浙江省温州市乐清清北中学2021年高三物理上学期期末试卷含解析

浙江省温州市乐清清北中学2021年高三物理上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.（多选）如图甲，倾角为37°的斜面是由一种特殊材料制作而成，其总长度为，底端固定一劲度系数为k、原长为的轻弹簧，弹簧另一端与质量为m的物体相连接，物体与斜面间的动摩擦因数μ随距底端O点的距离x变化关系如图乙所示，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力(sin37°=0.6，cos37°=0.8)．下列说法正确的是A．不论k为何值，物体都不能静止在斜面中点B．若，物体只能静止在斜面中点以下某处C．若，物体只能静止在斜面中点以上某处D．若，物体能静止在斜面中点上、下某处参考答案：ABD2.（单选）若物体在运动过程中所受的合外力不为零，则（）A．物体的动能不可能总是不变的B．物体的动量不可能总是不变的C．物体的加速度一定变化D．物体的速度方向一定变化参考答案：：解：A、合力不为零，但力不一定做功，故动能可能不变，如匀速圆周运动，故A错误；B、合力不为零则冲量一定不为零，由动量定理可知，物体的动量一定会发生变化，故B正确；C、合外力不为零，则由牛顿第二定律可知有加速度，但若力恒定则加速度不变，故C错误；D、若加速度与速度方向在同一直线上，则物体的速度方向可以不变，故D错误；故选B．3.甲、乙、丙三个观察者，同时观察一个物体的运动，甲说：“它在做匀速运动。”乙说：“它是静止的。”丙说：“它在做加速运动。”这三个人的说法A．在任何情况下都不对B．三人中总有一人或两人是讲错的C．如果选择同一参考系，那么三人的说法就都对了D．如果各自选择自己的参考系，那么三人的说法就可能都对了参考答案：D4.下列说法中正确的是（）A．玻尔通过对氢原子光谱的研究建立了原子的核式结构模型B．核力存在于原子核内任意两个核子之间C．天然放射现象的发现使人类认识到原子具有复杂的结构D．黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关参考答案：D【分析】卢瑟福α粒子散射实验提出原子核式结构模型；核力与万有引力性质不同．核力只存在于相邻的核子之间；天然放射现象说明原子核具有复杂结构；根据黑体辐射实验的规律可知：黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关．【解答】解：A、卢瑟福通过α粒子散射实验建立了原子核式结构模型，玻尔将量子观念引入原子领域，其理论能够解释氢原子光谱的特征，故A错误；B、核力与万有引力、库伦力的性质不同，核力是短程力，作用范围在1.5×10﹣15m，原子核的半径数量级在10﹣15m，所以核力只存在于相邻的核子之间，核力是原子核能稳定存在的原因，故B错误；C、天然放射现象的发现使人类认识到原子核具有复杂的结构，故C错误；D、根据黑体辐射实验的规律可知：黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关．故D正确．故选：D．5.（单选）相同材料制成的滑道ABC，其中AB段为曲面，BC段为水平面．现有质量为m的木块，从距离水平面h高处的A点由静止释放，滑到B点过程中克服摩擦力做功为；木块通过B点后继续滑行2h距离后，在C点停下来，则木块与曲面间的动摩擦因数应为A.

B. C.

D.参考答案：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.质量为0.4kg的小球甲以速度3m/s沿光滑水平面向右运动，质量为4kg的小球乙以速度5m/s沿光滑水平面与甲在同一直线上向左运动，它们相碰后，甲球以速度8m/s被弹回，则此时乙球的速度大小为

m/s，方向

。参考答案：3.9

水平向左7.如图所示，竖直墙上挂着一面时钟地面上静止的观察者A观测到钟的面积为S，另一观察者B以0.8倍光速平行y轴正方向运动，观察到钟的面积为S′则S

S′。（填“大于”、“等于”或“小于”）

参考答案：大于8.假设一列火车共有6节车厢且均停在光滑的轨道上，各车厢间有一定的间距．若第一节车厢以速度向第二节车厢运动，碰后不分开，然后一起向第三节车厢运动，……依次直到第6节车厢．则第一节车厢与第二节车厢碰后的共同速度为__________,火车最终的速度为____________参考答案：

9.参考答案：（1）小车与滑轮之间的细线与小车平面平行（或与轨道平行）(2分)（2）远小于(3分)（3）根据知，与成正比(3分)10.海尔-波普彗星轨道是长轴非常大的椭圆，近日点到太阳中心的距离为0.914天文单位（1天文单位等于地日间的平均距离），则其近日点速率的上限与地球公转（轨道可视为圆周）速率之比约为（保留2位有效数字）

