2021年四川省凉山市甘洛中学校高三物理期末试卷含解析

2021年四川省凉山市甘洛中学校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.将一横截面为扇形的物体B放在水平面上，一小滑块A放在物体B上，如图所示，除了物体B与水平面间的摩擦力之外，其余接触面的摩擦均可忽略不计，已知物体B的质量为M、滑块A的质量为m，重力加速度为g，当整个装置静止时，A、B接触面的切线与竖直的挡板之间的夹角为θ．则下列选项正确的是A.物体B对水平面的压力大小为(M+m)gB.物体B受到水平面的摩擦力大小为C.滑块A与竖直挡板之间的弹力大小为mgtanθD.滑块A对物体B的压力大小为参考答案：ABC、D、首先对物体A受力分析，如图所示：根据平衡条件，有：，根据牛顿第三定律，A对B的压力大小为，A对挡板的压力大小为，CD错误；A、B、再对AB整体受力分析，受重力、地面支持力、挡板支持力、地面的静摩擦力，如图所示：根据平衡条件，地面支持力大小，地面的摩擦力大小；再根据牛顿第三定律，对地压力大小为，A正确；B正确；故选AB。2.分子动理论较好地解释了物质的宏观热学性质．据此可判断下列说法中正确的_______(填选项前的字母)A．布朗运动是指液体分子的无规则运动B．分子问的相互作用力随着分子间距离的增大，一定先减小后增大C．一定质量的气体温度不变时，体积减小，压强增大，说明每秒撞击单位面积器壁的分子数增多D．气体从外界吸收热量，气体的内能一定增大参考答案：C布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动，是液体分子无规则热运动的反映；分子间引力和斥力随分子间的距离的增大而减小，随分子间的距离的减小而增大，且斥力减小或增大比引力变化要快些．A、布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动，是液体分子无规则热运动的反映，悬浮颗粒越小，液体温度越高，布朗运动越显著，故A错误；B、分子间距离越大，分子间的引力和斥力越小，但合力不一定减小；当分子间距大于平衡距离时，分子间距离越大，达到最大分子力之前，分子力越来越大，故B错误；C、一定质量的气体温度不变时，体积减小，压强增大，说明每秒撞击单位面积器壁的分子数增多；故C正确；D、气体从外界吸收热量，若同时对外做功，则内能可能不变，也可能减小，故D错误；故选：C．3.（多选题）如图所示，一质量为m的小球，用长为L的轻绳悬挂于O点，初始时刻小球静止于P点．第一次小球在水平拉力F作用下，从P点缓慢地移动到Q点，此时轻绳与竖直方向夹角为θ，张力大小为T1；第二次在水平恒力F′作用下，从P点开始运动并恰好能到达Q点，至Q点时轻绳中的张力为大小T2．关于这两个过程，下列说法中正确的是（）A．第一个过程中，拉力F在逐渐变大，且最大值一定大于F′B．两个过程中，轻绳的张力均变大C．T1大于T2D．两个过程中F和F′做的功一样参考答案：ABD【考点】动能定理的应用；共点力平衡的条件及其应用；功的计算．【分析】第一次小球在水平拉力F作用下，从P点缓慢地移动到Q点，则小球处于平衡状态，第二次在水平恒力F′作用下，从P点开始运动并恰好能到达Q点，则到达Q点时速度为零，由于重力和拉力都是恒力，可以把这两个力合成为新的“重力”，则第二次小球的运动可以等效于单摆运动，找出“最低点”，最低点的速度最大，在Q点速度为零，则向心力为零，判断T2与mg的关系．【解答】解：A、第一次小球在水平拉力F作用下，从P点缓慢地移动到Q点，则小球处于平衡状态，根据平衡条件得：F=mgtanθ，随着θ增大，F逐渐增大，第二次从P点开始运动并恰好能到达Q点，则到达Q点时速度为零，在此过程中，根据动能定理得：F′lsinθ=mgl（1﹣cosθ）解得：F′=mgtan，因为θ＜90°，所以mgtan＜mgtanθ，则F＞F′，故A正确；B、第一次运动过程中，根据几何关系可知，绳子的拉力，所以轻绳的张力变大，第二次由于重力和拉力都是恒力，可以把这两个力合成为新的“重力”，则第二次小球的运动可以等效于单摆运动，当绳子方向与重力和F′方向在同一直线上时，小球处于“最低点”，最低点的速度最大，此时绳子张力最大，所以第二次绳子张力先增大，后减小，故B错误；C、第一次运动到Q点时，受力平衡，根据几何关系可知，，第二次运动到Q点时，速度为零，则向心力为零，则绳子拉力T2=mgcosθ+F′sinθ=mgcosθ+=mg，故T1大于T2；故C正确；D、对过程分析可知，两过程中动能的改变量均相同，重力做功相同，则由动能定理可知，两个过程中F和F′做的功一样的；故D正确；故选：ABD．4.如图所示为氢原子的能级图。若在气体放电管中，处于基态的氢原子受到能量为12.8eV的高速电子轰击而跃迁到激发态，在这些氢原子从激发态向低能级跃迁的过程中A．最多能辐射出10种不同频率的光子B．最多能辐射出6种不同频率的光子C．能辐射出的波长最长的光子是从n＝5跃迁到n＝4能级时放出的D．能辐射出的波长最长的光子是从n＝4跃迁到n＝3能级时放出的参考答案：BD5.下列选项中，属于对过程建立物理模型的是

