2021年江西省吉安市恩江中学高三物理上学期期末试题含解析

2021年江西省吉安市恩江中学高三物理上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，A、B两物块叠放在一起，在粗糙的水平面上保持相对静止地向右做匀减速直线运动，运动过程中B受到的摩擦力A．方向向左，大小不变

B．方向向左，逐渐减小C．方向向右，大小不变

D．方向向右，逐渐减小参考答案：A2.右图是滑道压力测试的示意图，光滑圆弧轨道与光滑斜面相切，滑到底部B处安装一个压力传感器，其示数N表示该处所受压力的大小，某滑块从斜面上不同高度h处由静止下滑，通过B时，下列表述正确的有A.N小于滑块重力B.N大于滑块重力C.N越大表明h越大D.N越大表明h越小参考答案：BC3.从地面上方同一高度沿水平和竖直向上方向分别抛出两个等质量的小物体，抛出速度大小都是为v，不计空气阻力，对两个小物体以下说法正确的是（

）A．落地时的动能相同

B．从抛出到落地重力做的功相同C．从抛出到落地重力的平均功率相同

D．落地时重力做功的瞬时功率相同。参考答案：AB4.（多选题）在粗糙的斜面上固定一点电荷Q．在M点无初速度的释放带有恒定电荷的小物块，小物块在Q的电场中沿斜面运动到N点静止．则从M到N的过程中（）A．M点的电势一定高于N点的电势B．小物块所受的电场力减小C．小物块的电势能可能增加D．小物块电势能变化量的大小一定小于克服摩擦力做的功参考答案：BD【考点】电势能．【分析】解决本题关键是要掌握：对物块进行正确受力分析，尤其是所受库仑力的分析，可以假设所受库仑力为引力和斥力两种情况分析，然后得出正确结论；熟练利用功能关系求解．【解答】解：物块在运动过程中所受摩擦力大小不变，假设物块受库仑引力，则物块将做加速度逐渐增大的加速运动，不会停止，因此物块受到的库仑力为斥力．A、现在只能判断出电荷Q和物块带电电性相同，不知Q带电的正负，无法判断M、N两点电势高低，故A错误；B、由于物块与电荷Q距离增大，根据可知，电场力减小，故B正确；C、物块下滑中电场力做正功，电势能一定减小，故C错误；D、由于物块初末速度都为零，根据功能关系可知，重力势能和电势能的减小之和等于克服摩擦力做的功，故D正确．故选：BD．5.一个阻值为R的电阻两端加上电压U后，通过电阻横截面的电荷量q随时间变化的图象如图所示，此图象的斜率可表示为A.U

B.

C.R

D.参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图是甲、乙两位同学在“验证力的平行四边形定则”实验中所得到的实验结果，若用F表示两个分力F1、F2的合力，用F′表示F1和F2的等效力，则可以判断________(选填“甲”或“乙”)同学的实验结果是尊重事实的．

参考答案：甲7.如图所示为“风光互补路灯”系统，它在有阳光时通过太阳能电池板发电，有风时通过风力发电机发电，二者皆有时将同时发电，并将电能输至蓄电池储存起来，供路灯照明使用。为了能使蓄电池的使用寿命更为长久，一般充电至90％左右即停止，放电余留20％左右即停止电能输出。下表为某型号风光互补路灯系统配置方案：风力发电机太阳能电池组件其他元件最小启动风速1.0m/s太阳能电池36W蓄电池500Ah-12V最小充电风速2.0m/s最大限制风速12.0m/s太阳能转化效率15%大功率LED路灯80W-12V最大输出功率400W如果当地垂直于太阳光的平面得到的太阳辐射最大强度约为240W/m2，要想使太阳能电池的最大输出功率达到36W，太阳能电池板的面积至少要______________m2。

