河南省驻马店市重渠乡第二中学2021年高三物理上学期期末试卷含解析

河南省驻马店市重渠乡第二中学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）车组列车以平均速度v从甲地开到乙地所需的时间为t，该列车以速度v0从甲地出发匀速前进，途中接到紧急停车命令紧急刹车，列车停车后又立即匀加速到v0继续匀速前进，从开始刹车至加速到v0的时间是t0（列车刹车过程与加速过程中的加速度大小相等），若列车仍要在t时间内到达乙地，则动车组列车匀速运动的速度v0应为（

）A．

B．

C．

D．参考答案：C2.一电压表由电流表G与电阻R串联而成，如图所示，若在使用中发现此电压表的读数总比准确值稍大一些，采用下列哪种措施可能加以改进（

）A．在R上串联一比R大得多的电阻B．在R上并联一比R大得多的电阻C．在R上并联一比R小得多的电阻D．在R上串联一比R小得多的电阻参考答案：D3.（1）下列说法正确的是（

）A．根据麦克斯韦的电磁场理论，在变化的电场周围一定产生变化的磁场，在变化的磁场周围一定产生变化电场B.发射电磁波的两个重要条件是采用高频和开放性LC电路C．用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象D．当物体以较小的速度运动时，质量变化十分微小，经典力学理论仍然适用，只有当物体以接近光速运动时，质量变化才明显，故经典力学适用于低速运动，而不适用于高速运动（2）（4分）几名学生进行野外考察，登上一山峰后，他们想粗略测出山顶处的重力加速度。于是他们用细线拴好石块P系在树枝上做成一个简易单摆，如图所示。然后用随身携带的钢卷尺、电子手表进行了测量。同学们首先测出摆长L，然后将石块拉开一个小角度，由静止释放，使石块在竖直平面内摆动，用电子手表测出单摆完成n次全振动所用的时间t。①利用测量数据计算山顶处重力加速度的表达式g=

；②若振动周期测量正确，但由于难以确定石块重心，测量摆长时从悬点一直量到石块下端，所以用这次测量数据计算出来的山顶处重力加速度值比真实值

（选填“偏大”、“偏小”或“相等”）。（3）如图所示，在坐标系的第一象限内有一横截面为四分之一圆周的柱状玻璃体OPQ，OP=OQ=R，一束单色光垂直OP面射入玻璃体，在OP面上的入射点为A，OA=，此单色光通过玻璃体后沿BD方向射出，且与x轴交于D点，OD=，求：该玻璃的折射率是多少？参考答案：(1)BD（2）①4π2n2L/t2；②偏大（每空2分）………共4分（3）（10分）解：①在PQ面上的入射角，

（2分）

由几何关系可得

（2分）折射率

4.（多选）下列说法中正确的是（）A．当分子间作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的增大而增大B．气体压强的大小跟气体分子的平均动能有关，与分子的密集程度无关C．有规则外形的物体是晶体，没有确定的几何外形的物体是非晶体D．由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，液面分子间表现为引力，所以液体表面具有收缩的趋势参考答案：：解：A、当分子间作用力表现为斥力时，随分子间距离的增大分子力做正功，故分子势能减小，故A错误．B、气体压强的大小跟气体分子的平均动能和分子的密集程度有关，故B错误．C、晶体和非晶体的区别是否具有温度的熔点．单晶体具有规则的几何外形，而多晶体和非晶体没有规则的天然外形，注意“天然”二字，故有规则外形的物体是晶体不一定为晶体，故C错误．D、但由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，液面分子间表现为引力，所以液体表面具有收缩的趋势，故D正确．故选：D【解析】5.一定质量的理想气体经过一系列过程，如图所示。下列说法中正确的是

（A）过程中，气体体积增大，压强减小

（B）过程中，气体压强不变，体积增大

（C）过程中，气体压强增大，体积变小

（D）过程中，气体内能增大，体积不变参考答案：答案：AD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.为了探究受到空气阻力时，物体运动速度随时间的变化规律，某同学采用了“加速度与物体质量、物体受力关系”的实验装置(如图所示)．实验时，平衡小车与木板之间的摩擦力后，在小车上安装一薄板，以增大空气对小车运动的阻力．(1)往砝码盘中加入一小砝码，在释放小车________(选填“之前”或“之后”)接通打点计时器的电源，在纸带上打出一系列的点．(2)从纸带上选取若干计数点进行测量，得出各计数点的时间t与速度v的数据如下表：时间t/s00.501.001.502.002.50速度v/(m·s－1)0.120.190.230.260.280.29请根据实验数据作出小车的v－t图象．(3)通过对实验结果的分析，该同学认为：随着运动速度的增加，小车所受的空气阻力将变大．你是否同意他的观点？请根据v－t图象简要阐述理由．参考答案：7.质量M=500t的机车，以恒定的功率从静止出发，经过时间t=5min在水平路面上行驶了s=2.25km，速度达到了最大值vm=54km/h，则机车的功率为3.75×105W，机车运动中受到的平均阻力为2.5×104N．参考答案：考点：功率、平均功率和瞬时功率．专题：功率的计算专题．分析：汽车达到速度最大时做匀速直线运动，牵引力做功为W=Pt，运用动能定理求解机车的功率P．根据匀速直线运动时的速度和功率，由P=Fv求出此时牵引力，即可得到阻力．解答：解：机车的最大速度为vm=54km/h=15m/s．以机车为研究对象，机车从静止出发至达速度最大值过程，根据动能定理得