（

）（A）质点

（B）简谐运动

（C）点电荷

（D）理想气体参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图，O、A、B为同一竖直平面内的三个点，OB沿竖直方向，∠BOA=60°，OA长为l，且OA：OB=2：3．将一质量为m的小球以一定的初动能自O点水平向右抛出，小球在运动过程中恰好通过A点，则小球的初动能为；现从O点以同样的初动能沿某一方向抛出小球，并对小球施加一方向与△OAB所在平面平行的恒力F，小球通过了A点，到达A点时的动能是初动能的3倍；若小球从O点以同样的初动能沿另一方向抛出，在相同的恒力作用下，恰好通过B点，且到达B点时的动能为初动能的6倍．则此恒力F的大小为．参考答案：考点：动能定理的应用；平抛运动．分析：根据平抛运动的水平位移和竖直位移，结合平抛运动的规律求出初速度的大小，从而得出抛出时的初动能．对O到A和O到B分别运用动能定理，求出恒力做功之比，结合功的公式求出恒力与OB的方向的夹角，从而求出恒力的大小．解答：解：小球以水平初速度抛出，做平抛运动，在水平方向上的位移x=lsin60°=，竖直方向上的位移y=，根据y=，x=v0t得，解得，则小球的初动能．根据动能定理得，0到A有：，解得，O到B有：WOB﹣mgl=5Ek0，解得，设恒力的方向与OB方向的夹角为α，则有：，解得α=30°，所以，解得F=．故答案为：mgl，点评：本题考查了平抛运动以及动能定理的综合运用，第二格填空难度较大，关键得出恒力做功之比，以及恒力与竖直方向的夹角．7.从离地面高度为h处有自由下落的甲物体，同时在它正下方的地面上有乙物体以初速度v0竖直上抛，要使两物体在空中相碰，则做竖直上抛运动物体的初速度v0应满足什么条件？________（不计空气阻力，两物体均看作质点）.若要乙物体在下落过程中与甲物体相碰，则v0应满足什么条件？________参考答案：v0≥，≤v0≤8.如图所示的传动机构中，截面为三角形的楔块A底角为θ，圆盘B的半径为r，与楔块A间无滑动，当楔块A以速度vA匀速向右前进时，圆盘的角速度为______________，滑块C向上的速度为_____________。参考答案：，9.如图所示，质量m＝0.10kg的小物块，在粗糙水平桌面上做匀减速直线运动，经距离l＝1.4m后，以速度v＝3.0m/s飞离桌面，最终落在水平地面上。已知小物块与桌面间的动摩擦因数m＝0.25，桌面高h＝0.45m，g取10m/s2．则小物块落地点距飞出点的水平距离s＝

m，物块的初速度v0＝

m/s。参考答案：0.904.010.如图，将酒精灯和装有适量水的试管固定在小车上，小车放在较光滑的水平桌面上，用橡胶塞子塞住（不漏气）试管口，现让小车处于静止，点燃酒精灯给试管中水加热。当加热一段时间后，橡胶塞子向右喷出时，可以观察到小车向

（选填“左”或“右”）运动，在这个过程中，整个小车（含酒精灯和装有适量水的试管）对橡胶塞子的作用力与橡胶塞子对小车的作用力方向______（选填“相同”或“相反”），整个小车受到的合外力方向向_______（选填“左”、“右”、“上”或“下”）。参考答案：左，相反，左。解析：塞子喷出瞬间，小车与塞子瞬间在水平方向动量守恒，故小车向左运动，整个小车（含酒精灯和装有适量水的试管）对橡胶塞子的作用力与橡胶塞子对小车的作用力为相互作用力，方向相反，所以小车受到的合力向左。11.有一直角架AOB，AO水平放置，表面粗糙。OB竖直向下，表面光滑。AO上套有一个小环P，OB上套有一个小环Q，两环质量均为m，两环间由一根质量可忽略、不可伸长的细绳相连，并在某一位置平衡（如图13）。现将P环向左移一小段距离，两环再次达到平衡，移动后和移动前比较，AO杆对P环的支持力N；细绳的拉力T

