江西省吉安市永新和川中学2021年高三物理期末试卷含解析

江西省吉安市永新和川中学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.（多选题）如图所示，A、B两物体的质量分别为2m和m，静止叠放在水平地面上．A、B间的动摩擦因数为μ，B与地面间的动摩擦因数为μ．最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g．现对A施加一水平拉力F，则（）A．当F＜2μmg时，A、B都相对地面静止B．当F=μmg时，A的加速度为μgC．当F＞3μmg时，A相对B滑动D．无论F为何值，B的加速度不会超过μg参考答案：BCD【考点】牛顿第二定律；物体的弹性和弹力．【分析】根据A、B之间的最大静摩擦力，隔离对B分析求出整体的临界加速度，通过牛顿第二定律求出A、B不发生相对滑动时的最大拉力．然后通过整体法隔离法逐项分析．【解答】解：AB之间的最大静摩擦力为：fmax=μmAg=2μmg，B与地面间的最大静摩擦力为：f′max=μ（mA+mB）g=1.5μmg，A、当1.5μmg＜F＜2μmg时，f′max＜F＜fmax，AB之间不会发生相对滑动，由于拉力大于B与地面间的最大静摩擦力；故AB与地面间发生相对滑动；故A错误；B、当F=μmg时，若A与B仍然没有相对运动，则：又：F﹣f′max=（mA+mB）a1所以：此时A与B之间的摩擦力f，则：mAa1=F﹣f所以：f=＜fmax，可知假设成立，A的加速度为μg．故B正确；C、当F=3μmg时，若A与B仍然没有相对运动，则：F﹣f′max=3μmg﹣1.5μmg=1.5μmg又：F﹣f′max=（mA+mB）a2所以：a2=0.5μg此时A与B之间的摩擦力f′，则：mAa2=F﹣f′所以：f′=2μmg=fmax所以当F＞3μmg时，A相对B滑动．故C正确；D、当A与B之间的摩擦力最大时，B的加速度最大，此时B沿水平方向受到两个摩擦力的作用，又牛顿第二定律得：mBa3=fmax﹣f′max=2μmg﹣1.5μmg=0.5μmg所以：a3=0.5μg即无论F为何值，B的加速度不会超过μg．故D正确．故选：BCD2.一质点在x轴上运动，初速度v0>0，加速度a>0，则

A．质点某一秒末的速度一定比前一秒末的速度大2a

B．质点某一秒末的速度一定比前一秒初的速度大a

C．当a减小至零的过程中，速度的变化减小为零，末速度仍然为v0

D．当a减小至零时，位置的变化最快参考答案：D3.（单选）如图所示，矩形线圈处于匀强磁场中，当磁场分别按图（1）图（2）两种方式变化时，t0时间内线圈产生的电能及通过线圈某一截面的电量分别用W1、W2、q1、q2表示，则下列关系式正确的是A．W1=W2

q1=q2

B．W1>W2

q1=q2C．W1<W2

q1<q2

D．W1>W2

q1>q2参考答案：A4.（单选）如图所示，a、b两条曲线为汽车a、b在同一条平直公路上速度﹣时间图象，已知a、b曲线关于他们两交点的连线对称，且在t2时刻两车相遇，下列说法正确的是（）A．在t1﹣t2这段时间内，两车位移等大B．在t1﹣t2这段时间内的相同时刻，a车与b车加速度大小相等C．t1时刻两车也相遇D．t1时刻a车在前，b车在后参考答案：考点：向心力．专题：匀速圆周运动专题．分析：根据速度时间图线判断汽车的运动规律，通过图线与时间轴围成的面积表示位移判断哪个汽车在前．通过图线的斜率判断加速度的变化．解答：解：A、在t2时刻，两车相遇，在t1﹣t2时间内，a图线与时间轴围成的面积大，则a的位移大，可知t1时刻，b车在前，a车在后．故A、C、D错误．B、图线切线的斜率表示加速度，由图象可知，在t1﹣t2这段时间内的相同时刻，a车与b车加速度大小相等．故B正确．故选：B．点评：解决本题的关键知道速度时间图线的物理意义，知道图线与时间轴围成的面积表示位移，图线的切线斜率表示瞬时加速度．5.如图所示，理想降压变压器原、副线圈分别接有相同的白炽灯，电源电压为U,b灯两端电压为，不考虑温度变化对白炽灯电阻的影响，下列说法正确的是A.原副线圈匝数比为3:2B.原副线圈匝数比为2:1C.a、b两灯的电功率之比为4:9D.a、b两灯的电功率之比为1：4参考答案：BD【详解】AB．设灯泡电阻为，根据变压器电压电流与匝数关系得：，对b灯：，对原线圈回路：，联立以上方程，解得：，A错误B正确CD．b灯功率，a灯功率，所以两灯功率比：，C错误D正确二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图(a)所示为一实验小车自动测速示意图。A为绕在条形磁铁上的线圈，经过放大器与显示器连接，图中虚线部分均固定在车身上。C为小车的车轮，B为与C同轴相连的齿轮，其中心部分使用铝质材料制成，边缘的齿子用磁化性能很好的软铁制成，铁齿经过条形磁铁时即有信号被记录在显示器上。已知齿轮B上共安装30个铁质齿子，齿轮直径为30cm，车轮直径为60cm。改变小车速度，显示器上分别呈现了如图（b）和（c）的两幅图像。设（b）图对应的车速为vb，（c）图对应的车速为vc。（1）分析两幅图像，可以推知：vb_________vc（选填“>”、“<”、“=”）。（2）根据图(c)标出的数据，求得车速vc=__________________km/h。参考答案：⑴<；

