上海明珠中学2021年高三物理下学期期末试卷含解析

上海明珠中学2021年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.下列说法中正确的是

（

）

A．两个质子间，不管距离如何，核力总是大于库仑力

B．同一种元素的原子核有相同的质量数，但中子数可以不同

C．除万有引力外，两个中子之间不存在其它相互作用力

D．是的同位素，被广泛应用于生物示踪技术参考答案：D2.(单选)许多科学家对物理学的发展作出了巨大贡献，也创造了许多物理学方法，如理想实验法、控制变量法、极限思想法、建立物理模型法、微元法、类比法和科学假说法等等。以下关于物理学史和所用物理学方法的叙述正确的是()A．卡文迪许巧妙地运用扭秤实验，用了放大法成功测出静电力常量的数值B．牛顿为了说明力不是维持物体运动的原因用了理想实验法C．在不需要考虑物体本身的形状和大小时，用质点来代替物体的方法叫极限思维法D．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加之和代表物体的位移，这里采用了微元法参考答案：D本题考查物理学史方面的内容。卡文迪许测出了万有引力的常量G的数值。伽利略用理想实验证明了物体的运动不需要力来维持。用质点来代替物体的方法叫做理想化模型。所一选项D正确。3.2011年11月3日，“神州八号”飞船与“天宫一号”目标飞行器成功实施了首次交会对接。任务完成后“天宫一号”经变轨升到更高的轨道，等待与“神州九号”交会对接．变轨前和变轨完成后“天宫一号”的运行轨道均可视为圆轨道，对应的轨道半径分别为R1、R2，对应的角速度和向心加速度分别为ω1、ω2和a1、a2，则有

A．

B．

C．变轨后的“天宫一号”比变轨前动能减小了，机械能增加了

D．在正常运行的“天宫一号”内，体重计、弹簧测力计、天平都不能使用了参考答案：BC天宫一号绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，设天宫一号的质量为m、轨道半径为R、地球质量为M，有G=m=mω2R=m（）2R=ma解得v=

①，T=

②，a=

③,变轨后天宫一号的轨道半径增大，由①式知动能减小，由于此过程外力对天宫一号做正功，所以其机械能增加了，C对。由③式知B对。由②式结合知A错误。在正常运行的“天宫一号”内，物体处于完全失重状态，与重力有关的实验不能进行，D项里的弹簧测力计可以使用，选项D错。4.（单选）如图所示，理想变压器原线圈输入电压u=Umsinωt，副线圈电路中R0为定值电阻，R是滑动变阻器．V1和V2是理想交流电压表，示数分别用U1和U2表示；A1和A2是理想交流电流表，示数分别用I1和I2表示．下列说法正确的是（）A．I1、I2表示电流的有效值，U1、U2表示电压的瞬时值B．变压器的输入功率I1U1与输出功率I2U2相等C．滑动触头P向下滑动，U2变小、I2变小D．滑动触头P向下滑动过程中，U1变大、I1变大参考答案：：解：A、在交流电中电表显示的都是有效值，故A错误B、变压器不改变功率，故B正确；C、滑片P向下端滑动过程中，电阻减小，电压不变即U2不变，则I2变大，故C错误；D、由C分析知U2不变，U1不变，I2变大、则功率变大，故I1变大，故D错误；故选：B5.（单选）如图所示，轻绳的两端分别系在圆环A和小球B上，圆环A套在粗糙的水平直杆MN上．现用水平力F拉着绳子上的一点O，使小球B从图中实线位置缓慢上升到虚线位置，但圆环A始终保持在原位置不动．在这一过程中，环对杆的摩擦力为Ff和环对杆的压力FN的变化情况是（）A．Ff不变，FN不变B．Ff增大，FN不变C．Ff增大，FN减小D．Ff不变，FN减小参考答案：解：以B为研究对象，小球受到重力、水平力F和轻绳的拉力T，如图1所示由平衡条件得：F=mgtanα，α增大，则F增大再以整体为研究对象，力图如图2所示．根据平衡条件得：Ff=F，则Ff逐渐增大．FN=（M+m）g，FN保持不变故选B．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，一轻绳两端各系重物A和B，挂在汽车顶部的定滑轮上，绳的质量及滑轮摩擦均不计，mA>mB，A静止在汽车底板上，轻绳呈竖直方向。当汽车在水平公路上匀速行驶时，A对汽车底板的压力为________，汽车以加速度a向右匀加速运动时，A仍在原来的位置相对车底静止，此时A对车底的压力为_________。参考答案：7.一列沿x轴正方向传播的简谐横波，在t＝0时刻波刚好传播到x＝6m处的质点A，如图所示，已知波的传播速度为48m/s。请回答下列问题：①从图示时刻起再经过________s，质点B第一次处于波峰；②写出从图示时刻起质点A的振动方程为________cm。参考答案：①0.5②①B点离x=0处波峰的距离为△x=24m，当图示时刻x=0处波峰传到质点B第一次处于波峰，则经过时间为②波的周期为，图示时刻，A点经过平衡向下运动，则从图示时刻起质点A的振动方程为8.如图所示，物体A重50N，物体B重100N，所有接触面之间的滑动摩擦系数均为0.3，物体A与B通过无摩擦的定滑轮用细绳相连，要使物体B匀速滑动，细绳对B的拉力FT=15N，作用在B上的力F=75N．参考答案：考点：共点力平衡的条件及其应用；摩擦力的判断与计算；物体的弹性和弹力．专题：受力分析方法专题．分析：分别对A及整体进行受力分析，由滑动摩擦力公式可求得摩擦力的大小，再对共点力的平衡条件可求得绳子的拉力及F．解答：解：以A为研究对象，则A受重力、支持力、绳子的拉力T及B的摩擦力；水平方向有：μmAg=FT；对AB整体进行受力分析，则有：F=2FT+μ（mA+mB）代入数据，联立解得：FT=15N

