河北省廊坊市霸州石城中學2021年高三物理上學期期末試卷含解析

河北省廊坊市霸州石城中學2021年高三物理上學期期末試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.小球從某一高度開始做自由落體運動，則在釋放小球的瞬間A．小球的速度和加速度均為零

B．小球的速度為零，加速度不為零C．小球的速度不為零，加速度為零D．小球的速度和加速度均不為零參考答案：

答案：B2.如圖為質量相等的兩個質點A、B在同一直線上運動的v－t圖象，由圖可知(

)

A.在t時刻兩個質點在同一位置；B.在t時刻兩個質點速度相等；C.在0－t時間內質點B比質點A位移大；D.質點B勻加速時的加速度比質點A的大；參考答案：BCD3.2012年4月30日，我國用一枚“長征3號乙”火箭成功發(fā)射兩顆北斗導航衛(wèi)星。若該衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動的半徑為r，地球質量為M，半徑為R，萬有引力常量為G，下列表述正確的是A．衛(wèi)星的向心加速度大小為B．衛(wèi)星的線速度大小為C．若某一衛(wèi)星加速，則其做圓周運動的半徑將會變大D．衛(wèi)星上的物體處于完全失重的狀態(tài)，不受地球的引力作用參考答案：C4.（單選）關于自由落體運動的加速度，正確的是（）

A．重的物體下落的加速度大

B．同一地點，輕、重物體下落的加速度一樣大

C．這個加速度在地球上任何地方都一樣大

D．這個加速度在地球赤道比在地球北極大參考答案：考點：重力加速度．分析：自由落體加速度又叫做重力加速度，是由物體所在的位置決定的，與物體的體積、質量等都無關，隨著地球的緯度的增大，重力加速度的大小也增大，在赤道上時，重力加速度最?。獯穑航猓篈、在地球表面同一地點，物體的重力加速度均相同；故A錯誤；B正確；D、高度及緯度不同，則物體的重力加速度不同；緯度越高，則重力加速度越大；故CD錯誤；故選：B．5.為了測量化工廠的污水排放量，技術人員在排污管末端安裝了流量計(流量Q為單位時間內流過某截面流體的體積)。如圖所示,長方體絕緣管道的長、寬、高分別為a、b、c，左、右兩端開口，所在空間有垂直于前后面、磁感應強度大小為B的勻強磁場，在上、下兩個面的內側固定有金屬板M、N，污水充滿管道從左向右勻速流動，測得M、N間電壓為U，污水流過管道時受到的阻力大小是,k為比例系數(shù)，L為污水沿流速方向的長度，為污水的流速。則A.污水的流量B.金屬板M的電勢不一定高于金屬板N的電勢C.電壓U與污水中離子濃度無關D.左、右兩側管口的壓強差參考答案：CDA、污水的流速：v=U/cB,則流量Q=vbc=Bu/B，A錯誤；B、根據(jù)左手定則，知負離子所受的洛倫茲力方向向下，則向下偏轉，N板帶負電，M板帶正電，則M板的電勢比N板電勢高，B錯誤；C、最終離子在電場力和洛倫茲力作用下平衡,有：，解得：U=vBc，與離子濃度無關，C正確；D、污水的流速：v=U/cB，污水流過該裝置時受到阻力：，為使污水勻速通過該裝置,左、右兩側管口應施加的壓力差等于污水流過該裝置時受到阻力，，，D正確。故選CD?！久麕燑c睛】根據(jù)左手定則判斷洛倫茲力的方向，從而得出正負離子的偏轉方向，確定出上下表面電勢的高低．最終離子在電場力和洛倫茲力作用下處于平衡，根據(jù)平衡求出兩極板間的電壓，在壓力和阻力作用下處于平衡，求出流量的大小。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.圖為一小球做平拋運動時閃光照片的一部分，圖中背景是邊長5cm的小方格。問閃光的頻率是

Hz；小球經過B點時的速度大小是

m/s。（重力加速度g取10m/s2）參考答案：10

2.57.將一小球從高處水平拋出，最初2s內小球動能EK隨時間t變化的圖線如圖所示，不計空氣阻力，重力加速度g=10m/s2。根據(jù)圖象信息可知，小球的質量為

