云南省曲靖市陆良县北辰中学2021年高三物理下学期期末试题含解析

云南省曲靖市陆良县北辰中学2021年高三物理下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.（多选）叠放在一起的A、B两物体在水平力F的作用下，沿水平面以某一速度匀速运动，现突然将作用在B上的力F改为作用在A上，并保持大小和方向不变，如图所示，则关于A、的运动状态可能为(

)A．一起匀速运动

B．一起加速运动

C．A加速，B减速

D．A加速，B匀速参考答案：AC2.如图所示，AB为真空中两个固定的等量正电荷，abcd是以AB连线中心O为中心的正方形，且关于AB对称，关于a，b，c，d，O各点，下列说法中正确的是（）A．电场强度Ea=EdB．电势φa＞φdC．将一正电荷由a点移到b点，电场力做正功D．将一负电荷由b点移到O点，电势能减小参考答案：D【分析】根据等量同种电荷电场线和等势线分布情况和对称性，判断abcd四点的电势和场强关系，场强是矢量，只有大小和方向都相同时，场强才相同，根据W=Uq可分析电场力做功情况，同时根据电场力做功与电势能间的关系分析电势能的变化情况．【解答】解：AB、根据等量同种电荷电场线和等势线分布情况和对称性，可知ABCD四点的电场强度大小和电势均相等，但场强的方向不同，故AB错误；C、由于ab间的电势差为零，将正电荷由a点移到b点时有：Wab=0；故C错误；D、负电荷由b点移到O点时有：Wbo=Ub0?（﹣q）＞0；即电场力做负功，电势能减小，故D正确．故选：D．3.木块在水平推力F作用下被压在竖直墙壁上，保持静止状态，如图所示，关于木块受力的个数，正确的是（

）

A．2个

B．3个C．4个

D．5个参考答案：C4.（多选题）如图所示，两颗靠得很近的天体组合为双星，它们以两者连线上的某点为圆心，做匀速圆周运动，以下说法中正确的是（）A．它们做圆周运动的角速度大小相等B．它们做圆周运动的线速度大小相等C．它们的轨道半径与它们的质量成反比D．它们的轨道半径与它们的质量的平方成反比参考答案：AC【考点】万有引力定律及其应用．【分析】在双星系统中，双星之间的万有引力提供各自做圆周运动的向心力，即向心力大小相等，同时注意：它们的角速度相同，然后根据向心力公式列方程即可求解．【解答】解：A、在双星系统中，双星之间的万有引力提供各自做圆周运动的向心力，即向心力大小相等，角速度相等，故A正确；B、在双星问题中它们的角速度相等，根据v=ωr得它们做圆周运动的线速度与轨道半径成正比，故B错误；CD、双星做匀速圆周运动具有相同的角速度，靠相互间的万有引力提供向心力，即G═m1r1ω2=m2r2ω2，所以它们的轨道半径与它们的质量成反比，故C正确，D错误．故选：AC．5.如图所示，A、B、C三物块的质量均为m，B、C粘连在一起，将AB两物块用劲度系数为k的轻质弹簧连接，此时A、B、C三物块均处于静止状态。现在物块A上施加竖直向上的拉力F，当物块C恰好要离开地面时物块A的速度大小为vA．物块A的重力势能增加了B．弹簧的弹性势能不变C．拉力F所做的功大于D．拉力F以及弹簧对A物块所做的功等于参考答案：C解析：初状态A处于静止状态弹簧处于压缩状态，压缩量：，当C物块恰好要离开地面时，弹簧处于拉伸状态，拉伸量：，故物块A的重力势能增加量为：，A错误；由于，故弹性势能增加，B错误；由功能关系可得：，C正确；由动能定理可得物块A动能增量等于拉力F、弹簧以及A物块的重力所做的功，D错误。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.为了测定木块A和木板B之间的动摩擦因数，某同学设计了一个实验，图甲为其实验装置示意图。该同学在实验中的主要操作有：A．用弹簧秤测出木块A的重力为G=6.00N；B．用弹簧秤测出木板B的重力为Gˊ=9.25N；C．按图甲的装置安装器材，安装过程中用手按住木块和木板；D．松开按住木块和木板的手，让其运动，待弹簧秤指针稳定时再读数。①该同学的上述操作中多余的步骤是

