湖北省宜昌市长阳土家族自治县清江高级中学2021年高三物理上学期期末试卷含解析

湖北省宜昌市长阳土家族自治县清江高级中学2021年高三物理上学期期末试卷含解析一、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.如图所示是某质点运动的速度图像，由图像得到的正确结果是A、0~1s内的平均速度是2m/s

B、0~1s内的位移大小是3mC、0~1s内的加速度大于2~4s内的加速度D、0~1s内的运动方向与2~4s内的运动方向相反参考答案：AD2.水平面上A，B，C三点固定着三个电荷量为Q的正点电荷，将另一质量为m的带正电的小球（可视为点电荷）放置在0点，OABC恰构成一棱长为L的正四面体，如图所示．已知静电力常量为k，重力加速度为g，为使小球能静止在0点，小球所带的电荷量为（）A． B． C． D．参考答案：C【考点】库仑定律．【分析】对其中小球受力分析，由共点力的平衡条件可得出小球所受重力的大小和小球受到的库仑力，由库仑力公式可得出小球所带电荷量．【解答】解：对小球进行受力分析，小球受重力和A，B，C处正点电荷施加的库仑力．将A，B，C处正点电荷施加的库仑力正交分解到水平方向和竖直方向．设α是A，B，C处正点电荷施加的库仑力方向与竖直方向的夹角，将库仑力分解到水平方向与竖直方向，根据竖直方向平衡条件得：在竖直方向

3Fcosα=mgF=根据几何关系得cosα=解得q=故选C．3.（单选）“嫦娥三号”月球探测器与“嫦娥一号”和“嫦娥二号”绕月飞行不同，“嫦娥三号”实现了落月目标。“嫦娥三号”发射升空后，着陆器携带巡视器，经过奔月、环月最后着陆于月球表面，由巡视器（月球车）进行巡视探测。假设月球的半径为R，月球表面的重力加速度为地球表面重力加速度的，“嫦娥三号”月球探测器的总质量为m,“环月”运动过程可近似为匀速圆周运动，那么在“环月”运动过程中它的动能可能为A.mgR

B.mgR

C.

mgR

D.mgR参考答案：D4.如图所示，在光滑水平面上以水平恒力F拉动小车和木块，让它们一起做无相对滑动的加速运动，若小车质量为M，木块质量为m，加速度大小为a，木块和小车间的动摩擦因数为.对于这个过程，某同学用了以下4个式子来表达木块受到的摩擦力的大小，下述表达式一定正确的是A.F-MaB.(M+m)aC.μmgD.Ma参考答案：A5.雨后太阳光入射到水滴中发生色散而形成彩虹。设水滴是球形的，图中的圆代表水滴过球心的截面，入射光线在过此截面的平面内，a、b、c、d代表四条不同颜色的出射光线，则它们可能依次是A.紫光、黄光、蓝光和红光

B.紫光、蓝光、黄光和红光C.红光、蓝光、黄光和紫光

D.红光、黄光、蓝光和紫光参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.核动力航母利用可控核裂变释放核能获得动力．核反应是若干核反应的一种，其中X为待求粒子，y为X的个数，则X是

▲

（选填“质子”、“中子”、“电子”），y＝

▲

.若反应过程中释放的核能为E，光在真空中的传播速度为c，则核反应的质量亏损表达式为

▲

.参考答案：中子（1分）

3（1分）

E/c2(1分)；7.

(4分)A、B两幅图是由单色光分别射到圆孔而形成的图象，其中图A是光的

（填干涉或衍射）图象。由此可以判断出图A所对应的圆孔的孔径

（填大于或小于）图B所对应的圆孔的孔径。

参考答案：答案：衍射，小于

8.21．如上右图所示，把两支完全相同的密度计分别放在甲、乙两种液体中，所受到的浮力为和，则

；若它们的液面相平，则两液体对容器底部的压强关系是

。参考答案：=（等于）

<（小于）9.用多用电表欧姆档的“×l0”倍率，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图3所示，则该电阻的阻值约为

Ω。参考答案：欧姆表表盘读数为22Ω，由于选择的是“×l0”倍率，故待测电阻的阻值是220Ω。10.如图所示，质量为m、边长为L的正方形线圈ABCD由n匝导线绕成，线圈中有顺时针方向大小为I的电流，在AB边的中点用细线竖直悬挂于轻杆一端，轻杆另一端通过竖直的弹簧固定于地面，轻杆可绕杆中央的固定转轴O在竖直平面内转动。在图中虚线的下方，有与线圈平面垂直的匀强磁场，磁感强度为B，平衡时，CD边水平且线圈有一半面积在磁场中，忽略电流I产生的磁场，穿过线圈的磁通量为

