山东省烟台市海阳第九中学2021年高三物理下学期期末试题含解析

山东省烟台市海阳第九中学2021年高三物理下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.(双选).如图所示，做匀速直线运动的小车A通过一根绕过定滑轮的长绳吊起一重物B，设重物和小车速度的大小分别为vB、vA，则A.vA>vBB.vA<vBC.绳的拉力大于B的重力D.绳的拉力等于B的重力参考答案：AC2.（多选题）如图所示，两个倾角相同的滑竿上分别套有A、B两个质量均为m圆环，两个圆环上分别用细线悬吊两个质量均为M的物体C、D，当它们都沿滑竿向下滑动并保持相对静止时，A的悬线与杆垂直，B的悬线竖直向下．下列结论正确的是（）A．A环受滑竿的作用力大小为（m+M）gcosθB．B环受到的摩擦力f=mgsinθC．C球的加速度a=gsinθD．D受悬线的拉力T=Mg参考答案：ACD【考点】牛顿第二定律；力的合成与分解的运用．【分析】由C球的运动情况结合曲线运动的条件得到C环受力情况并求解出加速度，然后对A环受力分析并求解A环受滑竿的作用力大小；由D球的运动情况结合曲线运动的条件得到D环受力情况并求解出加速度．【解答】解：A、C、C球做直线运动，对其受力分析，如图由牛顿第二定律，得到：Mgsinθ=Ma

①细线拉力为：T=Mgcosθ

②再对A环受力分析，如下图根据牛顿定律，有mgsinθ﹣f=ma

③N=mgcosθ+T

④由①②③④解得：f=0N=（M+m）gcosθ故A正确，C正确；B、D、对D球受力分析，受重力和拉力，由于做直线运动，合力与速度在一条直线上，故合力为零，物体做匀速运动，细线拉力等于Mg；再对B求受力分析，如图，受重力、拉力、支持力，由于做匀速运动，合力为零，故必有向后的摩擦力；根据平衡条件，有（M+m）gsinθ=fN=（M+m）cosθ故B错误，D正确；故选ACD．3.（多选）最近我国连续发射了多颗“北斗一号”导航定位卫星，预示着我国通讯技术的不断提高。该卫星处于地球的同步轨道，假设其离地高度为h，地球半径为R，地面附近重力加速度为g，则有（

） A．该卫星运行周期为24h

B．该卫星所在处的重力加速度是 C．该卫星周期与近地卫星周期之比是

D．该卫星运动动能是参考答案：ABD4.如图所示，物体沿弧形轨道滑到足够长的粗糙水平传送带上，传送带以图示方向匀速运转，则传送带对物体做功的情况可能是A．始终不做功B．先做正功，后做负功C．先做负功，后不做功D．先做正功，后不做功参考答案：ACD5.（单选）下列说法正确的是（） A． 牛顿在研究第一定律时利用了理想实验法 B． 开普勒认为，在高山上水平抛出一物体，只要速度足够大就不会再落在地球上 C． 卡文迪许测出了静电力常量 D． 法拉第首先引入电场线和磁感线，极大地促进了他对电磁现象的研究参考答案：考点： 物理学史．分析： 根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即可．解答： 解：A、在实验的基础上进行科学推理是研究物理问题的一种方法，通常称之为理想实验法或科学推理法，如伽利略采用了这种方法，故A错误；B、牛顿认为，在高山上水平抛出一物体，只要速度足够大就不会再落在地球上，故B错误；C、卡文迪许测出了万有引力常量，故C错误；D、法拉第首先引入电场线和磁感线，极大地促进了他对电磁现象的研究，故D正确；故选：D．点评： 本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.用如图甲所示的电路测量一节蓄电池的电动势和内电阻．蓄电池的电动势约为2V，内电阻很小．除蓄电池、开关、导线外可供使用的实验器材还有：A．电压表（量程3V）；B．电流表（量程0.6A）；C．电流表（量程3A）；D．定值电阻R0（阻值4Ω，额定功率4W）；E．滑动变阻器R（阻值范围0﹣20Ω，额定电流1A）（1）电流表应选

