2021年重庆西南师范大学附属中学高三物理期末试卷含解析

2021年重庆西南师范大学附属中学高三物理期末试卷含解析一、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.据报道．我国数据中继卫星“天链一号01星”于2008年4月25日在西昌卫星发射中心发射升空，经过4次变轨控制后，于5月l日成功定点在东经77°赤道上空的同步轨道。关于成功定点后的“天链一号01星”，下列说法正确的是(

)A．运行速度大于7.9km/sB．离地面高度一定，相对地面静止C．绕地球运行的角速度比月球绕地球运行的角速度大D．向心加速度与静止在赤道上物体的向心加速度大小相等参考答案：BC2.（多选）如图所示，将一质量为m的小球从空中O点以速度v0水平抛山，飞行一段时间后，小球经过P点时动能Ek=5mv，不计空气阻力，则小球从O到P（）A．下落的高度为B．经过的时间为C．运动方向改变的角度为arctanD．速度增量为3v0，方向竖直向下参考答案：考点：平抛运动．专题：平抛运动专题．分析：A、结合P点的动能求出P点竖直方向上的分速度，结合速度位移公式求出小球从O点到P点下落的高度；B、根据动能的改变量为重力做功增加量，求出下落的高度，根据自由落体的位移时间公式求出时间；C、根据平行四边形定则求出运动方向改变的角度；D、速度的增量为加速度与时间的乘积，直接计算出结果．解答：解：AD、小球在P点的动能：，解得：vy=3v0；O和P点的高度差：；故选项A错误，D正确；B、经过的时间满足竖直方向上的位移时间公式：，代入h解得：；故选项B正确；C、设运动方向改变的角度为θ，知P点的速度方向与水平方向的夹角为θ，则：，解得θ=arctan3，故选项C错误；故选：BD．点评：解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合平行四边形定则，抓住等时性，运用运动学公式灵活求解．3.关于万有引力定律，下列说法正确的是（

）（A）牛顿提出了万有引力定律，并测定了引力常量的数值（B）万有引力定律只适用于天体之间（C）万有引力的发现，揭示了自然界一种基本相互作用的规律（D）地球绕太阳在椭圆轨道上运行，在近日点和远日点受到太阳的万有引力大小是相同的参考答案：C4.（单选）许多科学家在物理学发展过程中作出了重要贡献（

）A.库仑利用库仑扭秤研究带电体的相互作用，总结出了库仑定律B.法拉第发现了电流的磁效应C.牛顿提出了万有引力定律，并通过实验测出了万有引力常量D.伽利略、爱因斯坦等科学家对牛顿第一定律的得出作出过重要的贡献参考答案：A5.下列各组物理量单位中，全属于国际单位制中基本单位的是(

)A．N、A、s

B．kg、A、sC．kg、T、N

D．kg、V、m／s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.如图所示，PQ是固定的水平导轨，两端有定滑轮，物体A和B用细绳相连处于静止状态时，α=37°，β=53°。若B重5N，则A所受的摩擦力大小为_______N，方向为____________。参考答案：1，水平向左。解:对物体B受力分析,受到重力,两根细线的拉力和,如图所示,有:

再对A物体受力分析,受到重力和支持力,向左的拉力和向右的拉力,由于向右的拉力大于向左的拉力,根据平衡条件,有:,静摩擦力方向水平向左.故答案为:,水平向左.7.某同学在描绘平抛运动轨迹时，得到的部分轨迹曲线如图所示。在曲线上取A、B、C三个点，测量得到A、B、C三点间竖直距离=10.20cm，=20.20cm，A、B、C三点间水平距离=12.40cm，g取10m／s2，则物体平抛运动的初速度大小为______m／s，轨迹上B点的瞬时速度大小为________m/s。（计算结果保留三位有效数字）参考答案：1.24m/s

1.96m/s据题意，由于物体做平抛运动，则有h2-h1=gt2，可以求出物体在AB、BC段的运动时间为t=0.1s，则物体做平抛运动的初速度为v0=x/t=1.24m/s；轨迹上B点的速度为vB=，vx=1.24m/s，vy=(h1+h2)/2t=1.52m/s，则B点的速度为：vB=1.96m/s。8.如图所示，放在水平圆盘上质量为0.5kg的小物块，离转轴距离0.2m。当小物块随圆盘一起以2rad/s的角速度做匀速圆周运动时，其受到静摩擦力的大小为

▲

N．参考答案：9.如右图所示为一小球做平抛运动频闪照相的闪光照片的一部分，图中背景小方格的边长为5cm．如果敢g=l0，则：(1)闪光的频率是________Hz；(2)小球做平抛运动时的初速度大小是________m/s；(3)小球经过B点时的速度大小是_______m/s.参考答案：10.如图所示是测磁感应强度的一种装置。把一个很小的测量线圈放在待测处，测量线圈平面与该处磁场方向垂直，将线圈跟冲击电流计G串联（冲击电流计是一种测量电量的仪器）。当用反向开关K使螺线管里的电流反向时，测量线圈中就产生感应电动势，从而有电流流过G。该测量线圈的匝数为N，线圈面积为S，测量线圈电阻为R，其余电阻不计。（1）若已知开关K反向后，冲击电流计G测得的电量大小为q，则此时穿过每匝测量线圈的磁通量的变化量为△φ＝__________（用已知量的符号表示）。（2）待测处的磁感应强度的大小为B＝__________。参考答案：（1）qR/N,（2）qR/2NS解析：（1）由I=q/△t，E=IR，E=N△φ/△t，联立解得△φ=qR/N。（2）由φ＝BS，△φ=2BS，△φ=qR/N，联立解得B＝qR/2NS。11.如图，在斜面顶端先后水平抛出同一小球，第一次小球落到斜面中点，第二次小球落到斜面底端。则两次小球运动时间之比t1∶t2=___；两次小球落到斜面上时动能之比EK1∶EK2=_____。参考答案：；

