河南省许昌市襄城县实验中学2021年高三物理下学期期末试题含解析

河南省许昌市襄城县实验中学2021年高三物理下学期期末试题含解析一、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.下列说法准确的是（）A．显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停的作无规则运动，这反映了液体分子运动的无规则性B．分子间的相互作用力随着分子间距离的增大，一定先减小后增大C．分子势能随着分子间距离的增大，可能先减小后增大D．不可能从单一热源吸收热量使之完全转化为有用的功而不产生其他影响E．当温度升高时，物体内每一个分子热运动的速率一定都增大参考答案：ACD【考点】热力学第二定律；布朗运动；分子间的相互作用力．【分析】布朗运动的无规则性反应了液体分子热运动的无规则性；根据分子力的特点与变化规律分析；热传导的过程有一定的方向性；温度是分子平均动能的标志．【解答】解：A、显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停的无规则的运动是布朗运动，但做布朗运动的是固体小颗粒，而不是分子的运动，但它反映了分子运动的无规则性．故A正确；B、当分子间的距离增大时，分子间的引力和斥力均减小，斥力减小得快故表现为引力；当分子间距小于r0时，分子间斥力大于引力分子力表现为斥力，随距离的增大而减小；当分子间距大于r0时，分子间斥力小于引力分子力表现为引力，随距离的增大先增大后减小；当分子间距增大到10倍r0以后，可以忽略，故B错误；C、当分子力表现为斥力时，分子力随分子间距离的减小而增大，间距增大时斥力做正功，则分子势能减小；当分子表现为引力时，间距增大时斥力做负功，则分子势能增大．故C正确；D、根据热力学第二定律可知，不可能从单一热源吸收热量使之完全转化为有用的功而不产生其他影响，故D正确；E、温度是分子平均动能的标志，是大量分子做无规则的热运动的统计规律，当温度升高时，物体内分子的平均动能增大，并不是每一个分子热运动的速率一定都增大．故E错误．故选：ACD2.已知单摆，在一个星球表面上做简谐运动的周期为T1；在另一个星球表面做简谐运动的周期为T2。若两个星球的质量之比M1：M2=4：1，半径之比R1：R2=2：1，不考虑星球的自转，则T1：T2等于A．1：1

B．2：1

C．1：

D．：1参考答案：

A3.下列关于动量的论述哪些是正确的是A．质量大的物体动量一定大B．速度大的物体动量一定大C．两物体动能相等，动量不一定相同D．两物体动能相等，动量一定相等参考答案：C4.（单选）在第16届广州亚运会体操男子单杠决赛中，中国选手张成龙以16.225分的成绩获得冠军．如图所示，他双手握住单杠，双臂平行使身体悬空，当他两手之间的距离增大、身体悬空并处于静止时，单杠对手臂的力T及它们的合力F的大小变化情况为（）A．T增大，F增大B．T减小，F不变C．T增大，F减小D．T增大，F不变参考答案：考点：力的合成．.分析：两手间距增大时，增大了手臂之间的夹角，两只手臂所受的力T的合力F与运动员重力平衡，由此可知合力F大小不变，由于夹角的增大，合力保持不变，只每只手臂所受力T是增大的．解答：解：运动员所受T的合力F与运动员重力大小相等方向相反，故夹角增大时合力大小不变；手臂间距增大时，相当于在力图中两力T之间的夹角θ增大，若力T大小不变，则其合力F随夹角的增大而减小，现要保持合力F大小不变，当夹角增大时，则T增大．故选D．点评：两个力合成时，分力大小不变，合力随分力间夹角的增大而减小，能反推出：若保持合力不变，分力则随夹角的增大而增大．5.历史上认为“光是某种振动所激起的波（机械波）”的代表人物是（

）A．牛顿

B．惠更斯

C．爱因斯坦

D．麦克斯韦参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.有一个已知内阻RA=10Ω，RV=2000Ω，来测一个未知电阻Rx。用图中（甲）和（乙）两种电路分别对它进行测量，用（甲）图电路测量时，两表读数分别为6.00V，6.00mA，用（乙）图电路测量时，两表读数分别为5.90V，10.00mA，则用___

