江西省九江市阳丰中学2021年高三物理期末试题含解析

江西省九江市阳丰中学2021年高三物理期末试题含解析一、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.（单选）如图所示，bc为固定在小车上的水平横杆，物块M串在杆上，靠摩擦力保持相对杆静止，M又通过轻细线悬吊着一个小铁球m，此时小车正以大小为a的加速度向右做匀加速运动，而M、m均相对小车静止，细线与竖直方向的夹角为θ．小车的加速度逐渐增大，M始终和小车保持相对静止，当加速度增加到2a时(

)

A．横杆对M的摩擦力增加到原来的2倍

B．横杆对M的弹力增加到原来的2倍

C．细线与竖直方向的夹角增加到原来的2倍

D．细线的拉力增加到原来的2倍参考答案：A解析：A、B对小球和物块组成的整体，分析受力如图1所示，根据牛顿第二定律得：

水平方向：f=（M+m）a，

竖直方向：N=（M+m）g．则当加速度增加到2a时，横杆对M的摩擦力f增加到原来的2倍．横杆对M的弹力等于两个物体的总重力，保持不变．故A正确，B错误．C、D，以小球为研究对象，分析受力情况如图2所示，由牛顿第二定律得：mgtanθ=ma，得tanθ=，当a增加到两倍时，tanθ变为两倍，但θ不是两倍．细线的拉力T=，可见，a变为两倍，T不是两倍．故CD错误．故选A2.下列关于质点处于平衡状态的论述，正确的是（

）

A.质点一定不受力的作用

B.质点一定没有加速度

C.质点一定没有速度

D.质点一定保持静止参考答案：B3.如图所示,一轻质弹簧固定于O点,另一端系一重物，将重物从与悬挂点等高的地方无初速度释放,让其自由摆下,不计空气阻力,在水平位置弹簧长度等于原长,重物在摆向最低点的过程中

A．重物重力势能与动能之和增大

B．重物重力势能减小

C．重物的机械能减少量等于克服弹簧弹力所做的功

D．重物的动能与弹簧的弹性势能之和增大参考答案：BCD4.如图所示的虚线框为一矩形区域，该区域内有一垂直于纸面向里的匀强磁场，一束电子以不同的速率从O点垂直于磁场方向、沿图中方向射入磁场后，分别从a、b、c、d四点射出磁场，ob=bd.比较它们在磁场中的运动时间ta、tb、tc、td，其大小关系是

()A．ta<tb<tc<td

B．ta＝tb＝tc＝td

C．ta＝tb<tc<td

D．ta＝tb>tc>td参考答案：D5.一物体，在合外力F的作用下运动，合外力的方向在某一直线上，合外力F随时间t变化的F－t图象如图所示，已知t1＝T，t2＝2T，t3＝3T，t4＝3.5T，t5＝4T，设此物体在时刻t1、t2、t3的速度为v1、v2、v3，则下列判断正确的是

A、v1和v3大小相等，方向相反，

B、在0到t5时间内，v2最大，

C、在t3到t4时间内的某一时刻，物体的速率为0，D、在t4到t5时间内的某一时刻，物体的速率为0.参考答案：BC二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.某质点做匀变速直线运动，位移方程为s=10t-2t2（m），则该物体运动的初速度为______，加速度为______，4s内位移为______。参考答案：10m/s

-4m/s2

8m7.如图所示为皮带传动装置，两轮半径之比R1：R2=2：1。A、B为轮边缘上的两个点。假设在传动过程中皮带不打滑，则A、B两点的角速度之比=_________，向心加速度之比a1：a2=_________。参考答案：1：2

1：2

8.在探究物体的加速度a与物体所受外力F、物体质量M间的关系时，采用如图所示的实验装置．小车及车中的砝码质量用M表示，盘及盘中的砝码质量用m表示．(1)当M与m的大小关系满足________时，才可以认为绳子对小车的拉力大小等于盘和砝码的重力．(2)某一组同学先保持盘及盘中的砝码质量m一定来做实验，其具体操作步骤如下，以下做法正确的是________．A．平衡摩擦力时，应将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上B．每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力C．实验时，先放开小车，再接通打点计时器的电源D．用天平测出m以及小车质量M，小车运动的加速度可直接用公式a＝求出(3)另两组同学保持小车及车中的砝码质量M一定，探究加速度a与所受外力F的关系，由于他们操作不当，这两组同学得到的a－F关系图象分别如图1和图2所示，其原因分别是：图1：____________________________________________________；图2：_____________________________________________________.参考答案：（1）m?M

（2）B（3）图1：m过大(或M过小)，造成m不是远小于M图2：没有平衡摩擦力或木板的倾角过小9.某同学研究小滑块在水平长木板上运动所受摩擦力的大小，选用的实验器材是：长木板、总质量为m的小滑块、光电门、数字毫秒计、弧形斜面、挡光片、游标卡尺、刻度尺。器材安装如图甲所示.①主要的实验过程：(ⅰ)用游标卡尺测量挡光片宽度d，读数如图乙所示，则d=

mm；(ⅱ)让小滑块车从斜面上某一位置释放，读出小滑块通过光电门时数字毫秒计示数t;(ⅲ)用刻度尺量出小滑块停止运动时挡光片与光电门间的距离L;(ⅳ)求出小滑块车与木板间摩擦力f=

(用物理量m、d、L、t表示)；②若实验中没有现成的挡光片，某同学用一宽度为6cm的金属片替代，这种做法是否合理?

