江苏省南通市东方中学(东方中学)2021年高三物理下学期期末试题含解析

江苏省南通市东方中学(东方中学)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.如图所示，固定在竖直平面内的光滑圆环的最高点有一个光滑的小孔，一质量为m的小球套在圆环上，一根细线的下端系着小球，上端穿过小孔用手拉住。现拉动细线，使小球沿圆环缓慢上移，在移动的过程中手对细线的拉力F和圆环对小球的弹力N的大小变化情况是

A．F不变，N增大

B．F不变，N减小

C．F减小，N不变

D．F增大，N减小参考答案：C2.将一只苹果斜向上抛出，苹果在空中依次飞过三个完全相同的窗户1、2、3，图中曲线为苹果在空中运行的轨迹。若不计空气阻力的影响，以下说法中正确的是A.苹果通过第1个窗户所用的时间最长B.苹果通过第3个窗户的平均速度最大C.苹果通过第1个窗户重力所做的功最多D.苹果通过第3个窗户重力的平均功率最小参考答案：D3.如图所示，虚线a，b，c代表电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即，实线为一带负电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、R、Q是这条轨迹上的三点，R同时在等势面b上，据此可知（

）A.三个等势面中，c的电势最高B.带电质点在P点的电势能比在Q点的小C.带电质点在P点的动能大于在Q点的动能D.带电质点在P点的加速度比在Q点的加速度小参考答案：A4.一根张紧的水平弹性绳，绳上的点在外界策动力的作用下沿竖直方向作简谐运动，在绳上形成稳定的横波。在点的左、右两侧分别有、、、四点，如图所示。已知、和的距离都相等，的距离为的2倍，下面的说法中错误的是（

）A．若点与点的位移始终相同，则点一定与点的位移始终相同B．若点与点的位移始终相反，则点一定与点的位移始终相反C．若点与点的位移始终相同，则点一定与点的位移始终相同若点与点的位移始终相反，则点一定与点的位移始终相同参考答案：B5.（多选）2007年10月24日，我国发射了第一颗探月卫星“嫦娥一号”使“嫦娥奔月”的神话变为现实．嫦娥一号发射后先绕地球做圆周运动，经多次变轨，最终进入距月球表面h=200km的圆形工作轨道，进行科学探测，已知月球半径为R，月球表面的重力加速度为g，万有引力常量为G，则下列说法正确的是（）A．由题目条件可知月球密度为B．在嫦娥一号工作轨道处的重力加速度为（）2gC．嫦娥一号绕月球运行的周期为2πD．嫦娥一号在工作轨道上的绕行速度为参考答案：解：CD、根据万有引力提供向心力，即：，解得；，嫦娥一号的轨道半径为r=R+h，结合黄金代换公式：GM=gR2，代入线速度和周期公式得：，，故CD错误；A、由黄金代换公式得中心天体的质量，月球的体积，则月球的密度，故A正确；B、月球表面万有引力等于重力，则，得：，故B正确；故选：AB二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.面积为S的矩形线框abcd，处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与线框面成角（见图），当线框以ab为轴顺时针转90°时，穿过abcd面的磁通量变化量_____。参考答案：7.某学生骑着自行车（可视为质点）从倾角为θ=37°的斜坡AB上滑下，然后在水平地面BC上滑行一段距离后停下，整个过程中该学生始终未蹬脚踏板，如图甲所示．自行车后架上固定一个装有墨水的容器，该容器距地面很近，每隔相等时间T滴下一滴墨水．该学生用最小刻度为cm的卷尺测得某次滑行数据如图乙所示.假定人与车这一整体在斜坡上和水平地面上运动时所受的阻力大小相等.己知人和自行车总质量m=80kg，g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8.则T=__________s，人与车在斜坡AB上运动时加速度大小a1=__________m/s2，在水平地面上运动时加速度大小a2=__________m/s2.（结果均保留一位有效数字）参考答案：．0.5（2分）

4（2分）

2（2分）8.两个劲度系数分别为和的轻质弹簧、串接在一起，弹簧的一端固定在墙上，如图所示.开始时两弹簧均处于原长状态，现用水平力作用在弹簧的端向右拉动弹簧，已知弹的伸长量为，则弹簧的伸长量为

