遼寧省朝陽市凌源佛爺洞中學2021年高三物理上學期期末試題含解析

遼寧省朝陽市凌源佛爺洞中學2021年高三物理上學期期末試題含解析一、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.我國國家大劇院外部呈橢球型，將國家大劇院的屋頂近似為半球形，一警衛(wèi)人員為執(zhí)行特殊任務，必須冒險在半球形屋頂上向上緩慢爬行(如圖所示)，他在向上爬的過程中（

）A.屋頂對他的支持力變大B.屋頂對他的支持力變小C.屋頂對他的摩擦力變大D.屋頂對他的摩擦力大小不變參考答案：A對警衛(wèi)人員受力分析，如圖所示：根據共點力平衡條件，將F支、Ff進行力的合成，可得：F支=Gcosθ，F(xiàn)f=Gsinθ，當緩慢向上爬行時，θ漸漸變小，則F支變大，F(xiàn)f變小，故A正確，BCD錯誤。2.下列說法正確的是A．接收電磁波時首先要進行調制B．變化的電場不一定能產生變化的磁場C．麥克斯韋預言并用實驗證實了電磁波的存在D．電磁波在介質中的傳播速度由介質決定，與頻率無關參考答案：B3.(單選)如圖所示，在長方形abcd區(qū)域內有正交的電磁場，ab=bc/2=L，一帶電粒子從ad的中點垂直于電場和磁場方向射入，恰沿直線從bc邊的中點P射出，若撤去磁場，則粒子從c點射出；若撤去電場，則粒子將（重力不計）(

)

A．從b點射出B．從b、P間某點射出

C．從a點射出

D．從a、b間某點射出參考答案：C4.某電場的電場線分布如圖所示，以下說法正確的是(

)A.a點場強大于b點場強B.a點電勢高于b點電勢C.若將一試探電荷+q由a點靜止釋放，它將沿電場線運動到b點D.若在d點固定一點電荷-Q，將一試探電荷+q由a移至b的過程中，電勢能減少參考答案：BD5.（多選題）同步衛(wèi)星離地心距離為r，運行速率為v1，加速度為a1，地球赤道上的物體隨地球自轉的向心加速度為a2，第一宇宙速度為v2，地球半徑為R，則下列比值正確的是（）A． B．

C． D．參考答案：AD【考點】人造衛(wèi)星的加速度、周期和軌道的關系；萬有引力定律及其應用．【分析】衛(wèi)星運動時萬有引力提供圓周運動的向心力，第一宇宙速度是近地軌道繞地球做勻速圓周運動的線速度，同步衛(wèi)星運行周期與赤道上物體自轉周期相同，由此展開討論即可．【解答】解：AB、同步衛(wèi)星和地球自轉的周期相同，運行的角速度亦相等，則根據向心加速度a=rω2可知，同步衛(wèi)星的加速度與地球赤道上物體隨地球自轉的向心加速度之比等于半徑比，即故A正確，B錯誤；CD、同步衛(wèi)星繞地于做勻速圓周運動，第一宇宙速度是近地軌道上繞地球做勻速圓周運動的線速度，兩者都滿足萬有引力提供圓周運動的向心力即：由此可得：所以有：，故C錯誤，D正確故選：AD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖，質量為M=3kg的木板放在光滑水平面上，質量為m=1kg的物塊在木板上，它們之間有摩擦，木板足夠長，兩者都以v=4m/s的初速度向相反方向運動，當木板的速度為v1=2.4m/s時，物塊的速度是

m/s，木板和物塊最終的共同速度為

m/s．參考答案：0.8，2解析：由動量守恒定律，Mv-mv=Mv1-mv2，解得v2=0.8m/s；由動量守恒定律，Mv-mv=(M+m)V，解得木板和物塊最終的共同速度為V=2m/s。7.如圖，用帶孔橡皮塞把塑料瓶口塞住，向瓶內迅速打氣，在瓶塞彈出前，外界對氣體做功15J，橡皮塞的質量為20g，橡皮塞被彈出的速度

