2021年山东省滨州市黄山中学高三物理期末试卷带解析

2021年山东省滨州市黄山中学高三物理期末试卷含解析
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）假设在太空中有两个宇宙飞船a、b，它们在围绕地球的同一圆形轨道上同向运行，飞船a在前、b在后，且都安装了喷气发动机，现要想让飞船b尽快追上飞船a并完成对接，对飞船b应采取的措施是
A．沿运动方向向前喷气
B．沿运动方向向后喷气
C．沿运动方向先适当向前喷气、适当时候再向后喷气
D．沿运动方向先适当向后喷气、适当时候再向前喷气
参考答案：
C
2. 在下列几种现象中，所选系统的动量守恒的有
A.运动员将铅球从肩窝开始加速推出，以运动员和铅球为一系统
B.从高空自由落下的重物落在静止于地面上的车厢中，以重物和车厢为一系统
C.光滑水平面上放一斜面，斜面也光滑，一个物体沿斜面滑下，以重物和斜面为一系统
D.原来静止在光滑水平面上的车，从水平方向跳上一个人，人车为一系统
参考答案：
D
3. 如图所示是研究光电效应的电路，阴极K和阳极A是密封在真空玻璃管中的两个电极，K在受到光照时能够发射光电子。

阳极A吸收阴极K发出的光电子，在电路中形成光电流。

如果用单色光a照射阴极K，电流表的指针发生偏转；用单色光b照射光电管阴极K时，电流表的指针不发生偏转。

下列说法正确的是。

（填正确答案标号。

选对1个给2分，选对2个给3分，选对3个给4分。

每选错1个扣2分，最低得0分）
A．a光的波长一定小于b光的波长
B．只增加a光的强度可能使通过电流表的电流增大
C．只增加a光的强度可使逸出的电子最大初动能变大D．阴极材料的逸出功与入射光的频率有关
E．用单色光a照射阴极K，当电源的正负极对调时，电流表的读数可能减为零
参考答案：
ABE
4. （多选）下列说法正确的是
A．气体对外做功，其内能一定减小
B．热量不可能自发地从低温物体传递给高温物体
C．能量耗散说明能量不会凭空产生，但可以凭空消失
D．单晶体具有规则的几何外形，物理性质具有各向异性
参考答案：
BD
5. （单选）据悉，我省女宇航员王亚平搭乘“神舟十号”飞船于2013年6月上旬飞向太空，“神舟十号”发射初始轨道为近地点约200公里、远地点约330公里的椭圆轨道，升空后再和目标飞行器“天宫一号”对接，并对其进行短暂的有人照管试验，交会对接轨道为距地约343公里的近圆轨道。

假设“神舟十号”飞船发射升空后，先后经历了多次变轨·调整到处于“天宫一号”目标飞行器后方约52km处，并与“天宫一号”处于同一离地面高度相同的圆形轨道上，最后与“天宫一号”实施对接，完成浪漫的“太空之吻”。

忽略它们之间的万有引力，则
A．“神舟十号”与“天宫一号”受到地球吸引力的大小相等
B．“神舟十号”由初始椭圆轨道变为最终的圆形轨道时周期变长
C．“天宫一号”的速度比地球同步卫星速度小
D．对接前，“神舟十号”欲追上“天宫一号”，必须在同一轨道上点火加速
参考答案：
B
二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 倾角为＝30°的斜面体放在水平地面上，一个重为G 的球在水平力F 的作用下，静止在光滑斜面上，则水平力F 的大小为 ；若将力F 从水平方向逆时针转过某一角度
后，仍保持F 的大小，且小球和斜面也仍旧保持静止，则此时水平地面对斜面体的摩擦力f ＝[番茄花园23]。

参考答案：
7. 质量为
100kg 的小船静止在水面上，船两端有质量40kg 的甲和质量60kg 的乙，当甲、乙同时以3m/s 的速率向左、向右跳入水中后，小船的速度大小为 m/s ，方向是 。

