1、遼寧省鞍山市第三十一高級中學2021年高三物理期末試題含解析一、 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. 下列描述的運動中，有可能的是()A速度變化的方向為正，加速度的方向為負B物體的加速度增大，速度反而越來越小C速度越來越大，加速度越來越小D加速度既不與速度同向，也不與速度反向參考答案：BCD2. （單選題）放在水平地面上的一物塊，受到方向不變的水平推力F的作用，F(xiàn)的大小與時間t的關(guān)系和物塊速度v與時間t 的關(guān)系如圖所示。取重力加速度g10m/s2。由此兩圖線可以求得物塊的質(zhì)量m和物塊與地面之間的動摩擦因數(shù)分別為 ( ) Am1kg，0.2 Bm1.5kg

2、，Cm0.5kg，0.2 Dm0.5kg，0.4參考答案：D3. （單選題）一輛汽車正在水平公路上轉(zhuǎn)彎，沿曲線由M向N行駛，速度逐漸減小。下列四個圖中畫出的汽車所受合力F的方向可能正確的是（ ）參考答案：D4. 如圖所示，A、B、C、D是真空中一正四面體的四個頂點。現(xiàn)在在A、B兩點分別固定電量為+q、-q的兩個點電荷，則關(guān)于C、D兩點的場強和電勢，下列說法正確的是 AC、D兩點的場強不同，電勢相同 BC、D兩點的場強相同，電勢不同 CC、D兩點的場強、電勢均不同 DC、D兩點的場強、電勢均相同參考答案：A5. 圖甲為一列簡諧橫波在某一時刻的波形圖,圖乙為質(zhì)點P以此時刻為計時起點的振動圖象.從該

3、時刻起A經(jīng)過0.35 s時,質(zhì)點Q距平衡位置的距離小于質(zhì)點P距 平衡位置的距離B經(jīng)過0.25 s時,質(zhì)點Q的加速度大于質(zhì)點P的加速度C經(jīng)過0.15 s,波沿x軸的正方向傳播了3 mD經(jīng)過0.1 s時,質(zhì)點Q的運動方向沿y軸正方向參考答案：AC二、 填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6. 已知繞中心天體做勻速圓周運動的星體的軌道半徑r，運動周期為T。 (1)若中心天體的半徑為R，則其平均密度=_(2)若星體是在中心天體的表面附近做勻速圓周運動，則其平均密度的表達式=_。參考答案：答案：7. 靜電除塵器示意如右圖所示，其由金屬管A和懸在管中的金屬絲B組成。A和B分別接到高壓電源正極和負極

4、，A、B之間有很強的電場，B附近的氣體分子被電離成為電子和正離子，粉塵吸附電子后被吸附到_（填A或B）上，最后在重力作用下落入下面的漏斗中，排出的煙就成為清潔的了。已知每千克煤粉會吸附n mol電子，每晝夜能除m kg煤粉，設電子電量為e，阿伏加德羅常數(shù)為NA，一晝夜時間為t，則高壓電源的電流強度為_。參考答案：A 2emnNA/t 8. 一課外實驗小組用如圖所示的電路測量某待測電阻Rx的阻值，圖中R0為標準定值電阻（R0=20.0 ）；可視為理想電壓表。S1為單刀開關(guān)，S2位單刀雙擲開關(guān)，E為電源，R為滑動變阻器。采用如下步驟完成實驗：（1）按照實驗原理線路圖（a），將圖（b）中實物連線_；

5、（2）將滑動變阻器滑動端置于適當位置，閉合S1；（3）將開關(guān)S2擲于1端，改變滑動變阻器動端的位置，記下此時電壓表的示數(shù)U1；然后將S2擲于2端，記下此時電壓表的示數(shù)U2；（4）待測電阻阻值的表達式Rx=_（用R0、U1、U2表示）；（5）重復步驟（3），得到如下數(shù)據(jù)：12345U1/V0.250.300.360.400.44U2/V0.861.031.221.361.493.443.433.393.403.39（6）利用上述5次測量所得的平均值，求得Rx=_。（保留1位小數(shù)）參考答案： (1). 如圖所示： (2). (3). 48.2【命題意圖】 本題主要考查電阻測量、歐姆定律、電路連接研

