黑龙江省哈尔滨市安山中学2021年高三物理下学期期末试卷含解析

黑龙江省哈尔滨市安山中学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.为了探测X星球，载着登陆舱的探测飞船在以星球中心为圆心，半径为r1的圆轨道上运动，周期为T1，总质量为m1。随后登陆舱脱离飞船，变轨到离星球更近的半径为r2的圆轨道上运动，此时登陆舱的质量为m2，则以下结论中A、X星球质量为

3

B、X星球表面的重力加速度为C、登陆舱在与轨道上运动的速度大小之比为D登陆舱在半径为轨道上做圆周运动的周期为参考答案：AD2.从地面竖直上抛物体甲，与此同时在甲的上方有一物体乙自由下落，两物体在空中相遇时速率相等，则（）A．甲落地时的速度是乙落地时速度的3倍B．相遇时甲上升的距离是乙下落距离的3倍C．物体甲的初速度大小是相遇时速率的2倍D．甲在空中运动的时间是乙在空中运动时间的2倍参考答案：BCD3.在光电效应实验中，某同学用同一实验装置在甲、乙、丙三种光的照射下得到了三条电流表与电压表读数之间的关系曲线，则A．乙光的的频率大于甲光的频率B．甲光的的波长大于丙光的波长C．丙光的光子能量大于甲光的光子能量D．乙光对应的光子最大初动能小于丙光的光子最大初动能参考答案：ABC4.英国物体学家麦克斯韦认为，磁场变化时会在空间激发感生电场，如图所示，一个半径为r的绝缘细圆环放置，环内存在竖直向上的匀强磁场，环上套一带电荷量为的小球，已知磁感强度B随时间均匀增加，其变化率为，若小球在环上运动一周，则感生电场对小球的作用力所做撒大小是A．0

B．

C．

D．参考答案：C5.（多选）如图甲所示，Q1、Q2为两个被固定的点电荷，a、b是它们连线的延长线上的两点．现有一带负电的粒子只在电场力作用下以一定的初速度从a点开始经b点向远处运动，粒子经过a、b两点时的速度分别为va、vb，其速度时间图象如图乙所示．下列说法正确的是（）A．Q1一定带正电B．Q1的电量一定小于Q2的电量C．b点的电场强度一定为零D．粒子由a点经b点向远处运动过程中，粒子的电势能先减小后增大参考答案：考点：电场线；电势能．分析：速度时间图线上每一点的切线斜率表示瞬时加速度，可见a到b做加速度减小的减速运动，到b点加速度为0．从而知道b点的电场力及电场强度．通过B点的场强可以分析出两个点电荷电量的大小．通过能量守恒判断电势能的变化．解答：解：A、从速度图象上看，可见a到b做加速度减小的减速运动，在b点时粒子运动的加速度为零，则电场力为零，所以该点场强为零．Q正负不能判断．故A错误，C正确．B、b点场强为零，可见两点电荷在b点对负电荷的电场力相等，根据F=k，b到Q1的距离大于到Q2的距离，所以Q1的电量大于Q2的电量．故B错误．C、整个过程动能先增加后减小，根据能量守恒电势能先减小后增大．故D正确．故选：CD．点评：解决本题的关键根据图象b点的加速度为0，根据这一突破口，从而判断Q2的电性及Q1和Q2的电量大小．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.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

40/37.如图所示，一列简谐波沿x轴传播，实线为t=0时的波形图，此时P质点向y轴负方向运动，虚线为经过0.02s时第一次出现的波形图，则波沿x轴▲

(填“正”或“负”)方向传播，波速为

▲

m/s。参考答案：正

508.如图（a）所示为某种灯泡的U－I图像，现将两个这种小灯泡L1、L2与一个阻值为5Ω的定值电阻R连成如图（b）所示的电路，电源的电动势为E＝6V，电键S闭合后，小灯泡L1与定值电阻R的电功率均为P，则P＝______W，电源的内阻r＝_____Ω。参考答案：0.2，2.59.（4分）如图所示，图甲为热敏电阻R的电阻值随温度变化的图象，图乙为用此热敏电阻R和继电器组成的一个简单恒温箱温控电路，继电器线圈的电阻为=99，当线圈的电流大于或等于20mA时，继电器的衔铁被吸合。为继电器线圈供电的电池的电动势E=9.0V，内阻r=1。图中的“电源”是恒温箱加热器的电源．问：

(1)应该把恒温箱内的加热器接在

（填“A、B端”或“C、D端”)；

(2)如果要使恒温箱内的温度保持50℃，可变电阻的阻值应调节为

。参考答案：

答案：(1)A、B；(2)26010.如图为悬挂街灯的支架示意图，横梁BE质量为6kg，重心在其中点。直角杆ADC重力不计，两端用铰链连接。已知BE=3m，BC=2m，∠ACB=30°，横梁E处悬挂灯的质量为2kg，则直角杆对横梁的力矩为_______N·m，直角杆对横梁的作用力大小为_______N。（重力加速度g=l0m/s2）参考答案：150

150

11.某同学利用图甲所示的实验装置，探究物块在水平桌面上的运动规律。物块在重物的牵引下开始运动，重物落地后，物块再运动一段距离停在桌面上（尚未到达滑轮处）。从纸带上便于测量的点开始，每5个点取1个计数点，相邻计数点间的距离如图议所示。打点计时器电源的频率为50Hz。（1）通过分析纸带数据，可判断物块在相邻计数点