▲

kg，小球的初速度為

▲

m/s，最初2s內重力對小球做功的平均功率為

▲

W。參考答案：0.125kg

m/s

12.5W

8.兩小孩在冰面上乘坐“碰碰車”相向運動。A車總質量為50kg，以2m/s的速度向右運動；B車總質量為70kg，以3m/s的速度向左運動；碰撞后，A以1.5m/s的速度向左運動，則B的速度大小為___________m/s，方向向___________（選填“左”或“右”）參考答案：0.5；左9.13．在平直的公路上，自行車與同方向行駛的汽車同時經過A點。自行車做勻速運動，速度為6m/s．汽車做初速度為10m/s(此即為汽車過A點的速度)、加速度大小為0.5m/s2的勻減速運動．則自行車追上汽車所需時間為

s，自行車追上汽車時，汽車的速度大小為

m/s，自行車追上汽車前，它們的最大距離是

m。參考答案：16；2；1610.如圖所示，平行板電容器充電后，b板與靜電計金屬球連接，a板、靜電計外殼均接地，靜電計的指針偏轉開一定角度．若減小兩極板a、b間的距離，同時在兩極板間插入電介質，則靜電計指針的偏轉角度會

（填變大、變小或不變）參考答案：變小11.有人設想了一種靜電場：電場的方向都垂直于紙面并指向紙里，電場強度的大小自左向右逐漸增大，如圖所示。這種分布的靜電場是否可能存在？試述理由。

參考答案：這種分布的靜電場不可能存在.因為靜電場是保守場，電荷沿任意閉合路徑一周電場力做的功等于0，但在這種電場中，電荷可以沿某一閉合路徑移動一周而電場力做功不為0．（5分）12.如圖所示，將一定質量的氣體密封在燒瓶內，燒瓶通過細玻璃管與注射器和裝有水銀的U形管連接，最初豎直放置的U形管兩臂中的水銀柱等高，燒瓶中氣體體積為400ml，現(xiàn)用注射器緩慢向燒瓶中注水，穩(wěn)定后兩臂中水銀面的高度差為25cm，已知大氣壓強為75cmHg柱，不計玻璃管中氣體的體積，環(huán)境溫度不變，求：

①共向玻璃管中注入了多大體積的水？

②此過程中氣體____（填“吸熱”或“放熱”），氣體的內能

（填“增大”、“減小”或“不變”）參考答案：見解析13.如圖（a）為驗證牛頓第二定律的實驗裝置示意圖.①平衡小車所受的阻力的操作：取下

，把木板不帶滑輪的一端墊高；接通打點計時器電源，輕推小車，讓小車拖著紙帶運動．如果打出的紙帶如圖（b）所示，則應

（減小或增大）木板的傾角，反復調節(jié)，直到紙帶上打出的點跡

為止．②圖（c）為研究“在外力一定的條件下，物體的加速度與其質量的關系”時所得的實驗圖象，橫坐標m為小車上砝碼的質量．設圖中直線的斜率為k，在縱軸上的截距為b，若牛頓定律成立，則小車受到的拉力為___________，小車的質量為___________．

參考答案：①砝碼（2分）（答沙桶或其他都不給分）

減?。?分）間隔相等（均勻）②（2分）

（2分）

解析：設小車的質量為，則有，變形得,所以圖象的斜率為，所以作用力，圖象的截距為，所以.三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（5分）在做《驗證力的平行四邊形定則》實驗時，所需的器材除了木板、白紙、細線、刻度尺和圖釘外，還應有的器材是

。

A．天平

B．橡皮條

C．打點計時器

D．彈簧秤參考答案：

BD15.兩位同學在實驗室利用如圖（a）所示的電路測定定值電阻R0、電源的電動勢E和內電r，調節(jié)滑動變阻器的滑動觸頭P向某一方向移動時，一個同學記錄了電流表A和電壓表V1的測量數(shù)據(jù)，另一同學記錄的是電流表A和電壓表V2的測量數(shù)據(jù)．并根據(jù)數(shù)據(jù)描繪了如圖（b）所示的兩條U—I直線．回答下列問題：⑴根據(jù)兩位同學描繪的直線，可知圖線

