湖南省岳阳市农大中学2021年高三物理下学期期末试卷含解析

湖南省岳阳市农大中学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.（单选）如图所示，固定的锥形漏斗内壁是光滑的，内壁上有两个质量相等的小球A和B，在各自不同的水平面做匀速圆周运动，以下说法正确的是（）A．VA＞VBB．ωA＞ωBC．aA＞aBD．压力NA＞NB参考答案：考点：向心力；牛顿第二定律．专题：牛顿第二定律在圆周运动中的应用．分析：小球做匀速圆周运动，因此合外力提供向心力，对物体正确进行受力分析，然后根据向心力公式列方程求解即可．解答：解：研究任意一个小球：受力如图．将FN沿水平和竖直方向分解得：FNcosθ=ma…①FNsinθ=mg…②．由②可知支持力相等，则A、B对内壁的压力大小相等：NA=NB．根据牛顿第二定律，合外力提供向心力，合外力相等，则向心力相等．由①②可得：mgcotθ=ma=m=mω2r．可知半径大的线速度大，角速度小．则A的线速度大于B的线速度，VA＞VB，A的角速度小于B的角速度，ωA＜ωB．向心加速度a=gcotθ，则知两球的向心加速度相等，aA=aB．故A正确，B、C、D错误．故选：A．点评：解决这类圆周运动问题的关键是对物体正确受力分析，根据向心力公式列方程进行讨论，注意各种向心加速度表达式的应用．2.一质点在x轴上运动，每秒末的位置坐标如表所示，则：t

(s)012345x

(m)014-1-71A.质点在这5s内做的是匀速运动B.质点在这5s内做的是匀加速运动C.质点在第5s内的位移比任何一秒内的位移都大D.质点在第4s内的平均速度比任何一秒内的平均速度都大参考答案：C3.在感应起电中，带负电物体靠近带绝缘底座的导体时，如图1所示M处将（

）

A．带正电

B．带负电C．不带电

D．以上答案均有可能

参考答案：B4.航天飞机中的物体处于完全失重状态，是指这个物体(

)A.不受地球的吸引力

B.受到地球吸引力和向心力的作用而处于平衡状态C.受到向心力和离心力的作用而处于平衡状态

D.对支持它的物体的压力为零参考答案：D5.如图所示，直线AB是电场中的一条电场线（方向未画出）。虚线是一带电粒子仅在电场力的作用下由a点到b点的运动一段轨迹，轨迹为抛物线。下列判断错误的是A．带电粒子受到的电场力一定平行于直线ABB．带电粒子由a运动到b的过程中动能一定逐渐减小C．电场中所有平行于AB直线的方向上的电势变化的一定最快D．带电粒子在a点的加速度一定等于在b点的加速度参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一物体以一定的初速度从一光滑斜面底端A点上滑，最高可滑至C点，B是AC的中点，如图所示，已知物块从A至B所需时间t0,问它从B经C再回到B，需要的时间

。参考答案：

7.如图所示，竖直放置的两端封闭的玻璃管中注满清水，内有一个红蜡块能在水中匀速上浮．在红蜡块从玻璃管的下端匀速上浮的同时，使玻璃管以速度v水平向右匀速运动．已知蜡块匀速上升的速度大小为3cm/s，玻璃管水平运动的速度大小为4cm/s，则：（1）蜡块的所做运动为

A．匀速直线运动B．匀变速直线运动C．曲线运动（2）蜡块的运动速度为

cm/s．参考答案：（1）A；（2）5【考点】运动的合成和分解．【分析】（1）分析蜡块在相互垂直的两个方向上的运动情况，从而得知其合运动是直线运动（是匀速直线运动或匀变速直线运动）还是曲线运动．（2）分析水平和竖直方向上的速度，对其利用平行四边形定则进行合成，即可求得其实际运动的速度．【解答】解：（1）蜡块参与了水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的匀速直线运动，因两个方向上的运动的加速度都为零，所以合加速度方向为零，蜡块做匀速直线运动，选项A正确．故选：A（2）蜡块的运动合速度为：v合===5cm/s故答案为：（1）A；（2）58.如图所示，质量为50g的小球以12m/s的水平速度抛出，恰好与倾角为37o的斜面垂直碰撞，则此过程中重力的功为

J，重力的冲量为

N·s。参考答案：

6.4

0.8小球做平抛运动，只有重力做功，与斜面碰撞时的速度，故；与斜面碰撞时的竖直分速度，代入题给数据即可解答。9.人造地球卫星在运行过程中由于受到微小的阻力，轨道半径将缓慢减小。在此运动过程中，卫星所受万有引力大小将

