2021年河南省郑州市外国语实验中学高三物理上学期期末试卷含解析

2021年河南省郑州市外国语实验中学高三物理上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.（单选）水中某一深处有一点光源S，可以发出a、b两种单色光，其由水中射出水面的光路如图1所示。关于这两种单色光性质的比较，下列判断正确的是（A）A．a光的频率比b光的小B．a光的折射率比b光的大C．a光在水中的传播速度比b光的小D．a光在水中的波长比b光的小参考答案：A2.一物体自t=0时开始做直线运动，其速度图线如图所示．下列选项正确的是A．在0～6s内，物体离出发点最远为30mB．在0～6s内，物体经过的路程为40mC．0～2s内的加速度比5～6s内的大D．5～6s内，物体所受的合外力做负功参考答案：B3.在“用单摆测重力加速度”的实验.中，为了减少实验误差，以下操作正确的是（）A.

选取长度1Ocm左右的细绳作为摆线B.

在摆球运动到最低点处开始计时C.

若摆球n次经过最低点所用的时间为t,则单摆的周期为D.

多次改变摆长l，测出不同摆长下摆球运动的周期T，可由T-l图像求出重力加速度g参考答案：B4.（单选）如图所示的电路中，R0为定值电阻，R为滑动变阻器．当滑动片P由a端向b端滑动的过程中，关于电压表、电流表的示数U和I的变化情况，下列说法中正确的是（）A．U先增大后减小，I先减小后增大B．U先减小后增大，I先增大后减小C．U一直增大，I一直减小D．U一直减小，I一直增大参考答案：【考点】：闭合电路的欧姆定律．【专题】：恒定电流专题．【分析】：分析电路可知电路的结构：变阻器两侧电阻并联后与R0串联．由滑片的移动方向分析外电阻的变化；由闭合电路欧姆定律可得出电路中电流的变化，再分析内电压及路端电压的变化；即可得出电压表及电流表的变化．：解：由电路图可知，滑动变阻器的左侧电阻与右侧电阻并联后与R0串联；电压表测路端电压，电流表测流过干路电流；当滑动片P由a移到b的过程中，左侧电阻减小，右侧电阻增大，总并联电阻先增大后减小；由闭合电路欧姆定律可知，电路中总电流I先减小后增大，电源的内电压先减小后增大，路端电压先增大后减小，故电压表示数U先增大后减小；故A正确，BCD错误；故选：A．【点评】：本题的关键在于明确滑动变阻器的接法为左右两端并联，故滑片移动时，滑动变阻器接入电阻先增大后减小．5.质量为m的体操运动员，双手握住单杠，双臂竖直，悬吊在单杠下。当他如图增大双手间距离时A.每只手臂的拉力将减小B.两只手臂的拉力总是大小相等、方向相反C.每只手臂的拉力一定小于mgD.每只手臂的拉力可能等于mg参考答案：D解：A：当增大双手间距离时，两手臂间夹角增大，据可得，每只手臂的拉力将增大。故A项错误。B：两只手臂的拉力总是大小相等、方向并不相反。故B项错误。CD：当两手臂间的夹角为1200时，据平衡条件可得，两只手臂的拉力等于mg。故C项错误，D项正确。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一颗卫星绕某一星球做匀速圆周运动，卫星的轨道半径为r，运动周期为T，星球半径为R，则卫星的加速度为___________，星球的质量为_________。（万有引力恒量为G）参考答案：，7.如图所示，一放在光滑水平面上的弹簧秤，其外壳质量为，弹簧及挂钩质量不计，在弹簧秤的挂钩上施一水平向左的力F1=5N，在外壳吊环上施一水平向右的力F2=4N，则产生了沿F1方向上的加速度4m/s2，那么此弹簧秤的读数是______________N；外壳质量为__________kg。参考答案：答案：5；0.258.现有一多用电表，其欧姆挡的“0”刻度线与中值刻度线问刻度模糊，若用该欧姆挡的×100Ω挡，经正确调零后，规范测量某一待测电阻R时，指针所指的位置与“0”刻度线和中值刻度线间的夹角相等，如图乙所示，则该待测电阻R=500Ω．参考答案：：欧姆表调零时，Ig=，由图示欧姆表可知，中央刻度值为：15×100Ω=1500Ω，指针在中央刻度线时：Ig=，欧姆表指针所指的位置与“0”刻度线和中值刻度线间的夹角相等，则电流：I=Ig=，解得：RX=500Ω．故答案为：5009.如图所示，某人在离地面高为10m处，以大小为5m/s的初速度水平抛出A球，与此同时，在A球抛出点正下方，沿A球抛出方向的水平距离s处，另一人由地面竖直上抛B球，不计空气阻力和人的高度，发现B球上升到最高点时与A球相遇，则B球被抛出时的初速度为____________m/s，水平距离s为____________m。