6、及其相關(guān)的知識點。【解題思路】開關(guān)S2擲于1端，由歐姆定律可得通過Rx的電流I=U1/R0，將開關(guān)S2擲于2端，R0和Rx串聯(lián)電路電壓為U2，Rx兩端電壓為U=U2-U1，由歐姆定律可得待測電阻阻值Rx=U/I=R0=（-1）R0。5次測量所得的平均值,（3.44+3.43+3.39+3.40+3.39）=3.41，代入Rx=（-1）R0=（3.41-1）20.0=48.2。9. 某種單色光在真空中的波長為，速度為c，普朗克恒量為h，現(xiàn)將此單色光以入射角i由真空射入水中，折射角為r，則此光在水中的波長為_，每個光子在水中的能量為_。參考答案：；光由真空射入水中，頻率f= 保持不變，每個光子在水

7、中的能量為;光在水中的波長為.10. 在如右圖所示的邏輯電路中，當A端輸入電信號為“1”，B端輸入電信號為“1”時，在C端和D端輸出的電信號分別為_和_。參考答案：0，0 11. 質(zhì)量為m=0.01kg、帶電量為+q=2.0104C的小球由空中A點無初速度自由下落，在t=2s末加上豎直向上、范圍足夠大的勻強電場，再經(jīng)過t=2s小球又回到A點不計空氣阻力，且小球從未落地，則電場強度的大小E為2103N/C，回到A點時動能為8J參考答案：考點：電場強度；動能定理的應用分析：分析小球的運動情況：小球先做自由落體運動，加上勻強電場后小球先向下做勻減速運動，后向上做勻加速運動由運動學公式求出t秒末速度大

8、小，加上電場后小球運動，看成一種勻減速運動，自由落體運動的位移與這個勻減速運動的位移大小相等、方向相反，根據(jù)牛頓第二定律和運動學公式結(jié)合求電場強度，由W=qEd求得電場力做功，即可得到回到A點時動能解答：解：小球先做自由落體運動，后做勻減速運動，兩個過程的位移大小相等、方向相反設電場強度大小為E，加電場后小球的加速度大小為a，取豎直向下方向為正方向，則有：gt2=（vtat2）又v=gt解得a=3g由牛頓第二定律得：a=，聯(lián)立解得，E=2103 N/C則小球回到A點時的速度為：v=vat=2gt=20102m/s=400m/s動能為 Ek=0.014002J=8J故答案為：2103，8點評：本

9、題首先要分析小球的運動過程，采用整體法研究勻減速運動過程，抓住兩個過程之間的聯(lián)系：位移大小相等、方向相反，運用牛頓第二定律、運動學規(guī)律結(jié)合進行研究12. 如圖所示，A、B兩點間電壓為U，所有電阻阻值均為R，當K閉合時，UCD=_ ，當K斷開時，UCD=_。 參考答案：0 U/313. 如圖所示是某原子的能級圖,a、b、c 為原子躍遷所發(fā)出的三種波長的光. 在下列該原子光譜的各選項中,譜線從左向右的波長依次增大,則正確的是 _.參考答案：C三、 簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14. （4分）已知氣泡內(nèi)氣體的密度為1.29kg/，平均摩爾質(zhì)量為0.29kg/mol。阿伏加德羅常數(shù)，

10、取氣體分子的平均直徑為，若氣泡內(nèi)的氣體能完全變?yōu)橐后w，請估算液體體積與原來氣體體積的比值。（結(jié)果保留一位有效數(shù)字）。參考答案：設氣體體積為，液體體積為氣體分子數(shù), (或)則 （或）解得 (都算對) 解析：微觀量的運算，注意從單位制檢查運算結(jié)論，最終結(jié)果只要保證數(shù)量級正確即可。設氣體體積為，液體體積為氣體分子數(shù), (或)則 （或）解得 (都算對) 15. （11分）簡述光的全反射現(xiàn)象及臨界角的定義，并導出折射率為的玻璃對真空的臨界角公式。參考答案：解析：光線從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)時，折射角大于入射角，若入射角增大到某一角度C，使折射角達到，折射光就消失。入射角大于C時只有反射光，這種現(xiàn)象稱為全反

