山东省聊城市冠县东古城镇中学2021年高三物理期末试卷含解析

山东省聊城市冠县东古城镇中学2021年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.如图所示为伽利略设计的世界上第一个温度计示意图，上部是一个球形容器，里面有一定质量的空气，下部是一根细管，细管插入带色液体中，制作时先给球形容器微微加热，跑出一些空气，插入液体中时，带色液体上升到管内某一高度。测量时球形容器与所测物质接触。已知外界大气压为p0，并保持不变，所测温度为t1时，管内液面在a位置，管内气体分子的平均动能为Ek1，气体压强为p1，管内气体内能为E1；所测温度为t2时，管内液面在b位置，其他三个量分别为Ek2、p2、E2，由此可知（

）A．t1<t2

B．p1<p2

C．Ek1<Ek2

D．E1>E2

参考答案：D2.关于静电场，下列说法正确的是()．A．电势等于零的物体一定不带电B．电场强度为零的点，电势一定为零C．同一电场线上的各点，电势一定相等D．负电荷沿电场线方向移动时，电势能一定增加参考答案：零电势点是人为选择的参考点，所以电势等于零的物体可以带电，也可以不带电，故A错；电场强度和电势是两个不同的物理量，电场强度为零的点，电势不一定为零，B错；沿着电场线方向电势不断降低，故C错；负电荷在电场中受到的电场力的方向与电场线方向相反，故负电荷沿电场线方向移动时，电场力做负功，电势能增加，故D对．答案D3.（单选）甲、乙两物体同时从同一地点沿同一方向做直线运动的速度时间图象如图所示，则下列说法正确的是(

) A．两物体两次相遇的时刻是2s和6s B．4s后甲在乙前面 C．两物体相距最远的时刻是1s末 D．乙物体先向前运动2s，随后向后运动参考答案：【知识点】匀变速直线运动的图像．A5【答案解析】A

解析：A、t=2s时乙的位移为x=×2×4=4m，甲的位移为x′=2×2=4m，两者位移相同，又是从同一地面出发，故2s末时二者相遇，同理可判断6s末二者也是相遇，故A正确；B、4s时甲的位移为x=4×2=8m，乙的位移为：x′=×2×4+×（2+4）×2=10m甲的位移小于乙的位移，故甲在乙后面，B错误；C、1s末两物体相距的距离等于一个小三角形的面积，而4s末两物体相距的距离等于2-4之间三角形的面积，明显4s末二者的距离最大，故C错误；D、乙的运动方向始终未发生变化，故D错误；故选：A．【思路点拨】v-t图象中图线与坐标轴围成图形的面积表示位移，判断2s和6s内两物体位移是否相等即可判断是否相遇；图线上某点对应纵轴坐标的正负表示运动方向．v-t图象中图线的斜率表示加速度，图线与坐标轴围成图形的面积表示位移．

4.（单选）如图所示，轻绳两端分别与A、C两物体相连接，mA=1kg，mB=2kg，mC=3kg，物体A、B、C及C与地面间的动摩擦因数均为μ=0.1，轻绳与滑轮间的摩擦可忽略不计。若要用力将C物体拉动，则作用在C物体上水平向左的拉力最小为（取g=10m/s2）

(

)A．6N

B．8N

C．10N

D．12N参考答案：B当物体C向左匀速运动时，拉力最小。以物体A为研究对象，在水平方向上有。以物体A、B、C整体为研究对象，在水平方向上有，故选项B正确。5.如图7，光滑斜面AE被分成四个相等的部分，一个物体由A点静止释放，下面结论中正确的是（

）物体到达各点的速度vB：vC：vD：：vE=1：21/2：31/2：2物体到达各点所经历的时间tB：tC：tD：：tE=1：21/2：31/2：2物体从A到E的平均速度v=vBD．经过每一部分时，其速度增量均相同参考答案：ABC二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如右图甲所示，有一质量为m、带电量为的小球在竖直平面内做单摆，摆长为L，当地的重力加速度为，则周期