；（填器材前的字母代号）．（2）根据实验数据作出U﹣I图象（如图乙所示），则蓄电池的电动势E=

V，内阻r=

Ω．

参考答案：（1）B；（2）2.10；0.2．【考点】测定电源的电动势和内阻．【分析】（1）由题意可确定出电路中的电流范围，为了保证电路的安全和准确，电流表应略大于最大电流；（2）由电路及闭合电路欧姆定律可得出函数关系，结合数学知识可得出电源的电动势和内电阻．【解答】解：（1）由题意可知，电源的电动势约为2V，保护电阻为4Ω，故电路中最大电流约为=0.5A，故电流表只能选B；（2）由电路利用闭合电路欧姆定律可知：U=E﹣I（R0+r）则由数学知识可得，图象与纵坐标的交点为电源电动势，故E=2.10V；而图象的斜率表示保护电阻与内电阻之和，故r+R0==4.2Ω解得：r=0.2Ω；故答案为：（1）B；（2）2.10；0.2．7.海尔-波普彗星轨道是长轴非常大的椭圆，近日点到太阳中心的距离为0.914天文单位（1天文单位等于地日间的平均距离），则其近日点速率的上限与地球公转（轨道可视为圆周）速率之比约为（保留2位有效数字）

。参考答案：1.5．（5分）8.如图所示，某车沿水平方向高速行驶，车厢中央的光源发出一个闪光，闪光照到了车厢的前、后壁，则地面上的观察者认为该闪光________(填“先到达前壁”“先到达后壁”或“同时到达前后壁”)，同时他观察到车厢的长度比静止时变________(填“长”或“短”)了．参考答案：先到达后壁短9.1919年卢瑟福通过如图所示的实验装置，第一次完成了原子核的人工转变，并由此发现______________。图中A为放射源发出的射线，银箔的作用是吸收______________。参考答案：质子，α粒子

10.（5分）从地面上以初速度竖直上抛一物体，相隔时间后又以初速度从地面上竖直上抛另一物体，要使、能在空中相遇，则应满足的条件是

。参考答案：解析：在同一坐标系中作两物体做竖直上抛运动的图像，如图所示。要A、B在空中相遇，必须使两者相对于抛出点的位移相等，即要求图线必须相交，据此可从图中很快看出：物体最早抛出时的临界情形是物体落地时恰好与相遇；物体最迟抛出时的临界情形是物体抛出时恰好与相遇。故要使能在空中相遇，应满足的条件为：。11.如图所示，质量M=2kg均匀矩形木块靠在光滑墙上，A点处有固定光滑转动轴，AB与水平方向夹角30°，CD边长为2m，B、D两点连线与地面平行，一质量m=10kg的小物体若固定在CD边上且位于A点正上方处，则墙对木块的弹力为______________N；若将小物体从C点处静止释放使其沿CD边自由下滑，物体与木块间动摩擦因数为μ=0.2，物体维持匀加速直线运动的时间为______________s。参考答案：，1.0812.水平面上质量为m的滑块A以速度v撞质量为m的静止滑块B，碰撞后A、B的速度方向相同，它们的总动量为___________；如果碰撞后滑块B获得的速度为v0，则碰撞后滑块A的速度为____________。参考答案：mv，v－v0

13.写出钠核(Na)俘获一个粒子后放出一个质子的核反应方程{

}参考答案：由质量数守恒和电荷数守恒可得结果。三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（9分）我国登月的“嫦娥计划”已经启动，2007年10月24日，我国自行研制的探月卫星“嫦娥一号”探测器成功发射。相比较美国宇航员已经多次登陆月球。而言，中国航天还有很多艰难的路要走。若一位物理学家通过电视机观看宇航员登月球的情况，他发现在发射到月球上的一个仪器舱旁边悬挂着一个重物在那里摆动,悬挂重物的绳长跟宇航员的身高相仿,这位物理学家看了看自己的手表，测了一下时间，于是他估测出月球表面上的自由落体加速度。请探究一下,他是怎样估测的?参考答案：据宇航员的身高估测出摆长；测出时间，数出摆动次数，算得摆动周期；据公式,求得月球的重力加速度。解析：据单摆周期公式,只要测出单摆摆长和摆动周期,即可测出月球表面上的自由落体加速度．据宇航员的身高估测出摆长；测出时间，数出摆动次数，算得摆动周期；据公式求得月球的重力加速度。(9分)

