2021年山東省萊蕪市和莊鄉(xiāng)中心中學(xué)高三物理期末試題含解析

2021年山東省萊蕪市和莊鄉(xiāng)中心中學(xué)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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.據(jù)報(bào)道，“嫦娥一號(hào)”和“嫦娥二號(hào)”繞月飛行器的圓形工作軌道距月球表面分別約為200km和100km，運(yùn)行速率分別為v1和v2。那么，v1和v2的比值為（月球半徑取1700km）A．

B．

C．

D．

參考答案：C2.如圖所示，一足夠長的光滑平行金屬軌道，其軌道平面與水平面成θ角，上端用一電阻R相連，處于方向垂直軌道平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。質(zhì)量為m、電阻為r的金屬桿ab，從高為h處由靜止釋放，下滑一段時(shí)間后，金屬桿開始以速度v勻速運(yùn)動(dòng)直到軌道的底端。金屬桿始終保持與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，軌道電阻及空氣阻力均可忽略不計(jì)，重力加速度為g。則（）

A．金屬桿加速運(yùn)動(dòng)過程中的平均速度為v/2B．金屬桿加速運(yùn)動(dòng)過程中克服安培力做功的功率大于勻速運(yùn)動(dòng)過程中克服安培力做功的功率C．當(dāng)金屬桿的速度為v/2時(shí)，它的加速度大小為D．整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中電阻R產(chǎn)生的焦耳熱為mgh-mv2參考答案：C

3.如圖甲所示，以速度V逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的足夠長的傳送帶與水平面的夾角為θ.現(xiàn)將一個(gè)質(zhì)量為m的小木塊輕輕地放在傳送帶的上端，小木塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，則乙圖中能夠正確地描述小木塊的速度隨時(shí)間變化關(guān)系的圖線是參考答案：D4.（單選）如圖所示，質(zhì)量為M、半徑為R、內(nèi)壁光滑的半球形容器靜放在粗糙水平地面上，O為球心。有一勁度系數(shù)為K的輕彈簧一端固定在半球底部處，另一端與質(zhì)量為m的小球相連，小球靜止于P點(diǎn)。已知地面與半球形容器間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，OP與水平方向的夾角為θ＝30°．下列說法正確的是（

）A．小球受到輕彈簧的彈力大小為

B．小球受到容器的支持力大小為C．彈簧原長為D．容器相對(duì)于水平面有向左的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)參考答案：C5.如圖8所示為宇宙中一個(gè)恒星系的示意圖，A為該星系的一顆行星，它繞中央恒星O運(yùn)行軌道近似為圓，天文學(xué)家觀測(cè)得到A行星運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為R0，周期為T0。長期觀測(cè)發(fā)現(xiàn)，A行星實(shí)際運(yùn)動(dòng)的軌道與圓軌道總存在一些偏離，且周期性地每隔t0時(shí)間發(fā)生一次最大的偏離。天文學(xué)家認(rèn)為形成這種現(xiàn)象的原因可能是A行星外側(cè)還存在著一顆未知的行星B（假設(shè)其運(yùn)行軌道與A在同一平面內(nèi)，且與A的繞行方向相同），它對(duì)A行星的萬有引力引起A軌道的偏離，根據(jù)上述現(xiàn)象及假設(shè)，下列對(duì)未知行星B的運(yùn)動(dòng)的有關(guān)量的預(yù)測(cè)正確的是：（

） A．TB＝

B． C． D．參考答案：AD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.一個(gè)同學(xué)在研究小球自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)，用頻閃照相連續(xù)記錄下小球的位置如圖所示。已知閃光周期為s，測(cè)得7.68cm，12.00cm，用上述數(shù)據(jù)通過計(jì)算可得小球運(yùn)動(dòng)的加速度約為_______m/s2，圖中x2約為________cm。（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）參考答案：4.5,9.67.物質(zhì)是由大量分子組成的，分子直徑的數(shù)量級(jí)一般是________m．能說明分子都在永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)事實(shí)有________(舉一例即可)．在兩分子間的距離由v0(此時(shí)分子間的引力和斥力相互平衡，分子作用力為零)逐漸增大的過程中，分子力的變化情況是________(填“逐漸增大”“逐漸減小”“先增大后減小”或“先減小后增大”)．參考答案：(1)10－10布朗運(yùn)動(dòng)(或擴(kuò)散現(xiàn)象)先增大后減小8.如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體發(fā)生如圖所示的狀態(tài)變化，狀態(tài)A與狀態(tài)B的體積關(guān)系為VA

