辽宁省朝阳市凌源佛爷洞中学2021年高三物理上学期期末试题含解析

辽宁省朝阳市凌源佛爷洞中学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.我国国家大剧院外部呈椭球型，将国家大剧院的屋顶近似为半球形，一警卫人员为执行特殊任务，必须冒险在半球形屋顶上向上缓慢爬行(如图所示)，他在向上爬的过程中（

）A.屋顶对他的支持力变大B.屋顶对他的支持力变小C.屋顶对他的摩擦力变大D.屋顶对他的摩擦力大小不变参考答案：A对警卫人员受力分析，如图所示：根据共点力平衡条件，将F支、Ff进行力的合成，可得：F支=Gcosθ，Ff=Gsinθ，当缓慢向上爬行时，θ渐渐变小，则F支变大，Ff变小，故A正确，BCD错误。2.下列说法正确的是A．接收电磁波时首先要进行调制B．变化的电场不一定能产生变化的磁场C．麦克斯韦预言并用实验证实了电磁波的存在D．电磁波在介质中的传播速度由介质决定，与频率无关参考答案：B3.(单选)如图所示，在长方形abcd区域内有正交的电磁场，ab=bc/2=L，一带电粒子从ad的中点垂直于电场和磁场方向射入，恰沿直线从bc边的中点P射出，若撤去磁场，则粒子从c点射出；若撤去电场，则粒子将（重力不计）(

)

A．从b点射出B．从b、P间某点射出

C．从a点射出

D．从a、b间某点射出参考答案：C4.某电场的电场线分布如图所示，以下说法正确的是(

)A.a点场强大于b点场强B.a点电势高于b点电势C.若将一试探电荷+q由a点静止释放，它将沿电场线运动到b点D.若在d点固定一点电荷-Q，将一试探电荷+q由a移至b的过程中，电势能减少参考答案：BD5.（多选题）同步卫星离地心距离为r，运行速率为v1，加速度为a1，地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a2，第一宇宙速度为v2，地球半径为R，则下列比值正确的是（）A． B．

C． D．参考答案：AD【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用．【分析】卫星运动时万有引力提供圆周运动的向心力，第一宇宙速度是近地轨道绕地球做匀速圆周运动的线速度，同步卫星运行周期与赤道上物体自转周期相同，由此展开讨论即可．【解答】解：AB、同步卫星和地球自转的周期相同，运行的角速度亦相等，则根据向心加速度a=rω2可知，同步卫星的加速度与地球赤道上物体随地球自转的向心加速度之比等于半径比，即故A正确，B错误；CD、同步卫星绕地于做匀速圆周运动，第一宇宙速度是近地轨道上绕地球做匀速圆周运动的线速度，两者都满足万有引力提供圆周运动的向心力即：由此可得：所以有：，故C错误，D正确故选：AD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图，质量为M=3kg的木板放在光滑水平面上，质量为m=1kg的物块在木板上，它们之间有摩擦，木板足够长，两者都以v=4m/s的初速度向相反方向运动，当木板的速度为v1=2.4m/s时，物块的速度是

m/s，木板和物块最终的共同速度为

m/s．参考答案：0.8，2解析：由动量守恒定律，Mv-mv=Mv1-mv2，解得v2=0.8m/s；由动量守恒定律，Mv-mv=(M+m)V，解得木板和物块最终的共同速度为V=2m/s。7.如图，用带孔橡皮塞把塑料瓶口塞住，向瓶内迅速打气，在瓶塞弹出前，外界对气体做功15J，橡皮塞的质量为20g，橡皮塞被弹出的速度

