山东省烟台市莱州路旺镇中学2021年高三物理期末试题含解析

山东省烟台市莱州路旺镇中学2021年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.如图所示，水平细线NP与斜拉细线OP把质量为m的小球维持在位置P，OP与竖直方向夹角为θ，这时斜拉细线中的张力为TP，作用于小球的合力为FP；若剪断NP，当小球摆到位置Q时，OQ与竖直方向夹角也为θ，细线中的张力为TQ，作用于小球的合力为FQ，则

A．TP＝TQ，FP＝FQB．TP＝TQ，FPFQC．TPTQ，FP＝FQD．TPTQ，FPFQ参考答案：D2.一物体在地球表面上的重力为16N，它在以5m/s2的加速度加速上升的火箭中的示重为9N，g=10m/s2，则此时火箭离地面的高度是地球半径R的：A.2倍

B.3倍

C.4倍

D.0.5倍参考答案：B设地表重力加速度为g=10m/s，火箭中重力加速度为g1；万有引力常数为G；地球的质量为M，物体的质量为m，地球表面上的重力为F1，向上的加速度为a，此时示重9N为F，此时火箭离地面的高度为H；据在地表万有引力相当于重力得F1=mg=16N

①；F1==mg

②；在火箭中力与运动的关系为F=9N=mg1+ma

③；=mg1

④;联立①③并代入计算得mg1=1N

⑤;联立②④并代入数值得，最终得

H=3R

；故则此时火箭离地面的高度是地球半径R的3倍，故选B．3.一个小石子从离地某一高度处由静止自由落下，某摄影爱好者恰好拍到了它下落的一段轨迹AB.该爱好者用直尺量出轨迹的长度，如图所示．已知曝光时间为s，则小石子出发点离A点约为（

）A．6.5cm

B．10m

C．20m

D．45m参考答案：C4.我国古代神话传说中有：地上的“凡人”过一年，天上的“神仙”过一天．如果把看到一次日出就当作一天，那么，近地面轨道(距离地面300～700km)环绕地球飞行的宇航员24h内在太空中度过的“天”数约为

(地球半径R＝6400km，重力加速度g＝10m／s2)A．24

B．16

C．8

D．1参考答案：B5.如图所示，一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A。其中，和为等温过程，和为绝热过程（气体与外界无热量交换）。这就是著名的“卡诺循环”。（1）该循环过程中，下列说法正确的是___▲____。（A）过程中，外界对气体做功（B）过程中，气体分子的平均动能增大（C）过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多（D）过程中，气体分子的速率分布曲线不发生变化（2）该循环过程中，内能减小的过程是___▲____（选填“”、“”、“”或“”）。若气体在过程中吸收63kJ的热量，在过程中放出38kJ的热量，则气体完成一次循环对外做的功为___▲____kJ。（3）若该循环过程中的气体为1mol，气体在A状态时的体积为10L，在B状态时压强为A状态时的。求气体在B状态时单位体积内的分子数。（已知阿伏加德罗常数，计算结果保留一位有效数字）参考答案：答案：(1)C

(2)

25(3)解析：(1)过程中，气体体积增大，气体对外界做功，故A错；过程中，PV乘积减小，温度降低，气体分子的平均动能减小，故B错；过程中，为等温过程，体积减小，压强增大，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多，故C对；为绝热压缩过程，据热力学第一定律可知温度增高，气体分子的速率分布曲线发生变化，正态曲线向温度高端移动，故D错。(2)据热力学第一定律可知可知是内能减小的过程；一次循环中内能变化为零，即,解之的W=25kJ。(3)等温过程,单位体积内的分子数.解得,代入数据得二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.为了探究加速度与力、质量的关系，某实验小组设计如图所示的实验装置：一个木块放在水平长木板上，通过细线跨过定滑轮与重物相连，木块与纸带相连，在重物牵引下，木块向左运动，重物落地后，木块做匀减速运动，打出的纸带如图2所示，不计纸带所受到的阻力。交流电频率为50Hz，重力加速度g取10m/s2。（1）木块加速阶段的加速度为

