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1、河南省三门峡市外国语高级中学2021届高三物理上学期期中试题一、单选题（共20题；共41分）1.在正负电子对撞机中，一个电子和一个正电子对撞发生湮灭而转化为一对光子设正、负电子的质量在对撞前均为m，对撞前的动能均为E，光在真空中的传播速度为c，普朗克常量为h，则对撞后转化成光子的波长等于（ ）A.B.C.D.2.如图为氢原子能级示意图。已知光子能量在1.63eV3.10eV范围内的是可见光。要使处于第一激发态（n2）的氢原子被激发后可辐射出可见光光子，最少应给氢原子提供的能量为（ ） A.12.09eVB.10.20eVC.1.89eVD.1.51eV3.一物体做匀加速直线运动，从某位置开始通
2、过传感器收集位移和速度等数据信息，然后输入计算机自动生成了物体运动的x-v图象，如图所示.以下说法正确的是（ ） A.物体运动的初速度为1m/sB.物体运动的加速度为2m/s2C.物体速度由2m/s增加到4m/s的过程中，物体的位移大小为1mD.物体速度由2m/s增加到4m/s的过程中，物体的运动时间为2s4.如图所示，R 是一个定值电阻，A、B 为水平正对放置的两块平行金属板，两板间带电微粒 P 处于静止状态，则下列说法正确的是（ ）A.若增大 A、B 两金属板的间距，则有向右的电流通过电阻 RB.若增大 A、B 两金属板的间距，P 将向上运动C.若紧贴 A 板内侧插入一块一定厚度的金属片，
3、P 将向上运动D.若紧贴 B 板内侧插入一块一定厚度的陶瓷片，P 将向上运动5.如图所示，某极地轨道卫星的运行轨道平面通过地球的南北两极，已知该卫星从北纬60的正上方，按图示方向第一次运行到南纬60的正上方时所用时间为1 h，则下列说法正确的是）（ ） A.该卫星与同步卫星的运行半径之比为1:4B.该卫星与同步卫星的运行速度之比为1:2C.该卫星的运行速度一定大于7.9 kmsD.该卫星的机械能一定大于同步卫星的机械能6.如图所示，虚线是用实验方法描绘出的某一静电场的一簇等势线及其电势的值，一带电粒子只在电场力作 用下飞经该电场时，恰能沿图中的实线从 A 点飞到 C 点，则下列判断正确的是（
4、） A.粒子带负电B.粒子在 A 点的电势能大于在 C 点的电势能C.A 点的加速度大于 C 点的加速度D.粒子从 A 点到 B 点电场力所做的功大于从 B 点到 C 点电场力所做的功7.下列说法中正确的是（ ） A.温度高的物体内能不一定大，但分子平均动能一定大B.毛细现象只能发生在浸润的固体和液体之间C.在完全失重的情况下，密闭容器内的气体对器壁没有压强D.水的饱和汽压随温度的升高而增大E.一定量的气体，在压强不变时，分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数随着温度降低而增加8.如图所示，某钢制工件上开有一个楔形凹槽，凹槽的截面是一个直角三角形ABC，CAB=30， ABC=90，ACB=60。
5、在凹槽中放有一个光滑的金属球，当金属球静止时，金属球对凹槽的AB边的压力为F1 ， 对BC边的压力为F2 ， 则 的值为（ ） A.B.C.D.9.如图所示，竖直平面内有一圆周，其圆心为O，直径AB和CD相互垂直，电荷量均为Q的正点电荷放在关于CD对称的圆周上，它们所在半径的夹角为120。下列说法不正确的是（ ） A.点O与点C的场强大小相等B.点C与点D的场强大小之比为 C.一电子从D点由静止释放，运动到C点的过程中，加速度先减小后增大D.将一正电荷沿着圆周从A点经D移至B点的过程中，电场力先做正功后做负功10.如图所示，倾角为的粗糙斜劈放在粗糙水平面上，物体A放在斜面上，轻质细线一端固定在