12.地球表面的重力加速度为g，地球半径为R。某颗中轨道卫星绕地球做匀速圆周运动，轨道离地面的高度是地球半径的3倍。则该卫星做圆周运动的向心加速度大小为__________；线速度大小为___________；周期为____________。参考答案：13.（3分）一个质量为m的皮球，从距地面高为h处自由落下，反弹回去的高度为原来的3/4，若此时立即用力向下拍球，使球再次反弹回到h高度。设空气阻力大小不变，且不计皮球与地面碰撞时的机械能损失，则拍球时需对球做的功为

。参考答案：mgH/2三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（6分）如图所示，在研究平抛运动时，小球A沿轨道滑下，离开轨道末端（末端水平）时撞开轻质接触式开关S，被电磁铁吸住的小球B同时自由下落．改变整个装置的高度H做同样的实验，发现位于同一高度的A、B两球总是同时落地；（1）该实验现象揭示了A球在离开轨道后在__________方向上的分运动的规律；（2）该试验装置的设计思想所体现的物理思维方法和实验方法分别是：________________和__________________．

参考答案：

答案：（1）竖直

（2）等效思维

控制变量15.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/m2．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，两根平行金属导轨与水平面间的夹角α=30°，导轨间距为l=0.50m，金属杆ab、cd的质量均为m=1.0kg，电阻均为r=0.10Ω，垂直于导轨水平放置．整个装置处于匀强磁场中，磁场方向垂直于轨道平面向上，磁感应强度B=2.0T．用平行于导轨方向的拉力拉着ab杆沿轨道以某一速度匀速上升时，cd杆恰好保持静止．不计导轨的电阻和摩擦，重力加速度g=10m/s2．求：（1）回路中感应电流I的大小．（2）拉力做功的功率．参考答案：（1）cd杆保持静止，有

①代入数据解得感应电流

I=5.0A

②（2）ab杆匀速上升，拉力

③

ab杆产生的感应电动势

④

拉力做功的功率

⑤代入数据解得

P=10W

⑥

17.（10分）电动机带动滚轮匀速转动,在滚轮的作用下，将金属杆从最底端A送往倾角θ=30°的足够长斜面上部．滚轮中心B与斜面底部A的距离为L=6.5m，当金属杆的下端运动到B处时，滚轮提起，与杆脱离接触。杆由于自身重力作用最终会返回斜面底部，与挡板相撞后，立即静止不动。此时滚轮再次压紧杆，又将金属杆从最底端送往斜面上部，如此周而复始。已知滚轮边缘线速度恒为v=4m/s，滚轮对杆的正压力FN=2×104N，滚轮与杆间的动摩擦因数为μ=0.35，杆的质量为m=1×103Kg，不计杆与斜面间的摩擦，取g=10m/s2。求：（1）在滚轮的作用下，杆加速上升的加速度；（2）杆与滚轮脱离时杆的速度；（3）每个周期中电动机对金属杆所做的功。参考答案：解析：（1）f=μN=7×103N

a=f-=2m/s2

（2)v=at0

t0=2s

S=at2=4m

∵s<L∴金属杆先匀加速4米，后匀速2.5米杆与滚轮脱离时杆的速度为滚轮边缘线速度v=4m/s

（3）W1-mgsinθs=mv2

W1=2.8×104J

W2-mgsinθs’=0

W2=1.25×104J

∴W=W1+W2=4.05×104J

18.如图所示，质量为0.5m的b球用长h的细绳悬挂于水平轨道BC的出口C处．质量为m的小球a，从距BC高h的A处由静止释放，沿ABC光滑轨道滑下，在C处与b球正碰并与b粘在一起．已知BC轨道距地面的高度为0.5h，悬挂b球的细绳能承受的最大拉力为2mg．试问：（1）a与b球碰前瞬间，a的速度多大？（2）a、b两球碰后，细绳是否会断裂？若细绳断裂，小球在DE水平面上的落点距C的水平距离是多少？若细绳不断裂，小球最高将摆多高？参考答案：考点：动量守恒定律；机械能守恒定律．.专题：动量与动能定理或能的转化与守恒定律综合．分析：（1）以a球为研究对象，由动能定理可以求出a与b两球碰撞前a球的速度．（2）a与b碰撞过程中动量守恒，由动量守恒定律求出碰后的速度，然后它们做圆周运动，由牛顿第二定律列方程，求出绳子的拉力，然后判断绳子是否会断裂．如果绳子断裂，小球做平抛运动，应用平抛运动规律即可正确解题．解答：解：（1）以a球为研究对象，在a求下滑到C点过程中，由动能定理可得：mgh=mv2﹣0，解得a的速度v=；

（2）a与b两球碰撞过程动量守恒，以a的初速度方向为正方向，由动量守恒得：mv=（m+