广东省汕尾市德成学校2020-2021学年高三物理上学期期末试题含解析

广东省汕尾市德成学校2020-2021学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. （多选题）下列说法中正确的是（）
A．晶体一定具有各向异性，非晶体一定具有各向同性
B．内能不同的物体，它们分子热运动的平均动能可能相同
C．液晶既像液体一样具有流动性，又跟某些晶体一样具有光学性质的各向异性
D．随着分子间距离的增大，分子间作用力减小，分子势能也减小
参考答案：
BC
【考点】分子间的相互作用力；* 晶体和非晶体．
【分析】（1）晶体有单晶体和多晶体两种，单晶体各向异性，而多晶体各向同性．物体的内能与温度、体积等因素有关．温度是分子热平均动能的标志．液晶具有各向异性．分子力与分子间距离之间的关系比较复杂，分子间距离增大，分子力不一定减小，分子势能也不一定减小．
【解答】解：A、只有单晶体具有各向异性，而多晶体是各向同性的，故A错误．
B、内能与物体的温度、体积、分子数等因素有关，内能不同，温度可能相同，则分子热运动的平均动能可能相同．故B正确．
C、液晶，即液态晶体，像液体一样具有流动性，具有各向异性．故C正确．
D、随着分子间距离的增大，分子间作用力不一定减小，当分子表现为引力时，分子做负功，分子势能增大．故D错误
故选：BC．
2. 放在水平地面上的一物块，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系和物块速度v与时间t 的关系如图所示。

取重力加速度g＝10m/s2，由此两图线可以求得物块的质量m和物块与地面之间的动摩擦因数μ分别为
A．m＝0.5kg，μ＝0.4 B．m＝1.5kg，μ＝
C．m＝0.5kg，μ＝0.2 D．m＝1kg，μ＝0.2
参考答案：
A
3. （单选题）某颗人造地球卫星离地面的高度是地球半径的倍，那么该卫星运行速度是地球第一宇宙速度的（）
A．倍 B．倍 C．倍 D．倍参考答案：
D
4. （单选）如图所示，离水平地面一定高处水平固定一内壁光滑的圆筒，筒内固定一轻质弹簧，弹簧处于自然长度。

现将一小球从地面以某一初速度斜向上抛出，刚好能水平进入圆筒中，不计空气阻力。

下列说法中正确的是
A．弹簧获得的最大弹性势能等于小球抛出时的动能
B．小球从抛出到将弹簧压缩到最短的过程中小球的机械能守恒
C．小球抛出的初速度大小仅与圆筒离地面的高度有关
D．小球从抛出点运动到圆筒口的时间与小球抛出时的角度无关
参考答案：
D
5. （多选）对下列概念、公式的理解，正确的是
A．根据，电场中某点的电场强度和检验电荷的电荷量q成反比
B．根据，电容器极板上的电荷量每增加1 C，电压增加1 V，则该电容器的电容为1 F C．根据W＝qU，一个电子在电势差为1 V的两点间被电场加速，电场力做功为1 eV
D．根据，若带电荷量为1×10－5 C的正电荷从a点移动到b点，克服电场力做功为1×10－5 J，则a、b两点的电势差为Uab ＝1 V，且a点电势比b点高
参考答案：
BC
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 用图（a）所示的实验装置验证牛顿第二定律。

①某同学通过实验得到如图（b）所示的a—F图象，造成这一结果的原因是：在平衡摩擦力时。

图中a0表示的是时小车的加速度。

②某同学得到如图（c）所示的纸带。

已知打点计时器电源频率为50Hz． A、B、C、D、E、
F、G是纸带上7个连续的点。

= cm。

由此可算出小车的加速度a
= m/s2
（保留两位有效数字）。

参考答案：
①长木板的倾角过大（2
分，能答到这个意思即可）；未挂砂桶（
2分）。

②1.80（2分，填1.8也可）； 5.0m/s2（2分）
7. 用A、B两个弹簧秤拉橡皮条的D端（O端固定），当D端达到E处时，.然后保持A 的读数不变，角由图中所示的值逐渐变小时，要使D端仍在E处，则角_________（选填：增大、保持不变或减小），B弹簧秤的拉力大小。

（选填：增大、保持不变或减小）.
参考答案：
8. 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：
9. 某实验小组拟用甲图所示的装置研究滑块的运动。

实验器材有：滑块、钩码、纸带、毫米刻度尺、带滑轮的木板、漏斗和细线组成的单摆（细线质量不计且不可伸长，装满有色液体后，漏斗和液体质量相差不大）等。

实验前，在控制液体不漏的情况下，从漏斗某次经过最低点时开始计时，测得之后漏斗第100次经过最低点共用时100秒；实验中，让滑块在钩码作用下拖动纸带做匀加速直线运动，同时单摆垂直于纸带运动方向做微小振幅摆动，漏斗漏出的液体在纸带上留下的痕迹记录了漏斗在不同时刻的位置。

①该单摆的周期是s；
②图乙是实验得到的有液体痕迹并进行了数据测量的纸带，根据纸带可求出滑块的加
速度为m/s2；（结果取两位有效数字）
③用该实验装置测量滑块加速度，对实验结果影响最大的因素是。

参考答案：
10. 假设某实验室恰好位于震源的正上方，该实验室中悬挂着一个静止的弹簧振子和一个静止的单摆，弹簧振子的弹簧和小球（球中间有孔）都套在固定的光滑竖直杆上。

