2021年四川省攀枝花市莲华中学高三物理期末试题含解析

2021年四川省攀枝花市莲华中学高三物理期末试题含解析一、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.（多选题）一质点沿x轴正方向做直线运动，通过坐标原点时开始计时，其﹣t的图象如图所示，则（）A．质点做匀速直线运动，速度为0.5m/sB．质点做匀加速直线运动，加速度为1m/s2C．质点在2s末速度为2m/sD．质点在第2s内的位移为2.5m参考答案：BD【考点】匀变速直线运动的图像．【分析】由图写出与t的关系式，根据匀变速直线运动的位移时间公式，求出加速度，分析质点的运动情况，由图直接读出速度．由公式求平均速度．【解答】解：AB、由图得：=1+0.5t．根据x=v0t+at2，得：=v0+at，对比可得：a=0.5m/s2，则加速度为a=2×0.5=1m/s2．由图知质点的加速度不变，说明质点做匀加速直线运动，故A错误，B正确．C、质点的初速度v0=1m/s，在2s末速度为v=v0+at=1+1×2=3m/s．故C错误．D、质点做匀加速直线运动，在第2s内的位移大小为x=v0t2+at22﹣=2.5m，故D正确故选：BD2.电阻R1．R2交流电源按照图1所示方式连接，R1=10，R2=20。合上开关后S后，通过电阻R2的正弦交变电流i随时间t变化的情况如图2所示。则A．通过R1的电流的有效值是1.2AB．R1两端的电压有效值是6VC．通过R2的电流的有效值是1.2AD．R2两端的电压有效值是6V参考答案：B3.如图所示，q1、q2、q3分别表示在一条直线上的三个点电荷，已知q1与q2之间的距离为l1，q2与q3之间的距离为l2，l1＞l2。若q2为正电荷，且每个电荷都处于平衡状态，关于q1、q3的电性和q1、q2、q3电荷量大小的关系下列说法中正确的是A．q1、q3都带负电，q1＞q2＞q3

B．q1、q3都带正电，q1＜q2＜q3

C．q1、q3都带负电，q1＞q3＞q2

D．q1、q3都带正电，q1＞q3＞q2参考答案：C4.（多选）如图所示，离水平地面h处水平固定一内壁光滑的圆筒，筒内固定一轻质弹簧，弹簧处于自然长度。现将一小球从地面上某一点P处，以某一初速度斜向上抛出，小球恰好能水平进入圆筒中，不计空气阻力。则下列说法中正确的是A．小球抛出点P离圆筒的水平距离越远，抛出的初速度越大B．小球从抛出点P运动到圆筒口的时间与小球抛出时的初速度方向有关C．弹簧获得的最大弹性势能与小球抛出点位置无关D．小球从抛出到将弹簧压缩到最短的过程中，小球的机械能不守恒参考答案：AD5.（单选）质量为的通电细杆置于倾角为的光滑导轨上,导轨的宽度为,有垂直于纸面向里的电流通过细杆,在如图所示的、、、四个图中,能使细杆沿导轨向上运动的最小磁感应强度是参考答案：【知识点】物体受力分析与磁场中磁感应强度综合考查题。B4、K1。【答案解析】D。根据左手定则判定A图中安培力方向沿斜面向下，细杆不可能沿导轨向上运动，A错；B图中安培力方向水平向左，也不可能沿导轨向上运动；B错误；C图中用左手定则判定安培力水平向右，C图以平衡思考，安培力大小为，即B等于；D图中安培力方向沿导轨向上，那么安培力最小是D图，其值为：，若平衡时，B大小等于，要使细杆沿导轨向上运动，B最小的是D图，故选择D答案。【思路点拨】本题是变形受力分析题，求解的关键是判定安培力的方向，首先把杆当作平衡推出临界值B的大小，再看是否沿导轨向上运动，来分析求解B的最小值选择答案。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如右图所示是利用闪光照相研究平抛运动的示意图。小球A由斜槽滚下，从桌边缘水平抛出，当它恰好离开桌[边缘时，小球B也同时下落，用闪光相机拍摄的照片中B球有四个像，相邻两像间实际下落距离已在图中标出，单位cm，如图所示。两球恰在位置4相碰。则两球经过

s时间相碰，A球离开桌面时的速度为

m/s。(g取10m/s2)参考答案：

0.4

s;

