2021年湖南省郴州市南乡中学高三物理期末试题含解析

2021年湖南省郴州市南乡中学高三物理期末试题含解析一、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.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1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：答案：BC解析：由题目可以后出“天链一号卫星”是地球同步卫星，运行速度要小于7.9，而它的位置在赤道上空，高度一定，A错B对。由可知，C对。由可知，D错。2.(单选)伽俐略对运动的研究，不仅确立了许多用于描述运动的基本概念，而且创造了一套对近代科学的发展极为有益的科学方法，或者说给出了科学研究过程的基本要素．关于这些要素的排列顺序应该是A.提出假设?对现象的观察?运用逻辑得出推论?用实验检验推论?对假说进行修正和推广B.对现象的观察?提出假设?运用逻辑得出推论?用实验检验推论?对假说进行修正和推广C.提出假设?对现象的观察?对假说进行修正和推广?运用逻辑得出推论?用实验检验推论D.对现象的观察?提出假设?运用逻辑得出推论?对假说进行修正和推广?用实验检验推论参考答案：B3.如图所示，将悬线拉至水平位置无初速释放，当小球到达最低点时，细线被一与悬点同一竖直线上的小钉B挡住，比较悬线被小钉子挡住的前后瞬间A．小球的机械能减小

B．小球的动能减小C．悬线的张力变大

D．小球的向心加速度变大参考答案：CD4.（单选）分子间同时存在引力和斥力，当分子间距减小时，分子间（）A．引力增加，斥力减小B．引力增加，斥力增加C．引力减小，斥力减小D．引力减小，斥力增加参考答案：考点：分子间的相互作用力．分析：分子间存在相互作用的引力和斥力，引力和斥力都随分子间距离的减小而增加，但斥力增加的更快，故当距离于r0时合力表现为引力，小于r0时合力表现为斥力．解答：解：分子间同时存在引力和斥力，当分子间距减小时，引力与斥力同时增加，但斥力增加的更快；故ACD错误，B正确；故选：B．点评：分子力来源于原子间电荷的作用力，同时存在引力和斥力；分子力做功对应着分子势能的变化，要正确分析分子之间距离与分子力、分子势能的关系．5.如图所示，一箱苹果沿着倾角为θ的有摩擦的斜面上加速下滑，在箱子正中央夹有一只质量为m的苹果，它周围苹果对它作用力的合力（

）A．对它做正功

B．对它做负功

C．对它做不做功

D．无法确定做功情况参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.两颗人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，运行线速度之比是v1:v2=1:2，它们运行的轨道半径之比为__________；所在位置的重力加速度之比为__________。参考答案：4:1

1:16由万有引力提供向心力可得，解得，，将v1:v2=1:2代入即可解答。7.氢原的能级如图所示，一大群处于第一激发态的氢原子吸收2.55eV能量后从高能级向低能级跃迁，能发出

种不同频率的光子，这些光子中能使截止频率为8.07×1014Hz的锌板发生光电效应的有

种。已知普朗克常量h=6.63×10-34J·s。参考答案：8.(4分)阴极射线是从阴极射线管的阴极发出的高速运动的粒子流，这些微观粒子是＿＿＿＿＿．若在如图所示的阴极射线管中部加上垂直于纸面向里的磁场，阴极射线将＿＿＿＿＿(填“向上”“向下”“向里”“向外”)偏转．参考答案：答案：电子，向下9.如图所示，倾角θ的固定光滑斜面上放置质量m的小物块A。某时刻用竖直向下的恒力压物体A使其静止起加速下滑，同时B物体从同高度自由落体。两者同时到地面，则恒力的大小为

；若B物体质量也为m，则两者落地瞬间，A物体重力的功率PA

B物体重力的功率PB（选填“大于”，“小于”或“等于”）。参考答案：mg/tan2θ；等于10.如图所示，质点甲以8ms的速度从O点沿Ox轴正方向运动，质点乙从点Q（0m，60m）处开始做匀速直线运动，要使甲、乙在开始运动后10s在x轴上的P点相遇，质点乙运动的位移是

，乙的速度是

．参考答案：100m

10㎝/s11.甲、乙两车以相同的速率在水平地面上相向做匀速直线运动，某时刻乙车先以大小为a的加速度做匀减速运动，当速率减小到0时，甲车也以大小为a的加速度做匀减速运动。为了避免碰车，在乙车开始做匀减速运动时，甲、乙两车的距离至少应为_________.参考答案：12.用打点计时器研究物体的自由落体运动，得到如图一段纸带，测得AB=7.65cm，

