河南省洛阳市财经学校2021年高三物理上学期期末试卷含解析

河南省洛阳市财经学校2021年高三物理上学期期末试卷含解析一、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.（单选）某物体由静止开始做直线运动，物体所受合力F随时间t的变化图象如图所示，下列关于该物体运动情况的说法正确的是A．物体在2～4s内做匀加速直线运动B．物体在4s末离出发点最远C．物体始终向同一方向运动D．物体在0～4s和在4～8s内的位移相同参考答案：B2.（单选）一群氢原子中的电子从较高能级自发地跃迁到较低能级的过程中A．原子要吸收一系列频率的光子

B．原子要吸收某一种频率的光子

C．原子要发出一系列频率的光子

D．原子要发出某一种频率的光子参考答案：C3.甲、乙两车在同一水平道路上，一前一后相距S=6m，乙车在前，甲车在后，某时刻两车同时开始制动，此后两车运动的过程如图所示，则下列表述正确的是（）A．当t=4s时两车相遇 B．当t=4s时两车间的距离最大C．两车有两次相遇 D．两车有三次相遇参考答案：D【考点】匀变速直线运动的图像．【分析】根据图象与时间轴围成的面积可求出两车的位移，则可确定何时两车相遇．能够画出两车的运动情景过程，了解两车在过程中的相对位置．【解答】解：A、图象与时间轴围成的面积可表示位移，0﹣4s，甲的位移为48m，乙的位移为40m，甲、乙两车在同一水平道路上，一前一后相距S=6m，当t=4s时，甲车在前，乙车在后，相距2m．所以当t=4s时两车不相遇，第一次相遇发生在4s之前．故A错误．B、开始时乙车在前，甲车在后，甲的速度大于乙的速度，所以两车间的距离减小，故B错误．C、0﹣6s，甲的位移为60m，乙的位移为54m，两车第二次相遇，6s后，由于乙的速度大于甲的速度，乙又跑到前面，8s后，由于甲的速度大于乙的速度，两车还会发生第三次相遇，故C错误，D正确．故选D．4.（单选）下面的表格是某地区1～7月份气温与气压的对照表：月份/月1234567平均最高气温/℃1．43．910．719．626．730．230．8平均大气压/105Pa1．0211．0191．0141．0081．0030．99840．99607月份与1月份相比较，正确的是：（

）（A）空气分子无规则热运动的情况几乎不变（B）空气分子无规则热运动减弱了（C）单位时间内空气分子对单位面积地面的撞击次数增多了（D）单位时间内空气分子对单位面积地面撞击次数减少了参考答案：DAB、温度越高，分子无规则热运动加强，7月份与1月份相比较，平均气温升高了，所以分子无规则热运动加剧，故AB错误；CD、温度升高，分子的平均动能变大，但是压强减小，可知气体分子的密集程度减小，则单位时间内空气分子对单位面积地面撞击次数减少，故C错误D正确。故选D。5.一个静止的物体，在0～4s时间内受到力F的作用，力的方向始终在同一直线上，力F所产生的加速度a随时间的变化如图所示，则物体在（

）A．0～4s时间内做匀变速运动B．第2s末位移改变方向C．0～4s时间内位移的方向不变D．0～2s时间内位移最大参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（12分）一简谐横波在时刻t=0时的波形图象所示，传播方向自左向右，已知t2=0.6s末，A点出现第三次波峰。试求：

（1）该简谐波的周期；

（2）该简谐波传播到B点所需的时间；

（3）B点第一次出现波峰时，A点经过的路程。参考答案：（1）由题意知，A点经过2.5个周期后第三次出现波峰，2.5T=0.6，T=0.24s（4分）

（2）由图知m（1分）波速m/s（1分）波传播到B点的时间他t=s/v=1.8/5=0.36s（2分）

（3）方法一：B点第一次出现波峰所需时间就是第一个波峰传播到B点的时间，t=2.7/5=0.54s=2.25T，A点经过的路程s=4A×2.25=4×0.1×0.25=0.9m方法二：波传播到B点时B点起振方向向下，从开始振动到到第一次到达波峰需要时间T=0.18s则B点第一次到达波峰的时间t=0.36+0.18=0.54s=2.25T，A点经过的路程s=4A×2.25=4×0.1×2.25=0.9m7.①有一内阻未知（约20kΩ～60kΩ）、量程（0～3V）的直流电压表。甲同学用一个多用电表测量上述电压表的内阻，如图A所示：先将选择开关拨至倍率“×1K”档，将红、黑表笔短接调零后进行测量，刻度盘指针偏转如图B所示，电压表的电阻应为___