1.5

m/s7.物质是由大量分子组成的，分子直径的数量级一般是________m．能说明分子都在永不停息地做无规则运动的实验事实有________(举一例即可)．在两分子间的距离由v0(此时分子间的引力和斥力相互平衡，分子作用力为零)逐渐增大的过程中，分子力的变化情况是________(填“逐渐增大”“逐渐减小”“先增大后减小”或“先减小后增大”)．参考答案：(1)10－10布朗运动(或扩散现象)先增大后减小8.一同学在实验室用位移传感器测定一落体运动的加速度，他让一重锤由静止开始下落，传感器记录了重键在各时刻的位移如下表所示，并得出了位移随时间变化的图像如下图甲所示。(1)

根据图甲中的图像不能直观看出x随t变化的函数关系,为了直观的看出x随t变化的函数关系，下面提供的三个方案中你认为合理的是______(请填字母序号）A.作x2-t图像

B.作x-t2图像

C.作图像(2)

请按合理的方案在图乙中完成图像；(3)

根据所作的图像求出落体运动的加速度g=_______m/s2.(计算结果保留三位有效数字）参考答案：.(1)B

(2)略

（3）9.609.假设某实验室恰好位于震源的正上方，该实验室中悬挂着一个静止的弹簧振子和一个静止的单摆，弹簧振子的弹簧和小球（球中间有孔）都套在固定的光滑竖直杆上。某次有感地震中同一震源产生的地震纵波和横波的波长分别为5.0km和2.5km，频率为2.0Hz。则可观察到_________先开始振动（或摆动），若它开始振动（或摆动）3.0s后，另一装置才开始振动（或摆动），则震源离实验室的距离为________。参考答案：

(1).弹簧振子

(2).30km【详解】根据可知，纵波的传播速度较横波大，可知纵波先传到实验室，即弹簧振子先振动；纵波的速度；横波的速度：；则，解得x=30km.10.静电除尘器示意如右图所示，其由金属管A和悬在管中的金属丝B组成。A和B分别接到高压电源正极和负极，A、B之间有很强的电场，B附近的气体分子被电离成为电子和正离子，粉尘吸附电子后被吸附到_______（填A或B）上，最后在重力作用下落入下面的漏斗中，排出的烟就成为清洁的了。已知每千克煤粉会吸附nmol电子，每昼夜能除mkg煤粉，设电子电量为e，阿伏加德罗常数为NA，一昼夜时间为t，则高压电源的电流强度为_______。参考答案：A

2emnNA/t

11.如果一种手持喷水枪的枪口截面积为0.6cm2，喷出水的速度为20m/s（水的密度为1×103kg/m3）．当它工作时，估计水枪的功率为240W，如果喷出的水垂直冲击到煤层速度变为零，则对煤层的压强为4×105Pa．参考答案：考点：功率、平均功率和瞬时功率．专题：功率的计算专题．分析：先求出时间ts内喷出水的质量，再求出做的功，由P=求得功率；根据压强的公式，结合作用力的大小求出压强的大小．解答：解：ts时间内喷水质量为m=ρSvt=1000×0.00006×20tkg=1.2tkg，水枪在时间ts内做功为W=故水枪的功率为P=．压强pa．故答案为：240，4×105，点评：本题主要考查了功率的计算，注意先求出时间t内喷水枪所做的功即可；12.（选修3-3（含2-2）模块）(4分）已知某物质摩尔质量为M，密度为，阿伏加德罗常数为NA，则该物质的分子质量为___

，单位体积的分子数为

。

参考答案：答案：M/NA

（2分）；

ρNA/M（2分）13.（15分）已知万有引力常量为G，地球半径为R，同步卫星距地面的高度为h，地球的自转周期T，地球表面的重力加速度g.某同学根据以上条件，提出一种估算地球赤道表面的物体随地球自转的线速度大小的方法：地球赤道表面的物体随地球作圆周运动，由牛顿运动定律有又因为地球上的物体的重力约等于万有引力,有

由以上两式得:

⑴请判断上面的结果是否正确，并说明理由。如不正确，请给出正确的解法和结果。

⑵由以上已知条件还可以估算出哪些物理量?(请估算两个物理量,并写出估算过程).参考答案：解析：（1）以上结果是不正确的。因为地球赤道表面的物体随地球作圆周运动的向心力并不是物体所受的万有引力，而是万有引力与地面对物体支持力的合力。……………(3分)

正确解答如下：地球赤道表面的物体随地球自转的周期为T，轨道半径为R，所以线速度大小为：……………(4分)