(填“甲”或“乙”)是根據(jù)電壓表V1和電流表A的數(shù)據(jù)所描繪的。⑵圖象中兩直線的交點表示（

）A．滑動變阻器的滑動頭P滑到了最右端

B．在本電路中該電源的輸出功率最大

C．定值電阻R0上消耗的功率為0.5W

D．在本電路中該電源的效率達到最大值⑶根據(jù)圖（b），可以求出定值電阻R0=

Ω，電源電動勢E=

V，內電阻r=

Ω．參考答案：（1）甲

（2）BC

(3)2.0

1.50

1.0四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，傾角θ=37°的斜面上有一個質量m=3.5kg的小物體。用大小F=5N的水平拉力從靜止起拉動物體，t=后，經過位移S=5m到達斜面底端。（sin37°=0.6，cos37°=0.8）（1）物體的加速度a（2）物體與斜面的動摩擦因數(shù)μ（3）改變水平外力F的大小，使小物體以最短時間沿斜面到達斜面底端，求最短時間。參考答案：(1)）s=at2

a=10/7=1.43m/s2(2)以物體為研究對象有Fcosθ+mgsinθ－f=maf=μNN=mgcosθ－Fsinθ整理得：4+21－μ（28－3）=5μ=0.8(3)根據(jù)（2）中列式可知，外力增大引起加速度增大，外力增大引起彈力減小，為了保證物塊不脫離斜面，外力最大值出現(xiàn)在彈力為零時。以物體為研究對象有

mg/sinθ=maa=g/sinθ=50/3=16.7m/s2s=at2

t=s=0.77s17.如圖甲所示，在真空中，有一邊長為a的正方形區(qū)域內存在勻強磁場，磁場方向垂直紙面向外．在磁場右側有一對平行金屬板M和N，兩板間距及板長均為b，板間的中心線O1O2與正方形的中心O在同一直線上．有一電荷量為q、質量為m的帶正電的粒子以速度v0從正方形的底邊中點P沿PO方向進入磁場，從正方形右側O1點水平飛出磁場時，立即給M、N兩板加上如圖乙所示的交變電壓，最后粒子剛好以平行于M板的速度從M板的邊緣飛出．(不計粒子所受到的重力、兩板正對面之間為勻強電場，邊緣電場不計)（1）求磁場的磁感應強度B．（2）求交變電壓的周期T和電壓U0的表達式（用題目中的已知量）．（3）若在M、N兩板加上如圖乙所示的交變電壓經過T/4后，該粒子剛好從O1點水平飛入M、N兩板間，最終從O2點水平射出，且粒子在板間運動時間正好等于Ｔ，求粒子在兩板間運動過程中，離M板的最小距離．參考答案：見解析（1）(4分)粒子自a點進入磁場，從O1點水平飛出磁場，則其運動的軌道半徑為a/2．由qv0B＝m，

(2分)解得：B＝．

(2分)（2）（8分）粒子自O1點進入電場后恰好從M板的邊緣平行極板飛出，設運動時間為t，根據(jù)類平拋運動規(guī)律有：b＝v0t（1分）＝2n·()2

(2分)又t＝nT(n＝1,2,3…)

（1分）解得：T＝(n＝1,2,3…)

(2分)U0＝(n＝1,2,3…)．

(2分)（3）當MN板加上電壓后時，粒子距離M板最近。

（2分）d=

（4分）18.如圖33所示，在質量為mB=30kg的車廂B內緊靠右壁，放一質量mA=20kg的小物體A（可視為質點），對車廂B施加一水平向右的恒力F，且F=120N，使之從靜止開始運動。測得車廂B在最初t=2.0s內移動s=5.0m,且這段時間內小物塊未與車廂壁發(fā)生過碰撞。車廂與地面間的摩擦忽略不計。（1）計算B在2.