____Ω。这时乙同学发现电压表的读数为1.6V，认为这是此欧姆表中电池的电动势，理由是电压表内阻很大。甲同学对此表示反对，认为欧姆表内阻也很大，这不是电池的路端电压。请你判断：

同学的观点是正确的。参考答案：_40K__

__甲___8.小胡同学在学习了圆周运动的知识后，设计了一个课题，名称为：快速测量自行车的骑行速度。他的设想是：通过计算踏脚板转动的角速度，推算自行车的骑行速度。如上图所示是自行车的传动示意图，其中Ⅰ是大齿轮，Ⅱ是小齿轮，Ⅲ是后轮。当大齿轮Ⅰ（脚踏板）的转速通过测量为n（r/s）时，则大齿轮的角速度是

rad/s。若要知道在这种情况下自行车前进的速度，除需要测量大齿轮Ⅰ的半径r1，小齿轮Ⅱ的半径r2外，还需要测量的物理量是

。用上述物理量推导出自行车前进速度的表达式为：

。参考答案：2πn,

车轮半径r3,2πn9.1991年卢瑟福依据α粒子散射实验中α粒子发生了

（选填“大”或“小”）角度散射现象，提出了原子的核式结构模型。若用动能为1MeV的α粒子轰击金箔，则其速度约为 m/s。（质子和中子的质量均为1.67×10－27kg，1MeV=1×106eV）参考答案：答案：大，6.9×106解析：卢瑟福在α粒子散射实验中发现了大多数α粒子没有大的偏转，少数发生了较大的偏转，卢瑟福抓住了这个现象进行分析，提出了原子的核式结构模型；1MeV=1×106×1.6×10-19=mv2，解得v=6.9×106m/s。10.交流电流表是一种能够测量交变电流有效值的仪表，使用时，只要将电流表串联进电路即可．扩大交流电流表量程可以给它并联一个分流电阻．还可以给它配接一只变压器，同样也能起到扩大电流表量程的作用．如图所示，变压器a、b两个接线端子之间线圈的匝数n1，c、d两个接线端子之间线圈的匝数n2，并且已知n1＞n2，若将电流表的“0～3A”量程扩大，应该将交流电流表的接线柱的“0”“3A”分别与变压器的接线端子

相连（选填“a、b”或“c、d”）；这时，电流表的量程为

A．参考答案：a、b，【考点】变压器的构造和原理．【分析】理想变压器的工作原理是原线圈输入变化的电流时，导致副线圈的磁通量发生变化，从而导致副线圈中产生感应电动势．而副线圈中的感应电流的变化，又导致在原线圈中产生感应电动势．串联在电路中的是电流互感器，并联在电路中的是电压互感器．【解答】解：由题意可知，该处的变压器起到的作用是先将大电流转化为小电流，然后再将小电流连接电流表进行测量．所以电流表接电流小的线圈．根据变压器中电流与匝数的关系式：，电流与匝数成反比，所以电流表接匝数比较多的线圈，所以要接在a、b端；电压表原来的量程为3V，则接变压器后的量程：A故答案为：a、b，11.一质点沿Ox坐标轴运动，t＝0时位于坐标原点，质点做直线运动的v—t图像如图所示，由图像可知，在时间t＝________s时，质点距坐标原点最远，在前4s内该质点的位移随时间变化的关系式是s=________。参考答案：答案：2，6t－1.5t2

解析：由图像可知，在时间t＝2s时，质点距坐标原点最远，在前4s内该质点的位移随时间变化的关系式是s=6t－1.5t2。12.如图，AB为竖直固定的金属棒，B为转轴，金属杆BC重为G、长为L，并可在竖直平面内绕B轴无摩擦转动，AC为轻质金属丝，。。从时刻开始加上一个有界的均匀变化的匀强磁场，其磁感线垂直穿过的一部分，初始时刻磁感应强度，变化率为K，整个闭合回路的总电阻为R，则回路中感应电流为

经过

时间后金属丝所受的拉力为零参考答案：

13.参考答案：（1）小车与滑轮之间的细线与小车平面平行（或与轨道平行）(2分)（2）远小于(3分)（3）根据知，与成正比(3分)三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.(1)根据打出的纸带,如图,选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E,测出A点距起点O的距离为s0,点A、C间的距离为s1,点C、E间的距离为s2,交流电的周期为T,则根据这些条件计算重锤下落的加速度a的表达式为:a=_________.