15.动画片《光头强》中有一个熊大熊二爱玩的山坡滑草运动，若片中山坡滑草运动中所处山坡可看成倾角θ=30°的斜面，熊大连同滑草装置总质量m=300kg，它从静止开始匀加速下滑，在时间t=5s内沿斜面滑下的位移x=50m．（不计空气阻力，取g=10m/s2）问：（1）熊大连同滑草装置在下滑过程中受到的摩擦力F为多大？（2）滑草装置与草皮之间的动摩擦因数μ为多大（结果保留2位有效数字）？参考答案：（1）熊大连同滑草装置在下滑过程中受到的摩擦力F为300N；（2）滑草装置与草皮之间的动摩擦因数μ为多大为0.12．考点： 牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系．专题： 牛顿运动定律综合专题．分析： （1）根据匀变速直线运动的位移时间公式求出下滑的加速度，对熊大连同滑草装置进行受力分析，根据牛顿第二定律求出下滑过程中的摩擦力．（2）熊大连同滑草装置在垂直于斜面方向合力等于零，求出支持力的大小，根据F=μFN求出滑草装置与草皮之间的动摩擦因数μ．解答： 解：（1）由运动学公式S=，解得：a==4m/s沿斜面方向，由牛顿第二定律得：mgsinθ﹣f=ma

解得：f=300N

（2）在垂直斜面方向上：N﹣mgcosθ=0

又f=μN

联立解得：μ=答：（1）熊大连同滑草装置在下滑过程中受到的摩擦力F为300N；（2）滑草装置与草皮之间的动摩擦因数μ为多大为0.12．点评： 解决本题的关键知道加速度是联系力学和运动学的桥梁，通过加速度可以根据力求运动，也可以根据运动求力．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图，空间存在匀强电场和匀强磁场，电场方向为y轴正方向，磁场方向垂直于xy平面（纸面）向外，电场和磁场都可以随意加上或撤除，重新加上的电场或磁场与撤除前的一样。一带正电荷的粒子从P（x＝0，y＝h）点以一定的速度平行于x轴正向入射。这时若只有磁场，粒子将做半径为R0的圆周运动：若同时存在电场和磁场，粒子恰好做直线运动。现在，只加电场，当粒子从P点运动到x＝R0平面（图中虚线所示）时，立即撤除电场同时加上磁场，粒子继续运动，其轨迹与x轴交于M点，不计重力。求：（1）粒子到达x＝R0平面时速度方向与x轴的夹角以及粒子到x轴的距离；（2）M点的横坐标xM。参考答案：

解析：

（1）做直线运动有：

做圆周运动有：只有电场时，粒子做类平抛，有：

解得：粒子速度大小为：

速度方向与x轴夹角为：

粒子与x轴的距离为：

（2）撤电场加上磁场后，有：

解得：粒子运动轨迹如图所示，圆心C位于与速度v方向垂直的直线上，该直线与x轴和y轴的夹角均为π/4，有几何关系得C点坐标为：

过C作x轴的垂线，在ΔCDM中：

解得：

M点横坐标为：17.如图甲所示为某工厂将生产工件装车的流水线原理示意图。AB段是一光滑曲面，A距离水平段BC的高为H＝1.25m，水平段BC使用水平传送带装置传送工件，已知BC长L＝3m，传送带与工件(可视为质点)间的动摩擦因数为μ＝0.4，皮带轮的半径为R＝0.1m，其上部距车厢底面的高度h＝0.45m。让质量m＝1kg的工件由静止开始从A点下滑，经过B点的拐角处无机械能损失。通过调整皮带轮(不打滑)的转动角速度ω可使工件经C点抛出后落在固定车厢中的不同位置，取g＝10m/s2。求：(1)当皮带轮静止时，工件运动到点C时的速度为多大？(2)皮带轮以ω1＝20rad/s逆时针方向匀速转动，在工件运动到C点的过程中因摩擦而产生的内能是多少？(3)设工件在车厢底部的落点到C点的水平距离为s，在图乙中定量画出s随皮带轮角速度ω变化关系的s－ω图象。(规定皮带轮顺时针方向转动时ω取正值，该问不需要写出计算过程)参考答案：(1)当皮带轮静止时，工件从A到C过程，由动能定理有：(3分)代入数值解得：vC＝1m/s(1分)(2)对工件从A至B过程，由动能定理得：

代入数值解得：vB＝5m/s(1分)当皮带轮以ω1＝20rad/s逆时针方向匀速转动时，工件从B至C的过程中一直做匀减速运动，μmg＝ma(1分)设速度减至vC历时为t，则vB－vC＝at