参考答案：10

5

10.一列简谐横波在t=0时的波形图如图所示。介质中x=3m处的质点P沿y轴方向做简谐运动的表达式为cm。则此波沿x轴

（选填“正”或“负”）方向传播，传播速度为

m/s。参考答案：负

1011.一列简谐横波沿x轴正方向传播，波速大小为0.6m/s，t=0时刻波形如图所示。质点P的横坐标为x=0.96m，则质点P起动时向_______方向运动（选填“上”或“下”），t=______s时质点P第二次到达波谷。参考答案：下，1.7s12.为了探究受到空气阻力时，物体运动速度随时间的变化规律，某同学采用了“加速度与物体质量、物体受力关系”的实验装置(如图所示)．实验时，平衡小车与木板之间的摩擦力后，在小车上安装一薄板，以增大空气对小车运动的阻力．(1)往砝码盘中加入一小砝码，在释放小车________(选填“之前”或“之后”)接通打点计时器的电源，在纸带上打出一系列的点．(2)从纸带上选取若干计数点进行测量，得出各计数点的时间t与速度v的数据如下表：时间t/s00.501.001.502.002.50速度v/(m·s－1)0.120.190.230.260.280.29请根据实验数据作出小车的v－t图象．(3)通过对实验结果的分析，该同学认为：随着运动速度的增加，小车所受的空气阻力将变大．你是否同意他的观点？请根据v－t图象简要阐述理由．参考答案：13.如图所示，是一个多用表欧姆档内部电路示意图，电流表（量程0~0.5mA，内阻100Ω）,电池电动势E=1.5V，内阻r=0.1Ω,变阻器R0阻值为0~500Ω。（1）欧姆表的工作原理是利用了___________定律。调零时使电流表指针满偏，则此时欧姆表的总内阻（包括电流表内阻、电池内阻和变阻器R0的阻值）是________Ω。（2）若表内电池用旧，电源电动势变小，内阻变大，但仍可调零。调零后测电阻时，欧姆表的总内阻将变________，测得的电阻值将偏________。（填“大”或“小”）（3）若上述欧姆表的刻度值是按电源电动势1.5V时刻度的，当电动势下降到1.2V时，测得某电阻是400Ω，这个电阻真实值是________Ω。参考答案：（1）闭合电路欧姆（2分），3000（2分）（2）变小（1分），偏大（1分）（3）320（2分）三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（10分）在其他能源中，核能具有能量密度大，地区适应性强的优势，在核电站中，核反应堆释放的核能被转化为电能。核反应堆的工作原理是利用中子轰击重核发生裂变反应，释放出大量核能。(1)核反应方程式，是反应堆中发生的许多核反应中的一种，n为中子，X为待求粒子，为X的个数，则X为________，=__________，以、分别表示、、核的质量，，分别表示中子、质子的质量，c为光的真空中传播的速度，则在上述核反应过程中放出的核能（2）有一座发电能力为的核电站，核能转化为电能的效率为。假定反应堆中发生的裂变反应全是本题(1)中的核反应，已知每次核反应过程中放出的核能，核的质量，求每年(1年=3.15×107s)消耗的的质量。参考答案：解析：(1)