(选填“合理”或“不合理”)。③实验中，小滑块释放的高度要适当高一些，其目的是减少

误差。（选填“系统”或“偶然”）参考答案：）①(ⅰ)6.00(2分)；(ⅳ)(2分)；②不合理(2分)；③系统(2分)10.如图所示，AB为半圆的一条直径，P点为圆周上的一点，在P点作用了三个共点力F1、F2、F3，它们的合力为。参考答案：答案：3F211.有两颗人造地球卫星，它们的质量之比m1:m2=1:2，它们运行的线速度之比v1:v2=1:2．那么它们运行的周期之比为

，它们所受的向心力大小之比为

．参考答案：8:11:32

12.氦原子被电离出一个核外电子,形成类氢结构的氦离子,已知基态的一价氦离子能量为E1=-54.4eV,能级图如图所示,则一价氦离子第α能级En=_________eV;一个静止的处于基态的一价氦离子被运动的电子碰撞后又失去了一个电子,则运动电子的动能一定大于__________eV.参考答案：13.兴趣小组为测一遥控电动小车的额定功率，进行了如下实验：①用天平测出电动小车的质量为0.4kg；②将电动小车、纸带和打点计时器按如图甲所示安装；③接通打点计时器（其打点周期为0.02s）；④使电动小车以额定功率加速运动，达到最大速度一段时间后关闭小车电源，待小车静止时再关闭打点计时器（设小车在整个过程中小车所受的阻力恒定）。在上述过程中，打点计时器在纸带上所打的部分点迹如图乙所示。请你分析纸带数据，回答下列问题：（a）该电动小车运动的最大速度为

m/s；（b）关闭小车电源后，小车的加速度大小为

m/s2；（c）该电动小车的额定功率为

W。参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.“验证力的平行四边形定则”的实验如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细线的结点，OB和OC为细绳，图乙所示是在白纸上根据实验结果画出的图。

①图乙中的

表示力F1和F2合力的理论值；

表示力F1和F2合力的实际测量值。（填“F”或“F′”）②本实验采用的科学方法是

。A．理想实验法

B．等效替代法C．控制变量法

D．建立物理模型法③同学们在操作过程中有如下议论，其中对减小实验误差有益的说法是

A．两根细绳必须等长B．橡皮筋应与两绳夹角的平分线在同一直线上C．在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行D．拉橡皮筋的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些。参考答案：①

F

F’②

B

③

CD

15.通过DIS来研究物体加速度与力的关系，实验装置如图．（1）保持小车的总质量不变，用钩码所受的重力作为小车所受外力，通过改变所挂钩码的数量，多次重复测量来研究物体加速度与所受合外力的关系．这种研究方法叫控制变量法．（2）通过多次实验，得到的数据，画出图象（如图所示）．结果发现图象明显偏离直线，造成此误差的主要原因是CA．小车与轨道之间存在摩擦B．导轨保持了水平状态C．所挂钩码的总质量太大D．所用小车的质量太大（3）如图，若绳子拉力不断增大，AB曲线不断延伸，那么加速度趋向值g．若所挂钩不断增加，那么绳子拉力的趋向值小车和位移传感器的总重量．参考答案：考点：探究加速度与物体质量、物体受力的关系．版权所有专题：实验题；牛顿运动定律综合专题．分析：该实验是探究加速度与力的关系，我们采用控制变量法进行研究．根据图象得出变量之间的关系，知道钩码所受的重力作为小车所受外力的条件．解答：解：（1）在本实验中，控制小车的质量不变，通过改变外力研究加速度与外力的关系，这种研究方法是控制变量法；（2）由于OA段a﹣F关系为一倾斜的直线，所以在质量不变的条件下，加速度与外力成正比；由实验原理：mg=Ma得a==，而实际上a′=可见A，B段明显偏离直线是由于没有满足M＞＞m造成的，故选项C正确．（3）因为钩码的重力在这个实验中充当小车所收到的合外力，当钩码的重力非常大时，它将带动小车近似做加速度为g的运动．此时由于T=ma因此，拉力约为小车与发射器的总质量．故答案为：（1）控制变量法

（2）C（3）g；

小车和位移传感器的总重量点评：实验装置虽然有所变动，但是实验原理、实验方法、操作细节等是一样的，故任何实验明确实验原理是解答实验的关键．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，两足够长的光滑金属导轨与水平面成角放置，相距为L，一理想电流表与两导轨相连，匀强磁场与导轨平面垂直。一质量为、有效电阻为R的导体棒在距磁场上边界距离处静止释放。导体棒进入磁场后，流经电流表的电流逐渐减小，最终稳定为。整个运动过程中，导体棒与导轨接确良好，且始终保持水平，不计导轨的电阻。求：（1）磁感应强度的大小B；（2）电流稳定后，导体棒运动速度的大小v（3）流经电流表电流的最大值参考答案：17.如图所示的气缸B中由活塞A封闭了一定质量的理想气体，A可在B中无摩擦地滑动。A、B的质量分别为mA＝10kg、mB＝20kg，A的横截面积S＝50cm2，大气压强P0＝1.0×105Pa。试求：（1）当B中气体的温度t1＝27℃时，A与地面接触但对地的压力为零，此时B对地的压力N1的大小是多少？（2）当B中气体温度为t2时，B与地面接触但对地的压力为零，此时A对地的压力N2的大小和气体温度t2是多少？参考答案：解：（1）N1＝mAg+mBg＝（10+20）×10N＝300N……………

（2分）

（2）N2＝mAg+mBg＝（10+20）×10N＝300N…………

…

（2分）p1＝p0－＝（105－）Pa＝0.8×105Pa,

T1＝（273+27）K＝300K

p2＝p0＋＝（105＋）Pa＝1.4×1