m/s2（2）木块与木板间的动摩擦因数μ=

（3）某同学发现在实验中未平衡木块与木板间的摩擦力，接着他应当

，将木板右端垫高，接通电源，使木块沿木板匀速下滑。参考答案：

1.5

m/s2（3分）（2）μ=

0.1

（3分）（3）取下重物

7.如图所示电路中，电源电动势E＝2V，内阻r＝2Ω，R1＝4Ω，R2＝6Ω，R3＝3Ω。若在C、D间连一个理想电流表，其读数是

A；若在C、D间连一个理想电压表，其读数是

V。参考答案：1/6，1

8.如图所示，长L的轻直杆两端分别固定小球A和B，A、B都可以看作质点，它们的质量分别为2m和m。A球靠在光滑的竖直墙面上，B球放置在光滑水平地面上，杆与竖直墙面的夹角为37o。现将AB球由静止释放，A、B滑至杆与竖直墙面的夹角为53o时，vA：vB＝____________，A球运动的速度大小为____________。

参考答案：4：3，（或0.559）9.（5分）如图所示在真空中XOY平面的X＞0区域内，磁感应强度B＝1.0×10-2T的匀强磁场，方向与XOY平面垂直，在X轴上P（10，0）点，有一放射源，在XOY平面内各个方向发射速度V＝1.0×105m/S的带正电的粒子粒子质量m＝1.0×10-26Kg粒子的带电量为q＝1.0×10-18C，则带电粒子打到y轴上的范围为＿＿＿＿＿（重力忽略）参考答案：

答案：-10cm~17.3cm

10.飞镖是一种喜闻乐见的体育活动。飞镖靶上共标有10环，其中第10环的半径为1cm，第9环的半径为2cm……以此类推，靶的半径为10cm。记成绩的方法是：当飞镖击中第n环与第n+1环之间区域则记为n环。某人站在离靶5m的位置，将飞镖对准靶心以水平速度v投出，当v<________m/s（小数点后保留2位）时，飞镖将不能击中靶，即脱靶；当v=60m/s时，成绩应为______环。（不计空气阻力，g取10m/s2）参考答案：35.36，711.如图所示，同一平面内有两根互相平行的长直导线1和2，通有大小相等、方向相反的电流，a、b两点与两导线共面，a点在两导线的中间与两导线的距离均为r，b点在导线2右侧，与导线2的距离也为r。现测得a点磁感应强度的大小为B，则去掉导线1后，b点的磁感应强度大小为

，方向

。参考答案：答案：，垂直两导线所在平面向外解析：根据安培定则可知，1、2两导线在a点的磁感应强度大小相等，方向相同，都为。而2导线在a、b两处的磁感应强度等大反向，故去掉导线1后，b点的磁感应强度大小为，方向垂直两导线所在平面向外。12.如图甲是利用激光测转速的原理示意图，图中圆盘可绕固定轴转动，盘边缘侧面上有一小段涂有很薄的反光材料．当盘转到某一位置时，接收器可以接收到反光涂层所反射的激光束，并将所收到的光信号转变成电信号，在示波器显示屏上显示出来(如图乙所示)．

(1)若图乙中示波器显示屏上横向的每大格(5小格)对应的时间为2.50×10－3s，则圆盘的转速为________r/s.(保留3位有效数字)(2)若测得圆盘直径为10.20cm，则可求得圆盘侧面反光涂层的长度为________cm.(保留3位有效数字)参考答案：．90.9r/s、1.46cm13.如图所示，长度为L=6m、倾角θ＝30°的斜面AB，在斜面顶端B向左水平抛出小球1、同时在底端A正上方某高度处水平向右抛出小球2，小球2垂直撞在斜面上的位置P，小球1也同时落在P点，则两球平抛下落的高度为__________,下落的时间为_______。（v1、v2为未知量）参考答案：1.8m,

