2021年陕西省咸阳市西吴镇中学高三物理上学期期末试题含解析

2021年陕西省咸阳市西吴镇中学高三物理上学期期末试题含解析 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，A、B是带有等量的同种电荷的两小球，它们的质量都是m，它们的悬线长度是L，悬线上端都固定在同一点O，B球悬线竖直且被固定，A球在力的作用下，偏离B球χ的地方静止平衡，此时A受到绳的拉力为T，现在保持其他条件不变，用改变A球质量的方法，使A球在距B为χ处平衡，则A球受到的绳的拉力为原来的（    ） A．T       B．2T         C．4T         D．8T 参考答案： D 2. （多选）在反恐演习中，中国特种兵进行了飞行跳伞表演，某伞兵从静止的直升飞机上跳下，在t0时刻打开降落伞，在3t0时刻以速度v2着地。伞兵运动的速度随时间变化的规律如图所示。下列结论中正确的是  (　  　 ) A．在0～t0时间内加速度保持不变，在t0～3t0时间内加速度逐渐减小 B．降落伞打开后，降落伞和伞兵所受阻力越来越小 C．在t0～3t0的时间内，平均速度> D．若第一个伞兵在空中打开降落伞时第二个伞兵立即跳下，则他们在空中的距离先增大后减小 参考答案： ABD 在0～t0时间内加速度保持不变，是匀加速直线运动，在t0～3t0时间内图像的斜率变小，所以加速度变小，在这段时间内根据牛顿第二定律可得;，当a减小，所以导致阻力F减小。 3. 边长为L的正方形金属框在水平恒力F作用下运动，穿过方向如图的有界匀强磁场区域，磁场区域的宽度为d(d>L)．已知ab边进入磁场时，线框的加速度恰好为零．则线框进入磁场和穿出磁场的过程相比较，有 A．产生的感应电流方向相反 B．受的安培力大小相等方向相反 C．进入磁场过程的时间等于穿出磁场过程的时间 D．进入磁场过程中产生的热量少于穿出磁场过程产生的热量 参考答案： AD 4. 伽利略创造的把实验、假设和逻辑推理相结合的科学方法，有力地促进了人类科学认识的发展．利用如图所示的装置做如下实验：小球从左侧斜面上的O点由静止释放后沿斜面向下运动，并沿右侧斜面上升．斜面上先后铺垫三种粗糙程度逐渐减低的材料时，小球沿右侧斜面上升到的最高位置依次为1、2、3．根据三次实验结果的对比，可以得到的最直接的结论是（　　） 　 A． 如果斜面光滑，小球将上升到与O点等高的位置 　 B． 如果小球不受力，它将一直保持匀速运动或静止状态 　 C． 如果小球受到力的作用，它的运动状态将发生改变 　 D． 小球受到的力一定时，质量越大，它的加速度越小 参考答案： 考点： 伽利略研究自由落体运动的实验和推理方法．. 分析： 小球从左侧斜面上的O点由静止释放后沿斜面向下运动，并沿右侧斜面上升，阻力越小则上升的高度越大，伽利略通过上述实验推理得出运动物体如果不受其他物体的作用，将会一直运动下去． 解答： 解：A、如果斜面光滑，小球不会有能量损失，将上升到与O点等高的位置，故A正确； B、通过推理和假想，如果小球不受力，它将一直保持匀速运动，得不出静止的结论，故B错误； C、根据三次实验结果的对比，不可以直接得到运动状态将发生改变的结论，故C错误； D、受到的力一定时，质量越大，它的加速度越小是牛顿第二定律的结论，与本实验无关，故D错误． 故选：A． 点评： 要想分清哪些是可靠事实，哪些是科学推论要抓住其关键的特征，即是否是真实的客观存在，这一点至关重要，这也是本题不易判断之处；伽利略的结论并不是最终牛顿所得出的牛顿第一定律，因此，在确定最后一空时一定要注意这一点 5. 由光滑细管组成的轨道如图所示，其中AB段和BC段是半径为R的四分之一圆弧，轨道固定在竖直平面内。一质量为m的小球，从距离水平地面高为H的管口D处静止释放，最后能够从A端水平抛出落到地面上，下列说法正确的是A．小球落到地面时相对于A点的水平位移值为2 B．小球落到地面时相对于A点的水平位移值为2 C．小球能从细管A端水平抛出的条件是H＞2R D．