Pt﹣fx=当机车达到最大速度时P=Fvm=fvm由以上两式得P=3.75×105W机车匀速运动时，阻力为f=F==2.5×104N故答案为：3.75×105；2.5×104点评：本题关键要清楚汽车启动的运动过程和物理量的变化，能够运用动能定理和牛顿第二定律解决问题．8.如图所示，两根细线把两个相同的小球悬于同一点，并使两球在同一水平面内做匀速圆周运动，其中小球1的转动半径较大，则两小球转动的角速度大小关系为ω1

ω2，两根线中拉力大小关系为T1

T2，（填“＞”“＜”或“=”）参考答案：=；＞【考点】物体做曲线运动的条件．【分析】两个小球均做匀速圆周运动，对它们受力分析，找出向心力来源，可先求出角速度．【解答】解：对其中一个小球受力分析，如图，受重力，绳子的拉力，由于小球做匀速圆周运动，故合力提供向心力；将重力与拉力合成，合力指向圆心，由几何关系得合力：F=mgtanθ…①；由向心力公式得：F=mω2r…②设绳子与悬挂点间的高度差为h，由几何关系，得：r=htanθ…③；由①②③三式得：ω=，与绳子的长度和转动半径无关，故二者角速度相等；绳子拉力T=，则T1＞T2；故答案为：=；＞9.如图1－26所示，质量为m、横截面为直角三角形的物块ABC，∠BAC＝α，AB边靠在竖直墙上，F是垂直于斜面AC的推力，现物块静止不动，则摩擦力大小为

。参考答案：10.如图所示，光滑圆弧轨道ABC在C点与水平面相切，所对圆心角小于5°，且，两小球P、Q分别从轨道上的A、B两点由静止释放，P、Q两球到达C点所用的时间分别为、，速率分别为、吨，则，。(填“>”、“<”或“=”)参考答案：11.如图所示，m为在水平传送带上被传送的小物块（可视为质点），A为终端皮带轮，已知皮带轮半径为r，传送带与皮带轮间不会打滑。若物块被水平抛出，则A轮每秒的转数至少是A．

B．

C．

D．参考答案：C12.一个学生在做平抛实验中，只画出了如图所示的一部分曲线，他在曲线上任取水平距离均为△S的三点A、B、C，并测得△S=0.2m，又测出它们竖直之间的距离分别为S1=0.1m、S2=0.2m利用这些数据，这个学生求得物体抛初速度为

m／s，物体到B点的竖直分速度为

m/s，A点离抛出点的高度为

m.（取g=10m／s2）参考答案：2

1.5

0.12513.如图所示，质量分别为m、2m的球A、B，由轻质弹簧相连后再用细线悬挂在正在竖直向上做匀减速运动的电梯内，细线承受的拉力为F，此时突然剪断细线，在绳断的瞬间，弹簧的弹力大小为___________；小球A的加速度大小为_________。参考答案：答案：，g+三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某实验小组利用如图1所示的实验装置测量小滑车和木板之间的动摩擦因数。主要实验步骤如下：i．将带滑轮的长木板固定在水平桌面上，按图连接实验装置，小滑车置于打点计时器附近，牵引端只挂一个钩码。ii．接通电源，由静止释放小滑车，小滑车运动至木板左端附近时制动小滑车，关闭电源，取下纸带，计算出小车匀加速运动时的加速度；iii．依次从小滑车上取下第一个、第二个、第三个……钩码挂在牵引端，重复步骤ii，分别计算小车匀加速运动时的加速度、、……iv．在坐标系中描点，用直线拟合，计算动摩擦因数（m为牵引端钩码总质量，设小滑车及实验中所有钩码的总质量为M）。请回答下列问题：（1）关于实验原理及操作，下列说法正确的是_____。A．实验中必须平衡摩擦力B．滑轮与小滑车间的细绳应与木板平行C．必须保证牵引端钩码的总质量远小于小滑车和车上钩码的总质量D．还需要测得小滑车的质量（2）某条纸带测量数据如图2所示，A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出。量出相邻的计数点之间的距离分别为AB=4.22cm、BC=4.65cm、CD=5.08cm、DE=5.49cm、EF=5.91cm、FG=6.34cm。已知打点计时器的工作频率为50Hz，则小滑车的加速度值为a=m/s2（结果保留2位有效数字）______；（3）测得图线在a轴上的截距为b，已知重力加速度为g，则小滑车与木板间的动摩擦因数表达式为_______。参考答案：

