福建省寧德市古田縣第八中學(xué)2021年高三物理上學(xué)期期末試題含解析

福建省寧德市古田縣第八中學(xué)2021年高三物理上學(xué)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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.下列關(guān)于摩擦力的說法中正確的是：

A滑動摩擦力總是阻礙物體間的相對運(yùn)動

B物體間若沒有彈力就沒有摩擦力

C若兩物體間的正壓力一定，則物體間的摩擦力大小必然一定

D甲、乙兩物體間的摩擦力是一對作用力與反作用力參考答案：AB2.衛(wèi)星電話在搶險(xiǎn)救災(zāi)中能發(fā)揮重要作用。第一代、第二代海事衛(wèi)星只使用靜止軌道衛(wèi)星，不能覆蓋地球上的高緯度地區(qū)。第三代海事衛(wèi)星采用同步和中軌道衛(wèi)星結(jié)合的方案，它由4顆同步衛(wèi)星與12顆中軌道衛(wèi)星構(gòu)成。中軌道衛(wèi)星高度為10354公里，分布在幾個(gè)軌道平面上(與赤道平面有一定的夾角)。在這個(gè)高度上，衛(wèi)星沿軌道旋轉(zhuǎn)一周的時(shí)間為四分之一天。下列說法中正確的是A．中軌道衛(wèi)星的線速度小于同步衛(wèi)星的線速度B．中軌道衛(wèi)星的線速度大于同步衛(wèi)星的線速度C．在中軌道衛(wèi)星經(jīng)過地面某點(diǎn)的正上方的一天后，該衛(wèi)星還在地面該點(diǎn)的正上方D．如果某一時(shí)刻中軌道衛(wèi)星、同步衛(wèi)星與地球的球心在同一直線上，那么經(jīng)過6小時(shí)它們?nèi)栽谕恢本€上參考答案：

答案：BC3.（單選）關(guān)于作用力和反作用力對系統(tǒng)做功，下列說法正確的是(

)

