湖北省荆州市监利县大垸高级中学2021年高三物理期末试题含解析

湖北省荆州市监利县大垸高级中学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）在地球大气层外有很多太空垃圾绕地球转动，可视为绕地球做匀速圆周运动。每到太阳

活动期，由于受太阳的影响，地球人气层的厚度增加，从而使得一些太空垃圾进入稀薄人气层，运动半径开始逐渐变小，但每一周仍可视为匀速圆周运动。若在这个过程中某块太空垃圾能保持质量不变，则这块太空垃圾的(

)A.线速度将逐渐变小B．加速度将逐渐变小C．运动周期将逐渐变小D.机械能将逐渐变火参考答案：C2.（多选）下列关于原子和原子核的说法正确的是A．衰变现象说明电子是原予核的组成部分B．波尔理论的假设之一是原子能量的量子化C．放射性元素的半衰期与温度的变化无关D．比结合能越小表示原子核中的核子结合得越不牢固参考答案：BCD3.物体在一对平衡力作用下的运动过程中，物体的机械能、动能、重力势能的关系可能是：A．机械能不变，动能也不变B．动能不变，重力势能可能变化C．动能不变，重力势能一定变化D．若势能变化，则机械能可能不变参考答案：AB4.（多选题）如图所示，在光滑绝缘水平面上有一半径为R的圆，AB是一条直径，空间有匀强电场场强大小为E，方向与水平面平行．在圆上A点有一发射器，以相同的动能平行于水平面沿不同方向发射带电量为+q的小球，小球会经过圆周上不同的点，在这些点中，经过C点的小球的动能最大．由于发射时刻不同时，小球间无相互作用．且∠α=30°，下列说法正确的是（）A．电场的方向与AC间的夹角为30°B．电场的方向与AC间的夹角为60°C．小球在A点垂直电场方向发射，恰能落到C点，则初动能为qERD．小球在A点垂直电场方向发射，恰能落到C点，则初动能为qER参考答案：AC【考点】动能定理的应用；带电粒子在匀强电场中的运动．【分析】小球在匀强电场中，从A点运动到C点，根据动能定理qUAC=Ek，因为到达C点时的小球的动能最大，所以UAC最大，即在圆周上找不到与C电势相等的点．所以与C点电势相等的点在过C点的切线上．再根据电场线与等势线垂直，可以画出电场线，即可确定电场的方向．小球做类平抛运动，根据平抛运动的知识分析小球的运动情况，分别相互垂直的两个上列式求解初动能．【解答】解：A、B：小球在匀强电场中，从a点运动到c点，根据动能定理qUAC=Ek得因为到达C点时的小球的动能最大，所以UAC最大，则在圆周上找不到与C电势相等的点．且由A到C电场力对小球做正功．过C点作切线，则CF为等势线．过A点作CF的垂线，则该线为电场线，场强方向如图示．因为∠CAB=30°，则连接CO，∠ACO=30°，所以电场方向与AC间的夹角θ为30°；故A正确，B错误．C、D：小球只受电场力，做类平抛运动．x=Rcos30°=v0t，y=R+Rsin30°=，由以上两式得：Ek=mv02=qER；故C正确，D错误．故选：AC5.如图所示，一个小球沿竖直固定的光滑圆形轨道的内侧做圆周运动，圆形轨道的半径为R，小球可看作质点，则关于小球的运动情况，下列说法正确的是（）A．小球的加速度方向总指向圆心B．小球线速度的大小总大于或等于C．小球转动一周的过程中，外力做功之和不为0D．小球转动一周的过程中，外力做功之和等于0参考答案：

