江西省九江市瑞昌横立山中学2021年高三物理期末试卷含解析

江西省九江市瑞昌横立山中学2021年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.（多选）如图所示，小车的质量为M，人的质量为m，人用恒力F拉绳，若人与车保持相对静止，且地面为光滑的，又不计滑轮与绳的质量，则车对人的摩擦力可能是（）A．0B．F，方向向右C．F，方向向左D．F，方向向右参考答案：解：整体的加速度a=，方向水平向左．隔离对人分析，人在水平方向上受拉力、摩擦力，根据牛顿第二定律有：设摩擦力方向水平向右．F﹣f=ma，解得f=F﹣ma=．若M=m，摩擦力为零．若M＞m，摩擦力方向向右，大小为．若M＜m，摩擦力方向向左，大小为．故A、C、D正确，B错误．故选ACD．2.如图甲、乙所示，是一辆质量为的无人售票车在和末两个时刻的照片，当时，汽车刚启动。图丙是车内横杆上悬挂的拉手环稳定时经放大后的图像（图中），若将汽车的运动视为匀加速直线运动，根据上述信息，可以估算出的物理量有

图甲

图乙

图丙

．汽车的长度

.末汽车的速度

.内牵引力对汽车所做的功.末汽车牵引力的瞬时功率参考答案：AB3.（多选题）一个物体做初速度为零的匀变速直线运动，比较它在开始运动后第1s内、第2s内、第3s内的运动，下列说法中正确的是（）A．经历的位移大小之比是1：4：9B．中间时刻的速度之比是1：3：5C．最大速度之比是1：2：3D．平均速度之比是1：2：3参考答案：BC【考点】匀变速直线运动规律的综合运用．【分析】由于物体做初速度为零的匀变速直线运动，因此可根据位移与时间关系可确定第1s内、第2s内、第3s内位移之比；由速度与时间关系可求出第1s内、第2s内、第3s内平均速度、中间时刻速度之比．【解答】解：A、由公式，得第1s内、前2s内、前3s内位移之比1：4：9，则第1s内、第2s内、第3s内的位移之比1：3：5，故A错误；B、由公式，得第1s内、前2s内、前3s内位移之比1：4：9，则第1s内、第2s内、第3s内的位移之比1：3：5，再由位移与时间的比值表示平均速度，也表示中间时刻速度，由于时间相等，所以中间时刻的速度之比等于各自位移之比，故B正确；C、由公式v=at，得第1s内、第2s内、第3s内的最大速度，就是第1s末、第2s末、第3s末的瞬时速度，即最大速度之比为1：2：3，故C正确；D、由公式，得第1s内、前2s内、前3s内位移之比1：4：9，则第1s内、第2s内、第3s内的位移之比1：3：5，再由位移与时间的比值表示平均速度，由于时间相等，所以平均速度之比为1：3：5，故D错误；故选：BC4.)以下说法中正确的是（

▲

）A．汤姆孙通过实验发现了质子B．贝克勒尔通过实验发现了中子C．卢瑟福通过实验提出了原子的核式结构模型D．查德威克发现了天然发发射现象说明原子具有复杂结构参考答案：）C

5.如图所示，匝数为100匝的矩形线圈abcd处于磁感应强度B=T的水平匀强磁场中，线圈面积S=0.5m2，内阻不计．线圈绕垂直于磁场的轴以角速度ω=10πrad/s匀速转动。线圈通过金属滑环与理想变压器原线圈相连，变压器的副线圈接入一只“12V，12W”灯泡，灯泡正常发光，下列说法中正确的是A．通过灯泡的交变电流的频率是50HzB．变压器原、副线圈匝数之比为l0∶1C．矩形线圈中产生的电动势的最大值为120VD．若将灯泡更换为“12V．24W”且保证其正常发光，需要增大矩形线圈的转速参考答案：B解析：由ω=2πf可得通过灯泡的交变电流的频率是5Hz，选项A错误；矩形线圈在水平匀强磁场中转动产生感应电动势最大值为NBSω=100××0.5×10πV=120V，变压器输入电压为120V，由变压器变压公式可知，变压器原、副线圈匝数之比为l0∶1，选项B正确C错误；若将灯泡更换为“12V．24W”且保证其正常发光，不需要增大矩形线圈的转速，选项D错误。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.某行星绕太阳运动可近似看作匀速圆周运动，已知行星运动的轨道半径为R，周期为T，万有引力恒量为G，则该行星的线速度大小为