0.6s三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图甲所示是某同学探究加速度与力的关系的实验装置。他在气垫导轨上安装了一个光电门B，滑块上固定一遮光条，滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连，传感器下方悬挂钩码，每次滑块及遮光条都从位置A处由静止释放。（1）该同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d，如图乙所示，则d＝________mm。（2）实验时，将滑块从A位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门B的时间t，若要得到滑块的加速度，还需要测量的物理量是___________________。（3）改变钩码质量，读出对应的力传感器的示数F和遮光条通过光电门的时间t，该同学已经将实验中的数据描入了图丙所示F一坐标系中，请你用一平滑的曲线将各点连接起来。（4）若图丙中所作的F一图象的斜率为k，设AB间的距离为s，当遮光条的宽度为d时，则滑块和遮光条的总质量为M＝_________。参考答案：（1）；（2）遮光条到光电门的距离L；（3）图见解析；（4）本题旨在考查探究加速度与物体质量、物体受力的关系。：（1）由图知游尺第5条刻度线与主尺对齐，则：（2）实验时，将滑块从A位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门B的时间t，滑块经过光电门时的瞬时速度可近似认为是滑块经过光电门的平均速度。根据运动学公式得若要得到滑块的加速度，还需要测量的物理量是遮光条到光电门的距离L。（3）

（4）由题意可知，该实验中保持小车质量M不变，因此有：，可得：解得：故答案为：（1）；（2）遮光条到光电门的距离L；（3）如上图；（4）。15.为了较准确地测量一只微安表的内阻，采用如右图所示实验电路图进行测量，实验室可供选择的器材如下：

A、待测微安表（量程500，内阻约300）

B、电阻箱（最大阻值999.9）

C、滑动变阻器R1（最大阻值为10)

D、滑动变阻器R2(最大阻值为1k)

E、电源（电动势为2V，内阻不计）

F、保护电阻R0(阻值为120)

(1)实验中滑动变阻器应选用

(填“C”或“D”）；

(2)按照实验电路在如图所示的方框中完成实物图连接。

(3)实验步骤：

第一，先将滑动变阻器的滑片移到最右端，调节电阻箱的阻值为零；

第二，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片缓慢左移，使便微安表满偏；第三，保持滑片不动，调节R的电阻值使微安表的示数正好是满刻度的时，此时接入电路的电阻箱的示数如图所示，其阻值R为

145.5Ω、第四，根据以上实验可知微安表内阻的测量值RA为

291Ω(4)用这种方法测出的微安表内阻与真实值相比较偏（填“大”或“小”）参考答案：（1）C（2分）

（2）如图所示（3分）（3）145.5（2分）（4）大（2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，水平地面上静止放置着物块B和C，相距=1.0m。物块A以速度=10m/s沿水平方向与B正碰。碰撞后A和B牢固地粘在一起向右运动，并再与C发生正碰，碰后瞬间C的速度=2.0m/s。已知A和B的质量均为m，C的质量为A质量的k倍，物块与地面的动摩擦因数=0.45.（设碰撞时间很短，g取10m/s2）（1）计算与C碰撞前瞬间AB的速度；（2）根据AB与C的碰撞过程分析k的取值范围，并讨论与C碰撞后AB的可能运动方向。参考答案：(1)4m/s⑵当时，AB的运动方向与C相同

当时，AB的速度为0

当时，AB的运动方向与C相反解析：⑴设AB碰撞后的速度为v1,AB碰撞过程由动量守恒定律得

设与C碰撞前瞬间AB的速度为v2，由动能定理得

联立以上各式解得⑵若AB与C发生完全非弹性碰撞，由动量守恒定律得

代入数据解得

此时AB的运动方向与C相同若AB与C发生弹性碰撞，由动量守恒和能量守恒得

联立以上两式解得代入数据解得

此时AB的运动方向与C相反若AB与C发生碰撞后AB的速度为0，由动量守恒定律得

代入数据解得总上所述得

当时，AB的运动方向与C相同

当时，AB的速度为0

当时，AB的运动方向与C相反17.如图，在直角坐标系xOy平面内，虚线MN平行于y轴，N点坐标(－L，0)，MN与y轴之间有沿y轴正方向的匀强电场，在第四象限的某区域有方向垂直于坐标平面的圆形有界匀强磁场（图中未画出）。现有一质量为m、电荷量为e的电子，从虚线MN上的P点，以平行于x轴正方向的初速度v0射人电场，并从y轴上A点(0，0.5L)射出电场，射出时速度方向与y轴负方向成300角，此后，电子做匀速直线运动，进人磁场并从圆形有界磁场边界上Q点(,－L)射出，速度沿x轴负方向。不计电子重力。求：（1）匀强电场的电场强度E的大小？（2）匀强磁场的磁感应强度B的大小？电子在磁场中运动的时间t是多少？（3）圆形有界匀强磁场区域的最小