▲VB(選填“大于”、“小于”或“等于”)；若從A狀態(tài)到C狀態(tài)的過程中氣體對(duì)外做了50J的功，則此過程中____▲__(選填“吸熱”或“放熱”)參考答案：小于；吸熱試題分析：狀態(tài)A與狀態(tài)B，壓強(qiáng)不變，溫度升高，根據(jù)氣體狀態(tài)方程，體積增大，所以VA小于VB。從A狀態(tài)到C狀態(tài)的過程中，溫度不變，內(nèi)能不變，根據(jù)熱力學(xué)定的表達(dá)式△U=Q+W，知道此過中吸熱吸收的熱量50J。考點(diǎn)：理想氣體的狀態(tài)方程9.某星球密度與地球相同，又知其表面重力加速度為地球表面重力加速度的2倍，則該星球的質(zhì)量是地球質(zhì)量的

倍。參考答案：

810.甲、乙兩個(gè)物體靜止在光滑的水平桌面上，m甲＞m乙，當(dāng)甲物體獲得某一速度后與靜止的乙物體發(fā)生彈性正碰，碰撞后，系統(tǒng)的總動(dòng)量不變（選填“減小”、“增大”或“不變”），甲的速度小于乙的速度（選填“大于”、“小于”或“等于”）．參考答案：考點(diǎn)：動(dòng)量守恒定律．分析：兩物體碰撞過程系統(tǒng)動(dòng)量守恒，應(yīng)用動(dòng)量守恒定律與機(jī)械能守恒定律可分析答題．解答：解：兩物體組成的系統(tǒng)所受合外力為零，系統(tǒng)動(dòng)量守恒，碰撞后系統(tǒng)總動(dòng)量不變；設(shè)甲的初速度為v0，以甲的初速度方向?yàn)檎较?，由?dòng)量守恒定律得：m甲v0=m甲v甲+m乙v乙﹣﹣﹣①物體發(fā)生彈性碰撞，機(jī)械能守恒，由機(jī)械能守恒定律得：m甲v02=m甲v甲2+m乙v乙2﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②解得：v甲=，v乙=，已知：m甲＞m乙，則v甲＜v乙；故答案為：不變，小于．點(diǎn)評(píng)：本意主要考查了碰撞過程中動(dòng)量守恒定律得應(yīng)用，注意彈性碰撞機(jī)械能守恒，難度適中．11.如圖所示，豎直平面內(nèi)有一金屬環(huán)，半徑為a，總電阻為R(指拉直時(shí)兩端的電阻)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直穿過環(huán)平面，在環(huán)的最高點(diǎn)A用鉸鏈連接長度為2a、電阻為的導(dǎo)體棒AB，AB由水平位置緊貼環(huán)面擺下，當(dāng)擺到豎直位置時(shí)，B點(diǎn)的線速度為v，則這時(shí)AB兩端的電壓大小為________參考答案：Bav12.半徑為R的水平圓盤繞過圓心O的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，A為圓盤邊緣上一點(diǎn)，在O的正上方有一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的小球以初速度v水平拋出時(shí)，半徑OA方向恰好與v的方向相同，如圖所示，若小球與圓盤只碰一次，且落在A點(diǎn)，重力加速度為g，則小球拋出時(shí)距O的高度h=，圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度大小ω=（n=1、2、3…）．參考答案：考點(diǎn)：勻速圓周運(yùn)動(dòng)；平拋運(yùn)動(dòng)．版權(quán)所有專題：勻速圓周運(yùn)動(dòng)專題．分析：小球做平拋運(yùn)動(dòng)，小球在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，根據(jù)水平位移求出運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，根據(jù)豎直方向求出高度．圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)間和小球平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等，在這段時(shí)間內(nèi)，圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)n圈．解答：解：小球做平拋運(yùn)動(dòng)，小球在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t=，豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，則h=根據(jù)ωt=2nπ得：（n=1、2、3…）故答案為：；（n=1、2、3…）．點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵知道平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，以及知道圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的周期性．13.一個(gè)做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的物體，在第1s末，第2s末，第3s末的速度大小之比是

．參考答案：1:2:3三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證物塊m1、m2組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒。m2從高處由靜止開始下落，m1上拖著的紙帶打出一系列的點(diǎn)，對(duì)紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測(cè)量，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。如圖b給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶：0是打下的第一個(gè)點(diǎn)，每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)(圖中未標(biāo)出)，計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示．已知m1＝50g、m2＝150g，則(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)(1)在打下第“0”到打下第“2”點(diǎn)的過程中系統(tǒng)動(dòng)能的增量ΔEk＝________J，系統(tǒng)勢(shì)能的減少量ΔEp＝______J；(取當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭＝10m/s2)(2)設(shè)在紙帶上打下計(jì)數(shù)點(diǎn)2時(shí)m2物塊所在位置為零勢(shì)面，則在紙帶上打下計(jì)數(shù)點(diǎn)3時(shí)m2的重力勢(shì)能為__________J;(3)若某同學(xué)作出v2－h(huán)圖象如圖c所示，