A．作用力和反作用力對發(fā)生相互作用的系統(tǒng)做功之和一定為零

B．作用力與反作用力做功的大小可以不相等

C．一對靜摩擦力對系統(tǒng)做功為零

D．一對滑動摩擦力對系統(tǒng)一定做負(fù)功參考答案：考點(diǎn)：功的計(jì)算；作用力和反作用力專題：功的計(jì)算專題分析：作用力與反作用力作用在不同的物體上，等大、反向、共線；要比較作用力和反作用力的功的大小，要注意作用點(diǎn)的位移必須相對于同一個(gè)參考系，否則無意義．解答：A、B、作用力與反作用力作用在不同的物體上，等大、反向、共線；作用力和反作用力的作用點(diǎn)的位移可能同向，也可能反向，大小可以相等，也可以不等，故作用力和反作用力對發(fā)生相互作用的系統(tǒng)做功不一定相等，故相互作用力做功之和不一定為零，故A錯(cuò)誤，B正確；C、作用力與反作用力作用在不同的物體上，等大、反向、共線；發(fā)生靜摩擦的兩個(gè)物體相對靜止，相對與參考系的位移一定相同，故一對靜摩擦力做的功一定等大、一正一負(fù)；故一對靜摩擦力對系統(tǒng)做功代數(shù)和為零，故C正確；D、一對滑動摩擦力，大小相等，但兩物體有相對運(yùn)動，位移不相等，所以總功不為零；用功能關(guān)系理解，由于滑動摩擦產(chǎn)生內(nèi)能，內(nèi)能從機(jī)械能轉(zhuǎn)化而來，所以機(jī)械能減少，也就是滑動摩擦力做的總功為負(fù)；故D正確；故選：BCD．點(diǎn)評：本題關(guān)鍵根據(jù)功的定義以及牛頓第三定律進(jìn)行分析求解，要注意相互作用力的作用點(diǎn)的位移必須相對于同一個(gè)參考系；難點(diǎn)是一對滑動摩擦力做的功之和為負(fù)值，可以從功的物理意義角度去考慮．4.如圖所示，絕熱氣缸中間用固定栓將可無摩擦移動的導(dǎo)熱隔板固定，隔板質(zhì)量不計(jì)，左右兩室分別充有一定量的氫氣和氧氣（視為理想氣體）。初始時(shí)，兩室氣體的溫度相等，氫氣的壓強(qiáng)大于氧氣的壓強(qiáng)，松開固定栓直至系統(tǒng)重新達(dá)到平衡，下列說法中正確的是Ａ.初始時(shí)氫分子的平均動能大于氧分子的平均動能Ｂ.系統(tǒng)重新達(dá)到平衡時(shí)，氫氣的內(nèi)能比初始時(shí)的小Ｃ.松開固定栓直至系統(tǒng)重新達(dá)到平衡的過程中有熱量從氧氣傳遞到氫氣Ｄ.松開固定栓直至系統(tǒng)重新達(dá)到平衡的過程中，氧氣的內(nèi)能先增大后減小參考答案：答案：CD解析：溫度是分子平均動能的標(biāo)志，溫度相同，分子的平均動能相同，與分子質(zhì)量無關(guān)。質(zhì)量大，速率大，質(zhì)量小，速率小。理想氣體的內(nèi)能只取決于分子的動能。松開固定栓至系統(tǒng)達(dá)到平衡過程中，先是氫氣對氧氣做功，內(nèi)能減少，氧氣內(nèi)能增加，溫度升高。由于存在溫度差，發(fā)生熱傳遞，最后兩者溫度相同，等于初始值，所以兩種氣體的內(nèi)能與初始時(shí)相同。所以C、D正確。5.給平行板電容器充電，斷開電源后A極板帶正電，B極板帶負(fù)電。板間有一帶電小球C用絕緣細(xì)線懸掛，如圖所示。小球靜止時(shí)與豎直方向的夾角為θ，則(

)A．若將B極板向下平移稍許，A、B兩板間電勢差將減小B．若將B極板向右平移稍許，電容器的電容將減小C．若將B極板向上平移稍許，夾角θ將變大D．輕輕將細(xì)線剪斷，小球?qū)⒆鲂睊佭\(yùn)動參考答案：AD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.兩顆人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動，運(yùn)行線速度之比是v1:v2=1:2，它們運(yùn)行的軌道半徑之比為__________；所在位置的重力加速度之比為__________。參考答案：_4:1___；__

1:16__7.（1）一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B變化到狀態(tài)C的p﹣V圖象如圖所示．在由狀態(tài)A變化到狀態(tài)B的過程中，理想氣體的溫度升高（填“升高”、“降低”或“不變”）．在由狀態(tài)A變化到狀態(tài)C的過程中，理想氣體吸收的熱量等于它對外界做的功（填“大于”、“小于”或“等于”）（2）已知阿伏伽德羅常數(shù)為60×1023mol﹣1，在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)（壓強(qiáng)p0=1atm、溫度t0=0℃）下理想氣體的摩爾體積都為224L，已知第（1）問中理想氣體在狀態(tài)C時(shí)的溫度為27℃，求該氣體的分子數(shù)（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）參考答案：考點(diǎn)：理想氣體的狀態(tài)方程；熱力學(xué)第一定律．專題：理想氣體狀態(tài)方程專題．分析：（1）根據(jù)氣體狀態(tài)方程和已知的變化量去判斷溫度的變化．對于一定質(zhì)量的理想氣體，內(nèi)能只與溫度有關(guān)．根據(jù)熱力學(xué)第一定律判斷氣體吸熱還是放熱．（2）由圖象可知C狀態(tài)壓強(qiáng)為p0=1atm，對于理想氣體，由蓋呂薩克定律解得標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下氣體體積，從而求得氣體摩爾數(shù)，解得氣體分子數(shù)．解答：解：（1）pV=CT，C不變，pV越大，T越高．狀態(tài)在B（2，2）處溫度最高．故從A→B過程溫度升高；在A和C狀態(tài)，pV乘積相等，所以溫度相等，則內(nèi)能相等，根據(jù)熱力學(xué)第一定律△U=Q+W，由狀態(tài)A變化到狀態(tài)C的過程中△U=0，則理想氣體吸收的熱量等于它對外界做的功．故答案為：升高

