湖南省株洲市醴陵青云学校2021年高三物理上学期期末试题含解析

湖南省株洲市醴陵青云学校2021年高三物理上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.我国“嫦娥二号”探月卫星经过无数人的协作和努力，于2010年10月1日18时59分57秒在四川西昌卫星发射中心发射升空。如图所示,“嫦娥二号”探月卫星在由地球飞向月球时，沿曲线从M点向N点飞行的过程中，速度逐渐减小。在此过程中探月卫星所受合力下列图中方向可能的是(

)参考答案：C2.下列说法正确的是(

)A．液体中悬浮的微粒越大，布朗运动越显著B．当分子力表现为引力时，分子势能随分子间距离的增大而增大C．第二类永动机不可能制成，因为它违反能量守恒定律D．一定质量的理想气体，当它的压强、体积都增大时，其内能一定增加E．因为液体表面层分子分布比内部稀疏，因此液体表面有收缩趋势参考答案：BDE3.（单选）两个异种电荷产生的电场的电场线分布如图所示，则下列说法正确的是（）A．图中正电荷的电量小于负电荷的电量B．P点处的电场强度小于Q点处的电场强度C．P点处的电势小于Q点处的电势D．某一负电荷在P点处的电势能小于在Q点处的电势能参考答案：考点：电势；电势能．.专题：电场力与电势的性质专题．分析：要正确在电场中通过电场线来判断电场强度、电势、电势能大小变化，理解这些概念之间的关系．解答：解：A、由图电场线的分布可知，正电荷的电量大于负电荷的电量，故A错误；B、从电场线的分布情况可知，P点的电场线比Q点的密，所以P点处的电场强度大于Q点处的电场强度，故B错误；C、沿着电场线方向电势降低，因此P点处的电势高于Q点处的电势，故C错误；D、某一负电荷从P点处移到在Q点处，电场力做负功，电势能增加，因此P点处的电势能小于在Q点处的电势能，故D正确．故选：D点评：电场强度、电势、电势能、电场力做功等概念是本章的重点和难点，要弄清它们之间的区别和联系，并能在实际电场中或者电荷运动过程中弄清它们的变化．4.（单选）如图甲所示，一理想变压器的原线圈串联一电流表，并接在有效值为220V的交流电源上，副线圈利用导线通过滑动变阻器和小灯泡串联，其中滑动变阻器接入电路部分的电阻，小灯泡的电压，如图甲所示；现用示波器测出小灯泡两端的电压变化图象如图乙所示，则下列说法正确的是（

）A．交变电流的频率为100HzB．原副线圈的匝数比C．电流表的读数D．滑动变阻器的触头向右滑动，变压器的输入功率增大参考答案：C5.（单选）如图所示，光滑半球形容器固定在水平面上，O为球心，一质量为m的小滑块，在水平力F的作用下静止在P点。设滑块所受支持力为FN，OP与水平方向的夹角为θ。下列关系正确的是（

）A． B．F＝mgtanθC． D．FN=mgtanθ参考答案：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，一半径为R的绝缘圆形轨道竖直放置，圆轨道最低点与一条水平轨道相连，轨道均光滑；轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，场强为E．从水平轨道上A点由静止释放一质量为m的带正电小球，已知小球受电场力的大小等于小球重力大小的3/4倍．为使小球刚好在圆轨道内做圆周运动，小球在轨道内的最小速率是；释放点距圆轨道最低点B的距离是．参考答案：考点：带电粒子在匀强电场中的运动；向心力．分析：1、带电小球受到重力和电场力作用，重力和电场力都是恒力，故重力和电场力的合力也是恒力，所以在轨道上上升的运动过程中，动能减小，因为小球刚好在圆轨道内做圆周运动，故合力恰好提供向心力时是小球做圆周运动的临界状态，此时小球的速度最小，此时的“最高点”是等效最高点，不是相对于AB轨道的最高点．2、A到B的过程运用动能定理，此过程只有电场力作用Eqs=m，化简可得A到B的距离s．解答：解：带电小球运动到图中最高点时，重力、电场力的合力提供向心力时，速度最小，因为Eq=根据勾股定理合力为：=因为小球刚好在圆轨道内做圆周运动，故最高点合力提供向心力，即解得：（3）从B点到最高点，由动能定理得：﹣mgR（1+cosθ）﹣EqRsinθ=