6、物体A上，另一端绕过滑轮O1、O2固定在C处。轻质滑轮O2下悬挂物体B，定滑轮与物体A间的细线与斜面平行，系统处于静止状态。做以下调整后，系统仍处于静止状态，且调整过程中斜而与物体A位置不变，不计细线与滑轮间摩擦，下列说法正确的是（ ） A.若物体B的质量m增大，斜劈对物体A的摩擦力一定减小B.若物体B的质量m增大，地面对斜劈的摩擦力不变C.若将悬点C上移，斜劈对物体A的摩擦力一定增大D.若将右边的固定杄向左平移一点，地面对斜劈的摩擦力减小11.如图，表面处处同样粗糙的楔形木块abc固定在水平地面上，ab面和bc面与地面的夹角分别为和，且一初速度为v0的小物块沿斜面ab向上运动，经时间t0后到
7、达顶点b时，速度刚好为零；然后让小物块立即从静止开始沿斜面bc下滑在小物块从a运动到c的过程中，可能正确描述其速度大小v与时间t的关系的图象是（ ）A.B.C.D.12.如图甲所示，小物体和轻弹簧均套在竖直光滑的杆上，弹簧下端固定在地面上。让小物体从离地高h处由静止释放，其速度平方v2与离地高度h的关系如图乙所示。其中高度大于0.30m时的图线为直线，其余部分为曲线，忽略空气阻力，弹簧形变在弹性限度内，下列说法正确的是（ ） A.当h0.10m时，物体刚好接触弹簧B.当h0.10m时，物体的加速度大小大于gC.当h0.22m时，物体的加速度大小等于gD.在运动过程中弹簧最大压缩量为0.22m1
8、3.如图所示，轻绳一端系在物体A上，另一端与套在粗糙竖直杆MN上的轻圆环B相连接。用水平力F拉住绳子上的一点O，使物体A及轻圆环B静止在实线所示的位置。现保持力F的方向不变，使物体A缓慢移到虚线所示的位置，这一过程中圆环B保持静止。若杆对环的弹力为FN ， 杆对环的摩檫力为Ff ， OB段绳子的张力为FT ， 则在上述过程中（ ） A.F不变，FN减小B.Ff不变，FT增大C.Ff减小，FN不变D.FN减小，FT减小14.在物理单位制中，下列物理量单位换算正确的是（ ） A.1C=1As-1B.1J=1NmC.1V=1JCD.1Wb=1Tm-215.一杂技演员把三个球依次竖直向上抛出，形成连续
9、的循环他每抛出一个球后，经过一段与刚才抛出的球曾经在手中停留时相等的时间接到下一个球。这样，在总的循环中，便形成有时空中有三个球，有时空中有两个球，而演员手中则有一半时间有一个球，有一半时间没有球设每个球上升的最大高度为1.25m，(g取10m/s2)则每个球在手中停留的时间是( ) A.t=0.25sB.t=0.33sC.t=0.2sD.t=0.1s16.如图所示是一旅行箱，它既可以在地面上推着行走，也可以在地面上拉着行走已知该旅行箱的总质量为15 kg，一旅客用斜向上的拉力拉着旅行箱在水平地面上做匀速运动，若拉力的最小值为90 N，此时拉力与水平方向间的夹角为 ， 重力加速度大小为g10
10、m/s2 ， sin 370.6，旅行箱受到地面的阻力与其受到地面的支持力成正比，比值为 ， 则( ) A.0.5，37B.0.5，53C.0.75，53D.0.75，3717.如图所示是嫦娥五号的飞行轨道示意图，其中弧形轨道为地月转移轨道，轨道I是嫦娥五号绕月运行的圆形轨道。已知轨道I到月球表面的高度为H，月球半径为R，月球表面的重力加速度为g，若忽略月球自转及地球引力影响，则下列说法中正确的是（ ） A.嫦娥五号在轨道III和轨道I上经过Q点时的速率相等B.嫦娥五号在P点被月球捕获后沿轨道III无动力飞行运动到Q点的过程中，月球与嫦娥五号所组成的系统机械能不断增大C.嫦娥五号在轨道I上绕月
11、运行的速度大小为 D.嫦娥五号在从月球表面返回时的发射速度要小于 18.如图所示，在边长为L的正方形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，有一带正电的电荷，从D点以v0的速度沿DB方向射入磁场，恰好从A点射出，已知电荷的质量为m，带电量为q，不计电荷的重力，则下列说法正确的是（ ） A.匀强磁场的磁感应强度为 B.电荷在磁场中运动的时间为 C.若电荷从CD边界射出，随着入射速度的减小，电荷在磁场中运动的时间会减小D.若电荷的入射速度变为2v0 ， 则粒子会从AB中点射出19.如图所示，长L=0.5m的直杆一端可绕固定轴O无摩擦转动，另一端靠在物块B上，B的表面光滑，当B在图示位置被锁定时=37，现
