广东省佛山市艺术高级中学2021年高三物理上学期期末试题含解析.docx

广东省佛山市艺术高级中学2021年高三物理上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. 小李用功率为1000W 的微波炉加热一杯250mL的牛奶，牛奶从室温加热到口感适宜的温度大概需要吸收3.0104J的能量．已知此微波炉将电能转化为微波辐射的效率为75%，微波辐射转化为牛奶内能的效率也为75%，则加热这杯牛奶的适宜时间约为（　　）A．3 分钟 B．2 分钟 C．1 分钟 D．半分钟参考答案：C【考点】电功、电功率．【分析】根据电能转化为微波的效率以及微波转化为内能的效率可明确牛奶最终获得的能量，根据吸收的大约能量即可求得所需要的时间．【解答】解：牛奶从室温加热到口感适宜的温度大概需要吸收3.0104J的能量，根据功能关系可知：Q=Pt75%80%代入数据可得：3.0104J=75%80%1000t解得：t=50s，即适宜时间约为1min，故C正确，ABD错误．故选：C．2. 两颗人造卫星A、B绕地球做圆周运动，周期之比为TA∶TB＝1∶8，则轨道半径之比和运动速率之比分别为( )A．RA∶RB＝4∶1， vA∶vB＝1∶2 B．RA∶RB＝4∶1， vA∶vB＝2∶1C．RA∶RB＝1∶4， vA∶vB＝1∶2 D．RA∶RB＝1∶4， vA∶vB＝2∶1参考答案：D3. （多选题）小球P和Q用不可伸长的轻绳悬挂在天花板上，P的质量与Q的质量之比为2：1，连接P、Q两球的绳长之比为1：2，将两球拉起，使两绳均被水平拉直，如图所示，将两球由静止释放，不计空气阻力．在各自轨迹的最低点时（　　）A．两球运动至悬点正下方时速度之比为1：2B．两球运动至悬点正下方时向心力之比为5：4C．两球运动至悬点正下方时绳中拉力之比为2：1D．两球运动至悬点正下方时向心加速度之比为1：1参考答案：CD【考点】向心力；线速度、角速度和周期、转速．【分析】从静止释放至最低点，由机械能守恒列式，可知最低点的速度；在最低点由牛顿第二定律可得绳子的拉力和向心加速度．【解答】解：A、对任意一球，设绳子长度为L．小球从静止释放至最低点，由机械能守恒得：mgL=mv2，解得：v=，v∝，则得，P球、Q球的速度比为1：，故A错误．B、向心力=2mg，P的质量与Q的质量之比为2：1，则两球运动至悬点正下方时向心力之比为2：1．故B错误．C、在最低点，拉力和重力的合力提供向心力，由牛顿第二定律得：F﹣mg=，解得，F=3mg，与L无关，与m成正比，所以P球、Q球所受绳的拉力比为2：1，故C正确．D、在最低点小球的向心加速度 a向==2g，与L无关，所以P球、Q球的向心加速度比为1：1，故D正确．故选：CD4. （单选) PM2.5是指大气中直径的悬浮细颗粒物，PM2. 5悬浮在空中做无规则运动，与较大的颗粒物相比，在大气中的停留时间更长，很难自然沉降到地面。

关于 PM2. 5的说法中错误的是＿＿＿（填选项前的字母） A.气温越高，PM2. 5的运动越激烈 B. PM2. 5在空气中的运动属于分子热运动 C.周围大量分子对PM2. 5碰撞的不平衡使其在空中做无规则运动 D.倡导低碳生活、减少化石燃料的使用，能有效减小PM2. 5在空气中的浓度参考答案：B5. （多选）我国发射了一颗探测卫星，发射时先将卫星发射至距地面50km的近地圆轨道1上，然后变轨到近地点高50km，远地点高1500km的椭圆轨道2上，最后由轨道2进入半径为7900km的圆轨道3，已知地球表面的重力加速度g=10m/s2，忽略空气阻力，则以下说法正确的是（　　）　A．在轨道2运行的速率不可能大于7.9km/s　B．卫星在轨道2上从远地点向近地点运动的过程中速度增大，机械能增大　C．由轨道2变为轨道3需要在远地点点火加速　D．仅利用以上数据，可以求出卫星在轨道3上的动能参考答案：考点：万有引力定律及其应用．专题：万有引力定律的应用专题．分析：在1圆轨道变轨到2椭圆轨道的过程中，需要加速做离心运动，速度可能大于7.9km/s．卫星在轨道2上从远地点向近地点运动的过程中机械能守恒．由轨道2变为轨道3需要在远地点点火加速做离心运动．不知道卫星的质量，无法计算动能．解答：解：A、第一宇宙速度是理论上的最大环绕速度，实际卫星绕地球圆周运动的速度都小于这个值；在1圆轨道变轨到2椭圆轨道的过程中，需要加速，所以速率可能大于7.9km/s，故A错误；B、卫星在轨道2上从远地点向近地点运动的过程中只有万有引力（或者说重力）做功，所以机械能不变，故B错误；C、轨道3是远地轨道，所以由轨道2变为轨道3需要在远地点点火加速做离心运动，故C正确；D、不知道卫星的质量，所以不能求出在轨道3上的动能，故D错误．故选：C．点评：本题关键明确卫星在圆轨道运行时，万有引力提供向心力，卫星的运动过程中只有重力做功，机械能守恒．二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 如图所示, 某实验小组同学利用DIS实验装置研究支架上力的分解. A、B为两个相同的双向力传感器, 该型号传感器在受到拉力时读数为正, 受到压力时读数为负. A连接质量不计的细绳, 可沿固定的板做圆弧形移动. B固定不动, 通过光滑铰链连接长0.3 m的杆. 将细绳连接在杆右端O点构成支架（O点为支架的圆心）. 保持杆在水平方向, 按如下步骤操作①测量绳子与水平杆的夹角∠AOB＝θ②对两个传感器进行调零③用另一根绳在O点悬挂一个钩码, 记录两个传感器的读数④取下钩码, 移动传感器A改变θ角重复上述实验步骤, 得到表格.F11.0010.580…1.002…F2－0.868－0.291…0.865…θ3060…150…(1)根据表格, A传感器对应的是表中力________(选填“F1”或“F2”). 钩码质量为________kg(保留1位有效数字)(2)本实验中多次对传感器进行调零, 对此操作说明正确的是(　　)A．因为事先忘记调零 B．何时调零对实验结果没有影响C．为了消除横杆自身重力对结果的影响 D．可以完全消除实验的误差参考答案：(1)F1　0.05　(2)C7. 如图为氢原子的能级图，大量处于n=5激发态的氢原子跃迁时，可能发出 个能量不同的光子，其中频率最大的光子能量为 eV，若用此光照射到逸出功为3.06 eV的光电管上，则加在该光电管上的反向遏止电压为 V。

