山西省大同市泛亞中學(xué)2021年高三物理期末試卷含解析

山西省大同市泛亞中學(xué)2021年高三物理期末試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.如圖所示，一水平放置的平行板電容器充電后與電源斷開(kāi)，一束同種帶電粒子從P點(diǎn)以相同速度平行于極板射入電容器，最后均打在下極板的A點(diǎn)，若將上極板緩慢上移，則A.粒子打在下極板的落點(diǎn)緩慢左移B.粒子打在下極板的落點(diǎn)緩慢右移C.粒子仍然打在下極板的A點(diǎn)D.因未知粒子的電性，無(wú)法判斷粒子的落點(diǎn)參考答案：C【詳解】斷開(kāi)電源后，電容器電荷量保持不變，電場(chǎng)強(qiáng)度，將上極板緩慢上移，d變大，則電場(chǎng)強(qiáng)度不變，粒子所受電場(chǎng)力不變，則粒子仍然打在下極板的A點(diǎn)。故C正確，ABD錯(cuò)誤。2.如圖所示，在足夠大的光滑水平絕緣桌面上，有兩個(gè)帶電小球A、B，現(xiàn)分別給兩球一定的初速度，使其在桌面上運(yùn)動(dòng)，兩者距離始終保持不變，則A．A、B一定帶同種電荷，速度大小均不變B．A、B一定帶同種電荷，加速度大小均不變C．A、B一定帶異種電荷，速度始終與兩球連線方向垂直D．A、B一定帶異種電荷，兩球的速度大小與其質(zhì)量成反比參考答案：

答案：CD3.如圖3所示，在一輛由動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的小車(chē)上有一水平放置的彈簧，其左端固定在小車(chē)上，右端與一小球相連。設(shè)在某一段時(shí)間內(nèi)小球與小車(chē)相對(duì)靜止且彈簧處于拉伸狀態(tài)，若忽略小球與小車(chē)間的摩擦力，則在這段時(shí)間內(nèi)小車(chē)可能是（

）A．向右做加速運(yùn)動(dòng)B．向右做減速運(yùn)動(dòng)C．向左做加速運(yùn)動(dòng)D．向左做減速運(yùn)動(dòng)參考答案：BC4.

如圖所示在圓軌道上運(yùn)行的國(guó)際空間站里，一宇航員A靜止（相對(duì)空間站）“站”內(nèi)艙內(nèi)朝向地球一側(cè)的“地面”B上，則下列說(shuō)法正確的是（

）

A．宇航員A與“地面”B之間無(wú)彈力的作用

B．宇航員A不受重力的作用C.宇航員A所受的重力與向心力等于他在該位置所受的萬(wàn)有引力

D．若宇航員A將手中的一小球無(wú)初速度(相對(duì)空間站)釋放,該小球?qū)⒙涞健暗孛妗盉上參考答案：答案：A5.（多選題）某行星和地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的軌道均可視為圓．每過(guò)N年，該行星會(huì)運(yùn)行到日地連線的延長(zhǎng)線上（相距最近），如圖所示．該行星與地球的公轉(zhuǎn)半徑之比為a，公轉(zhuǎn)周期之比為b，則（）A．a(chǎn)= B．b= C．D．參考答案：BD【考點(diǎn)】萬(wàn)有引力定律及其應(yīng)用；向心力．【分析】由圖可知行星的軌道半徑大，那么由開(kāi)普勒第三定律知其周期長(zhǎng)，其繞太陽(yáng)轉(zhuǎn)的慢．每過(guò)N年，該行星會(huì)運(yùn)行到日地連線的延長(zhǎng)線上，說(shuō)明N年地球比行星多轉(zhuǎn)1圈，即行星轉(zhuǎn)了N﹣1圈，從而再次在日地連線的延長(zhǎng)線上，那么，可以求出行星的周期是年，接著再由開(kāi)普勒第三定律求解該行星與地球的公轉(zhuǎn)半徑比．【解答】解：地球公轉(zhuǎn)周期為，每過(guò)N年行星會(huì)運(yùn)行到日地連線的延長(zhǎng)線上，即地球比行星多運(yùn)動(dòng)1圈，有，得由題意，故B正確，A錯(cuò)誤根據(jù)開(kāi)普勒第三定律，即化簡(jiǎn)得，故D正確，C錯(cuò)誤．故選：BD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.（4分）質(zhì)量為0.5kg的物體從高處自由落下，前2s內(nèi)重力做功的平均功率是_________W，2s末重力對(duì)物體做功的瞬時(shí)功率是_________W（取g=10m/s2.）參考答案：