12、解除锁定，控制物块B由静止开始水平向左做a=0.2m/s2的匀加速直线运动，则在t=1s时，直杆端点A的线速度为（ ）A.m/sB.m/sC.m/sD.m/s20.如图甲所示，在升降机的顶部安装了一个能够显示拉力大小的传感器，传感器下方挂上一轻质弹簧，弹簧下端挂一质量为m的小球，若升降机在匀速运行过程中突然停止，并以此时为零时刻，在后面一段时间内传感器显示弹簧弹力F随时间t变化的图象如图乙所示，g为重力加速度，则（ ） A.升降机停止前在向下运动B.0tl 时间内小球处于失重状态，t1t2时间内小球处于超重状态C.t1t3时间内小球向下运动，动能先增大后减小D.t3t4时间内弹簧弹性势能变化量
13、小于小球动能变化量二、填空题（共7题；共14分）21.如图，一列简谐横波沿x轴负方向传播。实线为t=0时的波形图，此时x=3.5m处质点的速度方向沿_(填“y轴正方向”或“y轴负方向”)；虚线为t=0.2s时的波形图，该简谐振动的最大周期为_s；该波的传播最小速度为_m/s。 22.如图，A、B两个线圈置于同一水平桌面上，从上往下看，A线圈通有顺时针方向的电流，则B线圈内的磁场方向为向_（选填“上”或“下”）；当A线圈电流增大时，B线圈会产生_（选填“顺”或“逆”）时针方向的感应电流。 23.质点从静止开始做匀加速直线运动，从开始运动起，通过连续三段位移所用的时间分别为1s、2s、3s，这三段
14、的位移之比应是_ 24.若月球绕地球做匀速圆周运动的向心加速度大小为a，则在月球绕地球运行的轨道处由地球引力产生的加速度为_。若月球表面的重力加速度值和引力常量已知，还需已知_，就能得求月球的质量。 25.某同学在研究性学习中，利用所学的知识解决了如下问题：一轻质弹簧竖直悬挂于某一深度为h30.0cm且开口向下的小筒中（没有外力作用时弹簧的下端位于筒内，用测力计可以同弹簧的下端接触），如图甲所示，若本实验的长度测量工具只能测量露出筒外弹簧的长度 ，现要测出弹簧的原长 和弹簧的劲度系数，该同学通过改变 而测出对应的弹力F，作出F 图象如图乙所示，则弹簧的劲度系数为k_N/m，弹簧的原长 _cm.
15、 26.在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，两位同学绘出的玻璃砖和三个针孔a、b、c的位置相同，且插在c位置的针正好挡住插在a、b位置的针的像，但最后一个针孔的位置不同，分别为d、e两点，如图所示计算折射率时，用_（ 填“d”或“e”）点得到的值较小，用_（ 填“d”或“e”）点得到的值误差较小27.如图，汽缸内高压燃气对活塞产生的推力通过曲柄连杆机构可以将活塞的平动转换为曲轴的转动在此过程中，是把高压气体的_转化为曲轴转动的动能假定该装置各部分的质量和摩擦均可忽略不计，当曲轴处在如图的位置时，为了能对曲轴产生240Nm的转动力矩，汽缸中的高温高压燃气对活塞的推力F=_N三、解答题（共9题；共
16、45分）28.如图所示，某同学设计了一个压力送水装置由ABC三部分组成，A为打气筒，B为压力储水容器，C为细管，通过细管把水送到5m高处，细管的容积忽略不计。k1和k2是单向密闭阀门，k3是放水阀门，打气筒活塞和简壁间不漏气，其容积为 ，储水器总容积为10L，开始储水器内有V1=4L气体，气体压强为p0。已知大气压强为p0=1.0105Pa，水的密度为 ，求： 打气筒第一次打气后储水器内的压强；通过打气筒给储水器打气，打气结束后打开阀门k3 ， 水全部流到5m高处，求打气筒至少打气多少次。29.某同学想了解自己乘坐热气球在不同时刻离地大致的高度，他查阅资料得知低空中某个位置的大气压p与高度H的
