河南省周口市中學2021年高三物理期末試題含解析

河南省周口市中學2021年高三物理期末試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.如圖所示，放在固定斜面上的物塊以加速度a沿斜面勻加速下滑，若在物塊上再施加一個豎直向下的恒力F，則．物塊可能勻速下滑．物塊將以加速度a勻加速下滑．物塊將以大于a的加速度勻加速下滑．物塊將以小于a的加速度勻加速下滑參考答案：C2.分子動理論較好地解釋了物質的宏觀熱力學性質．據(jù)此可判斷下列說法中錯誤的是()A．顯微鏡下觀察到墨水中的小炭粒在不停地做無規(guī)則運動，這反映了液體分子運動的

無規(guī)則性B．分子間的相互作用力隨著分子間距離的增大，一定先減小后增大C．分子勢能隨著分子間距離的增大，可能先減小后增大D．在真空、高溫條件下，可以利用分子擴散向半導體材料摻入其他元素參考答案：B3.如圖6所示，飛船從軌道1變軌至軌道2。若飛船在兩軌道上都做勻速圓周運動，不考慮質量變化，相對于在軌道1上，飛船在軌道2上的A．動能大B．向心加速度大C．運行周期長D．角速度小參考答案：CD由得，動能變小，變小，變長，變小，故選CD。4.如圖所示，半徑為R的光滑大圓環(huán)用一細桿固定在豎直平面內(nèi)，質量為m的小球A套在大圓環(huán)上。上端固定在桿上的輕質彈簧與質量為m的滑塊B連接井一起套在桿上，小球A和滑塊B之間用長為2R的輕桿分別通過鉸鏈連接，當小球A位于圓環(huán)最高點時、彈簧處于原長；此時給A一個微小擾動（初速度視為0），使小球A沿環(huán)順時針滑下，到達環(huán)最右側時小球A的速度為（g為重力加速度）。不計一切摩擦，AB均可慢為質點，則下列說法正確的是A.小球A、滑塊B和輕桿組成的系統(tǒng)在下滑過程中機械能守恒B.小球A從圓環(huán)最高點到達環(huán)最右刻的過程中滑塊B的重力能減小C.小球A從腰環(huán)最高點到達醫(yī)環(huán)最右的過程中小球A的重力能小了D.小球A從圓環(huán)最高點到達環(huán)最右側的過程中彈簧的彈性勢能增加了參考答案：DA.輕質彈簧、小球A、滑塊B和輕桿組成的系統(tǒng)機械能守恒。故A錯誤。B.開始是滑塊B距離圓環(huán)最高點的距離為，小球A從圓環(huán)最高點到達環(huán)最右側時，滑塊B距離圓環(huán)最高點的距離為,所以在這個方程，小球B下降的距離為，可得滑塊B重力能減小量為。故B錯誤。C.小球A從環(huán)最高點到達環(huán)最右的過程中下降的高度為,所以重力勢能的減小量為。故C錯誤。D.小球A到達環(huán)最右側時，A、B的速度方向都是豎直向下的，此時他們與輕桿的夾角相等，由因為A、B的速度沿輕桿方向的分量相等，所以A、B的速度相等：，在整個過程由能量的轉化與守恒可得彈簧的彈性勢能：。故D正確。5.安培對物質具有磁性的解釋可以用如圖所示的情景來表示，那么（

）A．甲圖代表了被磁化的鐵棒的內(nèi)部情況B．乙圖代表了被磁化的鐵棒的內(nèi)部情況C．磁體的磁性會隨溫度的降低而減弱D．磁體的磁性會隨溫度的降低而增強參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，測定氣體分子速率的部分裝置放在高真空容器中，A、B是兩個圓盤，繞一根共同軸以相同的轉速n＝25r/s勻速轉動．兩盤相距L＝20cm，盤上各開一很窄的細縫，兩盤細縫之間成6°的夾角，圓盤轉一周的時間為_________s；如果某氣體分子恰能垂直通過兩個圓盤的細縫，則氣體分子的最大速率為________m/s．參考答案：0.04；