。参考答案：1.5．（5分）11.如图所示为一个竖直放置、半径为R的半圆形轨道ABC，B是最低点，AC与圆心O在同一水平高度，AB段弧面是光滑的，BC段弧面是粗糙的。现有一根长为R、质量不计的细杆，上端连接质量为m的小球甲，下端连接质量为2m的小球乙。开始时甲球在A点，由静止释放后，两球一起沿轨道下滑，当甲球到达最低点B时速度刚好为零，则在此过程中，两球克服摩擦力做功的大小为

；在下滑过程中，乙球经过B点时的瞬时速度大小为

。参考答案：答案：(2-)mgR，

12.（4分）如图所示，在竖直墙壁的顶端有一直径可以忽略的定滑轮，用细绳将质量m＝2kg的光滑球沿墙壁缓慢拉起来。起始时与墙的夹角为30°，终了时绳与墙壁的夹角为60°。在这过程中，拉力F的最大值为

N。球对墙的压力的大小在这个过程的变化是

（填变大、变小或不变）。（g取10m/s2）参考答案：

答案：40，变大13.如图所示为某一简谐横波在t＝0时刻的波形图，质点a的振动方向如图，由此可知该波沿______传播，该时刻a、b、c三点中速度最大的是______点，加速度最大的是______点，从这一时刻开始，第一次最快回到平衡位置的是______点，若t＝0.02s时质点c第一次到达波谷处，则此波的波速为______m/s。参考答案：x轴方向

a

c

c

100m/s

三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（6分）如图所示，一气缸竖直放置，用一质量为m的活塞在缸内封闭了一定量的理想气体，在气缸的底部安装有一根电热丝，用导线和外界电源相连，已知汽缸壁和活塞都是绝热的，汽缸壁与活塞间接触光滑且不漏气。现接通电源，电热丝对缸内气体缓慢加热。

①关于汽缸内气体，下列说法正确的是

。A．单位时间内气缸单位面积上气体分子撞击次数减少B．所有分子的速率都增加C．分子平均动能增大D．对外做功，内能减少②设活塞横截面积为S，外界大气压强为p0，电热丝热功率为P，测得通电t时间内活塞缓慢向上移动高度h，求：（Ⅰ）汽缸内气体压强的大小；（Ⅱ）t时间缸内气体对外所做的功和内能的变化量。参考答案：AC（2分）；（4分）15.（10分）一物体在A、B两点的正中间由静止开始运动（设不会超越A、B），其加速度随时间变化如图所示，设向A的加速度方向为正方向，若从出发开始计时，则：

（1）物体的运动情况是___________________。（2）4S末物体的速度是______，0-4S内物体的平均速度是________。（3）请根据图画出该物体运动的速度-时间图像。参考答案：（1）一直向A运动（2分）；（2）0；2m（4分）；（3）如图（4分）

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（10分）如图所示，固定斜面的倾角θ=30°，物体A与斜面之间的动摩擦因数为，轻弹簧下端固定在斜面底端，弹簧处于原长时上端位于C点，用一根不可伸长的轻绳通过轻质光滑的定滑轮连接物体A和B，滑轮右侧绳子与斜面平行，A的质量为2m，B的质量为m，初始时物体A到C点的距离为L，现给A、B一初速度，使A开始沿斜面向下运动，B向上运动，物体A将弹簧压缩到最短后又恰好能弹到C点，已知重力加速度为g，不计空气阻力，整个过程中，轻绳始终处于伸直状态且B不会碰到滑轮，求此过程中；（1）物体A向下运动刚到C点时的速度；（2）弹簧最大压缩量；（3）弹簧被压缩时的最大弹性势能．参考答案：见解析

解：（1）A和斜面间的滑动摩擦力f=2μmgcosθ．物体从A向下运动到C点的过程中，根据能量关系有：=解得v=（2）从物体A接触弹簧将弹簧压缩到最短后又恰回到C点，对系统应用动能定理．．（3）弹簧从压缩到最短到恰好能弹到C点的过程中，对系统根据能量关系有：Ep+mgx=2mgxsinθ+fx因为mgx=2mgxsinθ．所以．答：（1）物体A向下运动刚到C点时的速度为．（2）弹簧最大压缩量为．（3）弹簧被压缩时的最大弹性势能为．17.如图所示，两面平行的玻璃砖下表面涂有反射物质，一束光线与上表面成30°角入射，在右端垂直标尺上形成了A、B两个光斑，A、B间距为8cm，已知玻璃砖的折射率为，在答题卡上画出形成两光斑的光路图。并求此玻璃砖的厚度d。参考答案：18.(10分)如图所示，在xOy平面内有垂直坐标平面的范围足够大的匀强磁场，磁感强度为B，