(2)在“验证机械能守恒定律”的实验中发现,重锤减少的重力势能总是______重锤增加的动能,其原因主要是因为在重锤下落过程中存在着阻力的作用,我们可以通过该实验装置测定该阻力的大小.若已知当地重力加速度为g,还需要测量的物理量是________(写出名称和符号),重锤在下落过程中受到的平均阻力的大小f=________.参考答案：(1)

(2)大于

重锤的质量m

m(g-)15.为探究力对物体所做的功与物体获得的速度的关系，可通过如图所示的实验装置进行：在木板上钉两个铁钉，将并接在一起的相同的橡皮筋的两端固定在铁钉的顶端，橡皮筋的中央都挂在小车前端上方的小挂钩上，通过拉动小车使橡皮筋伸长，由静止释放小车，橡皮筋对小车做功，再利用打点计时器和小车后端拖动的纸带记录小车的运动情况。现有主要的探究步骤如下：a．保持小车由静止释放的位置相同，通过改变并接在一起的相同橡皮筋的条数，使橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W……；b．由打点计时器打出的若干条纸带分别求出小车各次运动的最大速度v1、v2、v3……；c．做出W-v图象；d．分析W-v图象。如果W-v图象是一条直线，表明W∝v；如果不是直线，可考虑是否存在W∝v2、W∝v3、W∝等关系。①在实验中，除了图中已有的实验器材以及交流电源、导线、开关以外，还需要哪种测量工具？答：

。②对于该实验，下列操作中属于实验要求的是

。（填写选项前的序号）A．小车每次都应从静止开始释放B．实验中应将平板倾斜适当角度以平衡摩擦力C．应在纸带上选取点迹间隔均匀的部分计算小车的最大速度vD．必须测量出小车的质量参考答案：（1）毫米刻尺（2）ABC四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，在竖直平面内，由倾斜轨道AB、水平轨道BC和半圆形轨道CD连接而成的光滑轨道，AB与BC的连接处是半径很小的圆弧，BC与CD相切，圆形轨道CD的半径为R。质量为m的小物块从倾斜轨道上距水平面高为h=2.5R处由静止开始下滑。求：

（1）小物块通过B点时速度vB的大小；

（2）小物块通过圆形轨道最低点C时对圆形轨道的压力的大小；

（3）试通过计算说明，小物块能否通过圆形轨道的最高点D。

参考答案：（1）物块从A点运动到B点的过程中，由机械能守恒得

（3分）

解得：

（3分）（2）物块从B至C做匀速直线运动

∴物块通过圆形轨道最低点C时，由牛顿第二定律有：

（3分）解得：

（2分）

根据牛顿第三定律，得

（1分）（3）设物块能从C点运动到D点，由动能定理得：

（1分）解得：

（1分）物块做圆周运动，通过圆形轨道的最高点的最小速度设为vD1，由牛顿第二定律得：

（1分）解得：

（1分）因，故物块能通过圆形轨道的最高点。

（2分）

17.如图所示，AB高h=0.6m，有一个可视为质点的质量为m=1kg的小物块，从光滑平台上的A点以某一初速度v0水平抛出，到达C点时，恰好沿C点的切线方向进入固定在水平地面上的光滑圆弧轨道，最后小物块滑上紧靠轨道末端D点的质量为M=3kg的长木板．已知木板上表面与圆弧轨道末端切线相平，木板下表面与水平地面之间光滑，小物块与长木板间的动摩擦因数μ=0.3，圆弧轨道的半径为R=0.4m，C点和圆弧的圆心连线与竖直方向的夹角θ=60°，不计空气阻力，g取10m/s2．求：（1）求平抛初速度v0（2）小物块刚要到达圆弧轨道末端D点时对轨道的压力；（3）要使小物块不滑出长木板，木板的长度L至少多大？参考答案：考点：动能定理的应用；牛顿第二定律；向心力．专题：动能定理的应用专题．分析：（1）AC过程由动能定理结合几何关系求解初速度．（2）小物块由C到D的过程中，运用动能定理可求得物块经过D点时的速度．到达圆弧轨道末端D点时，由重力和轨道的支持力的合力提供向心力，由牛顿第二定律列式，求出轨道对物块的支持力，再由牛顿第三定律求出物块对轨道的压力．（3）物块滑上长木板后做匀减速运动，长木板做匀加速运动，小物块恰好不滑出长木板时，物块滑到长木板的最右端，两者速度相等，根据动量守恒或牛顿运动定律、运动学公式结合和能量守恒求出此时木板的长度，即可得到木板的长度最小值．解答：解：（1）小物块在C点时的速度为vC=AC过程由动能定理有：联解以上两式得：v0=2m/s，（2）小物块由C到D的过程中，由动能定理得mgR（1﹣cos60°）=mv﹣mv代入数据解得vD=2m/s

小球在D点时由牛顿第二定律得，FN﹣mg=m

代入数据解得FN=60N

由牛顿第三定律得FN′=FN=60N

方向竖直向下．

（3）设小物块刚滑到木板左端时达到共同速度，大小为v，小物块在木板上滑行的过程中，小物块与长木板的加速度大小分别为：a1==μg=3m/s2，a2==1m/s2速度分别为：v=vD﹣a1t