3007.（3分）如圖所示，在光滑的水平支撐面上，有A、B兩個小球。A球動量為10kg·m/s，B球動量為12kg·m/s。A球追上B球并相碰，碰撞后，A球動量變?yōu)?kg·m/s，方向沒變，則A、B兩球質量的比值為

。

參考答案：

答案：8.如圖所示，某車沿水平方向高速行駛，車廂中央的光源發(fā)出一個閃光，閃光照到了車廂的前、后壁，則地面上的觀察者認為該閃光

▲

（選填“先到達前壁”、“先到達后壁”或“同時到達前后壁”），同時他觀察到車廂的長度比靜止時變▲（選填“長”或“短”）了。參考答案：先到達后壁

短9.(5分)甲、乙兩人在同一點O，分別向豎直墻壁MN水平投擲飛鏢，落在墻上時，飛鏢A與豎直墻壁夾角為a＝53°，飛鏢B與豎直墻壁夾角為b＝37°，兩者A、B兩點之間相距為d，如圖所示。則射出點O離墻壁的水平距離S＝ ；甲、乙兩人投出的飛鏢水平初速v1、v2的大小之比為v1︰v2＝

。

參考答案：答案：24d/7、4︰310.在水平向右做勻加速直線運動的平板車上有如圖所示的裝置，其中圓柱體質量為m，左側豎直擋板和右側斜面對圓柱體的合力大小為（g為重力加速度），則此時車的加速度大小為__________；若圓柱體與擋板及斜面間均無摩擦，當平板車的加速度突然增大時，斜面對圓柱體的彈力將__________（選填“增大”、“減小”、“不變”或“不能確定”）。參考答案：11.如圖甲所示，利用打點計時器測量小車沿斜面下滑時所受阻力的示意圖，小車拖在斜面上下滑時，打出的一段紙帶如圖乙所示，其中O為小車開始運動時打出的點。設在斜面上運動時所受阻力恒定。(1)已知打點計時器使用的交流電頻率為50Hz，則小車下滑的加速度α=

▲

m/s2，打E點時小車速度=

▲

m/s（均取兩位有效數(shù)字）。(2)為了求出小車在下滑過程中所受的阻力，可運用牛頓運動定律或動能定理求解，在這兩種方案中除知道小車下滑的加速度a、打E點時速度、小車質量m、重力加速度g外，利用米尺還需要測量哪些物理量，列出阻力的表達式。方案一：需要測量的物理量

▲

，阻力的表達式（用字母表示）

▲

；方案二：需要測量的物理量

▲

，阻力的表達式（用字母表示）

▲

。參考答案：量斜面的長度L和高度H,

(前1分,后2分)

方案二:測量斜面長度L和高度H,還有紙帶上OE距離S,12.核電池又叫“放射性同位素電池”，一個硬幣大小的核電池，就可以讓手機不充電使用5000年.燃料中钚（）是一種人造同位素，可通過下列反應合成：2

氘核（）轟擊鈾（）生成镎（NP238）和兩個相同的粒子X，核反應方程是；②镎（NP238）放出一個粒子Y后轉變成钚（），核反應方程是+．則X粒子的符號為

；Y粒子的符號為

．參考答案：；13.某實驗小組在“驗證機械能守恒定律”實驗中：①選出一條紙帶如圖甲所示，其中O點為打點計時器打下的第一個點，A、B、C為三個計數(shù)點，在計數(shù)點A和B、B和C之間還各有一個點，測得h1=12.01cm，h2=19.15cm，h3=27.86cm．已知重錘質量為0.5kg，打點計時器的工作電流頻率為50Hz，當?shù)氐闹亓铀俣萭=9.8m/s2．由以上數(shù)據(jù)算出，當打點計時器打到B點時重力勢能比開始下落時減少了

