2021年陕西省咸阳市泾阳县泾干镇中学高三物理上学期期末试卷含解析

2021年陕西省咸阳市泾阳县泾干镇中学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.（单选题）伽利略开创了实验研究和逻辑推理相结合探索物理规律的科学方法，利用这种方法伽利略发现的规律有

（

）A.力不是维持物体运动的原因B.物体之间普遍存在相互吸引力C.重物比轻物下落的快

D.物体间的相互作用力总是大小相等，方向相反参考答案：A2.（单选）在力学理论建立的过程中，有许多伟大的科学家做出了贡献。关于科学家和他们的贡献，下列说法正确的是

A．伽利略发现了行星运动的规律

B．卡文迪许通过实验测出了引力常量C．牛顿最早指出力不是维持物体运动的原因

D．亚里士多德对牛顿第一定律的建立做出了贡献参考答案：B3.16．若一气泡从湖底上升到湖面的过程中温度保持不变，，则在此过程中关于气泡中的气体(可视为理想气体)，下列说法正确的是

A.内能不变

B.内能增大

C.向外界放热

D.内能减小参考答案：A4.如下图所示，两虚线之间的空间内存在着正交或平行的匀强电场E和匀强磁场B，有一个带正电小球（电量为+q，质量为m）从正交或平行的电磁复合场上方的某一高度自由落下，那么，带电小球不可能沿直线通过下列哪个电磁复合场（

）参考答案：答案：AB5.上海磁悬浮线路的最大转弯处半径达到8000m，最小转弯处半径也达到1300m，近距离用眼睛看线路几乎是一条直线。一位质量为50kg的乘客坐在以100m/s的速率运行的车厢内，随车驶过半径为2500m的转弯处时，下列说法正确的是

A．乘客可能受到重力、车厢对乘客的支持力和摩擦力

B．乘客一定受到重力、向心力、车厢对乘客的支持力和摩擦力

C．乘客所需向心力的大小为200N

D．乘客受到车厢作用力的大小为200N参考答案：AC根据圆周运动向心力公式得：F向=m=50×N=200N，选项C正确。若轨道水平，则此向心力由车厢对乘客的摩擦力提供，A正确B错误，若轨道倾斜，对人进行受力分析，如图所示：

FN==539N，D错误。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一个质量为m、直径为d、电阻为R的金属圆环，在范围很大的磁场中沿竖直方向下落，磁场的分布情况如图所示，已知磁感应强度竖直方向的分量By的大小只随高度变化，其随高度y变化关系为（此处k为比例常数，且），其中沿圆环轴线的磁场方向始终竖直向上，在下落过程中金属圆环所在的平面始终保持水平，速度越来越大，最终稳定为某一数值，称为收尾速度．俯视观察，圆环中的感应电流方向为（顺时针，逆时针）；圆环收尾速度的大小为．参考答案：顺时针

;7.一根轻绳一端系一小球，另一端固定在O点，制成单摆装置．在O点有一个能测量绳的拉力大小的力传感器．让小球绕O点在竖直平面内做简谐振动，由传感器测出拉力F随时间t的变化图像如图所示，则小球振动的周期为

▲

s，此单摆的摆长为

▲

m（重力加速度g取10m/s2，取π2≈10）．参考答案：4

4

8.某兴趣小组为了测一遥控电动小车的额定功率，进行了如下实验：①用

测出电动小车的质量为0.4kg；②将电动小车、纸带和打点计时器正确安装；③先接通

，再接通

（填“打点计时器”或“电动小车”）；④达到最大速度一段时间后关闭小车电源，待小车静止时再关闭打点计时器（设小车在整个过程中所受阻力恒定）．在上述过程中，打点计时器在纸带上所打的部分点迹如图所示．请你分析纸带数据，回答下列问题：①该电动小车运动的最大速度为

m/s；（保留两位有效数字）

②该电动小车的额定功率为

W．（保留两位有效数字）参考答案：①天平

③打点计时器

电动小车①该电动小车运动的最大速度为

1.5

m/s；②该电动小车的额定功率为

1.2

W．9.一个横截面为矩形、粗细均匀的折射率为n的玻璃棒，被弯成如图所示的半圆形状，其内半径为，玻璃棒横截面宽为。如果一束平行光垂直于玻璃棒水平端面射入，并使之全部从水平端面射出，则与的最小比值为________________。

参考答案：10.一定质量的理想气体由状态A经状态B变化到状态C的p-V图象如图所示．在由状态A变化到状态B的过程中，理想气体的温度

▲

（填“升高”、“降低”或“不变”）．在由状态A变化到状态C的过程中，理想气体吸收的热量

▲

它对外界做的功（填“大于”、“小于”或“等于”）参考答案：升高（2分），等于11.