考点：向心力；功的计算．专题：匀速圆周运动专题．分析：小球在竖直平面内做变速圆周运动，加速度方向不总是指向圆心．当小球运动到最高点时，恰好由重力提供向心力时，速度最小，根据牛顿第二定律求出最高点的最小速度．根据动能定理分析小球转动一周的过程中外力做功之和．解答：解：A、小球在竖直平面内做变速圆周运动，受到重力和轨道的支持力两个力作用，支持力指向圆心，根据平行四边形定则可知，这两个力的合力不总是指向圆心，只有在最高点和最低点时才指向圆心，故A错误．B、根据牛顿第二定律，在最高点临界情况是轨道对球的作用力为零，则：mg=m．解得：v=．即最高点的最小速度为，则小球的线速度的大小总大于或等于．故B正确．C、D小球转动一周的过程中，根据动能定理，动能变化为零，则外力做功为零．故C错误，D正确．故选：BD点评：解决本题的关键搞清小球做圆周运动向心力的来源，知道在最高点的临界条件．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.图中竖直方向的平行线表示匀强电场的电场线，但未标明方向．一个带电量为﹣q的微粒，仅受电场力的作用，从M点运动到N点，动能增加了△Ek（△Ek＞0），则该电荷的运动轨迹可能是虚线a（选填“a”、“b”或“c”）；若M点的电势为U，则N点电势为U+．参考答案：【考点】：电场线；电势．【分析】：根据动能定理，通过动能的变化判断出电场力的方向，从而判断轨迹的弯曲程度，根据动能定理求出M、N两点间的电势差，从而求出N点的电势．：解：从M点运动到N点，动能增加，知电场力做正功，则电场力方向向下，轨迹弯曲大致指向合力的方向，可知电荷的运动轨迹为虚线a，不可能是虚线b．电场力方向方向向下，微粒带负电，则电场强度方向向上，N点的电势大于M点的电势，根据动能定理知，﹣qUMN=△Ek，则N、M两点间的电势差大小UMN=﹣由UMN=φM﹣φN，φM=U，解得φN=U+故答案为：a，U+．【点评】：解决本题的关键知道轨迹弯曲与合力方向的大致关系，本题的突破口在于得出电场力方向，再得出电场强度的方向，从而知道电势的高低．7.以速度匀速行驶的汽车，遇特殊情况需紧急刹车做匀减速直线运动，若刹车后第2s内的位移是6.25m,则刹车后5s内汽车的位移为_____________m。参考答案：、20

8.如图所示，水平板上有质量m=1.0kg的物块，受到随时间t变化的水平拉力F作用，用力传感器测出相应时刻物块所受摩擦力Ff的大小。已知9s末的速度为9.5m/s，取重力加速度g=10m/s2。则4s末物块的加速度的大小为

▲，4s~9s内合外力对物块做功为

▲

。

参考答案：9.应用物理知识分析生活中的常见现象，可以使物理学习更加有趣和深入．例如平伸手掌托起物体，由静止开始竖直向上运动，直至将物体抛出．对此现象分析正确的是A．受托物体向上运动的过程中，物体始终处于超重状态B．受托物体向上运动的过程中，物体始终处于失重状态C．在物体离开手的瞬间，物体的加速度大于重力加速度D．在物体离开手的瞬间，手的加速度大于重力加速度参考答案：D10.电磁打点计时器是一种使用低压_____（填“交”或“直”）流电源的计时仪器。如图所示是打点计时器测定匀加速直线运动加速度时得到的一条纸带，测出AB=1.2cm，AC=3.6cm，AD=7.2cm，计数点A、B、C、D中，每相邻的两个计数点之间有四个小点未画出，则运动物体的加速度a=__________m/s2，打B点时运动物体的速度vB=__________m/s。计算题参考答案：11.质量为2kg的物体静止于光滑水平面上，现受到一水平力F的作用开始运动．力F随位移s变化如图所示．则物体位移为8m时的动能为______J，该过程经历的时间为_____s．参考答案：1812.（6分）如图所示，一根长为L、质量大于100kg的木头，其重心O在离粗端的地方。甲、乙两人同时扛起木头的一端将其抬起。此后丙又在两人之间用力向上扛，由于丙的参与，甲的负担减轻了75N，乙的负担减轻了150N。可知丙是在距甲

处用

N的力向上扛。

参考答案：；25N13.一家用电热水器的铭牌如图所示．该电热水器额定电压的最大值为

V，正常工作1h电热丝产生的电热为

J．参考答案：311_

7.2×106三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学用图甲所示的实验装置研究小车在斜面上的运动．实脸步戮如下：

a．安装好实验器材．

b．接通电源后，让拖着纸带的小车沿斜面向下运动，打印出一条点迹清晰的纸带．舍去开始密集的点迹，从便于测量的点O开始．打点周期为To，每隔1个打印点取一个计数点，如图乙中0,1,2,…，6点所示

c测量1,2,3,…，6计数点到0计数点的距离，分别记作：

d.分别计算出与对应时间的比值

e、以为纵坐标、t为横坐标，标出与对应时间t坐标点，画出－t图线.根据实脸步骤，请你完成下列任务：

(1)实脸中，除打点计时器（含纸带、复写纸）、小车、平板、铁架台、导线及开关外，在下面的仪器和器材中，必须使用的有＿＿＿和＿＿＿（填选项代号），

A.电压合适的50Hz交流电旅B.电压可调的直流电源

C.停表D.刻度尺

E.天平F.重锤

（2）写出打印点2时小车的瞬时速度表达式吸＝＿＿＿＿＿（3)该同学在图丙中已标出1,3，4，6计数点对应的坐标点，请你在该图中画出于－t图线.