50

1007.設(shè)地球的質(zhì)量為M，半徑為R，則環(huán)繞地球飛行的第一宇宙速度v的表達(dá)式為_(kāi)_____________；某行星的質(zhì)量約為地球質(zhì)量的，半徑約為地球半徑的，那么在此行星上的“第一宇宙速度”與地球上的第一宇宙速度之比為_(kāi)_____________（已知萬(wàn)有引力常量為G）。參考答案：v=，/3︰18.某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)測(cè)定列車(chē)加速度的儀器，如圖所示。AB是一段圓弧形的電阻，O點(diǎn)為其圓心，圓弧半徑為r。O點(diǎn)下用一電阻不計(jì)的金屬線懸掛著金屬球，球的下部與AB接觸良好且無(wú)摩擦。AB之間接有內(nèi)阻不計(jì)、電動(dòng)勢(shì)為9V的電池，OB間接有一個(gè)伏特表。整個(gè)裝置的豎直面沿列車(chē)前進(jìn)的方向放置。當(dāng)列車(chē)做勻加速運(yùn)動(dòng)，懸線就偏過(guò)一定角度。若伏特表顯示3V，則列車(chē)的加速度為

。如果根據(jù)伏特表示數(shù)與列車(chē)加速度的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系將伏特表改制成一個(gè)加速度表，則加速度的刻度是

的（選填“均勻”或“不均勻”）。參考答案：答案：，不均勻9.汽車(chē)沿半徑為R的圓跑道行駛，跑道路面水平，與路面作用的摩擦力的最大值是車(chē)重的0.1倍，要使汽車(chē)不致沖出跑道，車(chē)速最大不能超過(guò)

。如果汽車(chē)是做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，在轉(zhuǎn)半圈的過(guò)程中路面作用的靜摩擦力對(duì)汽車(chē)做功值為

。（g=10m/s2）參考答案：

答案：

010.一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波，t＝0時(shí)刻的波形如圖中實(shí)線所示，t＝0.2s時(shí)刻的波形如圖中的虛線所示，則此列簡(jiǎn)諧橫波的波速為

m/s.

參考答案：（1）10(4n+1)

n=0、1、2、3……（3分）11.一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B變化到狀態(tài)C的p-V圖象如圖所示．在由狀態(tài)A變化到狀態(tài)B的過(guò)程中，理想氣體的溫度