小球能从细管A端水平抛出的最小高度Hmin= R 参考答案： BC 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 一探测飞船，在以X星球中心为圆心、半径为r1的圆轨道上运动，周期为T1，则X星球的质量为M＝__________；当飞船进入到离X星球表面更近的、半径为r2的圆轨道上运动时的周期为T2＝ ___________。（已知引力常量为G） 参考答案： ，T1 7. 如图所示是使用光电管的原理图。当频率为ν的可见光照射到阴极K上时，电流表中有电流通过。如果将变阻器的滑动端P由A向B滑动，通过电流表的电流强度将会__  __(填“增加”、“减小”或“不变”)。当电流表电流刚减小到零时，电压表的读数为U，则光电子的最大初动能为_____(已知电子电量为e)。如果不改变入射光的频率，而增加入射光的强度，则光电子的最大初动能将______(填“增加”、“减小”或“不变”)。 参考答案： 减小，，不变 8. 如图，光滑水平地面上有质量相等的两物体A、B，中间用劲度系数为k的轻弹簧相连，在外力F1、F2作用下运动，且满足F1>F2，当系统运动稳定后，弹簧的伸长量为           。 参考答案： 9. 已知在标准状况下水蒸气的摩尔体积为V，密度为ρ，每个水分子的质量为m，体积为V1，请写出阿伏伽德罗常数的表达式NA=　　（用题中的字母表示）．已知阿伏伽德罗常数NA=6.0×1023mol﹣1，标准状况下水蒸气摩尔体积V=22.4L．现有标准状况下10L水蒸气，所含的分子数为　2.7×1021个　． 参考答案： 解：阿伏伽德罗常数：NA==； 10L水蒸气所含分子个数：n=NA=×6.0×1023=2.7×1021个； 故答案为：；2.7×1021个． 10. 如图所示，一物体m在沿斜面向上的恒力F作用下，由静止从底端沿光滑的斜面向上做匀加速直线运动，经实践t力F做功为60J，此后撤去力F，物体又经过时间t回到出发点，若以地面为零势能面，物体回到出发点的动能为   ▲   ；撤去力F时物体的重力势能为   ▲   。 参考答案： 11. 置于铅盒中的放射源发射的、和三种射线，由铅盒的小孔射出。在小孔外放一张铝箔，铝箔后的空间有一匀强电场。射线进入电场后，变为a、b两束，射线a沿原来方向行进，射线b发生了偏转，如图所示，则图中的射线a为      射线，射线b为      射线。 参考答案：     12. 在做“平抛物体的运动”的实验时，为了确定小球在不同时刻所通过的位置，实验时用如图11所示的装置，将一块平木板钉上复写纸和白纸，竖直立于槽口前某处且和斜槽所在的平面垂直，使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滑下，小球撞在木板上留下痕迹A；将木板向后移距离x，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滑下，小球撞在木板上留下痕迹B；又将木板再向后移距离x，小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止滑下，再得到痕迹C.若测得木板每次后移距离x，A、B间距离y，B、C间距离y。根据以上直接测量的物理量导出测小球初速度的公式为v0=_________.（用题中所给字母x,y,y和g表示）；若距离x=20.00cm，距离y1=4.70cm，距离y2=14.50cm.小球初速度值为_______m/s. （g取9.80m/s2    结果保留两位有效数字） 参考答案：    2.0 由匀变速直线运动的相关规律结合平抛运动的知识可解答。 【答案】 13. 在光的单缝衍射实验中可观察到清晰的亮暗相间的图样，下列甲、乙两幅图中属于光的单缝衍射图样的是         (填“甲”或“乙”)；在电磁波发射技术中，使电磁波随各种信号而改变的技术叫调制，调制分调幅和调频两种，在丙、丁两幅图中表示调频波的是           (填“丙”或“丁”)。 