（4）由图线判断，在打O计数点时．小车的速度＝＿＿＿＿m/s,小车运动的加速度a＝＿＿＿＿m/s2.

参考答案：15.为观察电磁感应现象，某学生将电流表、螺线管A和B、电池组、滑动变阻器、电键接成如图所示的实验电路：（1）（单选）该同学将线圈B放置在线圈A中，闭合、断开电键时，电流表指针都没有偏转，其原因是（

）（A）电键的位置接错（B）电流表的正、负接线柱上导线接反（C）线圈B的两个接线柱上导线接反（D）蓄电池的正、负极接反（2）电路连接的错误改正后，该同学在闭合电键时发现电流表指针向右偏转，则如果向右移动滑动变阻器的滑片（滑动变阻器接入电路的方式仍然如图中所示），则电流表的指针向_____（选填“左”或“右”）偏转。参考答案：（1）A（2）右四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示为某款四旋翼飞机，通过控制器可调整输出功率与旋翼转速，从而调整动力大小与方向，以达到改变飞机飞行状态的目的．某次试飞中，调控员控制飞机以恒定的输出功率，控制飞机从水平地面上由静止开始沿竖直方向向上运动，经过4.0s，飞机达到最大速度10m/s．已知飞机的质量为40g，在飞行过程中空气阻力大小恒为0.10m/s2，重力加速度取g=10m/s2，求：（1）4.0s末飞机受到的升力大小；（2）飞机的输出功率；（3）4.0s内飞机上升的高度．参考答案：解：（1）设升力大小为F，空气阻力大小为f，4.0s末速度最大时，合力为零，则：F=mg+f

所以升力大小为：F=0.4+0.1N=0.50N

（2）设飞机恒定的输出功率为P，速度大小为v，则：P=Fv

根据题目信息，输出功率为：P=0.50×10W=5.0W

（3）设4.0s内飞机上升的高度为h，根据动能定理有：Pt﹣mgh﹣fh=mv2﹣mv02代入数据得：h=36m

答：（1）4.0s末飞机受到的升力大小为0.50N；（2）飞机的输出功率为5.0W；（3）4.0s内飞机上升的高度为36m．【考点】动能定理；功率、平均功率和瞬时功率．【分析】（1）输出功率不变，当飞机速度达到最大时，加速度为零，根据平衡求出升力的大小．（2）根据F的大小，以及最大速度求出飞机的输出功率．（3）对飞机4.0s内的运动过程运用动能定理，求出飞机上升的高度．17.如图，由U形管和细管连接的玻璃泡A、B和C浸泡在温度均为0°C的水槽中，B的容积是A的3倍。阀门S将A和B两部分隔开。A内为真空，B和C内都充有气体。U形管内左边水银柱比右边的低60mm。打开阀门S，整个系统稳定后，U形管内左右水银柱高度相等。假设U形管和细管中的气体体积远小于玻璃泡的容积。（i）求玻璃泡C中气体的压强（以mmHg为单位）（ii）将右侧水槽的水从0°C加热到一定温度时，U形管内左右水银柱高度差又为60mm，求加热后右侧水槽的水温。参考答案：18.（17分）在如图所示的竖直平面内。水平轨道CD和倾斜轨道GH与半径r=m的光滑圆弧轨道分别相切于D点和G点，GH与水平面的夹角θ=370。过G点、垂直于纸面的竖直平面左侧有匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度B=1.25T；过D点、垂直于纸面的竖直平面右侧有匀强电场，电场方向水平向右，电场强度E=1×104N/C。小物体P1质量m=2×10-3kg、电荷量q=+8×10-6C，受到水平向右的推力F=9.98×10-3N的作用，沿CD向右做匀速直线运动，到达D点后撤去推力。当P1到达倾斜轨道底端G点时，不带电的小物体P2在GH顶端静止释放，经过时间t=0.1s与P1相遇。P1和P2与轨道CD、GH间的动摩擦因数均为u=0.5，取g=10m/s2,sin370=0.6，cos370=0.8，物体电荷量保持不变，不计空气阻力。求：⑴小物体P1在水平轨道CD上运动速度v的大小；⑵倾斜轨道GH的长度s。参考答案：解：设小物体P1在匀强磁场中运动的速度为v，受到向上的洛伦兹力为F1，受到的摩擦力为f，则F1＝qvB