▲

（填“升高”、“降低”或“不變”）．在由狀態(tài)A變化到狀態(tài)C的過(guò)程中，理想氣體吸收的熱量

▲

它對(duì)外界做的功（填“大于”、“小于”或“等于”）參考答案：升高（2分），等于12.在圖（a）所示的電路中，合上電鍵S，變阻器的滑動(dòng)頭C從A端滑至B端的過(guò)程中，電源的輸出功率P與路端電壓U、路端電壓U與總電流I的關(guān)系曲線分別如圖（b）、（c）所示。不計(jì)電表、導(dǎo)線對(duì)電路的影響。則電源電動(dòng)勢(shì)E=__________V，電源內(nèi)阻r=________Ω。參考答案：12，313.一質(zhì)量為M=1.2kg的物塊靜止在光滑水平桌面上，一質(zhì)量為m=20g的子彈以水平速度v0=100m/s射入物塊，在很短的時(shí)間內(nèi)以水平速度10m/s穿出．則子彈穿出木塊時(shí)，子彈動(dòng)量改變量的大小為1.8kg?m/s，木塊獲得的水平初速度大小為1.5m/s．參考答案：考點(diǎn)：動(dòng)量守恒定律．分析：子彈穿過(guò)木塊的過(guò)程系統(tǒng)動(dòng)量守恒，應(yīng)用動(dòng)量的計(jì)算公式與動(dòng)量守恒定律可以求出動(dòng)量的該變量與木塊的速度．解答：解：子彈動(dòng)量的該變量：△p=mv﹣mv0=0.020×10﹣0.020×100=﹣1.8kg?m/s，負(fù)號(hào)表示方向；子彈穿過(guò)木塊過(guò)程系統(tǒng)動(dòng)量守恒，以子彈的初速度方向?yàn)檎较颍蓜?dòng)量守恒定律得：mv0=mv+Mv′，代入數(shù)據(jù)解得：v′=1.5m/s；故答案為：1.8；1.5．點(diǎn)評(píng)：本題考查了求動(dòng)量的變化量、求速度，應(yīng)用動(dòng)量的計(jì)算公式、動(dòng)量守恒定律即可正確解題．三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.下面的裝置可以探究外力做功和物體速度變化的關(guān)系．如圖1所示，光滑斜槽軌道固定在水平桌面上，將斜槽從底端開(kāi)始分成長(zhǎng)度相等的五等份，使AB=BC=CD=DE=EF，讓小球每次從不同等分點(diǎn)處釋放，最后落在水平地面上．（1）實(shí)驗(yàn)中，若小球從F點(diǎn)釋放運(yùn)動(dòng)至斜槽水平位置的過(guò)程中，外力做的功為W，則小球從B點(diǎn)釋放運(yùn)動(dòng)至斜槽水平位置的過(guò)程中，外力做的功為．（2）實(shí)驗(yàn)中，小球每次在斜槽上運(yùn)動(dòng)的長(zhǎng)度記作L，小球做平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移記作x，通過(guò)五組數(shù)據(jù)描點(diǎn)做出L﹣x2的圖象2是一條過(guò)原點(diǎn)的直線．設(shè)小球運(yùn)動(dòng)到斜槽底端時(shí)的速度為v，可以判斷，外力做功W與

（填v、v2或）成正比．若斜槽的傾角為θ，小球拋出點(diǎn)距地面的高度為H，則圖象的斜率為（用H、θ表示）．參考答案：（1）；（2）v2；【考點(diǎn)】探究功與速度變化的關(guān)系．【分析】（1）先根據(jù)幾何關(guān)系求出FA的高度與BA高度的關(guān)系，再對(duì)小球從F到A和B到A的兩個(gè)過(guò)程，根據(jù)動(dòng)能定理列式求解；（2）小球從A點(diǎn)拋出后做平拋運(yùn)動(dòng)，下落的高度相等，則運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等，則平拋初速度與水平位移成正比，而根據(jù)圖象可知，L與x2成正比，所以L與v2成正比，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)基本公式以及動(dòng)能定理求出L﹣x2的關(guān)系式，從而求出斜率．【解答】解：（1）根據(jù)幾何關(guān)系可知，hFA=5hBA，對(duì)小球從F到A和B到A的兩個(gè)過(guò)程，根據(jù)動(dòng)能定理得：W=mghFA，W′=mghBA，解得：（2）小球從A點(diǎn)拋出后做平拋運(yùn)動(dòng)，下落的高度相等，則運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等，則小球運(yùn)動(dòng)到斜槽底端時(shí)的速度v=①，時(shí)間相等，所以v與x成正比，而根據(jù)圖象可知，L與x2成正比，所以L與v2成正比，小球拋出點(diǎn)距地面的高度為H，則運(yùn)動(dòng)時(shí)間t=②，根據(jù)動(dòng)能定理得：mgLsinθ=③，由①②③解得：則L﹣x2圖象的斜率k=．故答案為：（1）；（2）v2；15.一同學(xué)在半徑為2m的光滑圓弧面內(nèi)做測(cè)定重力加速度的實(shí)驗(yàn)（如圖所示）．他用一個(gè)直徑為2cm質(zhì)量分布均勻的光滑實(shí)心球．操作步驟如下：①將小球從槽中接近最低處（虛線）靜止釋放；②測(cè)量多次全振動(dòng)的時(shí)間并準(zhǔn)確求出周期；③將圓弧面半徑和周期代入單擺周期公式求出重力加速度．（1）他在以上操作中應(yīng)該改正的操作步驟是

