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1、2021年山东省济宁市曲阜时庄镇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. 如图所示的装置由气垫导轨、两个光电门、滑块和沙桶等组成。光电门可以测出滑块分别通过两个光电门的瞬时速度，导轨标尺可以测出两个光电门间的距离，另用天平测出滑块和沙桶的质量分别为M和m。下面说法正确的是 （填写字母代号） A用该装置可以测出滑块的加速度B用该装置验证牛顿第二定律时，要保证拉力近似等于沙桶的重力，必须满足Mm C可以用该装置验证机械能守恒定律，但必须满足MmD不能用该装置验证动能定理。参考答案：AB2. 如图甲是某电场中的一条电场线，a、b
2、是这条线上的两点，一负电荷只受电场力作用，沿电场线从a运动到b的过程中，电荷的v-t图线如图乙所示，关于a、b两点的电势a、b和电场强度Ea、Eb的关系，下列判断正确的是AabBabCEaEbDEaEb参考答案：AD3. 一束带电粒子以同一速度，并从同一位置进入匀强磁场，在磁场中它们的轨迹如图所示。粒子的轨迹半径为，粒子的轨迹半径为，且，、分别是它们的带电量，则A带负电、带正电，荷质比之比为B带负电、带正电，荷质比之比为C带正电、带负电，荷质比之比为D带正电、带负电，荷质比之比为参考答案：C4. 酷热的夏天，在平坦的柏油公路上你会看到：在一定的距离之外，地面显得格外的明亮，仿佛是一片水面，似乎
3、还能看到远处车、人的倒影。但当你靠近“水面”时，它也随你的靠近而后退。对此现象的正确解释是（ ） A同海市蜃楼具有相同的原理，由由于光的全反射造成的 B“水面”不存在，是由于酷热难耐，人产生的幻觉 C太阳辐射地面，使地表空气温度升高，折射率大，发生全反射 D太阳辐射地面，使地表空气温度升高，折射率小，发生慢反射参考答案：答案：A 5. （单选）在空间直角坐标系Oxyz中，A、B、C、D四点的坐标分别为（L，0，0），（0，L，0），（0，0，L），（2L，0，0）在坐标原点O处固定电荷量为+Q的电荷，下列说法正确的是（）A电势差UOA=UADBA、B、C三点的电场强度相同C电子在B点的电势能都
4、大于在D点的电势能D将一电子由D点分别移动到A、C两点，电场力做功相同参考答案：解：A、根据点电荷场强公式E=k知：OA间的场强大于AD间的场强，由U=Ed可知：UOAUAD故A错误；B、根据点电荷场强公式E=k知：A、B、C三点的电场强度相等，但方向不同，故B错误；C、D的电势低于B点的电势，电子带负电，根据Ep=q，则电子在B点的电势能小于在D点的电势能，故C错误；D、A、C两点在同一等势面上，D、A间与D、C间的电势差相等，由W=qU，将一电子由D点分别移动到A、C两点，电场力做功相同，故D正确；故选：D二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 已知O、A、B、C为同一直线
5、上的四点，A、B间的距离为1m，B、C间的距离为2m，一物体自O点由静止出发，沿此直线做匀加速运动，依次经过A、B、C三点，已知物体通过AB段与BC段所用的时间相等，则物体通过A点和B点时的速度大小之比为_，O、A间的距离为_m。参考答案：7. （5分）某测量员是这样利用回声测距离的：他站在两平行峭壁间某一位置鸣枪，经过1.00秒钟第一次听到回声，又经过0.50秒钟再次听到回声。已知声速为340m/s，则两峭壁间的距离为 m。参考答案：答案：425解析：测量员先后听到两次回声分别是前（离他较近的墙）后两墙对声波的反射所造成的。设测量员离较近的前墙壁的距离为x，则他到后墙壁的距离为 。所以有 解
6、得两墙壁间的距离s425m。8. 如图所示的单摆，摆球a向右摆动到最低点时，恰好与一沿水平方向向左运动的粘性小球b发生碰撞，并粘接在一起，且摆动平面不变。已知碰撞前a球摆动的最高点与最低点的高度差为h，偏角较小，摆动的周期为T，a球质量是b球质量的4倍，碰撞前a球在最低点的速度是b球速度的一半。则碰撞后，摆动的周期为_T，摆球的最高点与最低点的高度差为_ h。参考答案：A. 1 0.16 B. 9. 参考答案： 10. 图13为“研究电磁感应现象”的实验装置.(1)将图中所缺的导线补接完整.(2)如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上电键后可能出现的情况有：a将原线圈迅速插
7、入副线圈时，灵敏电流计指针将_.b原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器触头迅速向左拉时，灵敏电流计指针将_.参考答案：(1)如图20所示.(2)a.右偏转一下b.向左偏转一下11. （4分）居民小区里的楼道灯，采用门电路控制，电路如图所示。白天的时候，即使拍手发出声音，楼道灯也不亮；但是到了晚上，拍手发出声音后，灯就亮了，并采用延时电路，使之亮一段时间后就熄灭。电路中用声控开关，即听到声音后，开关闭合，则应该使用_门电路控制电灯，其中R2是光敏电阻，受光照后电阻减小，R1为定值电阻，S是声控开关，黑夜时R1和R2的大小关系是R1_R2（选填“ ”）。参考答案： 答案：与，12. 一个质量可忽略不计