当风速为6m/s时，风力发电机的输出功率将变为50W，在这种情况下，将蓄电池的电能由20%充至90%所需时间为______________h；参考答案：1，84

8.P、Q是一列简谐横波中的质点，相距30m，各自的振动图象如图所示．①此列波的频率f＝________Hz.②如果P比Q离波源近，且P与Q间距离小于1个波长，那么波长λ＝________m.③如果P比Q离波源远，那么波长λ＝________m.参考答案：（6分）(1)0.25(2)40(3)m(n＝0,1,2,3…)9.如图所示，一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A.其中，A?B和C?D为等温过程，B?C为等压过程，D?A为等容过程.该循环过程中，内能增加的过程是

▲

(选填“A?B”、“B?C”、“C?D”或“D?A”).若气体在B?C过程中，内能变化量的数值为2kJ，与外界交换的热量值为7kJ，则在此过程中气体对外做的功为

▲

kJ.参考答案：B?C（2分）510.某同学将力传感器固定在小车上，然后把绳的一端固定在传感器控钩上，用来测量绳对小车的拉力，探究在小车及传感器总质量不变时加速度跟它们所受拉力的关系，根据所测数据在坐标系中作出了如图所示的a—F图象；

(1)图线不过坐标原点的原因是

；

（2)本实验中是否仍需要细沙和桶的总质量远小于小车和传感器的总质量

(填“是”或“否”)；

(3)由图象求出小车和传感器的总质量为

kg。参考答案：11.（4分）把小球水平抛出，空气阻力不计，抛出后在t1、t2两个时刻，小球的速度与水平方向的夹角分别是30o、45o，则t1：t2=

，小球自抛出到此两个时刻下落的高度之比h1：h2=

。参考答案：1：，1：312.如图所示为某一简谐横波在t＝0时刻的波形图，质点a的振动方向如图，由此可知该波沿______传播，该时刻a、b、c三点中速度最大的是______点，加速度最大的是______点，从这一时刻开始，第一次最快回到平衡位置的是______点，若t＝0.02s时质点c第一次到达波谷处，则此波的波速为______m/s。参考答案：x轴方向

a

c

c

100m/s

13.2．爱因斯坦在现代物理学领域作出了很多重要贡献，试举出其中两项：

；

．参考答案：相对论；光的量子性三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图所示，某同学做《验证机械能守恒定律》的实验，他在水平桌面上固定一个位于竖直平面内的弧形轨道，其下端的切线是水平的，轨道的厚度可忽略不计．将小球从固定挡板处由静止释放，小球沿轨道下滑，最终落在水平地面上．现在他只有测量长度的工具，为验证机械能守恒定律：（1）他需要测量的物理量有（用文字表达）：小球开始滑下时，距桌面的高度；桌面到地面的高度；落地点到桌子边缘的水平距离；（2）请提出一条较小实验误差的建议：弧形轨道距桌子边缘稍近些；小球选用较光滑，体积较小质量较大的；多次测量求平均等．参考答案：解：（1）由题意可知，通过减小的重力势能与增加动能相比较，从而确定是否满足机械能守恒．因此必须测量出：小球开始滑下时，距桌面的高度；桌面到地面的高度；落地点到桌子边缘的水平距离；（2）①实验中为了减小阻力的影响，重锤选用体积较小，质量较大的重锤；②弧形轨道距桌子边缘稍近些；③多次测量求平均等；故答案为：（1）小球开始滑下时，距桌面的高度；桌面到地面的高度；落地点到桌子边缘的水平距离；（2）弧形轨道距桌子边缘稍近些；小球选用较光滑，体积较小质量较大的；多次测量求平均等．15.如图实－2－1所示的实验装置可以探究加速度与物体质量、物体受力的关系．小车上固定一个盒子，盒子内盛有沙子．沙桶的总质量(包括桶以及桶内沙子质量)记为m，小车的总质量(包括车、盒子及盒内沙子质量)记为M.图实－2－1(1)验证在质量不变的情况下，加速度与合外力成正比：从盒子中取出一些沙子，装入沙桶中，称量并记录沙桶的总重力mg，将该力视为合外力F，对应的加速度为a则从打下的纸带中计算得出．多次改变合外力F的大小，每次都会得到一个相应的加速度．本次实验中，桶内的沙子取自小车中，故系统的总质量不变．以合外力F为横轴，以加速度a为纵轴，画出a－F图象，图象是一条过原点的直线．①a－F图象斜率的物理意义是________________________________________．②你认为把沙桶的总重力mg当作合外力F是否合理？答：________.(填“合理”或“不合理”)③本次实验中，是否应该满足M?m这样的条件？答：________(填“是”或“否”)；理由是_____________________________________________________________．(2)验证在合外力不变的情况下，加速度与质量成反比：保持桶内沙子质量m不变，在盒子内添加或去掉一些沙子，验证加速度与质量的关系．本次实验中，桶内的沙子总质量不变，故系统所受的合外力不变．用图象法处理数据时，以加速度a为纵横，应该以______倒数为横轴．参考答案：(1)①2分

