2021年湖南省衡阳市西湖中学高三物理下学期期末试卷含解析

2021年湖南省衡阳市西湖中学高三物理下学期期末试卷含解析一、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.如图所示，轻弹簧左端固定在竖直墙上，右端与木块B相连，木块A紧靠木块B放置，A、B与水平面间的动摩擦因数均为μ。用水平力F向左压A，使弹簧被压缩一定程度后，系统保持静止。若突然撤去水平力F，A、B向右运动，下列判断正确的是（

）A．A、B可能不会分开B．若A、B在向右运动过程的某时刻分开了，当时弹簧一定是原长C．若A、B在向右运动过程的某时刻分开了，当时弹簧一定比原长短D．若A、B在向右运动过程的某时刻分开了，当时弹簧一定比原长长参考答案：AB2.（多选）如图，质量为M、半径为R的半球形物体A放在水平地面上，通过最高点处的钉子用水平细线拉住一质量为m、半径为r的光滑球B，则A．A对地面的压力等于(M＋m)gB．A对地面的摩擦力方向向左C．B对A的压力大小为D．细线对小球的拉力大小为参考答案：AC

解析：AB、对AB整体受力分析，受重力和支持力，相对地面无相对滑动趋势，故不受摩擦力，根据平衡条件，支持力等于整体的重力，为（M+m）g；根据牛顿第三定律，整体对地面的压力与地面对整体的支持力是相互作用力，大小相等，故对地面的压力等于（M+m）g，故A正确，B错误；

CD、对小球受力分析，如图所示：根据平衡条件，有：F=，T=mgtanθ其中cosθ=，tanθ=，

故：F=mg，T=mg故C正确，D错误；故选：AC．3.如图所示，a、b、c为电场中同一条水平方向电场线上的三点，c为ab中点．a、b电势分别为，．下列叙述正确的是（）．A．该电场在c点处的电势一定为4VB．a点处的场强一定大于b点处的场强C．一正电荷从c点运动到b点电势能一定减少D．一正电荷运动到c点时受到的电场力由c指向a参考答案：答案：C4.已知一些材料间的动摩擦因数如下表所示：材料木—金属木—木木—冰钢—缸动摩擦因数0.200.300.030.25

质量为1.5g的物块放置于某材料制作的水平面上，现用弹簧秤沿水平方向匀速拉此物块，读的弹簧秤的示数为3N，则两接触面的材料可能是（g=10m/s2） （

）

A．木—金属

B．木—木

C．钢—钢

D．木—冰参考答案：

A5.如图所示，铁板AB与水平面垂直，一块磁铁吸附在铁板右侧，现缓慢绕铁板A点沿顺时针转动到与水平面成θ角，此过程中铁板始终相对铁板静止。下列说法正确的是（）A.磁铁始终受到四个力作用B.开始瞬间重力与磁铁的弹力二力平衡C.铁板对磁铁的作用力逐渐增大D.磁铁受到的摩擦力还渐增大参考答案：A【详解】A.对铁块受力分析，受重力G、磁力F、支持力N和摩擦力f，如图所示，故A正确；B.开始瞬间，重力与摩擦力二力平衡，故B错误；C.由于始终平衡，故合力为零，铁板对磁铁的作用力与重力平衡不变，故C错误；D.沿铁板方向，由平衡条件得：f=Gsinθ，θ减小，所以f减小，故D错误；二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.我国航天计划的下一个目标是登上月球，当飞船靠近月球表面的圆形轨道绕行几圈后登陆月球，飞船上备有以下实验器材：A．计时表一只；B．弹簧测力计一把；C．已知质量为m的物体一个；D．天平一只(附砝码一盒)。已知宇航员在绕行时及着陆后各做了一次测量，依据测量的数据，可求出月球的半径R

及月球的质量M(已知万有引力常量为G)(1)两次测量所选用的器材分别为________、________和________(用选项符号表示)；(2)两次测量的物理量是________和________；(3)试用所给物理量的符号分别写出月球半径R和质量M的表达式R＝________，M＝________。参考答案：7.（5分）长为L的小车静止在光滑水平面上，一人从车左端走到右端，已知人与车的质量比为1：5，则此过程中车的位移为

。参考答案：

答案：L/68.如图13所示的是“研究小球的平抛运动”时拍摄的闪光照片的一部分，其背景是边长为5cm的小方格，取g＝10m/s2。由此可知：闪光频率为________Hz；小球抛出时的初速度大小为________m/s；从抛出点到C点，小球经过B点时的速度大小是________m/s.参考答案：10；

1.5；

2.59.在一斜面顶端，将甲乙两个小球分别以v和的速度沿同一方向水平抛出，两球都落在该斜面上。甲球落至斜面时的速率是乙球落至斜面时速率的A.2倍

B.4倍

C.6倍

D.8倍参考答案：A试题分析

本题考查平抛运动规律、机械能守恒定律及其相关的知识点。解析

设甲球落至斜面时的速率为v1，乙落至斜面时的速率为v2，由平抛运动规律，x=vt，y=gt2，设斜面倾角为θ，由几何关系，tanθ=y/x，小球由抛出到落至斜面，由机械能守恒定律，mv2+mgy=mv12，联立解得：v1=·v，即落至斜面时的速率与抛出时的速率成正比。同理可得，v2=·v/2，所以甲球落至斜面时的速率是乙球落至斜面时的速率的2倍，选项A正确。点睛

此题将平抛运动、斜面模型、机械能守恒定律有机融合，综合性强。对于小球在斜面上的平抛运动，一般利用平抛运动规律和几何关系列方程解答。10.两颗人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，运行线速度之比是v1:v2=1:2，它们运行的轨道半径之比为__________；所在位置的重力加速度之比为__________。参考答案：_4:1___；__