17、近似关系是p=p0（10.12H），其中p0为地面大气压，单位为cmHg，H的单位为km他利用热气球中一根带直尺并装有少许水银的一端开口的均匀玻璃管进行观察，发现在地面时水银柱封闭的气柱长度为l0 ， 经过一定时间后水银柱移动了x，如果忽略水银柱产生的压强，假设整个过程温度保持不变求水银柱移动了x时热气球离地的高度；若x=2cm时，对应的高度H= km，那么x=1cm时，对应的高度为多少？ 30.如图所示，光滑的水平轨道AB，与半径为R的半圆形光滑轨道BCD相切于B点，AB水平轨道部分存在水平向右的匀强电场，半圆形光滑轨道在竖直平面内，B为最低点，D为最高点，一质量为m带电量为+q的小球从距B
18、点x=3R的位置在电场力的作用下由静止开始沿AB向右运动并通过最高点，已知E= ，求小球经过半圆形轨道最低点B点时对轨道的压力及其通过D点时速度大小31.设太阳系中某行星半径为R，被厚度也为R的、折射率n= 的均质大气层所包围，如图所示，已知该行星的自转轴和黄道面垂直，试求：在该行星上看到日落时，阳光进入大气层的折射角；若该行星自转周期T=24h，忽略其公转的影响，则该行星上白天的时间为多长？32.如图，在足够长的光滑水平面上，物体A、B、C位于同一直线上，A位于B、C之间。A的质量为m，B、C的质量都为M，三者都处于静止状态，现使A以某一速度向右运动，求m和M之间满足什么条件才能使A只与B、
19、C各发生一次碰撞。设物体间的碰撞都是弹性的。33.静止在匀强磁场中 俘获一个速度 的中子而发生核反应，生成一个 和一个未知粒子 ，若已知 的速度 ，其方向与反应前中子的方向相同，试求： 写出核反应方程式并求X粒子元素符号和x,y求出未知粒子 的速度大小和方向生成的 和未知粒子 在磁场中作圆周运动的周期之比。34.如图所示，在坐标系的第一象限内有一横截面为四分之一圆周的柱状玻璃体OPQ，OP=OQ=R，一束复色光沿MN射入玻璃体，在PQ面上的入射点为N，经玻璃体折射后，有两束单色光e、f分别从OP面上的A点和B点射出，已知NA平行于x轴，且OA= ，OM= R 求该玻璃体对c光的折射率若OB=a
20、、NB=b，请用a、b表示玻璃体对f光的折射率。35.如图甲所示，竖直放置的左端封闭、右端足够长且开口的U形均匀玻璃管中用水银柱封闭一段长为l0=15cm的空气柱，两边管中水银柱长度分别为h1=22.5cm、h2=27.5cm，大气压强p0=75cmHg。 求封闭空气柱的压强（用cmHg表示）；现将U形管缓慢倒转使其开口向下，达到新的平衡，如图乙所示，假设在整个过程中环境的温度不发生变化，试求新平衡状态下空气柱的长度。36.有一内壁光滑的圆管竖直放置，圆管底部封闭，上端开口且足够长，圆管内有两个小球A与B， A的质量为m，B的质量为km，两小球直径略小于管的直径。某时刻当B球向下运动至离圆管底
21、面高度h处时与向上运动的A球发生弹性碰撞，碰后B球向上运动至最大高度又返回到原来高度h处，再次与已经和底面做完弹性碰撞后反弹回来的小球A相碰，如此反复，做周期性运动。问要完成这种反复运动，小球A与B碰前的速度各应是多少？ （重力加速度为g ） 答案解析部分一、单选题1.【答案】 C 2.【答案】 C 3.【答案】 B 4.【答案】 C 5.【答案】 A 6.【答案】 C 7.【答案】 A,D,E 8.【答案】 B 9.【答案】 C 10.【答案】 D 11.【答案】 C 12.【答案】 B 13.【答案】 D 14.【答案】 B 15.【答案】 C 16.【答案】 D 17.【答案】 C 18