某次有感地震中同一震源产生的地震纵波和横波的波长分别为5.0km和2.5km，频率为2.0Hz。

则可观察到_________先开始振动（或摆动），若它开始振动（或摆动）3.0s后，另一装置才开始振动（或摆动），则震源离实验室的距离为________。

参考答案：
(1). 弹簧振子 (2). 30km
【详解】根据可知，纵波的传播速度较横波大，可知纵波先传到实验室，即弹簧振子先振动；
纵波的速度；横波的速度：；则，解得x=30km.
11. 如图所示的气缸中封闭着一定质量的理想气体，活塞和气缸间都导热，活塞与气缸间无摩擦，气缸开口始终向上.在室温为27°时，活塞距气缸底部距离h1=10cm,后将气缸放置在冰水混合物中，则：
①在冰水混合物中，活塞距气缸底部距离h2=？
②此过程中气体内能（填“增大”或“减小”），气体不对外做功，气体将 (填“吸热”或者“放热”) . 参考答案：
①气缸内气体的压强不变，由盖?吕萨克定律可知：（2分）
h2=7.9cm （1分）②减小（1分），放热（1分）
12. 带正电1.0×10-3C的粒子，不计重力,在电场中先后经过A、B两点，飞经A点时动能为10J，飞经B点时动能为4J，则带电粒子从A点到B点过程中电势能增加了______，AB两点电势差为____．
参考答案：
13. 用如图1实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒，m2从高处由静止开始下落，m1上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律，图2给出的是实验中获取的一条纸带；0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点（图2中未标出）．计数点的距离如图2所示，已知m1=50g、m2=150g，则（已知当地重力加速度g=9.8m/s2，结果保留两位有效数字）
（1）在纸带上打下计数点5时的速度v=m/s；
（2）在打点0～5过程中系统动能的增量△E k=J，系统势能的减少量△Eφ=J．由此得出的结论
是．
参考答案：
（1）2.4；（2）0.58；0.59，在误差允许范围内，m1、m2组成系统机械能守恒．
【考点】验证机械能守恒定律．
【分析】（1）匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度，由此可以求出打下计数点5时的速度．
（2）根据物体的初末动能大小可以求出动能的增加量，根据物体重力做功和重力势能之间的关系可以求出系统重力势能的减小量，比较动能增加量和重力势能减小量之间的关系可以得出机械能是否守恒．
【解答】解：（1）由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s，
根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出点5的瞬时速度：
v5=．
（2）在0～5过程中系统动能的增量：
△E K=（m1+m2）v52=×0.2×2.42J≈0.58J．
系统重力势能的减小量为：
△E p=（m2﹣m1）gx=0.1×9.8×（0.384+0.216）J≈0.59J，由此可知在误差允许范围内，m1、m2组成系
统机械能守恒．
故答案为：（1）2.4；（2）0.58；0.59，在误差允许范围内，m1、m2组成系统机械能守恒．
三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. (8分) 如图所示，有四列简谐波同时沿x轴正方向传播，波速分别是 v、2 v、3 v 和 4 v，a、b是x轴上所给定的两点，且ab＝l。

在t时刻a、b两点间四列波的波形分别如图所示，则由该时刻起a
点出现波峰的先后顺序依次是图；频率由高到低的先后顺序依次是图。

参考答案：
BDCA DBCA
15. （选修3-3）（6分）如图所示，用面积为S 的活塞在汽缸内封闭着一定质量的空气，活塞质量为m，在活塞上加一恒定压力F，使活塞下降的最大高度为?h，已知此过程中气体放出的热量为Q，外界大气压强为p0，问此过程中被封闭气体的内能变化了多少？
参考答案：
解析：由热力学第一定律△U=W+Q得
△U=（F+mg+P0S）△h－Q （6分）
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 在水平长直的轨道上，有一长度为L的平板车在外力控制下始终保持速度v0做匀速直线运动。

某时刻将一质量为m的小滑块轻放到车面的中点，滑块与车面间的动摩擦因数为μ，此时调节外力，使平板车仍做速度为v0的匀速直线运动。

(1)若滑块最终停在小车上，滑块和车之间因为摩擦产生的内能为多少？（结果用m，v0表示）
(2)已知滑块与车面间动摩擦因数μ=0.2，滑块质量m=1kg，车长L=2m，车速v0=4m/s，取g=10m/s2，当滑块放到车面中点的同时对该滑块施加一个与车运动方向相同的恒力F，要保证滑块不能从车的左端掉下，恒力F大小应该满足什么条件？
参考答案：
（1）（2）
解：根据牛顿第二定律，滑块相对车滑动时的加速度
滑块相对车滑动的时间：
滑块相对车滑动的距离
滑块与车摩擦产生的内能
由上述各式解得（与动摩擦因数无关的定值）
（2）设恒力F取最小值为，滑块加速度为，此时滑块恰好达到车的左端，则：
滑块运动到车左端的时间
由几何关系有：
由牛顿定律有：
联立可以得到：，
则恒力F大小应该满足条件是：。

17. 如图，一定质量的理想气体从状态A经等压过程变化到状态B，已知气体压强P=2.0×105Pa，此过程中气体吸收的热量Q=2.8×102J，求：
①该气体在状态A时的体积；
②该气体从状态A到状态B过程中内能的增量。

参考答案：
① 由得(2分)
② 对外做功W=80J ，ΔU= Q－W=2×102J
18. 一定质量的理想气体从状态A变化到状态B再变化到状态C，其状态变化过程的p-V图象如图所示。

已知该气体在状态A时的温度为27℃。

则：
①该气体在状态B．C时的温度分别为多少℃？
②该气体从状态A到状态C的过程中是吸热，还是放热？传递的
热量是多少？参考答案：。