（3分）原子弹是利用

反应而获得巨大核能，氢弹是利用

反应而获得巨大核能。图所示是国际原子能机构和国际标准化组织公布的新的

标志．参考答案：答案：核裂变

核聚变

辐射警示（每空1分，共3分）12.光照射某金属产生光电效应时，实验测得光电子最大初动能与照射光频率的图象如图所示，其中图线与横轴交点坐标为ν0，则该金属的逸出功为

．用一束波长范围为λ1～λ2，且λ1＜λ2的光照射该金属时产生光电效应，则光电子的最大初动能为

．已知普朗克常量为h，光在真空中传播速度为C．参考答案：hν0，．【考点】爱因斯坦光电效应方程．【分析】根据光电效应方程Ekm=hv﹣W0和eUC=EKm得出遏止电压Uc与入射光频率v的关系式，从而进行判断．【解答】解：当遏止电压为零时，最大初动能为零，则入射光的能量等于逸出功，所以W0=hv0．从图象上可知，逸出功W0=hv0．根据光电效应方程，Ekm=hv﹣W0=hv0．用一束波长范围为λ1～λ2，且λ1＜λ2的光照射该金属时产生光电效应，入射光的最小波长为λ1，即频率最大，那么产生的光电子的最大初动能为Ekm=，故答案为：hν0，．13.如图所示，A、B两物体通过一根跨过定滑轮的轻绳相连放在水平面上。现物体A以v1的速度向右运动，当绳被拉成如图与水平夹角分别为、时，物体B的速度ｖ2=参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（11分）在验证碰撞中动量守恒的实验中，所验证的是从斜槽某一位置滚下的小球A在斜槽的水平出口处与静止于支架的小球B发生对心碰撞时动量守恒，A、B两球半径都为r且已知．根据小球下落高度相同，飞行时间相等，运用等效替代的思想，我们可以用小球的__________________________代替其速度．

（1）若小球A的质量为m1，小球B的质量为m2，则质量大小关系必须满足m1________m2．（填“大于”、“等于”或“小于”）（2）如图所示，O是重垂线所指的位置，O′是B球的球心竖直投影位置．M、P、N分别是实验时小球落地点的平均位置．则表示A、B两小球碰撞中动量守恒的表达式是___________________．（3）本实验的误差来源于操作中，如斜槽不够水平，两球球心不在同一水平面上，导致得不到准确的平抛运动和两个小球没有达到水平正碰，入射小球每次滚下没有由静止开始等，都给实验带来误差，请你再列出两处可能使实验产生误差的操作．①

--_________________________________________________________________.②

_________________________________________________________________.参考答案：答案：平抛运动的水平位移（2分）

（1）大于（2分）（2）（3分）（3）①没有多次碰撞，P、M、N各点定位不准确带来了误差，应该多次碰撞落点取平均位置来确定.（2分）②入射球每次滚下没有从斜槽上同一位置由静止开始.（2分）15.利用图中1所示的装置，做“测定重力加速度”的实验中，得到了几条较为理想的纸带．已知每条纸带上每5个点取一个计数点，即两计数点之间的时间间隔为0.1s，依打点先后编为0，1，2，3，4，…．由于不小心，纸带都被撕断了，如图2所示，根据给出的A、B、C、D四段纸带回答：（1）在B、C、D三段纸带中选出从纸带A上撕下的那段应该是