和

之间某时刻开始减速。（2）物块减速运动过程中加速度的大小为=

m/s2，若用来计算物块与桌面间的动摩擦因数（g为重力加速度），则计算结果比动摩擦因数的真实值

（填“偏大”或“偏小”）。参考答案：6

和

7

，

2.0

m/s2

。

偏大

12.在如图所示的四张图中，AB、BC均为轻质杆，各图中杆的A、C端都通过铰链与墙连接，两杆都在B处由铰链相连接。图中的AB杆可以用与之等长的轻绳代替的有__________；图中的BC杆可以用与之等长的轻绳代替的有__________。参考答案：

答案：A、C、D，C

13.如图（a）为验证牛顿第二定律的实验装置示意图.①平衡小车所受的阻力的操作：取下

，把木板不带滑轮的一端垫高；接通打点计时器电源，轻推小车，让小车拖着纸带运动．如果打出的纸带如图（b）所示，则应

（减小或增大）木板的倾角，反复调节，直到纸带上打出的点迹

为止．②图（c）为研究“在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量的关系”时所得的实验图象，横坐标m为小车上砝码的质量．设图中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，若牛顿定律成立，则小车受到的拉力为___________，小车的质量为___________．

参考答案：①砝码（2分）（答沙桶或其他都不给分）

减小（2分）间隔相等（均匀）②（2分）

（2分）

解析：设小车的质量为，则有，变形得,所以图象的斜率为，所以作用力，图象的截距为，所以.三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（6分）有一个电路决定是否工作，电路中用A和B分别表示二个元件，用C和D分别表示另二个元件），如果工作，输出为高电势。（1）如果A和B都滿足条件（“滿足条件”输入为高电势）工作，则电路才一起工作。请画出输出端Z输出的电信号，并完成该门电路的真值表。（2）如果中任何一个损坏，或两个都损坏（“损坏”输入为高电势），则电路都无法工作。请根据以上情况完成真值表，并在虚线框内画出用门电路符号表示的逻辑电路图

⑶当A端输入电信号”1”、B端输入电信号”0”时，则在C和D端输出的电信号分别为1和l，请设计一种满足以上要求的、用门电路符号表示的组合逻辑电路画在框内。（要求用二个门电路模块）参考答案：答案：（共6分⑴（2分）

⑵（2分）

⑶（2分）其他答案也可。

15.(6分)利用下图所示的装置，在做“测量重力加速度”的实验中，得到了几条较为理想的纸带．已知每条纸带上每5个点取一个计数点，即两计数点之间的时间间隔为O.1s，依打点先后编为O，1，2，3，4，……由于不小心，纸带都被撕断了，如图所示，根据给出的A、B、C、D四段纸带回答：

(1)在B、C、D三段纸带中选出从纸带A上撕下的那段应该是

(填字母)．(2)纸带A上，打点1时重物的速度是

m／s(结果保留三位有效数字)．(3)当地的重力加速度大小是

m／s2(结果保留三位有效数字)．参考答案：

答案：（1）C；（2）3.47（3）9.00四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，光滑的水平面AB与半径R=0.4m的光滑竖直半圆轨道BCD在B点相切，D点为半圆轨道最高点，A点的右侧连接一粗糙的水平面。用细线连接甲、乙两物体，中问夹一轻质压缩弹簧，弹簧与甲、乙两物体不拴接，甲的质量朋=4kg，乙的质量=5kg，甲、乙均静止。若固定乙，烧断细线，甲离开弹簧后经过B点进入半圆轨道，过D点时对轨道的压力恰好为零。取g=10m/s2，甲、乙两物体均可看作质点，求：(1)甲离开弹簧后经过B点时的速度的大小；(2)在弹簧压缩量相同的情况下，若固定甲，烧断细线，乙物体离开弹簧后从A点进入动摩擦因子=0.4的粗糙水平面，则乙物体在粗糙水平面运动的位移S。参考答案：（1）甲离开弹簧后经过B点时的速度的大小为；（2）乙物体在粗糙水平面运动的位移为2m．（1）根据牛顿第二定律求出甲在D点的速度，根据机械能守恒定律求出甲离开弹簧后经过B点的速度大小．（2）根据能量守恒求出乙的初速度，结合牛顿第二定律和速度位移公式求出物体在粗糙水平面上运动的位移大小．（1）甲在最高点D，由牛顿第二定律得：，设甲离开弹簧运动至D点的过程中机械能守恒得：．代入数据联立解得：．（2）甲固定，烧断细线后乙的速度大小为v2，由能量守恒得：，得：v2=4m/s．乙在粗糙水平面做匀减速运动：μm2g=m2a，解得：a=4m/s2，则有：．17.某列波在t＝0时刻的波形图如图（1）所示，此时质点P正向y轴正方向运动，经0.1s第一次达到波峰位置．求：

①波的传播方向及波速；②求t=0.7s时，质点P的位移。参考答案：解：①波沿x轴正方向传播（或向右传播）┅┅┅┅┅┅┅┅（1分）

┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅（1分）②

┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅（1分）质点P的位移为-5cm（单位错误不得分）┅18.如图所示是一透明的圆柱体的横截面,其半径R=20cm,折射率为,AB是一条直径,今有一束平行光沿AB