2021年广西壮族自治区柳州市柳铁第二中学高三物理上学期期末试题含解析

2021年广西壮族自治区柳州市柳铁第二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.（单选）如图所示，A为静止于地球赤道上的物体，B为绕地球做椭圆轨道运行的卫星，C为绕地球做圆周运动的卫星，P为B、C两卫星轨道的交点．已知A、B、C绕地心运动的周期相同．相对于地心，下列说法中正确的是（）A．卫星B在P点的运行加速度大于卫星C在该点的加速度B．卫星B在P点的运行加速度小于卫星C在该点的加速度C．卫星C的运行速度大于物体A的速度D．物体A和卫星C具有相同大小的加速度参考答案：考点：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用．.专题：人造卫星问题．分析：根据A、C的周期相等，知角速度相等，通过v=rω比较A、C速度的大小．因为卫星的周期一定，根据万有引力提供向心力确定其轨道半径一定．根据卫星所受的万有引力，通过牛顿第二定律比较加速度的大小．解答：解：A、根据万有引力提供向心力得，，则卫星B在P点的运行加速度等于卫星C在该点的加速度．故A、B错误．C、物体A和卫星C的周期相等，则角速度相等，根据v=rω知，半径越大，线速度越大．所以卫星C的运行速度大于物体A的速度．故C正确．D、物体A和卫星C的周期相等，则角速度相等，根据a=ω2R知，半径越大，加速度越大，则C的加速大．故D错误．故选：C．点评：解决本题的关键知道A和C的角速度相等，通过v=rω比较线速度大小，注意物体A随地球做圆周运动不是靠万有引力提供向心力．2.关于牛顿运动定律，以下说法正确的是A．牛顿通过实验直接证实了物体具有保持匀速运动状态或静止状态的性质，从而发现了牛顿第一定律B．牛顿第一定律在非惯性系中是不成立的C．牛顿第一定律是第二定律在合外力为零的条件下的特例D．作用力和反作用力总是同一性质，它们产生的效果一定相同参考答案：B3.在竖直方向的匀强磁场中，水平放置一个矩形的金属导体框，规定磁场方向向上为正，导体框中电流的正方向如图所示，当磁场的磁感应强度B随时间t如图变化时，下图中正确表示导体框中感应电流变化的是（）A． B． C． D．参考答案：C【考点】法拉第电磁感应定律；闭合电路的欧姆定律．【专题】电磁感应与电路结合．【分析】正确解答本题一定要明确B﹣t图象中斜率的含义，注意感应电动势的大小与磁通量大小无关与磁通量变化率成正比．【解答】解：根据法拉第电磁感应定律有：E=n=ns，因此在面积、匝数不变的情况下，感应电动势与磁场的变化率成正比，即与B﹣t图象中的斜率成正比，由图象可知：0﹣2s，斜率不变，故形成的感应电流不变，根据楞次定律可知感应电流方向顺时针（俯视）即为正值，而在2﹣4s斜率不变，电流方向为逆时针，整个过程中的斜率大小不变，所以感应电流大小不变；根据楞次定律，向上的磁场先减小，再向下磁场在增大，则感应电流方向为逆时针，即为负方向，故ABD错误，C正确．故选：C．4.

表面光滑、半径为R的半球固定在水平地面上,球心O的正上方O′处有一无摩擦定滑轮,轻质细绳两端各系一个小球挂在定滑轮上,如图所示.两小球平衡时,若滑轮两侧细绳的长度分别为L1=2.4R和L2=2.5R,则这两个小球的质量之比m1∶m2为（不计球的大小）（