___图所示电路测该电阻的阻值误差较小，测量值Rx=____

__Ω，真实值Rx=____

__Ω参考答案：甲，1000，9907.如图所示是一定质量的理想气体状态变化过程中密度随热力学温度变化的曲线，则由图可知：从A到B过程中气体

（吸热、放热），从B到C过程中，气体的压强与热力学温度的关系为

（P与T成正比，P与T的平方成正比）参考答案：吸热

P与T的平方成正比8.如图所示，把电量为-6×10C的电荷，从电场中的A点移到B点，其电势能_______(选填“增大”、“减小”或“不变”)；若A点的电势为=16V，B点的电势为=10V，则此过程中电场力做的功为___________J。参考答案：答案：增大：-3.6

9.如图所示，劲度系数为的轻弹簧B竖直固定在桌面上．上端连接一个质量为m的物体，用细绳跨过定滑轮将物体m与另一根劲度系数为的轻弹簧C连接。当弹簧C处在水平位置且束发生形变时．其右端点位于a位置。现将弹簧C的右端点沿水平方向缓慢拉到b位置时，弹簧B对物体m的弹力大小为，则ab间的距离为________。参考答案：下端弹簧仍处于压缩状态时，；下端弹簧处于拉伸状态时，10.场强为E、方向竖直向上的匀强电场中有两小球A、B，它们的质量分别为m１、m２，电量分别为、．A、B两球由静止释放，重力加速度为g，则小球A和Ｂ组成的系统动量守恒应满足的关系式为．参考答案：由题意，小球A和B组成的系统动量守恒，必定满足动量守恒的条件：系统的所受合外力为零；两球受到重力与电场力，则知电场力与重力平衡，则得：。11.在轨道半径是地球半径n倍的圆形轨道上，人造地球卫星运行的向心加速度大小是地表重力加速度的倍，人造地球卫星的运行速度大小是第一宇宙速度大小的倍．参考答案：考点：第一宇宙速度、第二宇宙速度和第三宇宙速度．专题：万有引力定律的应用专题．分析：由万有引力提供向心力可表示人造卫星的加速度，第一宇宙速度是卫星在近地圆轨道上的环绕速度，根据引力等于向心力，列式求解；根据万有引力提供向心力表示出线速度即可求解．解答：解：由万有引力提供向心力可得：G=ma，解得：a=，则人造卫星的加速度与地面重力加速度之比为：a：g=：=第一宇宙速度为v：G=m，解得：v=同理可得人造卫星的速度为：v=故人造卫星的速度与第一宇宙速度之比为：故答案为：；．点评：抓住卫星所受的万有引力等于向心力这个关系即可列式求解！向心力公式根据需要合理选择．12.某同学用如图所示装置做“探究功和物体速度变化的关系”实验时，先调整木板的倾角使小车不能连接橡皮筋时恰能在木板上匀速下滑，探后第一、三次分别用一条、三条相同的橡皮筋做实验，且两次橡皮筋的伸长量相同，若第一次实验中合外力对小车所做的功为W，则第三次实验中合外力对小车所做的功为

．由本实验可得出的结论是：

．参考答案：3W；合外力对物体做的功等于物体动能的变化．【考点】探究功与速度变化的关系．【分析】解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项．其中平衡摩擦力的原因以及做法在实验中应当清楚．【解答】解：小车受重力，支持力，摩擦力和橡皮筋的拉力，正确平衡好摩擦力进行实验后，合外力的功就等于橡皮筋拉力所做的功；因为是相同橡皮筋做实验，且两次橡皮筋的伸长相同，故三条时橡皮筋做得功应试一条时的三倍；由本实验可得出的结论是：合外力对物体做的功等于物体动能的变化．故答案为：3W；合外力对物体做的功等于物体动能的变化．13.质量为0.2kg的物体以24m/s的初速度竖直上抛，由于空气阻力，经2s达到最高点，设物体运动中所受的空气阻力大小不变，g=10m/s2，则物体上升的高度为

，物体从最高点落回抛出点的时间为

．参考答案：24m，s．【考点】竖直上抛运动．【分析】物体上升到最高点做匀减速运动，根据平均速度公式即可求得最大高度；先求出阻力的大小，根据牛顿第二定律求出向下运动时的加速度，再根据位移时间公式求解最高点落回抛出点所用的时间．【解答】解：物体上升到最高点做匀减速运动，则：h=t=×2=24m；物体向上运动时有：a1===12m/s2解得：f=0.4N；当物体向下运动时有：a2==8m/s2所以h=a2=24m解得：t2=s故答案为：24m，s．三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.