。（填步骤序号）②在听取意见后，该同学按正确方法操作，读数时弹簧秤的指针位置如图乙所示，其示数为

N。根据该同学的测量数据，可得到木块A和木板B之间的动摩擦因数为

。参考答案：①

B

；②

2.10

0.35

7.（选修3-4模块）（4分）如图所示，某同学用插针法测定一半圆形玻璃砖的折射率．在平铺的白纸上垂直纸面插大头针P1、P2确定入射光线，并让入射光线过圆心O，在玻璃砖（图中实线部分）另一侧垂直纸面插大头针P3，使P3挡住P1、P2的像，连接OP3．图中MN为分界面，虚线半圆与玻璃砖对称，B、C分别是入射光线、折射光线与圆的交点，AB、CD均垂直于法线并分别交法线于A、D点．设AB的长度为l1，AO的长度为l2，CD的长度为l3，DO的长度为l4，为较方便地表示出玻璃砖的折射率，需用刻度尺测量

（用上述给出量的字母表示），则玻璃砖的折射率可表示为

．参考答案：

答案：l1、l3；l1/l38.在研究“电磁感应现象”的实验中，所需的实验器材如图所示．现已用导线连接了部分实验电路．（1）请把电路补充完整；（2）实验时，将线圈A插入线圈B中，合上开关瞬间，观察到检流计的指针发生偏转，这个现象揭示的规律是______________________；（3）（多选）某同学设想使线圈B中获得与线圈A中相反方向的电流，可行的实验操作是（

）A．抽出线圈A

B．插入软铁棒C．使变阻器滑片P左移

D．断开开关

参考答案：（1）（2）闭合电路中磁通量发生变化时，闭合电路中产生感应电流。（3）B、C

9.4．在图示的复杂网络中，所有电源的电动势均为E0，所有电阻器的电阻值均为R0，所有电容器的电容均为C0，则图示电容器A极板上的电荷量为

。参考答案：．（5分）10.如图甲所示是某时刻一列机械波的图象，图乙是坐标原点O处质点从此时刻开始的振动图象．由此可知，K、L、M三个质点，________质点最先回到平衡位置；该机械波的波速为v＝________.参考答案：M1m/s11.某探究学习小组的同学欲验证“动能定理”，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙．当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时，释放小桶，滑块处于静止状态．若你是小组中的一位成员，要完成该项实验，则：

（1）你认为还需要的实验器材有

．

（2）实验时为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等，沙和沙桶的总质量应满足的实验条件是

，实验时首先要做的步骤是

．（3）在（2）的基础上，某同学用天平称量滑块的质量M．往沙桶中装入适量的细沙，用天平称出此时沙和沙桶的总质量m．让沙桶带动滑块加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2（v1<v2）．则本实验最终要验证的数学表达式为

（用题中的字母表示实验中测量得到的物理量）．参考答案：1）天平，刻度尺（1分）（2）沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量（1分），

平衡摩擦力（1分）

（3）（2分）12.某实验小组采用图所示的装置探究“动能定理”，图中小车中可放置砝码，实验中，小车碰到制动装置时，钩码尚未到达地面，打点针时器工作频率为50Hz．Ⅰ．实验的部分步骤如下：①在小车中放入砝码，把纸带穿过打点计时器，连在小车后端，用细线连接小车和钩码；②将小车停在打点计时器附近，接通电源，释放小车，小车拖动纸带，打点计时器在纸带上打下一列点，断开开关；③改变钩码或小车中砝码的数量，更换纸带，重复②的操作。▲

▲

Ⅱ．图是钩码质量为0.03kg，砝码质量为0.02kg时得到的一条纸带，在纸带上选择起始点O及A、B、C、D和E五个计数点，可获得各计数点到O的距离s及对应时刻小车的瞬时速度v，请将C点的测量结果填在表1中的相应位置（计算结果保留两外有效数字）．Ⅲ．在小车的运动过程中，对于钩码、砝码和小车组成的系统，

做正功，

做负功．▲

▲

Ⅳ．实验小组根据实验数据绘出了图中的图线（其中Δv2=v2-v20），根据图线可获得的结论是

．要验证“动能定理”，还需要测量的物理量是摩擦力和

．▲

▲

表1纸带的测量结果参考答案：Ⅱ．5.07（±0.02）

0.49；

Ⅲ．钩砝的重力

小车受摩擦阻力；Ⅳ．小车初末速度的平方差与位移成正比

小车的质量；13.如图是磁带录音机的磁带盒的示意图，A、B为缠绕磁带的两个轮子，两轮的半径均为r，在放音结束时，磁带全部绕到了B轮上，磁带的外缘半径R=3r，现在进行倒带，使磁带绕到A轮上。倒带时A轮是主动轮，其角速度是恒定的，B轮是从动轮，经测定，磁带全部绕到A轮桑需要时间为t，从开始倒带到A、B两轮的角速度相等的过程中，磁带的运动速度