等于（2）解：設(shè)理想氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下體積為V，由蓋呂薩克定律得：解得：該氣體的分子數(shù)為：答：氣體的分子數(shù)為7.3×1022個(gè)．點(diǎn)評：（1）能夠運(yùn)用控制變量法研究多個(gè)物理量變化時(shí)的關(guān)系．要注意熱力學(xué)第一定律△U=W+Q中，W、Q取正負(fù)號的含義．（2）本題關(guān)鍵根據(jù)蓋呂薩克定律解得標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體體積，從而求得氣體摩爾數(shù)，解得氣體分子數(shù)8.如圖所示，一個(gè)厚度不計(jì)的圓環(huán)A，緊套在長度為L的圓柱體B的上端，A、B兩者的質(zhì)量均為m。A與B之間的最大靜摩擦力與滑動摩擦力相同，其大小為kmg（k＞1）。B由離地H高處由靜止開始落下，則B下端觸地時(shí)的速度為

，若B每次觸地后都能豎直向上彈起，且觸地時(shí)間極短，觸地過程無動能損失，則要使A、B始終不分離，L至少應(yīng)為

。參考答案：，9.（1）甲乙兩個(gè)同學(xué)共同做“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)，裝置如圖所示。①兩位同學(xué)用砝碼盤（連同砝碼）的重力作為小車受到的合力，需要平衡桌面的摩擦力對小車運(yùn)動的影響，將長木板的一端適當(dāng)墊高，在不掛砝碼盤的情況下，輕推小車，能使小車做_______________運(yùn)動。另外，還應(yīng)滿足砝碼盤（連同砝碼）的質(zhì)量m

小車的質(zhì)量M。（填“遠(yuǎn)小于”、“遠(yuǎn)大于”或“近似等于”）接下來，甲同學(xué)在保持小車質(zhì)量不變的條件下，研究加速度與合力的關(guān)系；乙同學(xué)在保持合力不變的條件下，研究小車的加速度與質(zhì)量的關(guān)系。②甲同學(xué)通過對小車所牽引紙帶的測量，就能得出小車的加速度a。圖2是某次實(shí)驗(yàn)所打出的一條紙帶，在紙帶上標(biāo)出了5個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，在相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)未標(biāo)出，圖中數(shù)據(jù)的單位是cm。實(shí)驗(yàn)中使用的電源是頻率f=50Hz的交變電流。根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可以算出小車的加速度a=