②合理1分

③否1分因为实验的研究对象是整个系统，系统受到的合外力就等于mg

2分(2)M＋m

2分

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（12分）甲、乙两汽车沿同一平直公路同向匀速行驶，甲车在前，乙车在后，它们行驶的速度均为v0=16m/s．已知甲车紧急刹车时加速度的大小为a1=3m/s2，乙车紧急刹车时加速度的大小为a2=4m/s2，乙车司机的反应时间为△t=0.5s(即乙车司机看到开始甲车刹车后O.5s才开始刹车)，求为保证两车在紧急刹车过程中不相撞，甲、乙两车行驶过程中至少应保持多大距离？参考答案：解析：设甲车刹车后经时间t，甲、乙两车速度相等，则v0-alt=v0-a2(t-△t)，t=2ss甲=v0t-alt2=26ms乙=v0△t+v0×((t-△t)-a2(t-△t)2/2=27.5mΔs=s甲-s乙=1.5m甲、乙两车行驶过程中至少应保持1.5m距离17.（14分）图为一电流表的原理示意图。质量为m的均质细金属棒MN的中点处通过一绝缘柱挂钩与一竖直悬挂的弹簧相连，弹簧劲度系数为k。在矩形区域abcd内有匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外。与MN的右端N连接的一绝缘轻指针可指示标尺上的读数，MN的长度大于，当MN中没有电流通过且处于平衡状态时，MN与矩形区域的cd边重合；当MN中有电流通过时，指针示数可表示电流强度。（1）当电流表示为零时，弹簧伸长多少？(重力加速度为g)（2）若要电流表正常工作，MN的哪一端应与电源正极相接？（3）若k=2.0N/m，=0.20m，=0.050m，B=0.20T，此电流表的量程是多少？(不计通电时电流产生的磁场的作用)（4）若将量程扩大2倍，磁感应强度应变为多大？参考答案：解析：（1）设弹簧的伸长为，则有

①

由①式得

②（2）为使电流表正常工作，作用于通有电流的金属棒MN的安培力必须向下，因此M端应接正极。

（3）设满量程时通过MN的电流强度为Im，则有

③

联立①③并代入数据得Im=2.5A

④（4）设量程扩大后，磁感应强度变为B'，则有

⑤

由①⑤得

⑥

代入数据得B'=0.10T18.如图所示，在光滑水平长直轨道上，A、B两小球之间有一处于原长的轻质弹簧，弹簧右端与B球连接，左端与A球接触但不粘连，已知，开始时A、B均静止．在A球的左边有一质量为的小球C以初速度v0向右运动，与A球碰撞后粘连在一起，成为一个复合球D，碰撞时间极短．接着逐渐压缩弹簧并使B球运动．经过一段时间后，D球与弹簧分离（弹簧始终处于弹性限度内）．（1）上述过程中，弹簧的最大弹性势能是多少？（2）当弹簧恢复原长时B球速度是多大？（3）若开始时在B球右侧某位置固定一块挡板（图中未画出），在D球与弹簧分离前使B球与挡板发生碰撞，并在碰后立即将挡板撤走，设B球与挡板碰撞时间极短,碰后B球速度大小不变，但方向相反．试求出此后弹簧的弹性势能最大值的范围．参考答案：（1）C与A相碰后速度为，三个球共同速度为

得

…………（1分）

得…………（1分）………（2分）（2）设弹簧恢复原长时，D球速度为，B