为10m/s，若橡皮塞增加的动能占气体对外做功的10%，瓶内的气体作为理想气体。则瓶内气体的内能变化量为

J，瓶内气体的温度

（选填“升高”或“降低”）。参考答案：5（2分）

升高（2分）热力学第一定律．H3

解析：由题意可知，气体对外做功：W对外=由题意可知，向瓶内迅速打气，在整个过程中，气体与外界没有热交换，即Q=0，则气体内能的变化量：△U=W+Q=15J-10J+0=5J，气体内能增加，温度升高；本题考查了求气体内能的变化量、判断温度的变化，应用热力学第一定律即可正确解题．求解本题要由动能的计算公式求出橡皮塞的动能，然后求出气体对外做的功，再应用热力学第一定律求出气体内能的变化量，最后判断气体温度如何变化8.(4分)质量为1×10-2kg的氢气球，受到浮力的大小为0.12N，距天花板距离为4m。今沿水平方向以3m/s速度拍出（不计空气阻力），当它到达天花板时，水平位移是

，速度的大小为

（g取10m/s2）。

参考答案：

答案：6m；5m/s9.（4分）按照有关规定，工作场所受到的电磁辐射强度（单位时间内垂直通过单位面积的电磁辐射能量）不得超过0.50瓦／米2。若某一小型无线通讯装置的电磁辐射功率是1瓦，那么在距离该通讯装置

米以外是符合规定的安全区域（已知球面面积为S＝4πR2）。参考答案：答案：0.4010.如图所示，质量m=1kg、长L=0.8m的均匀矩形薄板静止在水平桌面上，其右端与桌子边缘相平。板与桌面间的动摩擦因数为μ=0.4。现用F=5N的水平力向右推薄板，木板翻下桌子前移动的距离为______________m；使它翻下桌子力F做的功至少为______________J。

参考答案：0.4m

1.6J11.有人设想了一种静电场：电场的方向都垂直于纸面并指向纸里，电场强度的大小自左向右逐渐增大，如图所示。这种分布的静电场是否可能存在？试述理由。

参考答案：这种分布的静电场不可能存在.因为静电场是保守场，电荷沿任意闭合路径一周电场力做的功等于0，但在这种电场中，电荷可以沿某一闭合路径移动一周而电场力做功不为0．（5分）12.为了“探究动能改变与合外力做功”的关系，某同学设计了如下实验方案：A．第一步他把带有定滑轮\o"全品高考网"的木板有滑轮的一端垫起，把质量为\o"全品高考网"的滑块通过细绳与质量为的带夹重锤相连，然后跨过定滑轮，重锤夹后连一纸带，穿过打点计时器，调整木板倾角，直到轻推滑块后，滑块沿木板匀速运动如，图甲所示。B．第二步保持长木板\o"全品高考网"的倾角不变，将打点计时器安装在长木板靠近滑轮处，取下细绳和钩码，将滑块与纸带相连，使其穿过打点计时器，然后接通电源释放滑块，使之从静止开始加速运动，打出纸带，如图乙所示。

打出的纸带如下图：试回答下列问\o"全品高考网"题：①已知相邻计数的时间间隔为，根据纸带求滑块速度，当打点计时器打点时滑块速度___________，打点计时器打点时滑块速度___________。②已知重锤质量，当地\o"全品高考网"的重加速度，要测出某一过程合外力对滑块做的功还必须测出这一过程滑块____________（写出物理名称及符号），合外力对滑块做功\o"全品高考网"的表达式______________。③测出滑块运动段、合外力对滑块所做的功，算出、、、、,以为纵轴，以为横轴建坐标系，描点作出图象，可知它是一条过坐标原点\o"全品高考网"的倾斜直线，若直线斜率为，则滑块质量___________。参考答案：．①（3分）；（3分）