m/s2。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）（2）（12分）小明利用實(shí)驗(yàn)室提供的器材測量某種電阻絲材料的電阻率，所用電阻絲的電阻約為20Ω。他首先把電阻絲拉直后將其兩端固定在刻度尺兩端的接線柱a和b上，在電阻絲上夾上一個(gè)與接線柱c相連的小金屬夾，沿電阻絲移動金屬夾，可改變其與電阻絲接觸點(diǎn)P的位置，從而改變接入電路中電阻絲的長度?？晒┻x擇的器材還有：電池組E（電動勢為3.0V，內(nèi)阻約1Ω）；電流表A1（量程0～100mA，內(nèi)阻約5W）；電流表A2（量程0～0.6A，內(nèi)阻約0.2Ω）；電阻箱R（0～999.9W）；開關(guān)、導(dǎo)線若干。小明的實(shí)驗(yàn)操作步驟如下：A．用螺旋測微器在電阻絲上三個(gè)不同的位置分別測量電阻絲的直徑d；B．根據(jù)所提供的實(shí)驗(yàn)器材，設(shè)計(jì)并連接好如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路；C．調(diào)節(jié)電阻箱使其接入電路中的電阻值較大，閉合開關(guān)；D．將金屬夾夾在電阻絲上某位置，調(diào)整電阻箱接入電路中的電阻值，使電流表滿偏，記錄電阻箱的電阻值R和接入電路的電阻絲長度L；E．改變金屬夾與電阻絲接觸點(diǎn)的位置，調(diào)整電阻箱接入電路中的阻值，使電流表再次滿偏。重復(fù)多次，記錄每一次電阻箱的電阻值R和接入電路的電阻絲長度L。F．?dāng)嚅_開關(guān)。①小明某次用螺旋測微器測量電阻絲直徑時(shí)其示數(shù)如圖乙所示，則這次測量中該電阻絲直徑的測量值d=____________mm；②實(shí)驗(yàn)中電流表應(yīng)選擇_____________（選填“A1”或“A2”）；③小明用記錄的多組電阻箱的電阻值R和對應(yīng)的接入電路中電阻絲長度L的數(shù)據(jù)，繪出了如圖丙所示的R-L關(guān)系圖線，圖線在R軸的截距為R0，在L軸的截距為L0，再結(jié)合測出的電阻絲直徑d，可求出這種電阻絲材料的電阻率r=____________（用給定的物理量符號和已知常數(shù)表示）。④若在本實(shí)驗(yàn)中的操作、讀數(shù)及計(jì)算均正確無誤，那么由于電流表內(nèi)阻的存在，對電阻率的測量結(jié)果是否會產(chǎn)生影響？若有影響，請說明測量結(jié)果將偏大還是偏小。（不要求分析的過程，只回答出分析結(jié)果即可）答：

。參考答案：1）（6分）①勻速直線（2分）遠(yuǎn)小于

（2分）

②0.343

（2分）（2）（12分）①0.728～0.732……（3分）

②A1……（3分）③……（3分）

④不產(chǎn)生影響……（3分）10.將1ml的純油酸配成500ml的油酸酒精溶液，待均勻溶解后，用滴管取1ml油酸酒精溶液，讓其自然滴出，共200滴，則每滴油酸酒精溶液的體積為______ml?，F(xiàn)在讓其中一滴落到盛水的淺盤內(nèi)，待油膜充分展開后，測得油膜的面積為200cm2，則估算油酸分子的直徑是_________m（保留一位有效數(shù)字）。參考答案：0.005ml

m11.如圖所示，N為金屬板，M為金屬網(wǎng)，它們分別與電池的兩極相連，各電池的電動勢和極性如圖所示，已知金屬板的逸出共為4.8eV．線分別用不同能量的電子照射金屬板（各光子的能量已在圖上標(biāo)出），那么各圖中沒有光電子到達(dá)金屬網(wǎng)的是AC（填正確答案標(biāo)號），能夠到達(dá)金屬網(wǎng)的光電子的最大動能是0.5eV．參考答案：解：因?yàn)榻饘冁u的逸出功為4.8eV．所以能發(fā)生光電效應(yīng)的是B、C、D，B選項(xiàng)所加的電壓為正向電壓，則電子一定能到達(dá)金屬網(wǎng)；C選項(xiàng)光電子的最大初動能為1.0eV．小于反向電壓，根據(jù)動能定理，知電子不能到達(dá)金屬網(wǎng)；D選項(xiàng)光電子的最大初動能為2.0eV，大于反向電壓，根據(jù)動能定理，有光電子能夠到達(dá)金屬網(wǎng)．故沒有光電子達(dá)到金屬網(wǎng)的是A、C．故選：ACD項(xiàng)中逸出的光電子最大初動能為：Ekm=E光﹣W溢=6.8eV﹣4.8eV=2.0eV，到達(dá)金屬網(wǎng)時(shí)最大動能為Ek=2.0﹣1.5=0.5eV．故答案為：AC，0.5．12.一條紙帶與做勻加速直線運(yùn)動的小車相連，通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下一系列點(diǎn)，從打下的點(diǎn)中選取若干計(jì)數(shù)點(diǎn)，如圖中A、B、C、D、E所示，紙帶上相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間都有四個(gè)點(diǎn)未畫出。現(xiàn)測出AB=2.20cm，AC=6.39cm，AD=12.59cm，AE=20.79cm，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源頻率為50Hz。①打D點(diǎn)時(shí)，小車的瞬時(shí)速度大小為___