（填寫(xiě)步驟序號(hào)）；若不改正，測(cè)量所得的重力加速度的值與真實(shí)值相比會(huì)

（選填“偏大”或“偏小”）．（2）如圖是一組同學(xué)選擇幾個(gè)半徑r不同的均勻光滑實(shí)心球進(jìn)行了正確實(shí)驗(yàn)，他們將測(cè)出的周期與小球的半徑r關(guān)系畫(huà)出了如圖所示的圖線．請(qǐng)你根據(jù)該圖寫(xiě)出確定重力加速度的表達(dá)式_______．（3）若釋放時(shí)給了小球一個(gè)平行于虛線、很小的初速度，按照上述操作，會(huì)使重力加速度計(jì)算結(jié)果____________（選填“偏大”、“偏小”或“不變”）．參考答案：（1）

③

“偏大”（2分）（2）b/a

（2分）

（3）“不變”

四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.10．把質(zhì)量是1kg的石塊從高為5m的平臺(tái)上水平拋出，拋出的初速度為5m/s。求：（1）拋出時(shí)人對(duì)石塊做的功（2）石塊即將落地時(shí)速度的大小（3）石塊即將落地時(shí)重力做功的功率

參考答案：17.如圖所示，在xOy平面的第一象限內(nèi)存在著方向垂直紙面向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在第四象限內(nèi)存在方向沿負(fù)x方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)。從y軸上坐標(biāo)為（0，a）的P點(diǎn)同時(shí)沿垂直磁場(chǎng)方向向磁場(chǎng)區(qū)發(fā)射速度大小不是都相等的帶正電的同種粒子，粒子的速度方向在與y軸正方向成30°～150°角的范圍內(nèi)，結(jié)果所有粒子經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后都垂直打到x軸上，然后進(jìn)入第四象限內(nèi)的電場(chǎng)區(qū)。已知帶電粒子電量為+q，質(zhì)量為m，不計(jì)粒子重力和粒子間的相互作用力。

（1）求全部粒子經(jīng)過(guò)x軸的時(shí)間差。

（2）求粒子通過(guò)x軸時(shí)的位置范圍。

（3）已知從P點(diǎn)發(fā)出時(shí)速度最大的粒子受到的磁場(chǎng)力與它在電場(chǎng)中受到的電場(chǎng)力大小相等，求從P點(diǎn)發(fā)出時(shí)速度最小的粒子穿過(guò)電場(chǎng)后在y軸上的Q點(diǎn)射出電場(chǎng)時(shí)的速度大小v。參考答案：

（3）半徑為2a的粒子發(fā)出時(shí)速度最大，設(shè)為v1

（1分）電場(chǎng)力（1分）

半徑為a的粒子發(fā)出時(shí)速度最小，設(shè)為，在磁場(chǎng)中

（1分）

第四象限中，（2分）

得（1分）18.如圖所示，在與水平面成=300角的平面內(nèi)放置兩條平行、光滑且足夠長(zhǎng)的金屬軌道，其電阻可忽略不計(jì)．空間存在著勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.