▲

（填“变大”、“变小”或“不变”），所需时间

▲

（填“大于”、“小于”或“等于”）。参考答案：变大

大于

试题分析：A和B两个转动轮通过磁带连在一起，线速度相等，A轮是主动轮，其角速度是恒定的，随着磁带逐渐绕在A轮上，A轮的半径逐渐变大，线速度逐渐变大，B轮上面的的磁带逐渐减少，角速度当角速度相等时，两个磁带轮的半径相等，即刚好有一半的磁带倒在A轮上，由于线速度逐渐变大，剩下的一半磁带将比前一半磁带用时间短，所以从开始倒带到A、B两轮的角速度相等的过程中，所用时间大于。三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.图所示摩托车做腾跃特技表演，沿曲面冲上高0.8m顶部水平高台，接着以4m/s水平速度离开平台，落至地面时，恰能无碰撞地沿圆弧切线从A点切入光滑竖直圆弧轨道,并沿轨道下滑.A、B为圆弧两端点,其连线水平.已知圆弧半径为2m，人和车的总质量为200kg，特技表演的全过程中，空气阻力不计.(计算中取g=10m/s2.求:(1)从平台飞出到A点，人和车运动的水平距离s.(2)从平台飞出到达A点时速度大小及圆弧对应圆心角θ.(3)若已知人和车运动到圆弧轨道最低点O速度为6m/s,求此时人和车对轨道的压力.参考答案：(1)1.6m

(2)m/s，90°

(3)5600N【详解】(1)车做的是平抛运动，很据平抛运动的规律可得：竖直方向上：水平方向上：可得：.(2)摩托车落至A点时其竖直方向的分速度：到达A点时速度：设摩托车落地时速度方向与水平方向的夹角为，则：即，所以：(3)对摩托车受力分析可以知道，摩托车受到的指向圆心方向的合力作为圆周运动的向心力，所以有：

当时，计算得出.由牛顿第三定律可以知道人和车在最低点O时对轨道的压力为5600

N.答：(1)从平台飞出到A点，人和车运动的水平距离.(2)从平台飞出到达A点时速度，圆弧对应圆心角.(3)当最低点O速度为6m/s，人和车对轨道的压力5600

N.15.

（选修3-3）（4分）估算标准状态下理想气体分子间的距离（写出必要的解题过程和说明,结果保留两位有效数字）参考答案：解析：在标准状态下，1mol气体的体积为V=22.4L=2.24×10-2m3

一个分子平均占有的体积V0=V/NA

分子间的平均距离d=V01/3=3.3×10-9m四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，一质量M=3kg的足够长的小车停在光滑水平地面上，另一木块m=1kg，以v0=4m/s的速度冲上小车，木块与小车间动摩擦因数μ=0.3，g=10m/s2，求经过时间t=2.0s时：（1）小车的速度大小v；（2）以上过程中，小车运动的距离x；（3）以上过程中，木块与小车由于摩擦而产生的内能Q．参考答案：解：（1）木块的加速度am=μg=3m/s2小车的加速度：==1m/s2两者速度相等时：v=v0﹣amt1=aMt1解得：t1=1s，v=1m/s此后小车和木块共同匀速运动，则t=2.0s时小车的速度大小v=1m/s（2）小车加速阶段的位移为：==0.5m匀速运动的时间t2=t﹣t1=1s小车匀速阶段的位移为：x2=vt2=1×1=1m2s内小车运动的距离x=x1+x2=1.5m（3）速度相等前，木块的位移：x′==2.5m木块和小车的相对位移为：△x=x′﹣x1=2m木块与小车由于摩擦而产生的内能：Q=f?△x=μmg△x=6J答：（1）小车的速度大小为1m/s；（2）以上过程中，小车运动的距离为1.5m；（3）以上过程中，木块与小车由于摩擦而产生的内能为6J．17.（8分）在光滑的水平面上，甲、乙两物体的质量分别为、，它们分别沿东西方向的一直线相向运动，其中甲物体以速度6m/s由西向东运动，乙物体以速度2m/s由东向西运动，碰撞后两物体都沿各自原方向的反方向运动，速度的大小都是4m/s，求：（1）甲、乙两物体质量之比；（2）通过计算说明这次碰撞是弹性碰撞还是非弹性碰撞。参考答案：解析：18.如图所示,两个形状、大小相同的金属小球A、B（均可视为质点）,A球质量为1.5kg,B球质量为0.5kg，开始A球不带电,静止在高h=0．88m的光滑绝缘平台上,B球带0.3C的正电,用长L=1m的绝缘细线悬挂在平台上方,悬点O与平台的高度也为L，整个装置放在竖直向下的匀强电场中,场强大小E=10N/C．现将细线