参考答案：
0.6 向左
8. 质量为2吨的打桩机的气锤，从5 m 高处白由落下与地面接触0.2 s 后完全静止下来，空气阻力不计、g 取10 m/s2，则在此过程中地面受到气锤的平均打击力为___________N 。

参考答案：
9. （选修3-3）（6分）蒸汽机、内燃机等热机以及电冰箱工作时都利用了气体状态变化来实现能量的转移和转化，我们把这些气体称为工质．某热机经过一个循环后，工质从高温热源吸热Q 1，对外做功W ，又对低温热源放热Q 2，工质完全回复初始状态，内能没有变化．根据热力学第一定律，在工质的一个循环中，Q 1、Q 2、W 三者之间满足的关系是 ．热机的效率不
可能达到100%，从能量转换的角度，说明 能不能完全转化为 能．
参考答案：
答案：
（2分） 内 （2分） 机械（2分）
10. 一物体在水平面上做匀变速直线运动，其位移与时间的关系为：（m ），
则物体的初速度为
，物体的加速度为。

参考答案：
答案：24 -12
11. 在质量为M 的电动机飞轮上，固定着一个质量为m 的重物，重物到轴的距离为R ，如图所示，为了使电动机不从地面上跳起，电动机飞轮转动的最大角速度不能超过 __________ 。

参考答案：
12. 如图所示，在点电荷+Q 的电场中有A 、B 两点，将两正电荷a 和b ，其中他们的质量4ma=mb ，电量2qa=qb ，分别从A 点由静止释放到达B 点时，它们的速度大小之比为
．
参考答案：
解：对ab 从A 到B 得过程中分别运用动能定理得：
①
②
又因为质量4ma=mb ，电量2qa=q b ，
由解得：=
故答案为：
：1
13. 某同学利用双缝干涉实验装置测定某一光的波长，已知双缝间距为d ，双缝到屏的距离为L ，将测
量头的分划板中心刻线与某一亮条纹的中心对齐，并将该条纹记为第一亮条纹，其示数如图7所示，此时的示数x1= mm 。

然后转动测量头，使分划板中心刻线与第n 亮条纹的中心对齐，测出第n 亮条纹示数为x2。

由以上数据可求得该光的波长表达式λ= （用给出的字母符号表示）。

参考答案：
0.776mm，
三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 一在隧道中行驶的汽车A以的速度向东做匀速直线运动，发现前方相距处、以的速度同向运动的汽车B正开始匀减速刹车，其刹车的加速度大小,从此刻开始计时，若汽车A不采取刹车措施，汽车B刹车直到静止后保持不动，求：（1）汽车A追上汽车B前，A、B两汽车间的最远距离；
（2）汽车A恰好追上汽车B需要的时间．
参考答案：
（1）16m（2）8s
(1)当A、B两汽车速度相等时，两车间的距离最远，即
v＝v B－at＝v A得t＝＝3 s
此时汽车A的位移x A＝v A t＝12 m ；
汽车B位移x B＝v B t－at2＝21 m
A、B两汽车间的最远距离Δx m＝x B＋x0－x A＝16 m
(2)汽车B从开始减速直到静止经历的时间t1＝＝5 s
运动的位移x′B＝＝25 m
汽车A在t1时间内运动的位移x′A＝v A t1＝20 m
此时相距Δx＝x′B＋x0－x′A＝12 m
汽车A需要再运动的时间t2＝＝3 s
故汽车A追上汽车B所用时间t＝t1＋t2＝8 s
15. 2004年1月25日，继“勇气”号之后，“机遇”号火星探测器再次成功登陆火星．人类为了探测距离地球大约3.0×105km的月球，也发射了一种类似四轮小车的月球探测器．它能够在自动导航系统的控制下行走，且每隔10s向地球发射一次信号，探测器上还装着两个相同的减速器(其中一只是备用的)，这种减速器可提供的最大加速度为5m/s2，某次探测器的自动导航系统出现故障，从而使探测器只能匀速前进而不再避开障碍物．此时地球上的科学家只能对探测器进行人工遥控操作．下表为控制中心的显示屏上的数据：
已知控制中心的信号发射和接收设备工作速度极快．科学家每次分析数据并输入命令至少需要3s.问：
(1)经过数据分析，你认为减速器是否执行了命令？
(2)假如你是控制中心的工作人员，采取怎样的措施？加速度满足什么条件？请计算说明．
参考答案：
(1)未执行命令(2)立即输入命令，启动另一个备用减速器，加速度a>1m/s2，便可使探测器不与障碍物相碰．
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 一个半径R为0.6m的光滑半圆细环竖直放置并固定在水平桌面上，O为圆心，A为半圆环左边最低点，C为半圆环最高点。