為10m/s，若橡皮塞增加的動能占氣體對外做功的10%，瓶內的氣體作為理想氣體。則瓶內氣體的內能變化量為

J，瓶內氣體的溫度

（選填“升高”或“降低”）。參考答案：5（2分）

升高（2分）熱力學第一定律．H3

解析：由題意可知，氣體對外做功：W對外=由題意可知，向瓶內迅速打氣，在整個過程中，氣體與外界沒有熱交換，即Q=0，則氣體內能的變化量：△U=W+Q=15J-10J+0=5J，氣體內能增加，溫度升高；本題考查了求氣體內能的變化量、判斷溫度的變化，應用熱力學第一定律即可正確解題．求解本題要由動能的計算公式求出橡皮塞的動能，然后求出氣體對外做的功，再應用熱力學第一定律求出氣體內能的變化量，最后判斷氣體溫度如何變化8.(4分)質量為1×10-2kg的氫氣球，受到浮力的大小為0.12N，距天花板距離為4m。今沿水平方向以3m/s速度拍出（不計空氣阻力），當它到達天花板時，水平位移是

，速度的大小為

（g取10m/s2）。

參考答案：

答案：6m；5m/s9.（4分）按照有關規(guī)定，工作場所受到的電磁輻射強度（單位時間內垂直通過單位面積的電磁輻射能量）不得超過0.50瓦／米2。若某一小型無線通訊裝置的電磁輻射功率是1瓦，那么在距離該通訊裝置

米以外是符合規(guī)定的安全區(qū)域（已知球面面積為S＝4πR2）。參考答案：答案：0.4010.如圖所示，質量m=1kg、長L=0.8m的均勻矩形薄板靜止在水平桌面上，其右端與桌子邊緣相平。板與桌面間的動摩擦因數(shù)為μ=0.4。現(xiàn)用F=5N的水平力向右推薄板，木板翻下桌子前移動的距離為______________m；使它翻下桌子力F做的功至少為______________J。

參考答案：0.4m

1.6J11.有人設想了一種靜電場：電場的方向都垂直于紙面并指向紙里，電場強度的大小自左向右逐漸增大，如圖所示。這種分布的靜電場是否可能存在？試述理由。

參考答案：這種分布的靜電場不可能存在.因為靜電場是保守場，電荷沿任意閉合路徑一周電場力做的功等于0，但在這種電場中，電荷可以沿某一閉合路徑移動一周而電場力做功不為0．（5分）12.為了“探究動能改變與合外力做功”的關系，某同學設計了如下實驗方案：A．第一步他把帶有定滑輪\o"全品高考網"的木板有滑輪的一端墊起，把質量為\o"全品高考網"的滑塊通過細繩與質量為的帶夾重錘相連，然后跨過定滑輪，重錘夾后連一紙帶，穿過打點計時器，調整木板傾角，直到輕推滑塊后，滑塊沿木板勻速運動如，圖甲所示。B．第二步保持長木板\o"全品高考網"的傾角不變，將打點計時器安裝在長木板靠近滑輪處，取下細繩和鉤碼，將滑塊與紙帶相連，使其穿過打點計時器，然后接通電源釋放滑塊，使之從靜止開始加速運動，打出紙帶，如圖乙所示。

打出的紙帶如下圖：試回答下列問\o"全品高考網"題：①已知相鄰計數(shù)的時間間隔為，根據紙帶求滑塊速度，當打點計時器打點時滑塊速度___________，打點計時器打點時滑塊速度___________。②已知重錘質量，當?shù)豛o"全品高考網"的重加速度，要測出某一過程合外力對滑塊做的功還必須測出這一過程滑塊____________（寫出物理名稱及符號），合外力對滑塊做功\o"全品高考網"的表達式______________。③測出滑塊運動段、合外力對滑塊所做的功，算出、、、、,以為縱軸，以為橫軸建坐標系，描點作出圖象，可知它是一條過坐標原點\o"全品高考網"的傾斜直線，若直線斜率為，則滑塊質量___________。參考答案：．①（3分）；（3分）