F=75N；故答案为：15，75N．点评：本题考查共点力的平衡条件的应用，在解题时要注意正确选择研究对象，做好受力分析，即可准确求解．9.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…)10.光滑斜面的倾角为α，将一个质量为m的小球从斜面上A点以初速度v0，沿平行斜面底边的方向射出，小球沿斜面运动到底边上的B点。如图所示，已知A点高为h，则小球运动到B点时的速度大小为__________，在斜面上运动的时间为___________。

参考答案：

答案：

11.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。12.如图所示电路中，电源电动势E＝8V，内电阻r＝4Ω，Er

定值电阻R1＝6Ω，R为最大阻值是40Ω的滑动变阻器．则在滑动变阻器左右滑动过程中，电压表的最大读数为V，电源的最大输出功率为W．参考答案：6.4

3.8413.某实验小组利用如图甲所示的装置验证牛顿第二定律。他们将拉力传感器一端与细绳相连，另一端固定在小车上，用拉力传感器及数据采集器记录小车受到的拉力F的大小；小车后面的打点计时器，通过拴在小车上的纸带，可测量小车匀加速运动的速度与加速度。图乙中的纸带上A、B、C为三个计数点，每两个计数点间还有打点计时器所打的4个点未画出，打点计时器使用的是50Hz交流电源。①由图乙，AB两点间的距离为S1=3.27cm，AC两点间的距离为S2=

cm，小车此次运动经B点时的速度

m/s，小车的加速度a=

m/s2；（保留三位有效数字）

②要验证牛顿第二定律，除了前面提及的器材及已测出的物理量外，实验中还要使用

来测量出

；

③由于小车受阻力f的作用，为了尽量减小实验的误差，需尽可能降低小车所受阻力f的影响，以下采取的措施中必要的是

A、适当垫高长木板无滑轮的一端，使未挂钩码的小车被轻推后恰能拖着纸带匀速下滑B、应使钩码总质量m远小于小车（加上传感器）的总质量MC、定滑轮的轮轴要尽量光滑参考答案：①8.00；0.400；1.46

。

②天平，小车总质量（或小车质量）③A。三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（4分）．某同学用如图所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”。弹簧测力计A挂于固定点P，下端用细线挂一重物M。弹簧测力计B的一端用细线系于O点，手持另一端向左拉，使结点O静止在某位置。分别读出弹簧测力计A和B的示数，并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和拉线的方向。(1)本实验用的弹簧测力计示数的单位为N，图中A的示数为_______N。（保留两位有效数字）(2)下列不必要的实验要求是_________。(请填写选项前对应的字母)(A)应测量重物M所受的重力(B)弹簧测力计应在使用前校零(C)拉线方向应与木板平面平行(D)改变拉力，进行多次实验，每次都要使O点静止在同一位置参考答案：（1）3.6（2）D15.同学们知道，将两个金属电极插入任何一个水果中就可以做成一个水果电池，但日常生活中我们很少用“水果电池”，这是为什么呢？某学习小组的同学准备就此问题进行探究。⑴同学们通过查阅资料知道将锌、铜两电极插入水果中，电动势大约会有1伏多一点。晓宇同学找来了一个土豆做实验，当用量程为0～3V、内阻约50kΩ的伏特表测其两极时读数为0.96V。但当他将四个这样的水果电池串起来给标称值为“3V，0.5A”的小灯泡供电时，灯泡并不发光。检查灯泡、线路均没有故障，而用伏特表测量其电压确实能达到3V多。据您猜想，出现这种现象的原因应当是：