环上套有一个质量为1kg的小球甲，甲可以沿着细环轨道在竖直平面内做圆周运动。

在水平桌面上方固定了B、D两个定滑轮，定滑轮的大小不计，与半圆环在同一竖直平面内，它们距离桌面的高度均为h=0.8m，滑轮B恰好在O点的正上方。

现通过两个定滑轮用一根不可以伸长的细线将小球甲与一个质量为2kg的物体乙连在一起。

一开始，用手托住物体乙，使小球甲处于A点，细线伸直，当乙由静止释放后。

（1）甲运动到C点时的速度大小是多少？
（2）甲、乙速度相等时，甲距离水平桌面的高度是多少？
（3）甲、乙速度相等时，它们的速度大小是多少？(结果可以用根式表示)
参考答案：
(1)
甲运动到C点时,乙的速度为零
（5分）
(2)当连接甲球的细线与圆环相切时，甲、乙速度相等，此时甲球到达A＇点，离开桌面的距离为d
（5分）
（3）由机械能守恒可得
（5分）17. 质量m＝2kg的物体静止在水平地面上，用F=18N的水平力拉物体，在开始的2s内物体发生了10m位移，此后撤去力F，求：
⑴ 撤去力F时物体的速度；
⑵ 撤去力F后物体运动的最大位移．
参考答案：
解：由运动学公式：（1分）
（1分）
解得：v=10m/s （2分）
⑵由牛顿第二定律：F－f＝
ma（1分）
撤去拉力F后，物体在摩擦力作用下继续滑行，加速度为a′
－f＝ma′（1分）
物体继续滑行位移
=12.5m （2分）18. 如图所示，质量为M的厚壁塑料管B内有一个质量为m的小塑料球A，塑料球A
的直径略小于塑
料管B的内径，且M ≥m；A和B之间有一根极短的轻弹簧，轻弹簧与A、B不连接。

将此装置从B
下端离地板的高度H处由静止释放，B触地后在极短时间内反弹，且其速度大小不变，接着A脱离B 竖直上升，而B恰好停留在地板上。

不计空气阻力及A与B内壁的摩擦。

求：（1）塑料球A上升的高度
（2）弹簧中能达到的最大弹性势能
参考答案：
A和B一起自由下落H，处于完全失重状态，轻弹簧处于原长，A和B一起下落，满足机械能守恒：
……2分
解得……1分
B自地面原速反弹后，A和B组成的系统动量守恒，以向上为矢量正方向，有：
①若M=m，有：
……2分
解得v1=0 ……1分
在此条件下，A和B的初动能完全转化成弹簧的弹性势能，有：
……1分
弹簧弹开A和B，B静止在地面，A竖直上升，弹性势能转化为A的重力势能，有：
……1分
解得A上升的高度……1分
②若M>m，有：
……2分
解得A上升的初速度……1分
可得A上升的高度为……1分
在A离开弹簧之前的某一时刻，A和B的速度大小相等时，弹簧的弹性势能最大，有：
……1分
从A开始压缩弹簧到A和B速度相等，满足机械能守恒，有：
……1分ks5u
解得……1分
综上所述：①若M=m，A上升的高度；
弹簧能达到的最大弹性势能。

②若M>m，A上升的高度为；
弹簧能达到的最大弹性势能。

综上所述部分正确再给……2分。