⑵18π或56.5。7.如图所示，AB、BC、CA三根等长带电棒绝缘相连成正三角形，每根棒上电荷均匀分布，AB、BC带电均为+q，CA带电为-q，P点为正三角形中心，P、Q两点关于AC边对称。现测得P、Q两点的电场强度大小分别为E1和E2，若撤去CA棒，则P、Q两点的电场强度大小分别为EP=__________，EQ=__________。参考答案：，（写成也给分）8.如图，带电量为+q的点电荷与均匀带电薄板相距为2d，点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心。若图中a点处的电场强度为零，根据对称性，带电薄板在图中b点处产生的电场强度大小为＿＿＿＿＿＿，方向＿＿＿＿＿＿。(静电力恒量为k)参考答案：答案：，水平向左(或垂直薄板向左)

9.如图所示，一半径为R的光滑圆环，竖直放在水平向右的的匀强电场中，匀强电场的电场强度大小为E。环上a、c是竖直直径的两端，b、d是水平直径的两端，质量为m的带电小球套在圆环上，并可沿环无摩擦滑动，已知小球自a点由静止释放，沿abc运动到d点时速度恰好为零，由此可知小球所受重力

（选填“大于”、“小于”或“等于”）带电小球所受的静电力。小球在

（选填“a”、“b”、“c”或“d”）点时的电势能最小。参考答案：等于

b题意：自a点由静止释放，沿abc运动到d点时速度恰好为零，说明小球带负电，并且bc弧形中点是速度最大的位置（等效最低点），画出受力分析图，则重力和电场力等大；电场力正功最多时，电势能最小，所有在b点电势能最小。10.（单选）飞机以一定水平速度v0飞行，某时刻让A球落下，相隔1s又让B球落下，在以后的运动中（落地前），关于A、B的相对位置关系，正确的是（）A．A球在B球的前下方，二者在同一抛物线上B．A球在B球的后下方，二者在同一抛物线上C．A球在B球的下方5m处，二者在同一条竖直线上D．以上说法均不正确参考答案：解：小球离开飞机做平抛运动，平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，所以A球在B球的正下方．在竖直方向上做自由落体运动，，所以位移随时间逐渐增大．故A、B、C错误，D正确．故选：D．11.当光照射到光敏电阻上时，光敏电阻的阻值

（填“变大”、“不变”或“变小”）。半导体热敏电阻是利用半导体材料的电阻率随

变化而改变的特性制成的。

参考答案：答案：变小；温度解析：光敏电阻和热敏电阻均为半导体材料的电阻，半导体材料的电阻率随温度升高而减小。

12.物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数。实验装置如图示，打点计时器固定在斜面上，滑块拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上从静止开始滑下。乙是打出的纸带的一段。（1）已知打点计时器所使用的交流电的频率为50Hz，选A、B、C、D、E、F、G

7个点为计数点，且各计数点间均有一个点没有画出，则滑块下滑的加速度a＝__________m/s2。（2）为测量动摩擦因数，下列物理量中还应测量的有_______。（填物理量前的字母）A.木板的长度L