（不要求写分析、推导过程）。⑵晓宇同学用欧姆表直接测“土豆电池”的两极，读得此时的读数为30Ω.小丽同学用灵敏电流表直接接“土豆电池”的两极，测得电流为0.32mA，根据前面用伏特表测得的0.96V电压，由全电路欧姆定律得：.因而晓宇同学说土豆的内阻为30Ω，而小丽同学则说是3kΩ。请你判断，用晓宇或小丽同学的方法测量“土豆电池”的内阻，结果是否准确，为什么？请选一位同学的方法说明理由。⑶若实验室除了导线和开关外，还有以下一些器材可供选择：A.电流表A1（量程为0～0.6A，内阻为1Ω）B.灵敏电流表A2（量程为0～0.6mA，内阻为800Ω）C．灵敏电流表A3（量程为0～300μA，内阻未知）D.滑动变阻器R1（最大阻值约10Ω）E.滑动变阻器R2（最大阻值约2kΩ）F．定值电阻(阻值2kΩ)G.变阻箱（0～9999Ω）①为了能尽可能准确测定“土豆电池”的电动势和内阻,实验中应选择的器材是________

(填器材前的字母代号)。②在右上方框中画出应采用的电路。参考答案：本题考查测电池的电动势和内阻实验、闭合电路欧姆定律等知识，考查逻辑推理能力、分析综合能力和实验探究能力。（1）水果电池的内阻太大。（2分）（2）（3分）晓宇的方法不正确（1分），因水果电池本身有电动势（1分），当用欧姆表直接接“土豆电池”的两极时，欧姆表内部的电源与水果电池的电动势正向或反向串联，影响测量的结果，故测不准（1分）。小丽同学测量的误差也很大（1分）。理想状态下用电流表测得的是短路电流，伏特表测得的应当是电源电动势，但由于水果电池的内阻很大，伏特表的内阻不是远大于水果电池的内阻（1分），故其测得的电动势误差大，算得的内阻亦不准确（1分）。（3）①B（1分）、G（1分）

②（3分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.某同学为了测定木块与斜面间的动摩擦因数，他用测速仪研究木块在斜面上的运动情况，装置如图甲所示．他使木块以初速度v0=4m/s的速度沿倾角θ=30°的斜面上滑紧接着下滑至出发点，并同时开始记录数据，结果电脑只绘出了木块从开始上滑至最高点的v﹣t图线如图乙所示．g取10m/s2．求：（1）上滑过程中的加速度的大小a1；（2）木块与斜面间的动摩擦因数μ；（3）木块回到出发点时的速度大小v．参考答案：考点：牛顿第二定律；匀变速直线运动的速度与时间的关系．专题：牛顿运动定律综合专题．分析：（1）由v﹣t图象可以求出上滑过程的加速度．（2）由牛顿第二定律可以得到摩擦因数．（3）由运动学可得上滑距离，上下距离相等，由牛顿第二定律可得下滑的加速度，再由运动学可得下滑至出发点的速度．解答：解：（1）由题图乙可知，木块经0.5s滑至最高点，由加速度定义式有：上滑过程中加速度的大小：（2）上滑过程中沿斜面向下受重力的分力，摩擦力，由牛顿第二定律F=ma得上滑过程中有：mgsinθ+μmgcosθ=ma1代入数据得：μ=0.35．（3）下滑的距离等于上滑的距离：x==m=1m

下滑摩擦力方向变为向上，由牛顿第二定律F=ma得：下滑过程中：mgsinθ﹣μmgcosθ=ma2解得：=2m/s2下滑至出发点的速度大小为：v=联立解得：v=2m/s

答：（1）上滑过程中的加速度