。参考答案：不变，变大12.某探究性学习小组欲探究光滑斜面上物体的加速度与物体质量及斜面倾角是否有关。实验室提供如下器材：(A)表面光滑的长木板(长度为L)，(B)小车，(C)质量为m的钩码若干个，(D)方木块(备用于垫木板)，(E)米尺，(F)秒表。(1)实验过程：第一步，在保持斜面倾角不变时，探究加速度与质量的关系。实验中，通过向小车放入钩码来改变物体质量，只要测出小车由斜面顶端滑至底端所用时间t，就可以由公式a=

求出a。某同学记录了数据如上表所示：根据以上信息，我们发现，在实验误差范围内质量改变之后平均下滑时间

(填“改变”或“不改变”)，经过分析得出加速度与质量的关系为

。第二步，在物体质量不变时，探究加速度与倾角的关系。实验中通过改变方木块垫放位置来调整长木板的倾角，由于没有量角器，因此通过测量出木板顶端到水平面高度h，求出倾角α的正弦值sinα=h／L。某同学记录了高度和加速度的对应值，并在坐标纸上建立适当的坐标轴后描点作图如下，请根据他所作的图线求出当地的重力加速度g=

m／s2。进一步分析可知，光滑斜面上物体下滑的加速度与倾角的关系为

。参考答案：（1）

（2分）

不改变（2分）斜面倾角一定时，加速度与物体质量无关（2分）10（2分）

a=gsin(2分)（1）由运动学公式知L=,解得，即斜面倾角一定时，加速度与物体质量无关。（2）由题意对物体受力分析知，沿斜面方向，根据牛顿第二定律可得mgsin=ma,解得a=gsin;所以图象的斜率大小等于当地的重力加速度。13.在《测定匀变速直线运动的加速度》的实验中，打点计时器是用于测量

的仪器，工作电源是（填“交流电”或“直流电”），电源电压是

V。参考答案：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，己知平行玻璃砖的折射率，厚度为.入射光线以入射角60°射到玻璃砖的上表面，经玻璃砖折射从下表面射出，出射光线与入射光线平行，求两平行光线间距离。（结果可用根式表示）

参考答案：解析：作出光路如图

由折射定律得（2分）

所以r=30°（2分）

由图知

则AB—AC=d·tan30°=d

出射光线与入射光线间的距离是d（2分）15.（09年大连24中质检）（选修3—3）（5分）在图所示的气缸中封闭着温度为100℃的理想气体．一重物用绳索经滑轮与缸中活塞相连接．重物和活塞均处于平衡状态，这时活塞离缸底的高度为20cm．如果缸内气体变为0℃，问：

①重物是上升还是下降？说明理由。②这时重物将从原处移动多少厘米？（设活塞与气缸壁问无摩擦）（结果保留一位小数）参考答案：

解析：

①缸内气体温度降低，压强减小，故活塞下移，重物上升。（2分）

②分析可知缸内气体作等压变化，设活塞截面积为S㎝2，气体初态体积V1=20S㎝3，温度T1=373K，末态温度T2=273K，体积设为V2=hS㎝3（h为活塞到缸底的距离）

据

（1分）

可得h=14.6㎝

则重物上升高度

（1分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.汽车发动机的功率为60kW，汽车的质量为4t，当它行驶在坡度为0.02（sinα=0.02）的长直公路上时，如图所示，所受摩擦阻力为车重的0.1倍（g=10m/s2），求：（1）汽车所能达到的最大速度vm；（2）若汽车从静止开始以0.6m/s2的加速度做匀加速直线运动，则此过程能维持多长时间？参考答案：解：（1）汽车在坡路上行驶，所受阻力Ff=kmg+mgsinα=4000N+800N=4800N．当汽车加速度为零时，达到的速度最大，此时有F=Ff时，由发动机的功率P=F?vm=Ff?vm，所以

vm==m/s=12.5m/s．（2）汽车从静止开始，以a=0.6m/s2匀加速行驶，根据牛顿第二定律得：

F′﹣Ff=ma，所以牵引力F′=ma+kmg+mgsinα═4×103×0.6N+4800N=7.2×103N．保持这一牵引力，当汽车的实际功率等于额定功率时，匀加速运动的速度达到最大，设匀加速行驶的最大速度为vm′，则有vm′==m/s=8.33m/s．由运动学规律得：匀加速行驶的时间为：t==s=13.9s答：（1）汽车所能达到的最大速度vm为12.5m/s．（2）