山西省大同市泛亞中學2021年高三物理期末試卷含解析

山西省大同市泛亞中學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15分．每小題只有一個選項符合題意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，一束同種帶電粒子從P點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，若將上極板緩慢上移，則A.粒子打在下極板的落點緩慢左移B.粒子打在下極板的落點緩慢右移C.粒子仍然打在下極板的A點D.因未知粒子的電性，無法判斷粒子的落點參考答案：C【詳解】斷開電源后，電容器電荷量保持不變，電場強度，將上極板緩慢上移，d變大，則電場強度不變，粒子所受電場力不變，則粒子仍然打在下極板的A點。故C正確，ABD錯誤。2.如圖所示，在足夠大的光滑水平絕緣桌面上，有兩個帶電小球A、B，現(xiàn)分別給兩球一定的初速度，使其在桌面上運動，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，在一輛由動力驅(qū)動的小車上有一水平放置的彈簧，其左端固定在小車上，右端與一小球相連。設(shè)在某一段時間內(nèi)小球與小車相對靜止且彈簧處于拉伸狀態(tài)，若忽略小球與小車間的摩擦力，則在這段時間內(nèi)小車可能是（

）A．向右做加速運動B．向右做減速運動C．向左做加速運動D．向左做減速運動參考答案：BC4.

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

）

A．宇航員A與“地面”B之間無彈力的作用

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有引力

D．若宇航員A將手中的一小球無初速度(相對空間站)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公轉(zhuǎn)的軌道均可視為圓．每過N年，該行星會運行到日地連線的延長線上（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】萬有引力定律及其應用；向心力．【分析】由圖可知行星的軌道半徑大，那么由開普勒第三定律知其周期長，其繞太陽轉(zhuǎn)的慢．每過N年，該行星會運行到日地連線的延長線上，說明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線上，那么，可以求出行星的周期是年，接著再由開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N年行星會運行到日地連線的延長線上，即地球比行星多運動1圈，有，得由題意，故B正確，A錯誤根據(jù)開普勒第三定律，即化簡得，故D正確，C錯誤．故選：BD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計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末重力對物體做功的瞬時功率是_________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的表達式為______________；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______________（已知萬有引力常量為G）。參考答案：v=，/3︰18.某同學設(shè)計了一個測定列車加速度的儀器，如圖所示。AB是一段圓弧形的電阻，O點為其圓心，圓弧半徑為r。O點下用一電阻不計的金屬線懸掛著金屬球，球的下部與AB接觸良好且無摩擦。AB之間接有內(nèi)阻不計、電動勢為9V的電池，OB間接有一個伏特表。整個裝置的豎直面沿列車前進的方向放置。當列車做勻加速運動，懸線就偏過一定角度。若伏特表顯示3V，則列車的加速度為

。如果根據(jù)伏特表示數(shù)與列車加速度的一一對應關(guān)系將伏特表改制成一個加速度表，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重的0.1倍，要使汽車不致沖出跑道，車速最大不能超過