（6分）如图，一光源位于金属圆筒内部抽线上A点，与筒B端的距离为d，d无法直接测量。另有凸透镜、光屏、米尺及带支架的光具座，现用这些器材测量d。如此，此将圆筒、凸透镜、光屏依次放在光具座支架上，令圆筒轴线与透镜主光轴重合，屏与光源的距离足够远，使得移动透镜时，可在屏上两次出现光源的象。将圆筒及光屏位置固定，由光路的可逆性可知，第一次成象的象距等于第二次成象的物距，然后进行以下的测量：________________________用测得的物理量可得d=____________________。（应说明各符号所代表的物理量）参考答案：答案：移动透镜，当屏幕上得到光源程序清晰的象时，测量象距v；继续移动透镜，当屏上得到光源的另一个清晰的象时，测量端面B与透镜的距离l。d=v-l（6分，完全答对给6分，否则不给分，如果测量方法与参考答案不同，但结果正确，同样给分。）15.某实验小组利用如图10所示的实验装置来验证机械能守恒定律。已知重锤质量m=1.00kg，当地的重力加速度g＝9.80m/s2。（1）实验小组选出一条纸带如图11所示，其中O点为打点计时器打下的第一个点，A、B、C为三个计数点，在计数点A和B、B和C之间还各有一个点，测得h1=12.01cm，h2=19.15cm，h3=27.86cm，打点计时器通以50Hz的交流电。根据以上数据算出：当打点计时器打到B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了_______J；此时重锤的动能比开始下落时增加了________J，根据计算结果可以知道该实验小组在做实验时出现的问题可能是____________________________________________。（计算结果保留三位有效数字）②在图11所示的纸带基础上，某同学又选取了多个计数点，并测出了各计数点到第一个点O的距离h，算出了各计数点对应的速度v，以h为横轴，以为纵轴画出的图线应是图12中的_________，图线的斜率表示_________________。参考答案：①1.88（2分），1.96（2分），该实验小组做实验时先释放了纸带，然后再合上打点计时器的电键（2分）②D（2分），重力加速度g的实验测量值（2分，写重力加速度g的也给这2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.14．（参考分值18分）如图甲所示，光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面上，两导轨间距L＝0.30m．导轨电阻忽略不计，其间连接有固定电阻R＝0.40Ω.导轨上停放一质量m＝0.10kg、电阻r＝0.20Ω的金属杆ab，整个装置处于磁感应强度B＝0.50T的匀强磁场中，磁场方向竖直向下．用一外力F沿水平方向拉金属杆ab，使之由静止开始运动，电压传感器可将R两端的电压U即时采集并输入电脑，获得电压U随时间t变化的关系如图乙所示．（1）利用上述条件证明金属杆做匀加速直线运动，并计算加速度的大小；（2）求第2s末外力F的瞬时功率；（3）如果水平外力从静止开始拉动杆2s所做的功W＝0.35J,求金属杆上产生的焦耳热．参考答案：（1）设路端电压为U，金属杆的运动速度为v，则感应电动势E＝BLv （1分）通过电阻R的电流I＝ （1分）电阻R两端的电压U＝IR＝

（1分）由图乙可得U＝kt，k＝0.10V/s

（1分）解得v＝t （1分）因为速度与时间成正比,所以金属杆做匀加速运动，加速度a＝＝1.0m/s2 （1分）（用其他方法证明也可以）（2）在2s末，速度v2＝at＝2.0m/s，

（1分）电动势E＝BLv2

（1分）通过金属杆的电流I＝ （1分）金属杆受安培力F安＝BIL＝

（1分）解得F安＝7.5×10－2N设2s末外力大小为F2，由牛顿第二定律F2－F安＝ma （1分）解得F2＝1.75×10－1N （1分）故2s末时F的瞬时功率P＝F2v2＝0.35W

（1分）（3）设回路产生的焦耳热为Q，由能量守恒定律W＝Q＋mv22 （2分）解得Q＝0.15J电阻R与金属