B.木板的末端被垫起的高度h

C．木板的质量m1D.滑块的质量m2

E.滑块运动的时间t（3）滑块与木板间的动摩擦因数μ＝____________。（用被测物理量的字母表示，重力加速度为g）参考答案：

3.00

、AB、13.（4分）质子和ａ粒子从静止开始经相同的电势差加速后垂直进入同一匀强磁场做圆周运动，则这两粒子的动能之比Ｅk1：Ｅk2=

，周期之比T1：T2=

．参考答案：答案：1：2，1：2三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在“验证牛顿运动定律”的实验中，采用如图所示的实验装置．小车及车中砝码的质量用M表示，盘及盘中砝码的质量用m表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带打上的点计算出．（1）当M与m的大小关系满足______________时，才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中砝码的总重力．（2）一组同学在做加速度与质量的关系实验时，保持盘及盘中砝码的质量一定，改变小车及车中砝码的质量，测出相应的加速度，采用图象法处理数据．为了比较容易地归纳出加速度a与质量M的关系，应该作a与______________的图象．（3）如图（a）所示为甲同学根据测量数据作出的a-F图线，说明实验过程中存在的问题是_______________________________________________________________________．（4）乙、丙同学用同一装置做实验，画出了各自得到的a-F图线如图（b）所示，两个同学做实验时的哪一个物理量取值不同？

．

参考答案：15.现有一电池，电动势E约为9V，内阻r在35～55Ω范围内，允许通过的最大电流为50mA．为测定该电池的电动势和内阻，某同学利用如图（a）所示的电路进行实验．图中R为电阻箱，阻值范围为0～9999Ω；R0为保护电阻．（1）（单选）可备选用的定值电阻R0有以下几种规格，本实验应选用C（A）20Ω，2.5W（B）50Ω，1.0W（C）150Ω，1.0W（D）1500Ω，5.0W（2）按照图（a）所示的电路图，将图（b）所示的实物连接成实验电路．（3）接好电路，闭合电键后，调整电阻箱的阻值，记录阻值R和相应的电压表示数U，取得多组数据，然后通过做出有关物理量的线性关系图象，求得电源的电动势E和内阻r．①请写出所作线性图象对应的函数表达式=?+；②图（c）是作线性图象的坐标系，若纵轴表示的物理量是，请在坐标系中定性地画出线性图象．参考答案：考点：测定电源的电动势和内阻．专题：实验题．分析：（1）求出电路最小电阻阻值，然后选择电阻箱；（2）根据原理图正确连接实物图；（3）根据闭合电路欧姆定律电流与电压的关系进行变形得到图象对应的函数表达式；根据变形得到图象对应的函数表达式结合数学知识，明确两坐标轴的含义，即可正确解答．解答：解：（1）电路最小总电阻约为：R===180Ω，为保护电路安全，保护电阻应选C；（2）根据电路图连接实物电路图，实物电路图如图所示：（3）由图a所示电路图可知，在闭合电路中，电源电动势：E=U+Ir=U+r，则=?+，则﹣图象是直线；则﹣图象如图所示．故答案为：（1）C；（2）实物电路图如图所示；（3）①=?+；②图象如图所示．点评：熟练掌握物理规律运用数学方法将物理公式变形，将两个非线性关系的物理量，变成两个线性关系的物理量，是解答本题的关键．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（计算）（2014秋?汶上县校级月考）如图所示，质量为mB=14kg的木板B放在水平地面上，质量为mA=10kg的木箱A放在木板B上．一根轻绳一端拴在木箱上，另一端拴在地面的木桩上，绳绷紧时与水平面的夹角为θ=37°．已知木箱A与木板B之间的动摩擦因数μ1=0.5，木板B与地面之间的动摩擦因数μ2=0.4．现用水平力F将木板B从木箱A下面匀速抽出，试求：（sin37°=0，6，cos37°=0.8，重力加速度g取10m/s2）（1）绳上张力FT的大小；（2）拉力F的大小．参考答案：（1）绳上张力T为100N；（2）拉力F的为200N．解：（1）对木箱受力分析可知在竖直方向有：NAB=mAg+Tsinθ水平方向：fAB=TcosθfAB是滑动摩擦力，有：fAB=μ1（mAg+Tsinθ）解得：=100N，NAB=100+60=160N（2）若将A、B作为一个整体，物体系统受力如答图所示，系统处于平衡，受到合外力为零，由图可知竖直方向：N=（m+m）g+Tsinθ=300N地面对木箱的滑动摩擦力：f地=μ2N=120N在水平方向：F=Tcosθ+f地=200N答：（1）绳上张力T为100N；（2）拉力F的为200N．AA17.（16分）如图所示，在＞0的空间中，存在沿轴正方向的匀强电场E；在＜0的空间内，存在沿轴负方向的匀强电场，场强大小也等于E，一电子