的框架槽内，框架槽沿铅直方向，质量为0.2kg。自细绳静止于铅直位置开始，框架在水平力F=20N恒力作用下移至图中位置，此时细绳与竖直方向夹角30°。绳长0.2m，不计一切摩擦。则此过程中重力对小圆球做功为

J；小圆球在此位置的瞬时速度大小是

m/s。（取g=10m/s2）参考答案：9.如图所示，轻绳一端系在质量为m的物体A上，另一端与套在粗糙竖直杆MN上的轻圆环B相连接．现用水平力F拉住绳子上一点O，使物体A及圆环B静止在图中虚线所在的位置．现稍微增加力F使O点缓慢地移到实线所示的位置，这一过程中圆环B仍保持在原来位置不动．则此过程中，圆环对杆摩擦力F1___

_____(填增大、不变、减小)，圆环对杆的弹力F2___

_____(填增大、不变、减小)。参考答案：不变，增大，10.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：0.311.汽车发动机的功率为50kW，若汽车总质量为5×103kg，在水平路面上行驶时，所受阻力大小恒为5×103N，则汽车所能达到的最大速度为________m/s，若汽车以0.5m/s2的加速度由静止开始做匀加速运动，这一过程能维持的时间为________s。参考答案：10，40/312.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

13.如图7所示为某同学在一次实验中用打点计时器打出的一条纸带，其中ABCDEF是打点计时器连续打出的6个点，该同学用毫米刻度尺测量A点到各点的距离，并记录在图中（单位：cm）则：①图中五个数据中不符合有效数字要求的是_______，应即为_______cm；②在纸带上打出D点时的瞬时速度为_______m/s，物体运动的加速度是_______m/s2；③根据以上计算结果可以估计纸带是该同学做下列那个实验打出的纸带（

）A．练习使用打点计时器B．探究“加速度与力和质量的关系”C．用落体法验证机械能守恒定律D．用斜面和小车研究匀变速直线运动参考答案：①2.0，2.00（4分）②1.49m/s（2分），9.88m/s2（2分）③C（2分）三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.

（选修3-3）（4分）估算标准状态下理想气体分子间的距离（写出必要的解题过程和说明,结果保留两位有效数字）参考答案：解析：在标准状态下，1mol气体的体积为V=22.4L=2.24×10-2m3

一个分子平均占有的体积V0=V/NA

分子间的平均距离d=V01/3=3.3×10-9m15.（4分）图为一简谐波在t=0时，对的波形图，介质中的质点P做简谐运动的表达式为y=4sin5xl，求该波的速度，并指出t=0.3s时的波形图(至少画出一个波长)

参考答案：解析：由简谐运动的表达式可知，t=0时刻指点P向上运动，故波沿x轴正方向传播。由波形图读出波长，；由波速公式，联立以上两式代入数据可得。t=0.3s时的波形图如图所示。

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.静止的氮核被速度为v0的中子击中生成碳核和另一种原子核甲，已知与甲核的速度方向与碰撞前中子的速度方向一致，碰后碳核与甲核的动量之比为l：1．（1）写出核反应方程式．（2）求与甲核的速度各是多大？参考答案：解：（1）根据质量数与核电荷数守恒可知，甲核的核电荷数是1，质量数是3，甲核是氚核，核反应方程式为：N+n→C+H；（2）设中子质量为m0，C核质量mC，甲核质量为m甲，由动量守恒得：m0v0=mCvC+m甲v甲，即：m0v0=12m0vC+3m0v甲，又因为C与甲核动量比为1：l，所以m0vC=m甲v甲，即12m0vC=3m0v甲，联立以上两个方程，得：vC=，v甲=．答：（1）核反应方程式是：N+n→C+H；（2）的速度是，甲核的速度是．17.（16分）如图所示，竖直平面坐标系的第一象限有垂直面向外的水平匀强磁场和竖直向上的匀强电场，大小分别为B和E；第四象限有垂直面向里的水平匀强电场，大小也为；第三象限内有一绝缘光滑竖直放置的半径为的半圆轨道，轨道最高点与坐标原点相切，最低点与绝缘光滑水平面相切于。一质量为的带电小球从轴上（）的点沿轴正方向进入第一象限后做圆周运动，恰好通过坐标原点，且水平切入半圆轨道并沿轨道内侧运动，过点水平进入第四象限，并在电场中运动）已知重力加速度为）。（1）判断小球的带电性质并求出其所带电荷量；（2）点距坐标原点至少多高；（3）若该小球以满足（2）中最小值的位置和对应速度进入第一象限，通过点开始计时，经时间小球距坐标原点的距离为多远？参考答案：带正电

（1）小球进入第一象限正交的电场和磁场后，在垂直磁场的平面内做圆周运动，说明重力与电场力平衡。设小球所带电荷量为，则有解得，又电场方向竖直向上故小球带正电。（2）设匀速圆周运动的速度为、轨道半径为由洛伦兹力提供向心力得小球恰能通过半圆轨道的最高点并沿轨道运动，则应满足得即的最小距离为（3）小球由运动到的过程中设到达点的速度为，由机械能守恒得解得小球从点进入电场区域后，在绝缘光滑水平面上作类平抛运动。设加速度为，则有：沿轴方向有沿电场方向有由牛顿第二定律得时刻小球距点为18.频闪照相是研究物理过程的重要手段，如图所示是某同学研究一质量为m＝0.5kg的小滑块从光滑水平面滑上粗糙斜面并向上滑动时的频闪照片．已知斜面