.参考答案：9.为了测量两张纸之间的动摩擦因数，某同学设计了一个实验：如图甲所示，在木块A和木板B上贴上待测的纸，将木板B固定在水平桌面上，沙桶通过细线与木块A相连。(1)调节沙桶中沙的多少，使木块A匀速向左运动。测出沙桶和沙的总质量为m以及贴纸木块A的质量M，则两纸间的动摩擦因数μ= ；(2)在实际操作中，发现要保证木块A做匀速运动比较困难，有同学对该实验进行了改进：实验装置如图乙所示，木块A的右端接在力传感器上(传感器与计算机相连接，从计算机上可读出对木块的拉力)，使木板B向左运动时，质量为M的木块A能够保持静止。若木板B向左匀速拉动时，传感器的读数为F1，则两纸间的动摩擦因数μ=

；当木板B向左加速运动时，传感器的读数为F2，则有F2

F1(填“>”、“=”或“<”)；参考答案：m/M

F1/Mg

=（1）木块A匀速向左运动，由牛顿第二定律得，解得。（2）质量为M的木块A能够保持静止，说明木块受到的摩擦力和传感器对物块的拉力是一对平衡力。不管木板B向左如何拉动，传感器的拉力都跟AB之间的摩擦力大小相等，方向相反，即=F2。10.如图所示，一自行车上连接踏脚板的连杆长R1＝20cm，由踏脚板带动半径为r1的大齿盘，通过链条与半径为r2的后轮齿盘连接，带动半径为R2＝30cm的后轮转动。若踏脚大齿盘与后轮齿盘的齿数分别为48和24。当骑车人以n=2r/s的转速蹬踏脚板时，自行车的前进速度为______________m/s。若车匀速前进，则骑车人蹬踏脚板的平均作用力与车所受平均阻力之比为______________。参考答案：2.4π=7.54，3:1

11.（实验）在研究匀变速直线运动的实验中，小明正常进行操作，打出的一条纸带只有三个连续的清晰点，标记为0、1、2，已知打点频率为50Hz，则纸带的加速度为

；而P点是纸带上一个污点，小明想算出P点的速度，你认为小明的想法能否实现？若你认为小能实现，请说明理南；若实现请算出P点的速度：

．（如图是小明用刻度尺测量纸带时的示意图）参考答案：5m/s2；0.95m/s解析：根据刻度尺可知：0-1的距离x1=8cm，1-2的距离x2=18-8=10cm，物体做匀变速直线运动，因此有：△x=aT2，得：a==5m/s2

根据匀加速直线运动相邻的相等时间内的位移之差是一个定值△x=0.2cm，则打第3个点的位置为x3=1.8+1.2=3cm，

打第4个点的位置为x4=3+1.4=4.4cm，

打第5个点的位置为x5=4.4+1.6=6cm，

打第6个点的位置为x5=6+1.8=7.8cm，

由图可知，P点的位置为7.8cm，所以P点就是打的第6个点．

物体做匀变速直线运动，根据时间中点的瞬时速度等于该过程的平均速度有：v1==0.45m/s；则vP=v1+5Ta=0.45+5×0.02×5=0.95m/s12.如图所示，有一块无限大的原来不带电的金属平板MN，现将一个带电量为+Q的点电荷放置于板右侧的A点，并使金属板接地。已知A点离金属板MN的距离为d，C点在A点和板MN之间，AC⊥MN，且AC长恰为。金属平板与电量为+Q的点电荷之间的空间电场分布可类比______________（选填“等量同种电荷”、“等量异种电荷”）之间的电场分布；在C点处的电场强度EC=______________。参考答案：（1）等量异种电荷

(2)13.（8分）如图所示，用多用电表研究光敏电阻的阻值与光照强弱的关系。①应将多用电表的选择开关置于

档；②将红表笔插入

接线孔（填“+”或“-”）；③将一光敏电阻接在多用电表两表笔上，用光照射光敏电阻时表针的偏角为θ，现用手掌挡住部分光线，表针的偏角变为θ′，则可判断θ

θ′(填“＜”,“＝”或“＞”)；④测试后应将选择开关置于

档。参考答案：

答案：①欧姆；②“＋”；③

>；④OFF或交流电压最高

(每空2分)。三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.探究金属丝的电阻与长度关系的实验中，取一段粗细均匀的金属丝拉直后连接在A、B接线柱上，金属丝上安装一个可滑动的金属夹P．实验室提供了下列器材：电压表V（0-3V-15V）、电流表A（0-0.6A-3A）、4V直流电源、滑动变阻器（0-20Ω）、刻度尺、开关和导线若干．（1）用刻度尺测量金属丝AP段长度l，用电压表和电流表测量AP段的电阻R，请你用笔划线代替导线，在图甲中用三根导线连接好电路．闭合开关前，应注意