(填“减小”或“增大”)；其速度将

(填“减小”或“增大”)。

参考答案：增大，增大

10.氘核和氚核可发生热核聚变而释放巨大的能量，该反应方程为：，式中x是某种粒子。已知：、、和粒子x的质量分别为2.0141u、3.0161u、4.0026u和1.0087u；1u=931.5MeV/c2，c是真空中的光速。由上述反应方程和数据可知，粒子x是__________，该反应释放出的能量为_________MeV（结果保留3位有效数字）；参考答案：（1）

；17.6；（2）

；；

（1）根据核反应方程遵循的规律可得：；根据爱因斯坦质能方程ΔE＝Δmc2可得：ΔE＝(2.0141+3.0161－4.0026－1.0087)×931.5MeV＝17.6MeV11.在2004年6月10日联合国大会第58次会议上，鼓掌通过一项决议。决议摘录如下：联合国大会，承认物理学为了解自然界提供了重要基础，注意到物理学及其应用是当今众多技术进步的基石，确信物理教育提供了建设人类发展所必需的科学基础设施的工具，意识到2005年是爱因斯坦科学发现一百周年，这些发现为现代物理学奠定了基础，．……；．……；．宣告2005年为

年．参考答案：国际物理（或世界物理）．

12.从地面以初速度v0竖直向上抛出一质量为m的球，设球在运动过程中受到的空气阻力与其速率成正比关系，它运动的速率随时间变化的规律如图所示，在t1时刻到达最高点，再落回地面，落地时速率为v1，且落地前球已做匀速运动。则球受到的空气阻力与其速率之比k=___________，球上升的最大高度H=_________________。参考答案：，13.一个同学在研究小球自由落体运动时，用频闪照相连续记录下小球的位置如图所示。已知闪光周期为s，测得7.68cm，12.00cm，用上述数据通过计算可得小球运动的加速度约为_______m/s2，图中x2约为________cm。（结果保留3位有效数字）参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在“研究弹簧的形变与外力的关系”的实验中，将弹簧水平放置，测出其自然长度，然后竖直悬挂让弹簧自然下垂，在其下端竖直向下施加外力F。实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的。用记录的外力F与弹簧的形变量x作出的F－x图线如图所示。（1）由图求出弹簧的劲度系数k＝________；（2）图线不过原点的原因是：_______________________；（3）橡皮筋也像弹簧一样，在弹性限度内弹力F与伸长量x成正比，即F＝kx，式中k值与橡皮筋的原长l0、横截面积S有关。理论与实验都表明，其中Y是由材料决定的常数，材料力学中称为杨氏模量。①在国际单位中，杨氏模量Y的单位是________；

A．N

B．m

C．N／m

D．N／m2②若某橡皮筋的k值与（1）中弹簧的劲度系数相同，该橡皮筋的原长为10.0cm，横截面积为1.0mm2，则可知该橡皮筋的杨氏模量Y的大小是__________（结果保留两位有效数字）。参考答案：（1）100N／m；（2）弹簧自身重力的影响；（3）①D；②1.0×107N／m2解析：（1）由图可知，该弹簧受力为零时，伸长是2cm，受到拉力为1N时，伸长为1cm．该弹簧受到的拉力每增加1N，弹簧的伸长增加1cm，故弹簧的劲度系数为K==1N/cm=100N/m；（2）该图线不过原点的原因是：弹簧自身有重力，弹簧水平放置其自然长度为L，竖直放置时由于自身的重力必然就会有一定的伸长．(3)：①由K=可知，Y=；故Y的单位为：N?m/m2?m=N/m2；故D正确、ABC错误．故选：D．②根据表达式k=得：Y=N/m2=1.0×107N/m2．15.某兴趣小组用如图所示的装置测量滑块与木板之间的动摩擦因数μ。在一端带有定滑轮的水平长木板上固定A、B两个光电门，滑块用跨过定滑轮的水平细绳与托盘相连。实验时，让滑块由静止开始运动，测出托盘和盘中砝码的总质量为m，滑块的质量为M，两光电门之间的距离为S，遮光片的宽度为d，记录遮光片通过A、B两光电门的遮光时间分别为t1、t2，重力加速度为g。（1）滑块运动的加速度表达式a= （用d、t1、t2、S表示）；（2）若用托盘和砝码的总重力来代替细绳对滑块的拉力，则滑块与木板间的动摩擦因数μ=