②下滑的位移（3分）；（3分）

③（4分）。13.如圖a是一個門電路符號，圖b是其A端和B端輸入電壓的波形圖。該門電路的名稱是

門電路。請在圖b中畫出Z端輸入電壓的波形圖。

參考答案：答案：與，三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.用如圖甲所示實驗裝置驗證m1、m2組成的系統(tǒng)機械能守恒．圖乙給出的是實驗中獲取的一條紙帶：0是打下的第一個點，1、2、3、4、5、6為紙帶上6個計數(shù)點，每兩個相鄰計數(shù)點間還有4個點未畫出，計數(shù)點間的距離如圖乙所示．已知交流電頻率為50Hz．（1）實驗中兩個重物的質量關系為m1＞m2（選填“＞”、“=”或“＜”），紙帶上打相鄰兩個計數(shù)點時間間隔為T=0.1s；（2）現(xiàn)測得x1=38.40cm，x2=21.60cm，x3=26.40cm，那么紙帶上計數(shù)點5對應的速度v5=2.4m/s（結果保留2位有效數(shù)字）；（3）在打點0～5過程中系統(tǒng)動能的增加量表達式△Ek=，系統(tǒng)勢能的減少量表達式△Ep=（m2﹣m1）g（x2+x1）（用m1、m2、x1、x2、x3、T、重力加速度g表示）；（4）若某同學作出的v2﹣h圖象如圖丙所示，則當?shù)氐膶嶋H重力加速度表達式為g=（用m1、m2、a、b表示）．參考答案：考點：驗證機械能守恒定律．專題：實驗題．分析：（1）根據實驗原理與打點計時器的頻率，即可求解；（2）根據某段時間內的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出點5的瞬時速度．（3）根據點5的瞬時速度求出系統(tǒng)動能的增加量，根據下落的高度求出系統(tǒng)重力勢能的減小量．（4）根據機械能守恒定律得出v2﹣h的關系式，根據圖線的斜率得出重力加速度的值．解答：解：（1）根據實驗原理可知，m1＞m2，因每兩個相鄰計數(shù)點間還有4個點未畫出，紙帶上打相鄰兩個計數(shù)點時間間隔為T=0.02×5=0.1s；（2）根據某段時間內的平均速度等于中間時刻的瞬時速度，則有：v5==m/s=2.4m/s．（3）在0～5過程中系統(tǒng)動能的增量△EK=（m1+m2）v52=．系統(tǒng)重力勢能的減小量為（m1﹣m2）gx=（m1﹣m2）g（x2+x1）．（4）根據系統(tǒng)機械能守恒有：（m1﹣m2）gh=（m1+m2）v2；則v2=gh知圖線的斜率k=g解得g=．故答案為：（（1）＜，0.1；（2）2.4；（3），（m2﹣m1）g（x2+x1）；（4）．點評：本題驗證系統(tǒng)機械能守恒，關鍵得出系統(tǒng)動能的增加量和系統(tǒng)重力勢能的減小量．15.22．(12分)某同學到實驗室做《測電源電動勢和內阻》的實驗時，發(fā)現(xiàn)實驗臺上有以下器材：待測電源(電動勢未知，內阻約為2)；一個阻值未知的電阻R0；多用電表一只；電壓表兩只；電流表一只；滑動變阻器一只；開關一個，導線若干。（1）該同學首先用多用電表粗略測量電源的電壓，所用量程為直流2.5伏，則該電表讀數(shù)為

▲

V；

（2）為較準確地測量該電源的電動勢和內電阻并同時測出定值電阻R0的阻值，他設計了如圖所示的電路。實驗時他用U1、U2、Ｉ分別表示電表V１、V2、A的讀數(shù)，在將滑動變阻器的滑片移動到不同位置時，記錄了U1、U2、Ｉ的一系列值。并作出下列三幅U---I圖線來處理實驗數(shù)據，從而計算電源電動勢、內阻以及定值電阻R0的值。C

B

A

其中，可直接算出電源電動勢和內電阻的圖是

▲

，可直接算出定值電阻R0的圖是

▲

。（3）本實驗中定值電阻的測量存在誤差，造成這一誤差的原因是A．由電壓表V1、V2分流共同造成

B．由電壓表V1、V2分流及電流表分壓共同造成C．只由電壓表V2分流造成

D．由電流表、滑動變阻器分壓共同造成參考答案：（1）1.50

（2）

A

、

C

（3）C四、計算題：本題共3小題，共計47分16.跳傘運動員做低空跳傘表演，他離開飛機后先做自由落體運動，當距地面125m時打開降落傘，開傘后運動員以大小為14.3m/s2的加速度做勻減速運動，到達地面時的速度為5m/s，(g=10m/s2)

求：(1)運動員離開飛機瞬間距地面的高度；(2)離開飛機后，經多長時間到達地面．（結果保留3位有效數(shù)字）參考答案：解析：垂直于斜面方向，物體對斜面的壓力N＝Gcosθ；（2分）在斜面所在平面上，滑塊受力為拉力F，摩擦力f和重力的分力Gsinθ，由題意F＝fcosα（2分）Gsinθ＝fsinα（2分）f＝μN（2分）17.如圖所示，一“

”型木塊放在光滑水平地面上，木塊上表面AB水平粗糙足夠長，BC表面光滑且與水平面夾角為。木塊右側與豎直墻壁之間連接著一個力傳感器，當力傳感器受壓時，其示數(shù)為正值，當力傳感器被拉時，其示數(shù)為負值。一個可視為質點的滑塊從C點由靜止開始下滑，運動過程中，