；若在悬点处放一带正电的小球（图乙），则周期将

。（填“变大”、“不变”、“变小”）参考答案：；不变7.某同学用大头针、三角板、量角器等器材测半圆形玻璃砖的折射率。开始玻璃砖的位置如图中实线所示，使大头针P1、P2与圆心O在同一直线上，该直线垂直于玻璃砖的直径边，然后使玻璃砖绕圆心O缓慢转动，同时在玻璃砖直径边一侧观察P1、P2的像，且P2的像挡住P1的像。如此观察，当玻璃砖转到图中虚线位置时，上述现象恰好消失。此时只需测量出_______________________________，即可计算出玻璃砖的折射率。请用你的测量量表示出折射率________________。

参考答案：玻璃砖直径边绕O点转过的角度，8.两靠得较近的天体组成的系统成为双星，它们以两者连线上某点为圆心做匀速圆周运动，因而不至于由于引力作用而吸引在一起。设两天体的质量分布为和，则它们的轨道半径之比__________；速度之比__________。参考答案：；9.如图所示是用光照射某种金属时逸出的光电子的最大初动能随入射光频率的变化图线，（直线与横轴的交点坐标4.27，与纵轴交点坐标0.5）。由图可知普朗克常量为___________Js，金属的极限频率为

Hz（均保留两位有效数字）参考答案：10.如图所示为ABC是三角形玻璃砖的横截面，∠ABC=90°，∠BAC=30°，一束平行于AB的光束从AC边射入玻璃砖，EF是玻璃砖中的部分光路，且EF与AC平行，则玻璃砖的折射率为

，光束

（填“能”或“不能”）从E点射出玻璃砖。参考答案：，能；11.如图，给静止在水平粗糙地面上的木块一初速度，使之开始运动。一学生利用角动量定理来考察此木块以后的运动过程：“把参考点设于如图所示的地面上一点O，此时摩擦力f的力矩为0，从而地面木块的角动量将守恒，这样木块将不减速而作匀速运动。”请指出上述推理的错误，并给出正确的解释：

。参考答案：该学生未考虑竖直方向木块所受的支持力和重力的力矩.仅根据摩擦力的力矩为零便推出木块的角动量应守恒，这样推理本身就不正确.事实上，此时支持力合力的作用线在重力作用线的右侧，支持力与重力的合力矩不为0，木块的角动量不守恒，与木块作减速运动不矛盾．（5分）12.一种游标卡尺，它的游标尺上有50个小的等分刻度，总长度为49mm．用它测量某物体长度，卡尺示数如图所示，则该物体的长度是4.120cm．参考答案：考点：刻度尺、游标卡尺的使用．专题：实验题．分析：游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数，不需估读；解答：解：游标卡尺的固定刻度读数为41mm，游标尺上第6个刻度游标读数为0.02×10mm=0.20mm，所以最终读数为：41.20mm=4.120cm；故答案为：4.120点评：解决本题的关键掌握游标卡尺和螺旋测微器的读数方法，游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数，不需估读．13.（4分）如图所示，河水的流速为4m/s，一条船要从河的南岸A点沿与河岸成30°角的直线航行到北岸下游某处，则船的开行速度（相对于水的速度）最小为

。参考答案：

答案：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（10分）一物体在A、B两点的正中间由静止开始运动（设不会超越A、B），其加速度随时间变化如图所示，设向A的加速度方向为正方向，若从出发开始计时，则：

（1）物体的运动情况是___________________。（2）4S末物体的速度是______，0-4S内物体的平均速度是________。（3）请根据图画出该物体运动的速度-时间图像。参考答案：（1）一直向A运动（2分）；（2）0；2m（4分）；（3）如图（4分）

15.（10分）在2008年9月27日“神舟七号”宇航员翟志刚顺利完成出舱活动，他的第一次太空行走标志着中国航天事业全新的时代即将到来。“神舟七号”围绕地球做圆周运动时所需的向心力是由