1:16___。11.为了定性研究阻力与速度的关系，某同学设计了如图所示的实验。接通打点计时器，将拴有金属小球的细线拉离竖直方向—个角度后释放，小球撞击固定在小车右端的挡板，使小车和挡板一起运动，打点计时器在纸带上打下了一系列的点，用刻度尺测出相邻两点间的距离，可以判断小车所受的阻力随速度的减小而____________（填“增大”或“减小”），判断的依据是_______________________。参考答案：减小，相邻相等时间内的位移差减小12.如图所示，质量M的长木板B静止在光滑的水平地面上，在其右端放一质量m（m＜M）的小滑块A（可视为质点）．初始时刻，A、B分别以v0向左、向右运动，最后A没有滑离B板．则最后A的速度大小为，速度方向为向右．参考答案：考点：动量守恒定律．专题：动量定理应用专题．分析：系统动量守恒，由动量守恒定律可以求出速度的大小与方向．解答：解：最后A、B获得相同的速度，设此速度为v，以B的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：Mv0﹣mv0=（M﹣m）v，解得：v=，方向向右；故答案为：，向右．点评：本题考查了求速度与运动时间问题，分析清楚物体的运动过程、应用动量守恒定律与动量定理即可正确解题．13.一探测飞船，在以X星球中心为圆心、半径为r1的圆轨道上运动，周期为T1，则X星球的质量为M＝__________；当飞船进入到离X星球表面更近的、半径为r2的圆轨道上运动时的周期为T2＝___________。（已知引力常量为G）参考答案：，T1三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.将两根自然长度相同、劲度系数不同、粗细也不同的弹簧套在一起，看作一根新弹簧，设原粗弹簧（记为A）劲度系数为k1，原细弹簧(记为B)劲度系数为k2、套成的新弹簧(记为C)劲度系数为k3。关于k1、k2、k3的大小关系，同学们做出了如下猜想：甲同学：和电阻并联相似，可能是乙同学：可能是k3=丙同学：和电阻串联相似，可能是k3=k1+k2(1)为了验证猜想，同学们设计了相应的实验（装置见图甲）。(2)简要实验步骤如下，请完成相应填空。a．将弹簧A悬挂在铁架台上，用刻度尺测量弹簧A的自然长度L0；b．在弹簧A的下端挂上钩码，记下钩码的个数n、每个钩码的质量m和当地的重力加速度大小g，并用刻度尺测量弹簧的长度L1；c．由F=____________计算弹簧的弹力，由x=L1-L0计算弹簧的伸长量，由K=F/X计算弹簧的劲度系数；d．改变______________，重复实验步骤b、c，并求出弹簧A的劲度系数的平均值k1；e．仅将弹簧分别换为B、C，重复上述操作步骤，求出弹簧B、C的劲度系数的平均值k2、k3。比较k1，k2、k3并得出结论。(3)图乙是实验得到的图线，由此可以判断_______同学的猜想正确。参考答案：

(1).

(2).钩码的个数

(3).丙解：(2)共n个钩码,每个钩码的质量m，根据共点力平衡可知：F=nmg.改变钩码的个数，可重复实验.(3)有图可知：；；；故满足k3=k1+k2，故丙正确.【点睛】明确实验原理，确定实验步骤，根据ABC三次测量的弹性系数找到关系即可判断15.（4分）某同学做了一次较为精确的测定匀加速直线运动的加速度的实验，实验所得到的纸带如图6所示。设0点是计数的起始点，两计数点之间的时间间隔为0.1s。则第一个计数点与0点的距离s1应为

cm，物体的加速度a=

m/s2。

参考答案：答案：4，

1四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图甲所示，在一端封闭、长约lm的玻璃管内注满清水，水中放一个蜡烛做的蜡块，将玻璃管的开口端用胶塞塞紧．然后将这个玻璃管倒置，在蜡块沿玻璃管上升的同时，将玻璃管水平向右移动．假设从某时刻开始计时，蜡块在玻璃管内每1s上升的距离都是10cm，玻璃管向右匀加速平移，每1s通过的水平位移依次是2.5cm、7.5cm、12.5cm、17.5cm．图乙中，y表示蜡块竖直方向的位移，x表示蜡块随玻璃管通过的水平位移，t=0时蜡块位于坐标原点．（1）请在图乙中画出蜡块4s内的轨迹；（2）求出玻璃管向右平移的加速度；（3）求t=2s时蜡块的速度v．参考答案：（1）如图（3分）（2）Δx=at2（2分）a=（1分）（3）vy=（1分）vx=at=0.1m/s（1分）17.如图所示，水平放置的平行金属板之间电压大小为U，距离为d，其间还有垂直纸面向里的匀强磁场。质量为带电量为的带电粒子，以水平速度从平行金属板的正中间射入并做匀速直线运动，然后又垂直射入场强大小为E2，方向竖直向上的匀强电场，其边界a、b间的宽为L（该电场竖直方向足够长）。电场和磁场都有理想边界，且粒子所受重力不计，求（1）该带电粒子在a、b间运动的加速度大小a；（2）匀强磁场对该带电粒子作用力的大小；（3）该带电粒子到达边界b时的速度大小．参考答案：见解析（1）电场力

（2分）根据牛顿第二定律：

（2分）

（1分）（2）该粒子受力如图：

（1分）

场强：

（1分）

电场力：

（1分）

根据平衡条件：

（1分）

解得：

（1分）（3）粒子在a、b间运动时间：

（2分）

粒子到达边界b时电场方向的速度：

（1分）粒子到达边界b时的速度：

（2分）