；弹簧受到的拉力为______。参考答案：

答案：、

11.（5分）如图所示，单匝矩形闭合导线框abcd全部处于磁感应强度为B的水平匀强磁场中，线框面积为S，电阻为R。线框绕与cd边重合的竖直固定转轴以角速度ω匀速转动，线框中感应电流的有效值I=

。线框从中性面开始转过的过程中，通过导线横截面的电荷量q=

。

参考答案：

，12.如图所示，匀强磁场中有一个电荷量为q的正离子，自a点沿半圆轨道运动，当它运动到b点时，突然吸收了附近若干电子，接着沿另一半圆轨道运动到c点，已知a、b、c点在同一直线上，且ac=ab，电子电荷量为e，电子质量可忽略不计，则该离子吸收的电子个数为（）A． B． C． D．参考答案：B【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动．【专题】定量思想；方程法；比例法；带电粒子在磁场中的运动专题．【分析】根据题干中的信息，找出在虚线两侧运动时的半径，利用洛伦兹力提供向心力列式，即可解答正离子吸收的电子的个数．【解答】解：由a到b的过程，轨迹半径为：r1=…①此过程洛伦兹力提供向心力，有：qvB=m…②在b附近吸收n个电子，因电子的质量不计，所以正离子的速度不变，电量变为q﹣ne，有b到c的过程中，轨迹半径为：r2==…③洛伦兹力提供向心力，有：（q﹣ne）vB=m…④联立①②③④得：n=选项B正确，ACD错误故选：B13.某学生骑着自行车（可视为质点）从倾角为θ=37°的斜坡AB上滑下，然后在水平地面BC上滑行一段距离后停下，整个过程中该学生始终未蹬脚踏板，如图甲所示．自行车后架上固定一个装有墨水的容器，该容器距地面很近，每隔相等时间T滴下一滴墨水．该学生用最小刻度为cm的卷尺测得某次滑行数据如图乙所示.假定人与车这一整体在斜坡上和水平地面上运动时所受的阻力大小相等.己知人和自行车总质量m=80kg，g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8.则T=__________s，人与车在斜坡AB上运动时加速度大小a1=__________m/s2，在水平地面上运动时加速度大小a2=__________m/s2.（结果均保留一位有效数字）参考答案：．0.5（2分）

4（2分）

2（2分）三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（实验）（2009?江苏）“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置如图甲所示．（1）在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中，打出了一条纸袋如图乙所示．计时器大点的时间间隔为0.02s．从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，量出相邻计数点之间的距离．该小车的加速度a=0.16m/s2．（结果保留两位有效数字）（2）平衡摩擦力后，将5个相同的砝码都放在小车上．挂上砝码盘，然后每次从小车上取一个砝码添加到砝码盘中，测量小车的加速度．小车的加速度a与砝码盘中砝码总重力F的实验数据如表砝码盘中砝码总重力F（N）0.1960.3920.5880.7840.980加速度a（m?s﹣20.691.181.662.182.70请根据实验数据作出a﹣F的关系图象．（3）根据提供的试验数据作出的a﹣F图线不通过原点，请说明主要原因．参考答案：（1）0.16

（2）（见图）

（3）未计入砝码盘的重力解：（1）处理匀变速直线运动中所打出的纸带，求解加速度用公式△x=at2，由于每5个点取一个点，则连续两点的时间间隔为t=0.1s，△x=（3.68﹣3.52）×10﹣2m，带入可得加速度a=0.16m/s2．（2）如图所示（3）未放入砝码时，小车已有加速度，可以判断未计入砝码盘的重力．答案：（1）0.16

（2）（见图）

（3）未计入砝码盘的重力15.（13分）某实验小组要描绘一个标有“3.8V，1W”的小灯珠RL的伏安特性曲线，所供选择的器材除了导线和开关外，还有以下一些器材可供选择：