J，此時重錘的動能比開始下落時增加了

J．由計算結果可知，該實驗小組在做實驗時出現(xiàn)問題的可能原因是

．（計算結果保留兩位有效數(shù)字）②在圖甲所示的紙帶上，某同學又選取多個計數(shù)點，測出各計數(shù)點到第一個點O的距離h，算出各計數(shù)點對應的速度v，并以h為橫軸，以為縱軸畫出的圖線應是圖乙中的，圖線的斜率表示

．參考答案：①0.94；0.98；實驗時先釋放紙帶，然后再接通打點計時器的電源．②D；重力加速度g．

【考點】驗證機械能守恒定律．【分析】①根據(jù)下降的高度求出重力勢能的減小量，根據(jù)某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出B點的速度，從而得出動能的增加量．②根據(jù)機械能守恒定律得出的表達式，結合表達式得出正確的圖線，從而得出圖線斜率表示的含義．【解答】解：①當打點計時器打到B點時重力勢能比開始下落時減少了△Ep=mgh2=0.5×9.8×0.1915=0.94J．B點的速度m/s=1.98m/s，則動能的增加量=0.98J．動能增加量大于重力勢能的減小量，做實驗時出現(xiàn)問題的可能原因是實驗時先釋放紙帶，然后再接通打點計時器的電源．②根據(jù)機械能守恒得，mgh=，解得，由于打出的第一個點已經(jīng)具有了一定的速度，所以h為0時，v已經(jīng)不為0，則正確的圖線是D．圖線的斜率表示重力加速度g．故答案為：①0.94；0.98；實驗時先釋放紙帶，然后再接通打點計時器的電源．②D；重力加速度g．三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖所示，在滑雪運動中一滑雪運動員，從傾角θ為37°的斜坡頂端平臺上以某一水平初速度垂直于平臺邊飛出平臺，從飛出到落至斜坡上的時間為1.5s，斜坡足夠長，不計空氣阻力，若g取10m/s2，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：(1)運動員在斜坡上的落點到斜坡頂點(即飛出點)間的距離；(2)運動員從斜坡頂端水平飛出時的初速度v0大小.參考答案：18.75m