参考答案： 乙丁 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. （6分）为了仅用一根轻弹簧和一把刻度尺测定某滑块与水平桌面的动摩擦因数μ（设μ为定值），某同学经查阅资料知：一劲度系数为k（设k足够大）的轻弹簧由形变量为x至恢复到原长过程中，弹力所做的功为，于是他设计了下述实验： 第一步：如图所示，将弹簧的一端固定在竖直墙上，使滑块紧靠弹簧将其压缩，松手后滑块在水平桌面上滑行一段距离后停止，且滑块与弹簧已分离； 第二步；将滑块挂在竖直固定的弹簧下，弹簧伸长后保持静止状态。        回答下列问题： ①你认为该同学应该用刻度尺直接测量的物理量是（写出名称并用符号表示）：____________________。 ②用测得的物理量表示滑块与水平桌面间动摩擦因数μ的计算式：____________ 参考答案： 答案：①弹簧被压缩的长度x1，滑块滑行的总距离s；弹簧悬挂滑块时伸长的长度x2；　②　　　　(有其他表示方法也可以算正确) 15. (1) 如图所示是某同学做“研究匀变速直线运动”实验时获得的一条纸带．打点计时器电源频率为50 Hz.A、B、C、D、E、F、G是纸带上7个连续的点，F点由于不清晰而未画出．F点的速度v________m/s，加速度a＝________m/s2. (2) 如图甲，半径不大的圆形纸片固定在电动机转轴上，在电动机的带动下匀速转动．在圆形纸片的旁边竖直安装一个打点计时器，纸片上留下的一段痕迹如图乙所示．用这个装置可以测量电动机转动的角速度． ① 在纸片转动不到一周的过程中，得到了n个清晰而且连续的点，已知打点计时器电源频率为f，要得到角速度ω的测量值，还需直接测量的物理量是________(用必要的文字和字母表示)； ② 角速度ω＝________(用已知的物理量和直接测量的物理量的符号表示)； 参考答案： (1)0.70  5.0       四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 汽车以25 m/s的速度匀速直线行驶，在它后面有一辆摩托车，当两车相距1 000 m时，摩托车从静止起动做匀加速运动追赶汽车，摩托车的最大速度可达30 m/s，若使摩托车在4 min时刚好追上汽车。求： (1)摩托车做匀加速运动的加速度a。 (2)摩托车追上汽车前两车相距最大距离x。 参考答案： 19题：(1)2.25 m/s2　(2)1 138 m 解析：(1)设汽车位移为x1，摩托车位移为x2 摩托车的加速度为a，摩托车达到最大速度所用时间为t，则 30 m/s＝at ks5u x1＝v1t＝6 000 m ks5u x2＝＋v2(t－) 恰好追上的条件为x2＝x1＋1 000 m 解得a＝ m/s2＝2.25 m/s2 (2)摩托车与汽车速度相等时两车相距最远， 设此时刻为T，最大距离为xmax 由运动学公式得25 m/s＝aT 解得T＝ s 所以xmax＝1 000＋25T－＝ m＝1 138 m 17. 如图，POQ是折成60°角的固定于竖直平面内的光滑金属导轨，导轨关于竖直轴线对称，OP=OQ=L．整个装置处在垂直导轨平面向里的足够大的匀强磁场中，磁感应强度随时间变化规律为(其中k为大于0的常数)．一质量为m、长为L、电阻为R、粗细均匀的导体棒锁定于OP、OQ的中点a、b位置．当磁感应强度变为后保持不变，同时将导体棒解除锁定，导体棒向下运动，离开导轨时的速度为v．导体棒与导轨始终保持良好接触，导轨电阻不计，重力加速度为g．求导体棒： (1)解除锁定前回路中电流的大小及方向： (2)滑到导轨末端时的加速度大小； (3)运动过程中产生的焦耳热． 参考答案： ⑴导体棒被锁定前，闭合回路的面积不变， 由法拉第电磁感应定律知             （2分） 由闭合电路欧姆定律知    （2分） 由楞