）24:1

B.25∶1

C.24:25

D.25∶24

参考答案：D5.（多选题）甲、乙两物体在t=0时的位置如图（A）所示，之后它们沿x轴正方向运动的速度图象如图（B）所示，则以下说法正确的有（）A．t=2s时甲追上乙B．在前4s内甲乙两物体位移相等C．甲追上乙之前两者间的最远距离为4mD．甲追上乙之前两者间的最远距离为16m参考答案：BD【考点】匀变速直线运动的图像．【分析】甲乙两物体同向运动，出发点相隔12m，当甲、乙的位移之差等于12m时，甲追上乙．根据速度图象的“面积”大小等于位移分析位移关系，判断甲有无追上乙．当两者速度相等时相距最远．【解答】解：A、t=2s时甲乙位移之差等于m=4m，而出发时相隔12m，所以此时甲还没有追上乙．故A错误．B、根据速度图象的“面积”大小等于位移，由几何知识得知，在前4s内甲乙两物体位移相等，都是16m．故B正确．C、D当甲乙的速度相等时，相距最远，最远的距离等于t=2s时两者位移之差与12m之和，即为Smax=4m+12m=16m．故C错误，D正确．故选BD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（4分）学习物理除了知识的学习外，还要领悟并掌握处理物理问题的思想方法，如图所示是我们学习过的四个实验。其中研究物理问题的思想方法按顺序依次是

、

、

、

。参考答案：放大、等效、控制变量、放大7.

（选修3-4）（4分）如图所示，一列简谐横波在某一时刻的波的图象，A、B是介质中的二个质点．已知波是向x轴正方向传播的，由此可以判断：质点A的振幅为

cm，质点B此刻向

运动.

参考答案：答案：0.4；y轴正方向．（每空2分）8.（6分）若加在某导体两端的电压变为原来的时，导体中的电流减小了0.4A.如果所加电压变为原来的2倍，则导体中的电流为__________A。参考答案：2.09.（填空）一列简谐横波沿工轴正方向传播，周期为2s，t=0时刻的波形如图所示．该列波的波速是m/s；质点a平衡位置的坐标xa=2.5m．再经s它第一次经过平衡位置向y轴正方向运动．参考答案：2，0.25s．考点： 波长、频率和波速的关系；横波的图象．.分析： 由图读出波长λ，由波速公式v=求波速．根据波的传播方向判断可知，图中x=2m处质点的运动方向沿y轴向上，当此质点的状态传到a点时，质点a第一次经过平衡位置向y轴正方向运动．运用波形的平移法研究质点a第一次经过平衡位置向y轴正方向运动的时间．解答： 解：由图读出波长λ=4m，则波速根据波的传播方向判断可知，图中x=2m处质点的运动方向沿y轴向上，当此质点的状态传到a点时，质点a第一次经过平衡位置向y轴正方向运动．则质点a第一次经过平衡位置向y轴正方向运动的时间t==s=0.25s．故答案为：2，0.25s．点评： 本题采用波形的平移法求质点a第一次经过平衡位置向y轴正方向运动的时间，这是常用的方法．10.一个小球从长为4m的斜面顶端无初速度下滑，接着又在水平面上做匀减速运动，直至运动6m停止，小球共运动了10s．则小球在运动过程中的最大速度为2m/s；小球在斜面上运动的加速度大小为m/s2．参考答案：考点：匀变速直线运动的位移与时间的关系．专题：直线运动规律专题．分析：根据匀变速直线运动的平均速度推论，结合总路程和总时间求出最大速度的大小，根据速度位移公式求出小球在斜面上的加速度．解答：解：设小球在运动过程中的最大速度为v，根据平均速度的推论知，，解得最大速度v=．小球在斜面上的加速度a=．故答案为：2，点评：解决本题的关键掌握匀变速直线运动的运动学公式和推论，并能灵活运用，有时运用推论求解会使问题更加简捷．11.如图所示，劲度系数为的轻弹簧B竖直固定在桌面上．上端连接一个质量为m的物体，用细绳跨过定滑轮将物体m与另一根劲度系数为的轻弹簧C连接。当弹簧C处在水平位置且束发生形变时．其右端点位于a位置。现将弹簧C的右端点沿水平方向缓慢拉到b位置时，弹簧B对物体m的弹力大小为，则ab间的距离为________。参考答案：下端弹簧仍处于压缩状态时，；下端弹簧处于拉伸状态时，12.12．某同学将量程为200μA、内阻为500Ω的表头μA改装成量程为1mA和10mA的双量程电流表，设计电路如图（a）所示。定值电阻R1=500Ω，R2和R3的值待定，S为单刀双掷开关，A、B为接线柱。回答下列问题：（1）按图（a）在图（b）中将实物连线；（2）表笔的颜色为