提供，宇航员翟志刚出舱任务之一是取回外挂的实验样品，假如不小心实验样品脱手（相对速度近似为零），则它 （填“会”或“不会”）做自由落体运动。设地球半径为R、质量为M，“神舟七号”距地面高度为h，引力常数为G，试求“神舟七号”此时的速度大小。参考答案：

答案：地球引力（重力、万有引力）；不会。（每空2分）

以“神舟七号”为研究对象，由牛顿第二定律得：

（2分）

由匀速圆周运动可知：

（2分）

解得线速度

（2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.两物块A、B用轻弹簧相连，质量均为2kg，初始时弹簧处于原长，A、B两物块都以v＝6m／s的速度在光滑的水平地面上运动，质量4kg的物块C静止在前方，如图所示。B与C碰撞后二者立刻会粘在一起运动。求在以后的运动中：（1）B与C碰撞后二者刚粘在一起运动时BC的速度大小；（2）A、B、C及弹簧组成的系统中弹性势能的最大值是多少?

参考答案：（1）B、C碰撞时两者系统动量守恒，有mBv0=（mB+mA）v1

（2分）

解得两者一起运动的速度v1=2m/s

（1分）

（2）A、B、C三者在整个过程中动量守恒，有

（mA+mB）v0=（mC+mB+mA）v2

（2分）

解得当三者速度相等时v2=3m/s

从B、C碰撞后到三者达到相同速度时，由能量守恒有：

（2分）

解得系统弹性势能的最大值

EP=12J

（1分）17.如图所示，CD左侧存在场强大小E=，方向水平向左的匀强电场，一个质量为m、电荷量为+q的光滑绝缘小球，从底边BC长为L、倾角53°的直角三角形斜面顶端A点由静止开始下滑，运动到斜面底端C点后进入一竖直半圆形细圆管内（C处为一小段长度可忽略的光滑圆弧，圆管内径略大于小球直径，半圆直径CD在竖直线上），恰能到达细圆管最高点D点，随后从D点离开后落回斜面上某点P．（重力加速度为g，sin53°=0.8，cos53°=0.6），求：（1）小球到达C点时的速度；（2）小球从D点运动到P点的时间t．参考答案：考点：匀强电场中电势差和电场强度的关系；动能定理．专题：电场力与电势的性质专题．分析：（1）由动能定理即可求得速度（2）利用动能定理求的轨道半径，利用水平方向和竖直方向的运动即可求得时间解答：解：（1）由动能定理：mgL﹣qEL=mv2解得：v=（2）由A到D的过程由动能定理：mgL﹣mg?2r﹣qEL=0

得：r=离开D点后做匀加速直线运动，如图．竖直方向：SDG=gt2水平方向：qE=ma

SDH=at2又由几何关系得：解得：答：（1）小球到达C点时的速度；（2）小球从D点运动到P点的时间t为点评：针对具体的题目，分清物体的受力及运动过程，合理的采用动能定理以及各个物理量之间的几何关系．18.10．（16分）如图所示，在距水平地面高的水平桌面一端的边缘放置一个质量的木块，桌面的另一端有一块质量的木块以初速度开始向着木块滑动，经过时间与发生碰撞，碰后两木块都落到地面上。木块离开桌面后落到地面上的点。设两木块均可以看作质点，它们的碰撞时间极短，且已知点距桌面边缘的水平距离，木块A与桌面间的动摩擦因数，重力加速度取。求：（1）两木块碰撞前瞬间，木块的速度大小；（2）木块离开桌面时的速度大小；（3）碰撞过程中损失的机械能。参考答案：解：解：（1）木块A在桌面上受到滑动摩擦力作用做匀减速运动，根据牛顿第二定律，木块A的加速度

设两木块碰撞前A的速度大小为v，根据运动学公式，得

（2分）（2）两木块离开桌面后均做平抛运动，设木块B离开桌面时的速度大小为v2，在空中飞行的时间为t′。根据平抛运动规律有：，

（2分）解得：