②下滑的位移（3分）；（3分）

③（4分）。13.如图a是一个门电路符号，图b是其A端和B端输入电压的波形图。该门电路的名称是

门电路。请在图b中画出Z端输入电压的波形图。

参考答案：答案：与，三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.用如图甲所示实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒．图乙给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，1、2、3、4、5、6为纸带上6个计数点，每两个相邻计数点间还有4个点未画出，计数点间的距离如图乙所示．已知交流电频率为50Hz．（1）实验中两个重物的质量关系为m1＞m2（选填“＞”、“=”或“＜”），纸带上打相邻两个计数点时间间隔为T=0.1s；（2）现测得x1=38.40cm，x2=21.60cm，x3=26.40cm，那么纸带上计数点5对应的速度v5=2.4m/s（结果保留2位有效数字）；（3）在打点0～5过程中系统动能的增加量表达式△Ek=，系统势能的减少量表达式△Ep=（m2﹣m1）g（x2+x1）（用m1、m2、x1、x2、x3、T、重力加速度g表示）；（4）若某同学作出的v2﹣h图象如图丙所示，则当地的实际重力加速度表达式为g=（用m1、m2、a、b表示）．参考答案：考点：验证机械能守恒定律．专题：实验题．分析：（1）根据实验原理与打点计时器的频率，即可求解；（2）根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出点5的瞬时速度．（3）根据点5的瞬时速度求出系统动能的增加量，根据下落的高度求出系统重力势能的减小量．（4）根据机械能守恒定律得出v2﹣h的关系式，根据图线的斜率得出重力加速度的值．解答：解：（1）根据实验原理可知，m1＞m2，因每两个相邻计数点间还有4个点未画出，纸带上打相邻两个计数点时间间隔为T=0.02×5=0.1s；（2）根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，则有：v5==m/s=2.4m/s．（3）在0～5过程中系统动能的增量△EK=（m1+m2）v52=．系统重力势能的减小量为（m1﹣m2）gx=（m1﹣m2）g（x2+x1）．（4）根据系统机械能守恒有：（m1﹣m2）gh=（m1+m2）v2；则v2=gh知图线的斜率k=g解得g=．故答案为：（（1）＜，0.1；（2）2.4；（3），（m2﹣m1）g（x2+x1）；（4）．点评：本题验证系统机械能守恒，关键得出系统动能的增加量和系统重力势能的减小量．15.22．(12分)某同学到实验室做《测电源电动势和内阻》的实验时，发现实验台上有以下器材：待测电源(电动势未知，内阻约为2)；一个阻值未知的电阻R0；多用电表一只；电压表两只；电流表一只；滑动变阻器一只；开关一个，导线若干。（1）该同学首先用多用电表粗略测量电源的电压，所用量程为直流2.5伏，则该电表读数为

▲

V；

（2）为较准确地测量该电源的电动势和内电阻并同时测出定值电阻R0的阻值，他设计了如图所示的电路。实验时他用U1、U2、Ｉ分别表示电表V１、V2、A的读数，在将滑动变阻器的滑片移动到不同位置时，记录了U1、U2、Ｉ的一系列值。并作出下列三幅U---I图线来处理实验数据，从而计算电源电动势、内阻以及定值电阻R0的值。C

B

A

其中，可直接算出电源电动势和内电阻的图是

▲

，可直接算出定值电阻R0的图是

▲

。（3）本实验中定值电阻的测量存在误差，造成这一误差的原因是A．由电压表V1、V2分流共同造成

B．由电压表V1、V2分流及电流表分压共同造成C．只由电压表V2分流造成

D．由电流表、滑动变阻器分压共同造成参考答案：（1）1.50

（2）

A

、

C

（3）C四、计算题：本题共3小题，共计47分16.跳伞运动员做低空跳伞表演，他离开飞机后先做自由落体运动，当距地面125m时打开降落伞，开伞后运动员以大小为14.3m/s2的加速度做匀减速运动，到达地面时的速度为5m/s，(g=10m/s2)

求：(1)运动员离开飞机瞬间距地面的高度；(2)离开飞机后，经多长时间到达地面．（结果保留3位有效数字）参考答案：解析：垂直于斜面方向，物体对斜面的压力N＝Gcosθ；（2分）在斜面所在平面上，滑块受力为拉力F，摩擦力f和重力的分力Gsinθ，由题意F＝fcosα（2分）Gsinθ＝fsinα（2分）f＝μN（2分）17.如图所示，一“

”型木块放在光滑水平地面上，木块上表面AB水平粗糙足够长，BC表面光滑且与水平面夹角为。木块右侧与竖直墙壁之间连接着一个力传感器，当力传感器受压时，其示数为正值，当力传感器被拉时，其示数为负值。一个可视为质点的滑块从C点由静止开始下滑，运动过程中，