____m/s（保留兩位有效數(shù)字）。②小車運(yùn)動的加速度大小為___

____m/s2（保留兩位有效數(shù)字）。③在“探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系”活動中，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置。圖中上下兩層水平軌道表面光滑，兩小車前端系上細(xì)線，細(xì)線跨過滑輪并掛上砝碼盤，兩小車尾部細(xì)線連到控制裝置上，實(shí)驗(yàn)時(shí)通過控制裝置使兩小車同時(shí)開始運(yùn)動，然后同時(shí)停止，本探究實(shí)驗(yàn)可以通過比較兩小車的位移來得到兩小車加速度關(guān)系。若測量得到兩個(gè)小車的位移分別為x1和x2，設(shè)兩個(gè)小車的加速度分別為a1和a2，上述四個(gè)物理量的關(guān)系式為______________________。參考答案：①0.72

②2.0

③

13.某實(shí)驗(yàn)小組采用圖所示的裝置探究“動能定理”，圖中小車中可放置砝碼，實(shí)驗(yàn)中，小車碰到制動裝置時(shí)，鉤碼尚未到達(dá)地面，打點(diǎn)針時(shí)器工作頻率為50Hz．Ⅰ．實(shí)驗(yàn)的部分步驟如下：①在小車中放入砝碼，把紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，連在小車后端，用細(xì)線連接小車和鉤碼；②將小車停在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器附近，接通電源，釋放小車，小車拖動紙帶，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一列點(diǎn)，斷開開關(guān)；③改變鉤碼或小車中砝碼的數(shù)量，更換紙帶，重復(fù)②的操作?！?/p>

▲

Ⅱ．圖是鉤碼質(zhì)量為0.03kg，砝碼質(zhì)量為0.02kg時(shí)得到的一條紙帶，在紙帶上選擇起始點(diǎn)O及A、B、C、D和E五個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，可獲得各計(jì)數(shù)點(diǎn)到O的距離s及對應(yīng)時(shí)刻小車的瞬時(shí)速度v，請將C點(diǎn)的測量結(jié)果填在表1中的相應(yīng)位置（計(jì)算結(jié)果保留兩外有效數(shù)字）．Ⅲ．在小車的運(yùn)動過程中，對于鉤碼、砝碼和小車組成的系統(tǒng)，

做正功，

做負(fù)功．▲

▲

Ⅳ．實(shí)驗(yàn)小組根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出了圖中的圖線（其中Δv2=v2-v20），根據(jù)圖線可獲得的結(jié)論是