从A到B，由动能定理得：Eqs=

代入数据解得：s=R

故答案为：，点评：题要注意速度最小的位置的最高点不是相对于地面的最高点，而是合力指向圆心，恰好提供向心力的位置，这是解题的关键．7.⑵空气压缩机在一次压缩过程中，活塞对气缸中的气体做功为2.0×105J，同时气体放出热量为5.0×104J。在此过程中，该气体的内能(选填“增加”或“减少”)了

J。参考答案：增加，1.5×105

解析：根据热力学第一定律△U=Q+W，活塞对气缸中的气体做功为W=2.0×105

J，气体放出热量为Q=-5.0×104J可知，△U=1.5×105

J，即内能增加了1.5×105J8.如图所示，把电量为-6×10C的电荷，从电场中的A点移到B点，其电势能_______(选填“增大”、“减小”或“不变”)；若A点的电势为=16V，B点的电势为=10V，则此过程中电场力做的功为___________J。参考答案：答案：增大：-3.6

9.如图所示，平行板电容器充电后，b板与静电计金属球连接，a板、静电计外壳均接地，静电计的指针偏转开一定角度．若减小两极板a、b间的距离，同时在两极板间插入电介质，则静电计指针的偏转角度会

（填变大、变小或不变）参考答案：变小10.相对论论认为时间和空间与物质的速度有关；在高速前进中的列车的中点处，某乘客突然按下手电筒，使其发出一道闪光，该乘客认为闪光向前、向后传播的速度相等，都为c，站在铁轨旁边地面上的观察者认为闪光向前、向后传播的速度_______（填“相等”、“不等”）。并且，车上的乘客认为，电筒的闪光同时到达列车的前、后壁，地面上的观察者认为电筒的闪光先到达列车的______（填“前”、“后”）壁。参考答案：11.为了测量某一弹簧的劲度系数，将该弹簧竖直悬挂起来，在自由端挂上不同质量的砝码．实验测出了砝码质量m与弹簧长度l的相应数据，其对应点已在下图中标出．(g＝9.8m/s2)(1)作出m－l的关系图线；(2)弹簧的劲度系数为________N/m.（结果保留两位有效数字）参考答案：(1)如图所示(2)0.26(0.24～0.27)12.如图所示，电荷量为Q1、Q2的两个正点电荷分别置于A点和B点。在以AB为直径的光滑绝缘半圆环上，穿着一个带点小球（可视为点电荷，重力可忽略），若带点小球在P点保持静止，则该小球带

电荷（选填“正”或“负”或“正或负”），设这时连线PA与AB的夹角为a，则tana=

。参考答案：

答案：正或负

13.(1)小明用电源频率为50Hz的电磁打点计时器（含复写纸）做“探究质量一定时，加速度与合力的关系”实验。①在不挂配重，平衡摩擦力过程中，打点计时器打出的一条纸带如图（乙）所示，纸带A端与小车相连。要使小车做匀速直线运动，垫木应向____移动。②打点计时器打A、C两点过程中，小车通过的距离为____cm。③打B点时小车的速度是__________m/s④打AC两点过程中，小车的平均加速度大小为____m/s2。

（保留小数点后两位数字）参考答案：①垫木应向_____左_____移动。②小车通过的距离为16.18-16.21cm。③小车的速度是____3.9-4.1______m/s④小车的平均加速度大小为____0.49-0.51_____m/s2三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（4分）某同学想在家里做用单摆测定重力加速度的实验，但没有合适的摆球，他只好找到一块大小为3cm左右，外形不规则的大理石块代替小球.实验步骤是：A．石块用细尼龙线系好，结点为M，将尼龙线的上端固定于O点B．用刻度尺测量OM间尼龙线的长度L作为摆长C．将石块拉开一个大约α=30°的角度，然后由静止释放D．从摆球摆到最高点时开始计时，测出30次全振动的总时间t，由T=t/30得出周期E．改变OM间尼龙线的长度，再做几次实验，记下相应的L和TF．求出多次实验中测得的L和T的平均值作计算时使用的数据，代入公式g=()2L求出重力加速度g.a．你认为该同学以上实验步骤中有错误的是