。如果汽車是做勻速圓周運動，在轉(zhuǎn)半圈的過程中路面作用的靜摩擦力對汽車做功值為

。（g=10m/s2）參考答案：

答案：

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

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的過程中，理想氣體吸收的熱量

▲

它對外界做的功（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，變阻器的滑動頭C從A端滑至B端的過程中，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。不計電表、導線對電路的影響。則電源電動勢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，在很短的時間內(nèi)以水平速度10m/s穿出．則子彈穿出木塊時，子彈動量改變量的大小為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：動量守恒定律．分析：子彈穿過木塊的過程系統(tǒng)動量守恒，應用動量的計算公式與動量守恒定律可以求出動量的該變量與木塊的速度．解答：解：子彈動量的該變量：△p=mv﹣mv0=0.020×10﹣0.020×100=﹣1.8kg?m/s，負號表示方向；子彈穿過木塊過程系統(tǒng)動量守恒，以子彈的初速度方向為正方向，由動量守恒定律得：mv0=mv+Mv′，代入數(shù)據(jù)解得：v′=1.5m/s；故答案為：1.8；1.5．點評：本題考查了求動量的變化量、求速度，應用動量的計算公式、動量守恒定律即可正確解題．三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計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，將斜槽從底端開始分成長度相等的五等份，使AB=BC=CD=DE=EF，讓小球每次從不同等分點處釋放，最后落在水平地面上．（1）實驗中，若小球從F點釋放運動至斜槽水平位置的過程中，外力做的功為W，則小球從B點釋放運動至斜槽水平位置的過程中，外力做的功為．（2）實驗中，小球每次在斜槽上運動的長度記作L，小球做平拋運動的水平位移記作x，通過五組數(shù)據(jù)描點做出L﹣x2的圖象2是一條過原點的直線．設(shè)小球運動到斜槽底端時的速度為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】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，再對小球從F到A和B到A的兩個過程，根據(jù)動能定理列式求解；（2）小球從A點拋出后做平拋運動，下落的高度相等，則運動時間相等，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)平拋運動基本公式以及動能定理求出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，對小球從F到A和B到A的兩個過程，根據(jù)動能定理得：W=mghFA，W′=mghBA，解得：（2）小球從A點拋出后做平拋運動，下落的高度相等，則運動時間相等，則小球運動到斜槽底端時的速度v=①，時間相等，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，小球拋出點距地面的高度為H，則運動時間t=②，根據(jù)動能定理得：mgLsinθ=③，由①②③解得：則L﹣x2圖象的斜率k=．故答案為：（1）；（2）v2；15.一同學在半徑為2m的光滑圓弧面內(nèi)做測定重力加速度的實驗（如圖所示）．他用一個直徑為2cm質(zhì)量分布均勻的光滑實心球．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測量多次全振動的時間并準確求出周期；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）他在以上操作中應該改正的操作步驟是

（填寫步驟序號）；若不改正，測量所得的重力加速度的值與真實值相比會

（選填“偏大”或“偏小”）．（2）如圖是一組同學選擇幾個半徑r不同的均勻光滑實心球進行了正確實驗，他們將測出的周期與小球的半徑r關(guān)系畫出了如圖所示的圖線．請你根據(jù)該圖寫出確定重力加速度的表達式_______．（3）若釋放時給了小球一個平行于虛線、很小的初速度，按照上述操作，會使重力加速度計算結(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、計算題：本題共3小題，共計47分16.10．把質(zhì)量是1kg的石塊從高為5m的平臺上水平拋出，拋出的初速度為5m/s。求：（1）拋出時人對石塊做的功（2）石塊即將落地時速度的大?。?）石塊即將落地時重力做功的功率

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，磁感應強度為B的勻強磁場，在第四象限內(nèi)存在方向沿負x方向的勻強電場。從y軸上坐標為（0，a）的P點同時沿垂直磁場方向向磁場區(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)過磁場偏轉(zhuǎn)后都垂直打到x軸上，然后進入第四象限內(nèi)的電場區(qū)。已知帶電粒子電量為+q，質(zhì)量為m，不計粒子重力和粒子間的相互作用力。

（1）求全部粒子經(jīng)過x軸的時間差。

（2）求粒子通過x軸時的位置范圍。

（3）已知從P點發(fā)出時速度最大的粒子受到的磁場力與它在電場中受到的電場力大小相等，求從P點發(fā)出時速度最小的粒子穿過電場后在y軸上的Q點射出電場時的速度大小v。參考答案：

（3）半徑為2a的粒子發(fā)出時速度最大，設(shè)為v1

（1分）電場力（1分）

半徑為a的粒子發(fā)出時速度最小，設(shè)為，在磁場中

（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、光滑且足夠長的金屬軌道，其電阻可忽略不計．空間存在著勻強磁場，磁感應強度B=0.