参考答案：10, 13.06, 108. 在点电荷电场中的A点分别由静止释放质子和α粒子，从A运动到B的过程中，电场力对质子和α粒子的冲量之比为 参考答案： 答案：：4 9. 某实验小组设计了如图甲所示的实验装置，通过改变重物的质量，利用计算机可得滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系图线，如图乙所示滑块和位移传感器发射部分的总质量m= kg；滑块和轨道间的动摩擦因数μ= 重力加速度g取10m／s2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力）参考答案：0.5 0.210. 如图，真空中有两根绝缘细棒，处于竖直平面内，棒与竖直方向夹角为α，棒上各穿一个质量为 m的小球，球可沿棒无摩擦的下滑，两球都带+Q的电量，现让两小球从同一高度由静止开始下滑，当两球相距为 时速度最大参考答案： 11. )如图所示，是一列沿x轴负方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图，已知波的传播速度v=2m/s，则振动的周期为 s，x=1.0m处质点的振动方向沿 (填 “y轴正方向”或 “y轴负方向”)，x=2.0m处的质点在0—1.5s内通过的路程为 cm． 参考答案：12. 飞镖是一种喜闻乐见的体育活动飞镖靶上共标有10环，其中第10环的半径为1cm，第9环的半径为2cm……以此类推，靶的半径为10cm。

记成绩的方法是：当飞镖击中第n环与第n+1环之间区域则记为n环某人站在离靶5m的位置，将飞镖对准靶心以水平速度v投出，当v<________m/s（小数点后保留2位）时，飞镖将不能击中靶，即脱靶；当v=60m/s时，成绩应为______环不计空气阻力，g取10m/s2）参考答案：35.36，713. 半径为R的水平圆盘绕过圆心O的竖直轴匀速转动，A为圆盘边缘上一点，在O的正上方有一个可视为质点的小球以初速度v水平抛出时，半径OA方向恰好与v的方向相同，如图所示，若小球与圆盘只碰一次，且落在A点，重力加速度为g，则小球抛出时距O的高度h=　　，圆盘转动的角速度大小ω=　（n=1、2、3…）　．参考答案：考点：匀速圆周运动；平抛运动．专题：匀速圆周运动专题．分析：小球做平抛运动，小球在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向做自由落体运动，根据水平位移求出运动的时间，根据竖直方向求出高度．圆盘转动的时间和小球平抛运动的时间相等，在这段时间内，圆盘转动n圈．解答：解：小球做平抛运动，小球在水平方向上做匀速直线运动，则运动的时间t=，竖直方向做自由落体运动，则h=根据ωt=2nπ得：（n=1、2、3…）故答案为：；（n=1、2、3…）．点评：解决本题的关键知道平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，以及知道圆盘转动的周期性．三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. （4分）读出游标卡尺和螺旋测微器的读数：图⑴读数为__________mm．图⑵读数为__________mm．参考答案： 答案：54.5 1.20015. 若用主尺的最小分度是1mm，游标上有20个小的等分刻度的游标卡尺测量某一器件的长度时，显示如图所示，则该游标卡尺的读数为　103.10　mm．参考答案：： 解：游标卡尺的主尺读数为103mm，游标尺上第2个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为20.05mm=0.10mm，所以最终读数为：103mm+0.10mm=103.10mm．故答案为：103.10四、计算题：本题共3小题，共计47分16. 如图所示，竖直放置的导热气缸内，用活塞封闭了一段高的理想气体．现用竖直向上的拉力缓慢提活塞，使活塞到气缸底部的距离变为，此过程中气体吸收热量Q=6J．已知大气压强为(活塞光滑且否计重力，环境温度不变)．求：①气体末状态的压强；②气体对外做的功．参考答案：17. 如图所示，水平放置的平行金属板之间电压大小为U，距离为d，其间还有垂直纸面向里的匀强磁场。

质量为带电量为的带电粒子，以水平速度从平行金属板的正中间射入并做匀速直线运动，然后又垂直射入场强大小为E2 ，方向竖直向上的匀强电场，其边界a、b间的宽为L（该电场竖直方向足够长）电场和磁场都有理想边界，且粒子所受重力不计，求（1）该带电粒子在a、b间运动的加速度大小a；（2）匀强磁场对该带电粒子作用力的大小；（3）该带电粒子到达边界b时的速度大小．参考答案：见解析（1）电场力。