；太阳的质量可表示为

。参考答案：

（2分），

7.如图所示，一列沿+x方向传播的简谐横波在t=0时刻刚好传到x=6m处，已知波速v=10m/s，则图中P点开始振动的方向沿

（选填“+y”或“-y”）方向，在x=21m的点在t=

s第二次出现波峰．参考答案：8.某次光电效应实验中，测得某金属的入射光的频率和反向遏制电压Uc的值如表所示．（已知电子的电量为e=1.6×10﹣19C）Uc/V0.5410.6370.7410.8090.878?/1014Hz5.6645.8886.0986.3036.501根据表格中的数据，作出了Uc﹣ν图象，如图所示，则根据图象求出：①这种金属的截止频率为4.27×1014Hz；（保留三位有效数字）②普朗克常量6.3×10﹣34Js．（保留两位有效数字）参考答案：：解：由爱因斯坦光电效应方程：hγ=W+Ek得：hγ=hγc+eUc变形得：Uc=（γ﹣γc）；由题图可知，Uc=0对应的频率即为截止频率γc，得：γc=4.27×1014Hz图线的斜率为：==3.93×10﹣15V?s

代入电子电量计算得：h=6.3×10﹣34J?s故答案为：4.27×1014，6.3×10﹣34．【解析】9.已知地球自转周期为T，同步卫星离地心的高度为R，万有引力恒量为G，则同步卫星绕地球运动的线速度为______

__，地球的质量为___

_____。══════════════════════════════════════

参考答案：，，10.一轻弹簧原长为10cm，把它上端固定，下端悬挂一重为0.5N的钩码，静止时它的长度为12cm，弹簧的劲度系数为

N/m；现有一个带有半径为14cm的光滑圆弧的物块静止放在水平面上，半径OA水平，OB竖直，右图所示；将上述轻弹簧的一端拴在A点，另一端拴着一个小球，发现小球静止在圆弧上的P点，且∠BOP=30°，则小球重为

N。参考答案：（25；）11.如图所示，物理兴趣小组用如图测物块A与桌面间动摩擦因数μ，按图连接好装置，托住A，绳恰绷直．由P点静止释放，B落地后不反弹，最终m停在Q点．测出B下落高度h，和PQ间距离s．已知A．B质量均为m，则μ=

，若考虑定滑轮的转动的动能，测量值____真实值．（选填偏大、不变、偏小）参考答案：；偏大【考点】探究影响摩擦力的大小的因素．【分析】在B下落过程中，对整体受力分析，根据动能定理求得落地的速度，B落地后，对A受力分析，根据动能定理，即可求得摩擦因数；由于在运动过程中有空气阻力，即可判断【解答】解：在B落地瞬间前，在整个过程中根据动能定理可知B落地后，对A有动能定理可知联立解得μ=由于在下落过程中没有考虑空气阻力，故测量值比真实值偏大故答案为：；偏大12.在如图所示电路中，电源电动势E，内阻r，保护电阻R0，滑动变阻器总电阻R，闭合电键S，在滑片P从滑动变阻器的中点滑到b的过程中，通过电流表的电流________，通过滑动变器a端的电流________。(填“变大”、“变小”或“不变”)参考答案：变大，变小13.如图所示，正方形容器处在匀强磁场中，一束电子从a孔垂直射入容器中，其中一部分沿c孔射出，一部分从d孔射出，则从两孔射出的电子速率之比vc:vd=