11、射，相應的入射角C叫做臨界角。 光線由折射率為的玻璃到真空，折射定律為： 其中分別為入射角和折射角。當入射角等于臨界角C時，折射角等于，代入式得 四、計算題：本題共3小題，共計47分16. 如圖所示，一內(nèi)壁光滑的細管彎成半徑為R0.4 m的半圓形軌道CD，豎直放置，其內(nèi)徑略大于小球的直徑， 水平軌道與豎直半圓軌道在C點連接完好置于水平軌道上的彈簧左端與豎直墻壁相連，B處為彈簧的自然狀態(tài)將一個質(zhì)量為m0.8 kg的小球放在彈簧的右側(cè)后，用力向左側(cè)推小球而壓縮彈簧至A處，然后將小球由靜止釋放，小球運動到C處后對軌道的壓力為F158 N水平軌道以B處為界，左側(cè)AB段長為x0.3 m，與小球的動摩擦因

12、數(shù)為0.5，右側(cè)BC段光滑g10 m/s2，求：(1)彈簧在壓縮時所儲存的彈性勢能(2)小球運動到軌道最高處D點時對軌道的壓力參考答案：解析：(1)對小球在C處，由牛頓第二定律及向心力公式得F1mgmv1m/s5 m/s從A到B由動能定理得Epmgxmv12Epmv12mgx0.852 J0.50.8100.3 J11.2 J.(2)從C到D由機械能守恒定律得mv122mgRmv22v2 m/s3 m/s由于v22 m/s，所以小球在D處對軌道外壁有壓力小球在D處，由牛頓第二定律及向心力公式得F2mgmF2m(g)0.8(10) N10 N.由牛頓第三定律得小球?qū)壍缐毫?0 N.17. 一

13、個物體0時刻從坐標原點由靜止開始沿方向做勻加速直線運動，速度與坐標的關(guān)系為，求：（1）2s末物體的位置坐標；（2）物體通過區(qū)間所用的時間.參考答案：18. 如下圖所示,MN、PQ為足夠長的光滑平行導軌,間距L=0.5 m.導軌平面與水平面間的夾角=30.NQMN,NQ間連接有一個R=3 的電阻.有一勻強磁場垂直于導軌平面,磁感應強度為B0=1 T.將一根質(zhì)量為m=0.02 kg的金屬棒ab緊靠NQ 放置在導軌上,且與導軌接觸良好,金屬棒的電阻r=2 ,其余部分電阻不計.現(xiàn)由靜止釋放金屬棒,金屬棒沿導軌向下運動過程中始終與NQ平行.當金屬棒滑行至cd處時速度大小開始保持不變,cd距離NQ為s=0.5 m,g=10 m/s2.(1) 求金屬棒達到穩(wěn)定時的速度是多大.(2) 金屬棒從靜止開始到穩(wěn)定速度的過程中,電阻R上產(chǎn)生的熱量是多少?(3) 若將金屬棒滑行至cd處的時刻記作t=0,從此時刻起,讓磁感應強度逐漸減小,可使金屬棒中不產(chǎn)生感應電流,則t=1 s時磁感應強度應為多大?參考答案：(1) 2 m/s(2) 0.006 J. (3) 0.1 T解：(1) 在達到穩(wěn)定速度前,金屬棒的加速度逐漸減小,速度逐漸增大,達到穩(wěn)定速度時,有mgsin =FA,FA=BIL,E=BLv,由以上四式代入數(shù)據(jù)解得v=2m/s.(2)根據(jù)能量關(guān)系有： 電阻R上產(chǎn)生的熱量Q