A．电压表V（量程5V，内阻约为5kΩ）B．直流电源E（电动势4.5V，内阻不计）

C．电流表A1（量程250mA，内阻约为2Ω）D．电流表A2（量程500mA，内阻约为1Ω）

E．滑动变阻器R1（阻值0~10Ω）

F．滑动变阻器R2（阻值0~200Ω）（1）为了使调节方便，测量的准确度较高，应选用电流表为

；滑动变阻器为

．（填写仪器符号）（2）要求实验中小灯珠电压从零逐渐增大到额定电压，测量误差尽可能小．请你为该实验小组设计电路图，并在图中标出器材的符号，画在下面方框中．

（3）下面曲线是该学习小组根据实验的数据在方格纸上作出该灯珠的伏安特性曲线．请求出小灯珠在电压为1.00V和2.00V时的电阻值并说明它们大小不同的原因．（结果保留2位有效数字．）（4）某小组按实验要求设计出正确电路图并正确连线后，合上电键，慢慢增大小灯珠的电压，发现刚开始时两电表均有读数，但小灯珠不会发光，请简要分析原因：_________________________________________________________________。参考答案：答案：（1）A2

(2分)；R1(1分)（2）滑动变阻器分压接法；电流表外接(4分)（3）由图可知：U1=1.00V时，I1=0.150A

U2=2.00V时，I2=0.245A(±0.002A)，

得

(2分)由于小灯珠两端的电压升高时，灯丝的温度升高，导致灯丝电阻变大，所以有：>

(2分)(4)刚开始通过小灯珠的电流很小时，根据焦耳定律Q=I2Rt可知，灯丝发出的热量还不能使它的温度上升得足够高，因此它不亮.

(2分)四、计算题：本题共3小题，共计47分16.汽车启动的快慢和能够达到的最大速度,是衡量汽车性能指标体系中的两个重要指标.汽车启动的快慢用车的速度从0到100km/h的加速时间来表示,这个时间越短,汽车启动时的加速度就越大.下表中列出了两种汽车的性能指标(为了简化计算,把100km/h取为30m/s).

启动的快慢/s

(0～30m/s的加速时间)最大速度/m·s-1甲车1240乙车650现在,甲、乙两车在同一条平直公路上,车头向着同一个方向,乙车在前,甲车在后,两车相距85m.甲车先启动,经过一段时间t0乙车再启动.若两车从速度为0到最大速度的时间内都以最大加速度做匀加速直线运动,在乙车开出8s时两车相遇,则(1)t0应该为多少?(2)在此条件下,两车相遇时甲车行驶的路程是多少?参考答案：（1）6s(2)245m

解析：(1)分析甲、乙两车有两次相遇的情况,设甲、乙两车相遇乙车行驶的时间为t则有

根据题目所说，在乙车开出8s相遇，因此将t=8s带入即可求得t0=6s（另外一个解答为t0=-22s，舍弃）。(2)在第1问的基础上，甲走的位移为17.如图甲所示，光滑的薄平板A长L=1m，质量M=2Kg，放在光滑水平桌面上，平板右端与桌边相齐，在平板上距右端d=0.6m处放一比荷为C/Kg的带电体B（大小可忽略）.在桌面上方区域内有电场强度不同的匀强电场，左侧电场强度为E=10V/m，方向水平向右；右侧电场强度为左侧的5倍，方向水平向左.在薄平板A的右端施加恒定的水平作用力F，同时释放带电体B.经过一段时间后，在处带电体B与薄平板A分离，其后带电体B到达桌边缘时动能恰好为零.g=10m/s2.求：（1）处到桌面右侧边缘的距离；（2）加在薄平板A上恒定水平作用力F的大小；（3）从B与A分离开始计时，在乙图上画出此后B运动的速度时间图象，并标明相关物理量的坐标.参考答案：【知识点】匀强电场中电势差和电场强度的关系．I1I2【答案解析】（1）0.1m

（2）3.6N

（3）如右图解析：（1）对B在OO′左侧运动时，qE=ma1，设B到达OO′时的速度为v，则：v2=2a1x1，

对B在OO′右侧运动时，q×5E=ma2，v2=2a2x2，由几何关系知，x1+x2=d，代入数据解得x2=0.1m．

（2）对木板A，在B加速的时间内，x3=L-x2，x3=a3t12，B在同一时间内加速的过程中，x1=a1t12，对木板A，在B加速的时间内受力F的作用，由牛顿第二定律得，F=Ma，

代入数据解得F=3.6N．

（3）B在右侧电场中以v为初速度做匀减速直线运动，t2==0.2