則當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭＝________m/s2.參考答案：(1)

0.58

0.60

(2)

-0.40J

(3)

9.715.某研究性學(xué)習(xí)小組用較粗的銅絲和鐵絲相隔較近距離插入蘋果中，制成了一個(gè)蘋果電池，并測(cè)定該蘋果電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻．設(shè)計(jì)好合適的電路后，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，根據(jù)實(shí)驗(yàn)獲得的多組電源兩端的電壓U和流過電源的電流I數(shù)據(jù)，在標(biāo)系中繪制的圖象，如圖所示．

(1)實(shí)驗(yàn)提供的器材有：電流表A(量程1mA，內(nèi)阻不計(jì))；電壓表V(量程lV，內(nèi)阻約1k)；滑動(dòng)變阻器R1(阻值0~200)；滑動(dòng)變阻器R2：(阻值0—10k)．根據(jù)坐標(biāo)系中繪制的圖象，求得電源電動(dòng)勢(shì)E=

V，電源內(nèi)阻r=

．該實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用滑動(dòng)變阻器是

(選填“R1”或“R2”)．

(2)請(qǐng)?jiān)诖痤}紙對(duì)應(yīng)的方框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)原理圖．(蘋果電源用符號(hào)表示)

參考答案：四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.（15分）在光滑的水平面上有一質(zhì)量M=2kg的木板A，其右端擋板上固定一根輕質(zhì)彈簧，在靠近木板左端的P處有一大小忽略不計(jì)質(zhì)量m=2kg的滑塊B。木板上Q處的左側(cè)粗糙，右側(cè)光滑。且PQ間距離L=2m，如圖所示。某時(shí)刻木板A以υA

=1m/s的速度向左滑行，同時(shí)滑塊B以υB

=5m/s的速度向右滑行，當(dāng)滑塊B與P處相距時(shí)，二者剛好處于相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)，若在二者共同運(yùn)動(dòng)方向的前方有一障礙物，木板A與它碰后以原速率反彈（碰后立即撤去該障礙物）。求B與A的粗糙面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ和滑塊B最終停在木板A上的位置。（g取10m/s2）

參考答案：解析：設(shè)M、m共同速度為υ，由動(dòng)量守恒定律得

對(duì)A，B組成的系統(tǒng)，由能量守恒

代入數(shù)據(jù)得

μ=0.6

木板A與障礙物發(fā)生碰撞后以原速率反彈，假設(shè)B向右滑行并與彈簧發(fā)生相互作用，當(dāng)A、B再次處于相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，兩者的共同速度為u，在此過程中，A、B和彈簧組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒、能量守恒。

由動(dòng)量守恒定律得

u=0

設(shè)B相對(duì)A的路程為s，由能量守恒得

由于，所以B滑過Q點(diǎn)并與彈簧相互作用，然后相對(duì)A向左滑動(dòng)到Q點(diǎn)左邊，設(shè)離Q點(diǎn)距離為s1

17.如圖所示，在水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，一帶電小球用絕緣輕繩(不可伸縮)懸于O點(diǎn)，平衡時(shí)小球位于A點(diǎn)，此時(shí)繩與豎直方向的夾角θ＝53°，繩長為L，圖中BD水平，OC豎直．BO＝CO＝DO＝L.(1)將小球移到D點(diǎn)，讓小球由靜止自由釋放，求：小球首次經(jīng)過懸點(diǎn)O正下方某位置時(shí)的速率．(計(jì)算結(jié)果可帶根號(hào)，取sin53°＝0.8)(2)將小球移到B點(diǎn)，給小球一豎直向下的初速度vB，小球到達(dá)懸點(diǎn)正下方C點(diǎn)時(shí)繩中拉力恰等于小球重力，求vB的大?。畢⒖即鸢福?1)小球由D點(diǎn)靜止釋放后沿與豎直方向夾角θ＝53°的方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，直至運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)正下方的某點(diǎn)，位移.由在A點(diǎn)小球處于平衡知：，加速度a＝＝g，所以小球到達(dá)懸點(diǎn)正下方時(shí)的速率v＝＝

(2)小球由B點(diǎn)到C點(diǎn)的過程中(mg－Eq)L＝mvC2－mvB2由在C點(diǎn)繩中的拉力恰等于小球重力知FC－mg＝m，則vC＝0

所以vB＝.18.如圖所示，兩平行導(dǎo)軌間距L＝0.1m，足夠長光滑的傾斜部分和粗糙的水平部分圓滑連接