BC=9.17cm。已知交流电频率是50Hz，则打B点时物体的瞬时速度为

m/s（保留三位有效数字）。如果实验测出的重力加速度值比公认值偏小，可能的原因是

。参考答案：2.10，空气阻力、纸带与打点计时器摩擦。解:根据某点瞬时速度等于该点的相邻的两段位移内的平均速度得如果实验测出的重力加速度值比公认值偏小,可能的原因是下落过程中有存在阻力等.故答案为:,下落过程中有存在阻力等13.右图为一道路限速标志牌。《道路交通安全法》明确规定，机动车上道路行驶，不得超过限速标志牌标明的最高时速。质量为1200kg的某汽车在公路上行驶，轮胎与路面间的最大静摩擦力为16000N。若该汽车经过半径为30m的水平弯路时，汽车行驶的速度不得高于

m/s；若该汽车驶上圆弧半径为40m的拱形桥桥顶时，汽车行驶的速度不得高于

m/s。(取g=10m/s2)参考答案：20，20三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.16（1）如图甲所示，把纸带固定在质量为50g的钩码上，让纸带穿过正确安装的打点计时器，接通电源，然后松开纸带，让钩码自由下落，计时器在纸带上打下一系列的点，得到如图乙所示的纸带．用刻度尺测量起始点O（钩码刚要下落时，打点计时器在纸带上打下的点）到各点的距离，并知道交流电源的频率是50Hz，根据上述数据，在此实验中可以做到（

）

A．测出当地重力加速度的精确值B．计算出计时器在纸带上打D点时钩码的动能C．计算出钩码下落过程中受到的合外力大小D．较准确地验证机械能守恒定律

（2）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为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为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：15.小明在研究由某种新材料制成的圆柱体电学元件（图1甲所示）的过程中，进行了如下操作：（1）用20分度的游标卡尺测量其长度如图1乙所示，由图可知其长度为mm，用螺旋测微器测量其直径如图1丙所示，其直径为

mm；（2）小明为研究通过该电学元件的电流I随两端电压U变化的关系，设计了图2示实验电路．为使该电学元件两端电压能从零开始调起，请你用笔划线代替导线帮他将电路实物图连接完整；（3）小明利用（2）中实验电路测得相关数据如下表所示，请你在如图3的坐标纸上绘出IU图象；U/V00.400.600.801.001.201.321.50I/A00.200.450.801.251.802.202.81（4）小明用一节电动势为1.5V、内阻为0.75Ω的干电池仅对该元件供电．则该元件消耗的电功率为

W（结果保留两位有效数字）．参考答案：解：游标卡尺的主尺读数为50mm，游标读数为0.05×9mm=0.45mm，所以最终读数为50.45mm；螺旋测微器固定刻度为4.5mm，可动刻度为0.01×20.5=0.200mm，所以最终读数为4.700mm．（2）由于要求电压从零开始调节，故应采用滑动变阻器分压接法，同时由于待测电阻阻值偏小，故应采用电流表外接法，连接实物图如图所示；（3）根据表中数据，利用描点法得出对应的图象如图所示；（4）在上图中作出电源的伏安特性曲线，如图所示，两图的交点表示该元件的工作点，则由图可知，电压为0.85V，电流I=0.85A，则功率P=UI=0.85×0.85=0.72W；故答案为：（1）50.45；4.700；（2）如图所示；（3）如图所示；（4）0.72．【考点】描绘小电珠的伏安特性曲线．【分析】（1）游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数，不需估读．螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读．（2）根据实验要求可明确滑动变阻器接法，从而得出对应的实物图；（3）根据表中数据利用描点法可得出对应的图象；（4）在I﹣U图象中做出电源的伏安特性曲线，两图的交点表示该元件的工作点，则由P=UI可求得电功率．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.据人民网报道，北京时间2013年12月6日17时53分，嫦娥三号探测器成功实施近月制动，顺利进入环月轨道．探测器环月运行轨道可视为圆轨道．已知探测器环月运行时可忽略地球及其他天体的引力，轨道半径为r，运动周期为T，引力常量为G．求：（1）探测器绕月运行的速度的大小；（2）探测器绕月运行的加速度的大小；（3）月球的质量．参考答案：解：（1）根据线速度与周期的关系，探测器绕月运行的线速度大小为（2）根据加速度与周期的关系，探测器绕月运行的加速度的大小为（3）设月球质量为M，嫦娥三号探测器的质量为m，探测器运行时月球对它的万有引力提供向心力，根据万有引力定律和牛顿第二定律有解得：答：（1）探测器绕月运行的速度的大小为；（2）探测器绕月运行的加速度的大小为；（3）月球的质量为．17.（15分）如图所示，在y轴的右方有一磁感应强度为B的方向垂直纸面向外的匀强磁场，在x轴的下方有一场强为E的方向平行x轴向左的匀强电场．有一铅板放置在y轴处，且与纸面垂直．现有一质量为m、电荷量为q的粒子由静止经过加速电压为U的电场加速，然后以垂直于铅板的方向从A处沿直线穿过铅板，而后从x轴上的D处以与x轴正向夹角为60°的方向进入电场和磁场叠加的区域，最后到达y轴上的C点．已知OD长为l，不考虑粒子受到的重力，求：（1）粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的时间；（2）粒子经过铅板时损失的动能；（3）粒子到达C点时的速度大小。参考答案：解析：（1）

（1分）（1分（2分）（2）由动能定理可知此带电粒子穿过铅板前的动能，（1分）又由几何知识可得，即（2分），故

（1分）带电粒子穿过铅板后的动能，（1分）因此粒子穿过铅板后动能的损失为（2分）（3）从D到C只有电场力对粒子做功

（2分）解得（2分）18.质量为2kg的物体B静止在光滑水平面上，一质量为1kg的物体A以2.0m/s的水平速度和B发生正碰，碰撞后A以0