8、的降落伞，下面吊一个轻的弹簧测力计，测力计下面挂一个质量为5kg的物体，降落伞在下降过程中受到的空气阻力为30N，则测力计的读数为 N(取g10ms2)参考答案： 答案：30 13. 直升机沿水平方向匀速飞往水源取水灭火，悬挂着m=500kg空箱的悬索与竖直方向的夹角1450。直升机取水后飞往火场，加速度沿水平方向，大小稳定在a=1.5 m/s2时，悬索与竖直方向的夹角2140。如果空气阻力大小不变，且忽略悬索的质量，则空气阻力大小为_ _N，水箱中水的质量M约为_kg。（sin140=0.242；cos140=0.970）（保留两位有效数字）参考答案：5000N 4.5103 三、 简答题：
9、本题共2小题，每小题11分，共计22分14. （09年大连24中质检）（选修33）（5分）在图所示的气缸中封闭着温度为100的理想气体一重物用绳索经滑轮与缸中活塞相连接重物和活塞均处于平衡状态，这时活塞离缸底的高度为20 cm如果缸内气体变为0，问： 重物是上升还是下降？说明理由。这时重物将从原处移动多少厘米？（设活塞与气缸壁问无摩擦）（结果保留一位小数）参考答案： 解析： 缸内气体温度降低，压强减小，故活塞下移，重物上升。（2分）分析可知缸内气体作等压变化，设活塞截面积为S2，气体初态体积V1=20S3，温度T1=373K，末态温度T2=273K，体积设为V2=hS3（h为活塞到缸底的距离）
10、 据 （1分） 可得h=14.6 则重物上升高度 （1分）15. （选修33（含22）（6分）一定质量的气体，从外界吸收了500J的热量，同时对外做了100J的功，问：物体的内能是增加还是减少? 变化了多少？(400J;400J) 分子势能是增加还是减少？参考答案：解析：气体从外界吸热：Q500J，气体对外界做功：W100J由热力学第一定律得U=W+Q=400J (3分)U为正，说明气体内能增加了400J (1分)因为气体对外做功，所以气体的体积膨胀，分子间的距离增大，分子力做负功，气体分子势能增加。 （2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16. 如图所示，底座A上装有L=0.5m长的直
11、立杆，底座和杆的总质量为M=1.0kg，底座高度不计，杆上套有质量为m=0.2kg的小环B，小环与杆之间有大小恒定的摩擦力当小环从底座上以v0=4.0m/s的初速度向上飞起时，恰好能到达杆顶，然后沿杆下降，取g=10m/s2，求：在环飞起过程中，底座对水平面的压力；此环下降过程需要多长时间参考答案：考点：牛顿第二定律；匀变速直线运动的速度与位移的关系.专题：牛顿运动定律综合专题分析：小环在下落过程中，受到重力和向上的滑动摩擦力，底座受到重力、小环向下的摩擦力和地面的支持力，由平衡条件求地面对底座的支持力，即可由牛顿第三定律求得底座对地面的压力先根据牛顿第二定律求解加速度，再根据运动学公式求解时
12、间解答：解：对环进行受力分析，环受重力及杆给环向下的摩擦力，上升阶段加速度大小为a1由牛顿第二定律，得：mg+Ff=ma1由运动学公式：解得：a1=16.0m/s2Ff=1.2N对底座进行受力分析，由平衡条件得：Mg=FN+Ff解得：FN=8.8N 又由牛顿第三定律知，底座对水平面压力为8.8N；对环受力分析，设环下降过程的时间是t，下降阶段加速度为a2，则有：mgFf=ma2联立并代入数据解得：a=4.0m/s2t=0.5s 答：在环飞起过程中，底座对水平面的压力为8.8N；此环下降过程需要多长时间为0.5s点评：本题中底座与小环的加速度不同，采用隔离法研究，抓住加速度是关键，由牛顿运动定律
13、和运动学公式结合进行研究17. 在原子核物理中，研究核子与核关联的最有效途径是“双电荷交换反应”。这类反应的前半部分过程和下述力学模型类似。两个小球A和B用轻质弹簧相连，在光滑的水平直轨道上处于静止状态。在它们左边有一垂直于轨道的固定挡板P，右边有一小球C沿轨道以速度v0。射向B球，如图所示。C与B发生碰撞并立即结成一个整体D。在它们继续向左运动的过程中，当弹簧长度变到最短时，长度突然被锁定，不再改变。然后，A球与挡板P发生碰撞，碰后A、D都静止不动，A与P接触而不粘连。过一段时间，突然解除锁定（锁定及解除锁定均无机械能损失）。已知A、B、C三球的质量均为m。 （i）求弹簧长度刚被锁定后A球的
14、速度。 （ii）求在A球离开挡板P之后的运动过程中，弹簧的最大弹性势能。参考答案：18. 如图所示，一内壁光滑的细管弯成半径为R=0.4m的半圆形轨道CD，竖直放置，其内径略大于小球的直径，水平轨道与竖直半圆轨道在C点连接完好置于水平轨道上的弹簧左端与竖直墙壁相连，B处为弹簧的自然状态将一个质量为m=0.8kg的小球放在弹簧的右侧后，用力向左侧推小球而压缩弹簧至A处，然后将小球由静止释放，小球运动到C处后对轨道的压力为F1=58N水平轨道以B处为界，左侧AB段长为x=0.3m，与小球的动摩擦因数为=0.5，右侧BC段光滑g=10m/s2，求：（1）弹簧在压缩时所储存的弹性势能（2）小球运动到轨道最高处D点时对轨道的压力参考答案：考点：牛顿第二定律；牛顿第三定律；向心力.专题：牛顿运动定律综合专题分析：（1）由题，小球运动到C处后对轨道有压力，根据牛顿第二定律求出小球到达C点时的速度，根据动能定理求出弹簧在压缩时所储存的弹性势能（2）根据机械能守