22、.【答案】 A 19.【答案】C 20.【答案】 C 二、填空题21.【答案】 轴正方向；0.8；5 22.【答案】 上；顺 23.【答案】1：8：27 24.【答案】 a；月球半径 25.【答案】 200；20 26.【答案】d；e 27.【答案】内能；4000 三、解答题28.【答案】 解：取打气筒内气体和储水器内气体为研究对象，发生等温变化 则： 解得： ；储水器内水即将完全排出前的压强为 ， 气体体积为： 设需要打气筒打 次，以 次所打气体和储水器内开始的气体为研究对象，根据等温变化有： 解得： 次。29.【答案】解：因为忽略水银柱产生的压强，故玻璃管中气柱在地面上时压强为p0 ， 热
23、气球上升H时气柱的压强为p根据玻意耳定律有p0l0S=p（l0+x）S又因为空中某个位置的大气压p与高度H的近似关系是p=p0（10.12H）解得：H= 若x=2cm时，H= km，代入上式可解得：l020cm则x=1cm时，H= km=0.397km答：水银柱移动了x时热气球离地的高度为 ；若x=2cm时，对应的高度H= km，那么x=1cm时，对应的高度为0.397km 30.【答案】解：小球从A运动到B，由动能定理可得：qEx= mvB2解得：vB= 在半圆形轨道最低点：FNmg=m 由牛顿第三定律可知，小球对轨道的压力FN=FN=7mg小球从B点沿半圆形轨道运动到D点，由机械能守恒定律
24、得：mg2R= mvD2 mvB2解得：vD= 答：小球经过半圆形轨道最低点B点时对轨道的压力为7mg，通过D点时速度大小为 31.【答案】解：如图，看到日落时，折射光和行星表面相切，设为B点，则对RtABO，有： sinr= 代入已知条件 BO=R和AO=R+R得：折射角 r=30在A点，由折射定律有=n代入 n= ，得 i=45 如果没有大气层，看到日落时，平行的阳光直射，相切于C点，因大气存在，行星延迟日落对应的自转角度为COB由几何关系可知，COB=ir=15延迟的时间 t= T= T=1h同理，太阳升起时，也会因大气折射提早时间t所以该行星上白天的时间为 +t+t=14h答：在该行星
25、上看到日落时，阳光进入大气层的折射角是30；若该行星自转周期T=24h，忽略其公转的影响，则该行星上白天的时间为14h 32.【答案】 (-2M)mM33.【答案】 解：根据电荷数守恒、质量数守恒得 未知粒子 ，则 中子、未知核和 质量分别为m、3m和4m,未知核的速度为 ，对心正碰，由动量守恒定律得： 解出v2= -1000m/s，方向与 相反根据 得 则 生成的 和未知粒子电量之比为2：1，质量之比为4：3，则在磁场中的周期之比为 34.【答案】 解：连接AN和BN，作出光e、f的光路图如图所示 由几何关系可知，e光在N点折射角为r1 ， 则sinr1= ，得 r1=30 设两光线在N点的
26、入射角为i由于OM= R，由几何知识知，NO=NM，则 i=2r1=60 所以该玻璃体对e光的折射率 设f光的折射角为r2 ， 由正弦定理有： 玻璃体对f光的折射率 解得 35.【答案】 解：p1=p0+(h2-h1) cmHg 代入数据得p1=80cmHg 设试管的横截面积为S，倒转后封闭管中仍有水银，而空气柱长度增加了x ，如图所示,则由玻意耳定律有p1l0S=p2(l0+x)S 而p1= p0+( h2-h1) cmHgp2= p0-( h2+x)-(h1-x) cmHg 代入数据得x1=5cm, x2=15cm 由于x1、x2 均小于h1 ， 故倒转后管中仍有水银，对应的空气柱长度为l1=20cm或l2=30cm36.【答案】 解：设碰时A球与B球的速率分别为vA与vB 为完成反复运动，小球A和B各自碰前与碰后的速率应相等，即小球A碰后速度为-vA ， 小球B碰后速度为-vB ， 以向上为正方向，则有 解得 为完成反复运动，小球A到达底面所需时间t等于小球B到达最高点所需时间t小球A，则有 小球B，则有 联立以上各式可得 ，