色（填“红”或“黑”）（3）将开关S置于“1”挡时，量程为

mA；（4）定值电阻的阻值R2=

Ω，R3=

Ω。（结果取3位有效数字）（5）利用改装的电流表进行某次洞里时，S置于“2”挡，表头指示如图（c）所示，则所测量电流的值为

mA。

参考答案：(1)如图；(2)黑；(3)10；(4)225，250；(5)0.780(0.78同样给分)

13.用原子核的人工转变方法可以将两个氘核聚变成一个氚核，其核反应方程是__________________________，在1kg氘核中含有的原子核的个数为____________．（阿伏加德罗常数为6.02×1023）

参考答案：

答案：

3.01×1026个三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学为了探究“恒力做功与物体动能变化的关系”，他设计了如图所示的实验。他的操作步骤如下：1．按图示装置安装好实验器材；2．在质量为10克、20克、50克的三种钩码中，他挑选了一个质量为50克的钩码挂在细线P的下端；3．将质量为200克的小车靠近打点计时器，并用手按住；4．先接通打点计时器的电源，再释放小车，打出一条纸带；5．重复上述实验操作，再打几条纸带。(1)在多次实验得到的纸带中，他选出了一条自认为满意的纸带，经测量和计算得到如下实验数据：①纸带上第一个点到第N个点的间距为40.00cm；②打下第N个点时，小车的瞬时速度大小为1.20m/s该同学将钩码所受的重力当作细线对小车的拉力，计算出从打下第一个点到打下第N个点的过程中，细线拉力对小车所做的功为______J，小车的动能增加量为_______J.(当地重力加速度g取9.8m/s2,计算结果均保留三位有效数字)(2)此次实验探究结果误差很大，显然，在实验探究过程中忽视了某些能够产生误差的因素。请你根据该同学的实验装置和操作步骤帮助他分析一下，造成较大误差的主要原因是：①____________________________；②_____________________________________参考答案：(1)0.196J

(2)0.144

J(3)

①未平衡摩擦力或平衡不够

②不满足m<<M条件15.（2分）甲、乙、丙三位同学在使用不同的游标卡尺测量同一个物体的长度时，测量的结果分别如下：甲同学：使用游标为50分度的卡尺，读数为12.045cm乙同学：使用游标为10分度的卡尺，读数为12.04cm丙同学：使用游标为20分度的卡尺，读数为12.045cm从这些实验数据中可以看出读数肯定有错误的是

同学。参考答案：答案：甲四、计算题：本题共3小题，共计47分16.在电视机的设计制造过程中，考虑到地磁场对电子束偏转的影响，可采用某种技术将其消除.为确定地磁场的影响程度，需先测定地磁场的磁感应强度的大小，在地球的北半球可将地磁场的磁感应强度分解为水平分量B1和竖直向下的分量B2，其中B1在水平方向，对电子束的影响较小可忽略，B2可通过以下装置进行测量.如图所示，水平放置的显像管中的电子(质量为m，电荷量为e)从电子枪的炽热灯丝上发出后(初速度可视为零)，先经电压为U的电场加速，然后沿水平方向自南向北运动，最后打在距加速电场出口水平距离为L的屏上，电子束在屏上的偏移距离为d.(1)试判断电子束偏向什么方向.(2)求地磁场的磁感应强度的竖直分量B2.参考答案：解析：(1)利用左手定则，可知电子束向东偏转.(2)由题意作出电子的运动轨迹如图所示，电子经电场加速，由动能定理得：eU＝mv2电子在磁场中做圆周运动，利用几何知识得：R2＝(R－d)2＋L2洛伦兹力提供向心力，故有：evB2＝m解得：R＝由以上各式得：B2＝.17.如图所示，是利用电力传送带装运麻袋包的示意图。传送带长l＝20m，倾角θ＝37°，麻袋包与传送带间的动摩擦因数μ＝0.8，传送带的主动轮和从动轮半径R相等，传送带不打滑，主动轮顶端与货车底板间的高度差为h＝1.8m，传送带匀速运动的速度为v＝2m/s。现在传送带底端(传送带与从动轮相切位置)由静止释放一只麻袋包(可视为质点)，其质量为100kg，麻袋包最终与传送带一起做匀速运动，到达主动轮时随轮一起匀速转动。如果麻袋包到达主动轮的最高点时，恰好水平抛出并落在车箱底板中心，重力加速度g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，求：（1）主动轮轴与货车车箱底板中心的水平距离x及主动轮的半径R