。(填错误步骤的序号)b．该同学用OM的长作为摆长，这样做引起的系统误差将使重力加速度的测量值比真实值偏大还是偏小？

。参考答案：a.B：大理石重心到悬挂点间的距离才是摆长；C：最大偏角不能超过10°；D：应在摆球经过平衡位置时计时；F：应该用各组的L、T求出各组的g后，再取平均；b.偏小

15.①图是某同学连接的实验电路实物图．若L1、L2灯都不亮，他采用下列两种方法进行故障检查，应用多用电表的直流电压挡进行检查，那么选择开关应置于

量程．A．直流电压2.5V

B．直流电压10VC．直流电压50V

D．直流250V②该同学测试结果如表1所示，在测试a、b间电压时，红表笔应接触（填“a”或“b”）．根据测试结果，可以判定出故障是．A．灯L1短路

B．灯L2短路

C．cd段断路

D．df段断路表一：测试点电压示数a、b有示数c、d无示数d、f有示数③将开关断开，再选择欧姆挡测试，测量结果如表2所示，那么进一步检查出现的故障是A．灯L1断路

B．灯L2断路

C．灯L1、L2都断路

D．de间导线断路．表二：测试点表针偏转情况c、dd、ee、f参考答案：①B；②a；D；③D【考点】闭合电路的欧姆定律；用多用电表测电阻．【分析】（1）四节干电池的总电动势为6V，即可知道应用多用表的直流电压档10V档；红表笔接电压表的正接线柱，电流必须从正接线柱流入电压表；电压表有示数说明有断路，没示数说明没断路；（2）欧姆表的刻度无穷大在左端，0刻度在右端，电路断路时，其电阻为无穷大．【解答】解：①四节干电池的总电动势为6V，应用多用表的直流电压档10V档测量，故选：B，②在测试a、b间直流电压时，红表笔应当接触a，因为电流必须从电压表正接线柱流入，所以红表笔应当接触a端．A、若灯L1短路，L1灯不亮，而L2灯应更亮，与题不符．故A错误．B、若灯L2短路，L2灯不亮，而L1灯应更亮，与题不符．故B错误．C、cd段断路，则df间没有电压，无示数，故C错误．D、df段断路时，电路中无电流，两灯泡都不亮，ab、df间有电压，与题相符．故D正确．故选：D（2）欧姆表的刻度无穷大在左端，0刻度在右端，电路断路时，其电阻为无穷大．根据欧姆表的读数可知，d、e间电阻无穷大，说明导线断路．故D正确．故选：D故答案为：①B；②a；D；③D四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图17，A、B两点所在的圆半径分别为r1和r2,这两个圆为同心圆，圆心处有一带电为+Q的点电荷，内外圆间的电势差为U，一电子仅在电场力作用下由A运动到B，电子经过B点时速度为v，若电子质量为m,带电荷量为e，求：（1）电子经过B点时的加速度大小（2）电子在A点时的速度大小v0参考答案：见解析（1）电子在B点受到的库仑力大小为……．．2分电子在该处的加速度为…．．2分（2）电子由A点运动到B点，由动能定理得：，

…．．2分解得：

…．．2分17.如图所示，三棱镜截面为等腰三角形，两底角均为30°，高为h。两束频率相同的单色光垂直于底面射到该棱镜上，经AC、BC—次折射后两束出射光线交于一点，出射光线间夹角30°。若两束入射光之间的距离是三角形底边的一半。求：①三棱镜的折射率；②两束光在三棱镜中运动的时间之和（不考虑反射）参考答案：①两束光从棱镜射出后，出射光线相对入射光线均偏折15，故折射角r=45°………2分由光路图可知入射角i=30°由…………

2分解得n=…