試題分析：（1）根據(jù)位移時間公式求出下落的高度，結合平行四邊形定則求出落點和斜坡頂點間的距離。（2）根據(jù)水平位移和時間求出初速度的大小。（1）平拋運動下落的高度為：則落點與斜坡頂點間的距離為：（2）平拋運動的初速度為：【點睛】解決本題的關鍵知道平拋運動在水平方向和豎直方向上的運動規(guī)律，結合運動學公式和數(shù)學公式進行求解，并且要知道斜面的傾角是與位移有關，還是與速度有關。15.（2014?宿遷三模）學?？萍脊?jié)上，同學發(fā)明了一個用彈簧槍擊打目標的裝置，原理如圖甲，AC段是水平放置的同一木板；CD段是豎直放置的光滑半圓弧軌道，圓心為O，半徑R=0.2m；MN是與O點處在同一水平面的平臺；彈簧的左端固定，右端放一可視為質點、質量m=0.05kg的彈珠P，它緊貼在彈簧的原長處B點；對彈珠P施加一水平外力F，緩慢壓縮彈簧，在這一過程中，所用外力F與彈簧壓縮量x的關系如圖乙所示．已知BC段長L=1.2m，EO間的距離s=0.8m．計算時g取10m/s2，滑動摩擦力等于最大靜摩擦力．壓縮彈簧釋放彈珠P后，求：（1）彈珠P通過D點時的最小速度vD；（2）彈珠P能準確擊中平臺MN上的目標E點，它通過C點時的速度vc；（3）當緩慢壓縮彈簧到壓縮量為x0時所用的外力為8.3N，釋放后彈珠P能準確擊中平臺MN上的目標E點，求壓縮量x0．參考答案：（1）彈珠P通過D點時的最小速度為；（2）通過C點時的速度為m/s；（3）壓縮量為0.18m．考點： 動能定理的應用；機械能守恒定律．專題： 動能定理的應用專題．分析： （1）根據(jù)D點所受彈力為零，通過牛頓第二定律求出D點的最小速度；（2）根據(jù)平拋運動的規(guī)律求出D點的速度，通過機械能守恒定律求出通過C點的速度．（3）當外力為0.1N時，壓縮量為零，知摩擦力大小為0.1N，對B的壓縮位置到C點的過程運用動能定理求出彈簧的壓縮量．解答： 解：（1）當彈珠做圓周運動到D點且只受重力時速度最小，根據(jù)牛頓第二定律有：mg=解得．v==m/s（2）彈珠從D點到E點做平拋運動，設此時它通過D點的速度為v，則s=vtR=gt從C點到D點，彈珠機械能守恒，有：聯(lián)立解得v=代入數(shù)據(jù)得，V=2m/s（3）由圖乙知彈珠受到的摩擦力f=0.1N，根據(jù)動能定理得，且F1=0.1N，F(xiàn)2=8.3N．得x=代入數(shù)據(jù)解得x0=0.18m．答：（1）彈珠P通過D點時的最小速度為；（2）通過C點時的速度為m/s；（3）壓縮量為0.18m．點評： 本題考查了動能定理、機械能守恒定律、牛頓第二定律的綜合，涉及到圓周運動和平拋運動，知道圓周運動向心力的來源，以及平拋運動在豎直方向和水平方向上的運動規(guī)律是解決本題的關鍵．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.某校舉行托乒乓球跑步比賽，賽道為水平直道，比賽距離為s。比賽時．某同學將球置于球拍中心，以大小為a的加速度從靜止開始做勻加速直線運動，當速度達到v0時，再以v0做勻速直線運動跑至終點。整個過程中球一直保持在球拍中心不動。比賽中，該同學在勻速直線運動階段保持球拍的傾角為θ0，如圖所示，設球在運動中受到的空氣阻力大小與其速度大小成正比，方向與運動方向相反，不計球與球拍之間的摩擦，球的質量為m，重力加速度為g。(1)求空氣阻力大小與球速大小的比例系數(shù)k；(2)求在加速跑階段球拍傾角θ隨速度v變化的關系式；(3)整個勻速跑階段，若該同學速度仍為v0，而球拍的傾角比θ0大了β并保持不變，不計球在球拍上的移動引起的空氣阻力變化，為保證到達終點前球不從球拍上距離中心為r的下邊沿掉落，求β應滿足的條件。參考答案：．(1)k=(2)tanθ=+tanθ0(3)sinβ≤17.如圖所示，在xOy坐標平面的第一象限內(nèi)分布著勻強電場，電場強度大小為E，方向沿y軸負向，在此平面的第四象限分布著方向垂直紙面向外的勻強磁場。現(xiàn)有一重力不計的帶正電的粒子，以初速度v0，從M（0，1）點，沿+x方向射入電場，接著從p（2l，0）點進入磁場后由y軸上的Q點（圖中未標出）射出，射出時速度方向與y軸垂直，求：

（1）帶電粒子的比荷；

（2）勻強磁場的磁感應強度B的大??；

（3）粒子從M點運動到Q點所用的時間t。參考答案：18.（計算）電子擴束裝置由電子加速器、偏轉電場和偏轉磁場組成．偏轉電場由加了電壓的相距為d的兩塊水平平行放置的導體板形成，如圖甲所示．大量電子（其重力不計）由靜止開始，經(jīng)加速電場加速后，連續(xù)不斷地沿平行板的方向從兩板正中間射入偏轉電場．當兩板不帶電時，這些電子通過兩板之間的時間為2t0，當在兩板間加如圖乙所示的周期為2t0、幅值恒為U0的電壓時，所有電子均從兩板間通過，然后進入水平寬度為L，豎直寬度足夠大的勻強磁場中，最后通過勻強磁場打在豎直放置的熒光屏上．問：（1）電子在剛穿出兩板之間時的最大側向位移與最小側向位