．（填正确答案标号）（2）纸带A上，打点1时重物的速度

m/s（结果保留三位有效数字），实验求得当地的重力加速度大小是

m/s2（结果保留三位有效数字）．（3）已知大庆地区重力加速度大小是9.8m/s2，请你分析测量值和真实值之间产生误差的原因________________________________（一条原因即可）．参考答案：（1）C；（2）3.47，9.00；（3）空气阻力和纸带与限位空之间的摩擦力作用．【考点】测定匀变速直线运动的加速度．【分析】（1）根据在匀变速直线运动中，连续相等时间内的位移差等于常数，可以判断是哪条纸带．（2）根据在匀变速直线运动中，时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打1点时的速度，利用逐差法可以求出物体下落的加速度大小．（3）重物下落过程中不可避免的受到空气阻力或者纸带与限位空之间的摩擦力作用，因此会导致所测的重力加速度小于实际值．【解答】解：（1）由A图可知：s2﹣s1=aT2=9cm，因此s4﹣s2=2aT2=18cm，故纸带C满足条件，即在B、C、D三段纸带中选出从纸带A上撕下的那段应该是C．故选：C．（2）根据匀变速直线运动特点可知：v1===3.47m/s．由逐差法可得：s4﹣s1=3aT2；所以：a===9.00m/s2；（3）重物下落过程中不可避免的受到空气阻力和纸带与限位空之间的摩擦力作用，因此会导致所测的重力加速度小于实际值．故答案为：（1）C；（2）3.47，9.00；（3）空气阻力和纸带与限位空之间的摩擦力作用．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图甲所示，一长木板B放在水平地面上，木板B的右端放置一个小金属块A，在t=0时，同时给A、B初速度，小金属块A和木板B运动的v﹣t图象如图乙所示（细线为A的图象，粗线为B的图象）．以水平向右为正方向．已知A、B的质量相等，A与B及B与地面之间均粗糙且动摩擦因数不相同，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，A始终没有滑离B．取重力加速度g=10/m2．求：（1）A相对于地面向左运动的最大位移xA．（2）A、B分别运动的时间tA、tB．参考答案：解：根据题意，及图象可知：（1）aA==1（m/s2）由图象及比例的知识可知A图象与时间轴交点的坐标是1，且x轴下方三角形的面积即为A向左的最大位移，所以，xA左max=×1×1=0.5（m）．（2）由图可知，AB图象的交点在t=3s时，此时vA=Vb=2（m/s）．之后，两个物体都在做匀减速直线运动，且A的速度大于B的速度根据牛顿第二定律，求各自之后的加速度，对于A，摩擦力的大小不边，方向变化，加速度大小不变a'A=﹣1（m/s2），对于B，地面对它的摩擦力不变，A给它的摩擦力大小不变方向变化，设A与B的摩擦因数为μ1，B与地的摩擦因数为μ2，根据A的加速度可以求出，μ1=0.1再根据图象求出B在3秒前的加速度数值大小为4m/s2，又两物体质量相等有μ1mg+μ2×2mg=maB得出，μ2=0.15．3秒后，对于B有：﹣μ2×2mg+μ1mg=ma'B得出，a'B=﹣2（m/s2），所以，tA=3+=3=5（s）tB=3+=3+=4（s）答：（1）A相对于地面向左运动的最大位移xA是0.5m；（2）A、B分别运动的时间tA为5s，tB为4s．【考点】牛顿运动定律的综合应用；匀变速直线运动的位移与时间的关系．【分析】本题考察运动学规律，牛顿运动定律，以及V﹣t图象：（1）根据V﹣t图象可以直接计算A的加速度，A物块的负位移即为向左的最大位移（2）由图象可得出共同速度的时刻，之后根据AB的加速度不同，分解计算出减速到0的时间，加上开始的时间，即为题目所要求的时间．17.如图所示，一水平传送带长为20m，以2m/s的速度做匀速运动．已知某物体与传送带间的动摩擦因数为0.1，现将该物体由静止轻放到传送带的A端．求物体被传送到另一端B所需的时间．（g取lOm/s2）参考答案：考点：牛顿运动定律的综合应用；匀变速直线运动的速度与时间的关系；匀变速直线运动的位移与时间的关系．专题：万有引力定律在天体运动中的应用专题．分析：物体在摩擦力的作用下加速运动，先根据牛顿第二定律求解出加速度，然后假设一直加速，根据运动学公式求出加速的位移，再判断物体有没有到达B端，发现没有到达B端，接下来物体做匀速运动直到B端，分两个匀加速和匀速两个过程，分别求出这两个过程的时间即可．解答：解：物体在传送带上做匀加速直线运动的加速度a=μg=1m/s2；物体做匀加速直线运动的时间t1==2s；匀加速直线运动的位移x1=at12=×1×4m=2m；则物体做匀速直线运动的位移x2=L﹣x1=20m﹣2m=18m；匀速运动的时间t2==9s；故滑块从A到B的总时间为t=t1+t2=2s+9s=11s；答：求物体被传送到另一端B所需的时间为11s．点评：解决本题的关键搞清物体在传送带上的运动规律，运用牛顿第二定律和运动学公式进行求解．18.（20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=0.3m。导轨电阻忽略不计，其间连接有固定电阻R=0.4Ω。导轨上停放一质量m=0.1kg、电阻