(2)①可估算地球的质量M，设同步卫星的质量为m，轨道半径为，周期等于地球自转的周期为T，由牛顿第二定律有：……………(3分)

所以……………(1分)

②可估算同步卫星运转时线速度的大小，由①知地球同步卫星的周期为T，轨道半径为，所以……………(4分)【或：万有引力提供向心力……………(1分)

对地面上的物体有：……………(1分)，

所以得：……(2分)】三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（10分）现有下列实验器材：毫米刻度的直尺（长约30cm）一根，内径为2-3mm的粗细均匀的直玻璃管一根（玻璃管内有一段长8-10cm的水银柱封闭一段长约12-15mm的空气柱），量角器，温度计，带有重锤线的铁支架。请用上述器材设计一个用图像法处理数据的测定实验室内大气压强的实验方案：（1）实验原理_______________________________。（2）请在方框内画出实验装置简图（3）实验步骤____________________________________________________。（4）测量的物理量___________________。（5）请简述你是如何用图像法处理数据的_______________________________。参考答案：（1）（2分）实验原理：如图中甲所示，设玻璃管内封闭空气柱长度为L，压强为p，根据玻意耳定律有pL=c（常量）。设大气压强为p0，水银柱产生的压强为p’，则p=p0+p’，代入上式可得设水银柱长度为L＇，则。取若干个不同的a值，测出相应的空气柱长度，虽然c是未知量，不能直接计算出p0，但可采用图像法，作出图像，图线的截距即为所求的大气压强；（2）（2分）如图甲；（3）（2分）实验步骤：①组装实验器材（如图甲）；②将玻璃管倾斜放置，用量角器测出玻璃与垂錘线的夹角a1，用直尺测出封闭空气柱长度L1；③多次改变玻璃管的倾角。（4）（2分）测量物理量：分别测量和记录相就范的夹角a2、a3……和空气长度L2、L3（5）数据处理方法：根据上述测量数据计算出相应的水银柱产生的压强、、……。以p＇主纵轴，为横轴，建立直角坐标系，根据记录的数据描点作图（如图乙），图线的截距就是所求的大气压强p。15.某同学在测定匀变速直线运动的加速度时，得到了在不同拉力下的A、B、C、D……等几条较为理想的纸带，并在纸带上每隔5个点取一个计数点，即相邻两计数点间的时间间隔为0.1s，将每条纸带上的计数点都记为0、1、2、3、4、5……，如图所示甲、乙、丙三段纸带，分别是从三条不同纸带上撕下的.(1)根据已有的数据，计算打A纸带时，物体的加速度大小是

m/s2(2)在甲、乙、丙三段纸带中，属于纸带A的是

.参考答案：①3.11m/s2

（3分）

②丙

（3分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，K是粒子发生器，D1、D2、D3是三块挡板，通过传感器可控制它们定时开启和关闭，D1、D2的间距为L，D2、D3的间距为。在以O为原点的直角坐标系Oxy中有一磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场，y轴和直线MN是它的左、右边界，且MN平行于y轴。现开启挡板D1、D3，粒子发生器仅在t=0时刻沿x轴正方向发射各种速率的粒子，D2仅在t=nT（n=0，1，2…T为已知量）时刻开启，在t=5T时刻，再关闭挡板D3，使粒子无法进入磁场区域。已知挡板的厚度不计，粒子带正电，不计粒子的重力，不计粒子间的相互作用，整个装置都放在真空中。（1）求能够进入磁场区域的粒子的速度大小；（2）已知从原点O进入磁场中速度最小的粒子经过坐标为（0，2cm）的P点，应将磁场边界MN在Oxy平面内如何平移，才能使从原点O进入磁场中速度最大的粒子经过坐标为（cm，6cm）的Q点？(3)磁场边界MN平移后，进入磁场中速度最大的粒子经过Q点．如果L=6cm，求速度最大的粒子从Ｄ１运动到Q点的时间.参考答案：（1）设能够进入磁场区域的粒子的速度大小为，由题意，粒子由D1到D2经历的时间为（m=1、2……）

2分粒子由D2到D3经历的时间为

1分t=5T时刻，挡板D3关闭，粒子无法进入磁场，故有

1分联立以上三式解得

m=1、2、3所以，能够进入磁场区域的粒子的速度为

（m=1、2、3）

2分（2）进入磁场中速度最小的粒子经过坐标为（0cm，2cm）的P点，所以R=1cm。粒子在磁场中匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力

2分所以，粒子圆周运动