．要驗(yàn)證“動能定理”，還需要測量的物理量是摩擦力和

．▲

▲

表1紙帶的測量結(jié)果參考答案：Ⅱ．5.07（±0.02）

0.49；

Ⅲ．鉤砝的重力

小車受摩擦阻力；Ⅳ．小車初末速度的平方差與位移成正比

小車的質(zhì)量；三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（簡答）光滑的長軌道形狀如圖所示，下部為半圓形，半徑為R，固定在豎直平面內(nèi)．質(zhì)量分別為m、2m的兩小環(huán)A、B用長為R的輕桿連接在一起，套在軌道上，A環(huán)距軌道底部高為2R．現(xiàn)將A、B兩環(huán)從圖示位置靜止釋放．重力加速度為g．求：（1）A環(huán)到達(dá)軌道底部時(shí)，兩環(huán)速度大?。唬?）運(yùn)動過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度；（3）若僅將輕桿長度增大為2R，其他條件不變，求運(yùn)動過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度．參考答案：（1）A環(huán)到達(dá)軌道底部時(shí)，兩環(huán)速度大小為；（2）運(yùn)動過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度為R；（3）若僅將輕桿長度增大為2R，其他條件不變，運(yùn)動過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度為R．解：（1）A、B都進(jìn)入圓軌道后，兩環(huán)具有相同角速度，則兩環(huán)速度大小一定相等，對系統(tǒng)，由機(jī)械能守恒定律得：mg?2R+2mg?R=（m+2m）v2，解得：v=；（2）運(yùn)動過程中A環(huán)距軌道最低點(diǎn)的最大高度為h1，如圖所示，整體機(jī)械能守恒：mg?2R+2mg?3R=2mg（h﹣R）+mgh，解得：h=R；（3）若將桿長換成2R，A環(huán)離開底部的最大高度為h2．如圖所示．整體機(jī)械能守恒：mg?2R+2mg（2R+2R）=mgh′+2mg（h′+2R），解得：h′=R；答：（1）A環(huán)到達(dá)軌道底部時(shí)，兩環(huán)速度大小為；（2）運(yùn)動過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度為R；（3）若僅將輕桿長度增大為2R，其他條件不變，運(yùn)動過程中A環(huán)距軌道底部的最大高度為R．15.（8分）一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B變?yōu)闋顟B(tài)C，其中AB過程為等壓變化，BC過程為等容變化。已知VA=0.3m3，TA=TB=300K、TB=400K。（1）求氣體在狀態(tài)B時(shí)的體積。（2）說明BC過程壓強(qiáng)變化的微觀原因（3）沒AB過程氣體吸收熱量為Q，BC過氣體

放出熱量為Q2，比較Q1、Q2的大小說明原因。參考答案：解析：（1）設(shè)氣體在B狀態(tài)時(shí)的體積為VB，由蓋--呂薩克定律得，，代入數(shù)據(jù)得。(2)微觀原因：氣體體積不變，分子密集程度不變，溫度變小，氣體分子平均動能減小，導(dǎo)致氣體壓強(qiáng)減小。(3)大于；因?yàn)門A=TB，故AB增加的內(nèi)能與BC減小的內(nèi)能相同，而AB過程氣體對外做正功，BC過程氣體不做功，由熱力學(xué)第一定律可知大于?？键c(diǎn)：壓強(qiáng)的微觀意義、理想氣體狀態(tài)方程、熱力學(xué)第一定律四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，質(zhì)量M=8kg的長木板放在光滑水平面上，在長木板的右端施加一水平恒力F=8N，當(dāng)長木板向右運(yùn)動速率達(dá)到v1=10m/s時(shí)，在其右端有一質(zhì)量m=2kg的小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）以水平向左的速率v2=2m/s滑上木板，物塊與長木板間的動摩擦因數(shù)μ=0.2，小物塊始終沒離開長木板，取10m/s2，求：⑴經(jīng)過多長時(shí)間小物塊與長木板相對靜止；⑵長木板至少要多長才能保證小物塊始終不滑離長木板；⑶上述過程中長木板對小物塊摩擦力做的功參考答案：⑴小物塊的加速度為：a1=μg＝2m/s2，水平向右長木板的加速度為：0.5m/s2，水平向右令剛相對靜止時(shí)他們的共同速度為v，以木板運(yùn)動的方向?yàn)檎较驅(qū)π∥飰K有：v=－v2＋a1t

對木板有：v=v1＋a2t代入數(shù)據(jù)可解得：t=8s；v=14m/s

⑵此過程中小物塊的位移為：x1