(2)反应堆每年提供的核能

①其中T表示1年的时间以M表示每年消耗的的质量，得：

②解得:代入数据得：M=1.10×103（kg）

③15.(4分)在橄榄球比赛中，一个95kg的橄榄球前锋以5m/s的速度跑动，想穿越防守队员到底线触地得分．就在他刚要到底线时，迎面撞上了对方两名均为75kg的队员，一个速度为2m/s，另一个为4m/s，然后他们就扭在了一起。①他们碰撞后的共同速率是；②在右面方框中标出碰撞后他们动量的方向，并说明这名前锋能否得分：。参考答案：答案：①0.1m/s

（2分）

②方向见图（1分）

能得分（1分）

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，一工件置于水平地面上，其AB段为一半径的光滑圆弧轨道，BC段为一长度的粗糙水平轨道，二者相切于B点，整个轨道位于同一竖直平面内，P点为圆弧轨道上的一个确定点。一可视为质点的物块，其质量，与BC间的动摩擦因数。工件质量，与地面间的动摩擦因数。（取（1）若工件固定，将物块由P点无初速度释放，滑至C点时恰好静止，求P、C两点间的高度差h。（2）若将一水平恒力F作用于工件，使物体在P点与工件保持相对静止，一起向左做匀加速直线运动。求F的大小参考答案：（1）物块从P点下滑经B点至C点的整个过程，根据动能定理得

1

代入数据得

2（2）（设物块的加速度大小为，P点与圆心的连线与竖直方向间的夹角为，由几何关系可得

3根据牛顿第二定律，对物体有

4对工件和物体整体有

5联立2345式，代入数据得17.如图所示，光滑绝缘水平面上方分布着场强大小为E，方向水平向右的匀强电场.质量为3m，电量为+q的球A由静止开始运动，与相距为L、质量为m的不带电小球B发生对心碰撞，碰撞时间极短，碰撞后作为一个整体继续向右运动.两球均可视为质点，求：（1）两球发生碰撞前A球的速度；（2）A、B碰撞过程中系统损失的机械能；（3）A、B碰撞过程中B球受到的冲量大小.参考答案：（1）由动能定理：解得（2）AB系统动量守恒，设向右为正方向，由动量守恒定律：解得系统损失的机械能：（3）以B为研究对象，设向右为正方向，由动量定理：

方向水平向右18.静电喷漆技术具有效率高，浪费少，质量好，有利于工人健康等优点，其装置如图所示．A、B为两块平行金属板，间距d=0.40m，两板间有方向由B指向A，大小为E=1.0×103N/C的匀强电场．在A板的中央放置一个安全接地的静电油漆喷枪P，油漆喷枪的半圆形喷嘴可向各个方向均匀地喷出带电油漆微粒，油漆微粒的初速度大小均为v0=2.0m/s，质量m=5.0×10﹣15kg、带电量为q=﹣2.0×10﹣16C．微粒的重力和所受空气阻力均不计，油漆微粒最后都落在金属板B上．试求：（1）微粒打在B板上的动能；（2）微粒到达B板所需的最短时间；（3）微粒最后落在B板上所形成的图形及面积的大小．参考答案：解：（1）电场力对每个微粒所做的功为：W=qEd=2.0×10﹣16×1.0×103×0.40J=8.0×10﹣14J微粒从A板到B板过程，根据动能定理得W=Ekt﹣Ek0则得：Ekt=W+Ek0=W+mv02=（8.0×10﹣14+×5.0×10﹣15×2.02）J=9.0×10﹣14J（2）微粒初速度方向垂直于极板时，到达B板时间最短．由Ekt=mv