．（2）实验过程中，某次测量电压表、电流表指针偏转如图乙所示，则电流表和电压表的读数分别为I=

__

A，U=

V．（3）实验中测出AP段长度l以及对应的电阻值R如下表：l/cm30.0040.0050.0060.0070.0080.00R/Ω2.12.93.54.25.05.7请在图丙坐标中，描点作出R-l图线；根据图线得到的结论是

．（4）某实验小组在实验中，调节金属夹P时，发现电压表有示数，电流表的示数为零，原因可能是

．参考答案：（1）如图甲（3分）

将变阻器滑片移到最右端（1分）（2）0.42（1分）

2.25（1分）（2.25至2.30都对）（3）如图丙（2分）R与l成正比（1分）（4）A、P与电压表间出现断路（1分15.测量电阻丝的电阻率?，电阻丝的电阻约为20Ω。先把电阻丝拉直后将其两端固定在刻度尺两端的接线柱a和b上，在电阻丝上夹上一个与接线柱c相连的小金属夹，沿电阻丝移动金属夹，可改变其与电阻丝接触点P的位置，从而改变接入电路中电阻丝的长度。除电池组E（电动势为3.0V，内阻约1Ω）、电阻箱R（0～999.9?）、开关、导线若干，可供选择的器材还有：电流表A1（量程0～100mA，内阻约5?）；电流表A2（量程0～0.6A，内阻约0.2Ω）。①实验操作步骤如下：A．用螺旋测微器在电阻丝上三个不同的位置分别测量电阻丝的直径；B．根据所提供的实验器材，设计并连接好如图甲所示的实验电路；C．调节电阻箱使其接入电路中的电阻值较大，闭合开关；D．将金属夹夹在电阻丝上某位置，调整电阻箱接入电路中的电阻值，使电流表满偏，记录电阻箱的电阻值R和接入电路的电阻丝长度L；E．断开开关，改变________________的位置，调整电阻箱接入电路中的阻值，使电流表再次满偏。重复多次，记录每一次的R和L数据。F．断开开关。②如图乙，用螺旋测微器测量电阻丝直径为d=_______mm；③电流表应选择________（选填“A1”或“A2”）；④用记录的多组R和L的数据，绘出了如图丙所示图线，截距分别为R0和L0，再结合测出的电阻丝直径d，写出电阻丝的电阻率表达式?=_________（用给定的字母表示）。⑤电流表存在一定内阻，这对该实验的测量结果_____影响（选填“有”、“无”）参考答案：

(1).金属夹与电阻丝接触点

(2).0.728～0.732

(3).A1

(4).

(5).无【详解】(1)断开开关，改变金属夹与电阻丝接触点_的位置，调整电阻箱接入电路中的阻值，使电流表再次满偏；(2)螺旋测微器的读数为：；(3)流过电阻丝的最大电流约为，为了减小电流表读数误差，所以电流表应选A1；(4)根据题意可知，，则：，由图象可知，斜率为，而，联立解得：；(5)由(4)分析可知，电流表的内阻对实验结果无影响。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，质量为m=4kg的物体静止在水平面上，在外力F=25N力的作用下开始运动。已知F与水平方向夹角=37?。当物体运动位移为5m时，物体具有5m/s的速度。求：（取g=10m/s2）(1)此过程中，物体克服摩擦力所做的功；

(sin370=0.6,cos370=0.8)(2)物体与水平面间的动摩擦因数。

参考答案：解：(1)Fscos370-Wf=

Wf=Fscos370-=50J(2)Wf=(mg-Fsin)s

=0.4

17.(10分)A、B两平行金属板间的匀强电场的场强E=2×105N/C，方向如图所示，电场中a、b两点相距10cm，ab连线与电场线成60°角，a点距A板3cm，b点距B板4cm，以a点电势为零电势点。（1）A、B两板间电势差UAB多大？（2）用外力F把电量为10-6C的带正电的点电荷，由b点匀速移动到a点，那么外力F做的功是多少？该正点电荷在b点时所具有的电势能是多大？（重力不计）参考答案：解析：（1）UAB=Ed=2×105×(0.1×cos60°+0.03+0.04)=2.4×104V

（3分）

(2)WF=Fabcos60