，从两孔中射出的电子在容器中运动的时间之比tc:td=

。参考答案：

答案：2:1

tc:td=1:2三、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、2v、3v和4v，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

DBCA15.（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.在工厂的流水线上安装有传送带，用传送带传送工件，可大大提高工作效率．如题图所示，传送带与水平面夹角为，其上、下两端点A、B间的距离是3.84m．传送带在电动机的带动下，以4.0m/s顺时针匀速运转．现将质量为10kg的工件（可视为质点）轻放于传送带的A点，已知工件与传送带间的动摩擦因数为，则在传送带将工件从A点传送到B点过程中，g=10m/s2；求：（1）物体放上传送带时的加速度大小？（2）当物体与传送带等速时，传送带立即以8m/s2加速度顺时针匀减速运转，此时物体的摩擦力大小？工件从A点传送到B点的时间？(3)若传送带因故障被卡住，要使静止工件以（1）问的加速度从A点运动到B点，则需对工件提供的最小拉力为多少？参考答案：17.如图甲所示，在倾角为370的粗糙斜面的底端，一质量m=1kg可视为质点的滑块压缩一轻弹簧并锁定，滑块与弹簧不相连。t=0时解除锁定，计算机通过传感器描绘出滑块的速度时间图象如图乙所示，其中oab段为曲线，bc段为直线，在t1=0.1s时滑块已上滑s=0.2m的距离，g取10m/s2。求：（1）物体离开弹簧后在图中bc段对应的加速度a及动摩擦因数μ的大小（2）t2=0.3s和t3=0.4s时滑块的速度v1、v2的大小；（3）锁定时弹簧具有的弹性势能．参考答案：解：（1）由图象可知0.1s物体离开弹簧向上做匀减速运动，加速度的大小

……2分根据牛顿第二定律，有：

……2分解得：

……2分（2）根据速度时间公式，得：t2=0.3s时的速度大小

……2分0.3s后滑块开始下滑，下滑的加速度

……4分t2=0.4s时的速度大小

……2分（3）由功能关系可得：

……4分18.如图所示，一小球从A点以某一水平向右的初速度出发，沿水平直线轨道运动到B点后，进入半径R=10cm的光滑树枝圆形轨道，圆形轨道间不相互重叠，即小球离开圆形轨道后可继续向C点右侧有一壕沟，C、D两点的竖直高度h=0.8cm，水平距离s=1.2cm，水平轨道AB长为L1=1m，BC长为L2=3m．小球与水平轨道间的动摩擦因数u=0.2，重力加速度g=10m/s2，重力加速度g=10m/s2，则：（1）若小球恰能通过圆形轨道的最高点，求小球在A点的初速度？（2）若小球既能通过圆形轨道的最高点，又不能掉进壕沟，求小球在A点的初速度的范围是多少？参考答案：考点： 动能定理的应用；牛顿第二定律；向心力．专题： 动能定理的应用专题．分析： （1）小球恰能通过圆形轨道的最高点，由重力提供向心力，由牛顿第二定律可求出小球经圆形轨道的最高点时的速度．根据动能定理分别研究小球从B点到轨道最高点的过程和A→B过程，联立求解小球在A点的初速度．（2）若小球既能通过圆形轨道的最高点，又不能掉进壕沟，有两种情况：第一种情况：小球停在BC间；第二种情况：小球越过壕沟．若小球恰好停在C点，由动能定理求出小球的初速度．得出第一种情况下小球初速度范围．若小球恰好越过壕沟，由平抛运动知识求出小球经过C点的速度，再由动能定理求出初速度，得到初速度范围．解答： 解：（1）小球恰能通过最高点

①由B到最高点

②由A→B

③解得：在A点的初速度vA=3m/s

④（2）若小球恰好停在