(1).B；

(2).0.42；

(3).；试题分析：(1)根据实验的目的和要求事项分析答题；(2)利用逐差法求得小滑车的加速度；(3)根据牛顿第二定律表示出小车的加速度，即可判断出截距，进而求得摩擦因数。解：(1)A项：该实验的目的是为了测量小滑车与长木板之间的摩擦因数，所以在实验的过程中，不能调整长木板倾斜程度，平衡摩擦力，否则不能测量摩擦因数，故A错误；B项：为了保证钩码的重力提供小滑车的拉力，必须保证绳与木板平行，故B正确；C项：依次从小滑车上取下第一个、第二个、第三个…钩码挂在牵引端，不需要保证引端钩码的总质量远小于小滑车和车上钩码的总质量，故C错误；D项：根据mg=Ma，由于整个过程中保持总质量不变，故无需测量小车的质量，故D错误。(2)AB=4.22cm=0.0422m、BC=4.65cm=0.0465m、CD=5.08cm=0.0508m、DE=5.49cm=0.0549m、EF=5.91cm=0.0591、FG=6.34cm=0.0634m

根据△x=aT2可得；(3)根据mgμ（M-m）g=Ma可知，故-μg=b解得：。【点睛】本题考查了实验注意事项、求动摩擦因数、求加速度，知道实验注意事项、实验原理、应用牛顿第二定律与匀变速直线运动的推论即可正确解题。15.关于验证平行四边形定则的实验，请回答下列问题：(1)在该实验中，合力与分力的概念是一种________的科学思想方法．(2)某同学在做该实验时，弹簧测力计平行于木板如图(a)放置，然后记录力的大小和方向，请你指出这样操作的问题：__________________________________.(3)某同学完成该实验后得到的图形如图(b)所示，图上所画的四个力中，由一个弹簧测力计拉橡皮条得到的力是________．参考答案：(1)等效替代(2)弹簧测力计的轴线与细线套不在同一直线上，导致测量数据不准确(3)F应按照实验要求做好实验，重视实验中的几个注意点．本题中的F′是以F1、F2为邻边所作的平行四边形的对角线，故F是用一个弹簧测力计拉橡皮条得到的力．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图是利用传送带装运煤块的示意图，传送带足够长，煤块与传送带间的动摩擦因数μ=0.4，传送带与运煤车的车厢底板间的竖直高度H=1.8m，与车箱底板中心的水平距离x=1.2m。从传送带左端由静止释放的煤块(可视为质点)沿传送带先做匀加速直线运动，后随传送带一起做匀速运动，最后从右端水平抛出并落在车箱底板中心，取g=10m/s2，求：(1)传送带匀速运动速度υ的大小；(2)煤块沿传送带做匀加速运动的时间t。参考答案：(1)煤块做平抛运动的初速度即为传送带匀速运动的速度υ17.如图所示是一个透明圆柱的横截面，其半径为R，折射率是，AB是一条直径．今有一束平行光沿AB方向射向圆柱体．若一条入射光线经折射后恰经过B点，则这条入射光线到AB的距离是多少？参考答案：解：设光线P经C折射后过B点，光路如图所示．根据折射定律有：n==…①在△OBC中，由几何关系得：α=2β…②由①、②得：2cosβ=…③可得：β=30°，α=60°…④所以CD=Rsin60°=R…⑤答：这条入射光线到AB的距离是R．【考点】光的折射定律．【分析】画出光路图，由折射定律得到入射角与折射角的关系，由几何关系也得到入射角与折射角的关系，即可求出入射角与折射角，再根据几何知识求解这条入射光线到AB的距离．18.如图a所示，水平面内固定有宽L=0.2m的两根光滑平行金属导轨，金属杆ab、cd垂直导轨水平放置，ab阻值R=0.5Ω，cd质量m=0.01kg．匀强磁场垂直于导轨平面，不计金属杆cd和导轨的电阻．若固定cd，用水平力F1=0.04N匀速向左拉动ab时，作出的位移大小-时间图像如图（b）中的①所示；若固定ab，用水平力恒力F2从静止起拉动cd向右，作出的位移大小-时间图像如图（