（用a、m、M、g表示）；（3）关于本实验的误差，下列说法正确的是______。A.μ的测量值比真实值小B.μ的测量值比真实值大C.增加滑块的质量M可减小实验误差D.增加托盘和盘中砝码的总质量m可减小实验误差参考答案：（1）由速度v=，v22-v12=2aS，可得a=[（）2-（）2];（2）根据牛顿第二定律有mg-μMg=Ma，则有μ=；（3）用整体法可知mg-μ′Mg=（M+m）a，则μ′=，所以μ>μ′，所以本实验方案的测量值比真实值大；当增加滑块质量M时，由牛顿第二定律可知整体运动加速度a减小，又Δμ=μ－μ′=·，由M增大，a减小，则Δμ减小，即测量值与真实值的差值减小，故当增加滑块的质量M时可以减小实验误差，当增加托盘和盘中砝码的总质量m时，由牛顿第二定律可知整体运动加速度a增大，又Δμ=μ－μ′=·，由m增大，a增大，则Δμ增大，即测量值与真实值的差值增大，故增加托盘和盘中砝码的总质量m会增大实验误差，所以B、C选项正确。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.甲、乙两车从同一地点出发同向运动，其图像如图所示．试计算：

(1)从乙车开始运动多少时间后两车相遇?

(2)相遇处距出发点多远?(3)相遇前两车的最大距离是多少?参考答案：解：从图像知两车初速加速度分别为：

，做匀加速运动．(1)两车相遇位移相等，设乙车运动t秒后两车相遇，则甲、乙两车的位移为

由于

代人数据解题(舍去)，

(2)相遇点离出发点的距离为

(3)由图知甲车行驶t=4s时两车速度相等．此时两车距离最大，二者距离为：

17.（14分）一水平放置的圆盘绕竖直固定轴转动，在圆盘上沿半径开有一条宽度为2mm的均匀狭缝。将激光器与传感器上下对准，使两者间连线与转轴平行，分别置于圆盘的上下两侧，且可以同步地沿圆盘半径方向匀速移动，传感器接收一个激光信号，并将其输入计算机，经处理后画出相应图线。图（a）为该装置的示意图，图（b）为所接收的光信号随时间变化的图像，横坐标表示时间，纵坐标表示接收到的激光信号强度，图中△t1＝1.0×10-3s，△t2＝0.8×10-3s。（1）利用图（b）中的数据求1s时圆盘转动的角速度。（2）说明激光器和传感器沿半径移动的方向。（3）求图（b）中第三个激光信号的宽度△t3。参考答案：解析：（1）由图线读得，转盘的转动周期Ｔ=0.8s角速度（2）激光器和探测器沿半径由中心向边缘移动（理由为：由于脉冲宽度在逐渐变窄，表明光信号能通过狭缝的时间逐渐减少，即圆盘上对应探测器所在位置的线速度逐渐增加，因此激光器和探测器沿半径由中心向边缘移动）（3）设狭缝宽度为d，探测器接收到第i个脉冲时距转轴的距离为，第i个脉冲的宽度，激光器和探测器沿半径的运动速度为由此解得：＝Δt1Δt2／2△t1―△t2＝0.67×10-3s18.（计算）（2014?杏花岭区校级模拟）如图所示，一带电微粒质量为m=2.0×10﹣11kg、电荷量为q=+1.0×10﹣5C，从静止开始经电压为U1=100V的电场加速后，水平进入两平行金属板间的偏转电场中，偏转电压为U2=100V，接着进入一个方向垂直纸面向里、宽度为D=34.6cm的匀强磁场区域．已知偏转电场中金属板长L=20cm，两板间距d=17.3cm，带电微粒的重力略不计．求：（l）带电微粒进入偏转电场时的速率v1；（2）带电微粒射出偏转电场时的速度偏转角θ；（3）为使带电微粒不会从磁场右边界射出，该匀强磁场的磁应强度的最小值B．参考答案：（l）带电微粒进入偏转电场时的速率；（2）带电微粒射出偏转电场时的速度偏转角θ=30°；（3）为使带电微粒不会从磁场右边界射出，该匀强磁场的磁应强度的最小值B=0.1T带电粒子在匀强磁场中的运动；牛顿第二定律；向心力解（1）带电微粒经加速电场加速后速度为v1，根据动能定理∴（2）带电微粒在偏转电场中只受电场力作用，做类