湖南省郴州市集龙中学2021年高三物理期末试题含解析

湖南省郴州市集龙中学2021年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1.两个半球壳拼成的球形容器内部已抽成真空，球形容器的半径为R，大气压强为p，为使两个半球壳互相分离，应施加的力F至少为

（

）

A．4πR2p

B．2πR2p

C．πR2p

D．πR2p参考答案：

答案：C2.甲、乙两质点在一直线上做匀加速直线运动v－t图象如图所示，在3s末两质点在途中相遇；则下列判断正确的是（

）

A．两质点出发点间的距离是甲在乙之前6m

B．两质点出发点间的距离是甲在乙之前4.5m

C．在第2秒，乙质点加速度为2m/s2，甲质点加速度为1m/s2

D．在第2秒，乙质点加速度为2m/s2，甲质点加速度为1.5m/s2参考答案：答案：AD3.（单选）一建筑塔吊如图所示向右上方匀速提升建筑物料，若忽略空气阻力，则下列有关该物料的受力图正确的是（）A．B．C．D．参考答案：考点：物体的弹性和弹力．.专题：受力分析方法专题．分析：根据受力平衡条件，由运动状态来确定受力情况，从而即可求解．解答：解：由题意可知，物料匀速运动，合力为零，则受力分析，即有：拉力T与重力mg平衡，故ABC错误，D正确；故选：D．点评：考查平衡条件的应用，注意学会由运动状态来确定受力分析的方法．4.(双选)人通过挂在高处的定滑轮，用绳子拉起静止在地面上的重物，使它的高度上升h。如图所示，第一次拉力为F，第二次拉力为2F，则A．两次克服重力做的功相等B．两次上升到h处时拉力的功率，第二次是第一次的2倍C．两次上升到h处时的动能，第二次为第一次的2倍D．两次上升到h处时机械能增加量，第二次为第一次的2倍参考答案：AD5.（多选）一质点作直线运动的速度图象如图所示，下列选项正确的是（）A．在4﹣5s内，质点所受合外力做正功B．在0﹣5s内，质点的平均速度为7m/sC．在前6s内，质点离出发点的最远距离为30mD．质点在4﹣6s内的加速度大小是0﹣2s内的加速度大小的2倍参考答案：解：A、在4﹣5s内，质点的速度逐渐减小，根据动能定理知所受合外力做负功，A错误；B、在0﹣5s内，质点的位移为：x=×（2+5）×10=35m，平均速度为：===7m/s，B正确；C、在前6s内，5s末质点离出发点最远，最远距离为35m，C错误；D、由图线的斜率知：质点在4﹣6s内的加速度大小是0﹣2s内的加速度大小的2倍，D正确；故选：BD．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.某学习小组的同学采用如图所示实验装置验证动能定理。图中A为小车，B为打点计时器,一端带有定滑轮的足够长的木板水平放置，C为弹簧测力计，不计绳与滑轮间的摩擦。静止释放小车后在打出的纸带上取计数点，已知相邻两计数点的时间间隔为0.1s，并测量出两段长度如下图，若测出小车质量为0.2kg，选择打2、4两点时小车的运动过程来研究，可得打2点时小车的动能为_____J；打4点时，小车的动能为_____J；动能的增加量为_____J，该同学读出弹簧秤的读数为0.25N，由算出拉力对小车做功为

J；计算结果明显不等于该过程小车动能增加量，超出实验误差的正常范围。你认为误差的主要原因是

参考答案：7.2011年3月19日-3月27日，在丹麦的（Esbjerg）埃斯堡，举行了2011年世界女子冰壶世锦赛，参赛的中国女子冰壶队喜获铜牌，如图为中国队员与丹麦队比赛的投掷冰壶的镜头。在某次投掷中，冰壶运动一段时间后与对方的静止冰壶发生正碰，碰撞可认为是弹性碰撞。通过电子测速设备测得，碰后对方的冰壶以2.00m/s的速度向前滑行。中国对的冰壶速度减小为0.01m/s，比赛中中国队使用的冰壶实测质量为19.0kg，由于制造工艺上的不足，若两冰壶质量有点偏差，你能否根据比赛的观测估算出丹麦队使用的冰壶的质量

kg（结果保留3位有效数字）参考答案：18.8kg8.如图，在斜面顶端先后水平抛出同一小球，第一次小球落到斜面中点，第二次小球落到斜面底端。则两次小球运动时间之比t1∶t2=___；两次小球落到斜面上时动能之比EK1∶EK2=_____。参考答案：；

9.（1）接通打点计时器电源和让纸带开始运动，这两个操作间的顺序关系是

（填字母序号）A、先接通电源，后让纸带运动B、现让纸带运动，再接通电源C、让纸带运动的同时接通电源D、现让纸带运动或先接通电源都可以（2）在研究某物体运动规律时，打点计时器打下如图所示的一条纸带，已知打点计时器使用的交流电频率为50HZ，相邻两计数点间还有四个打点未画出，由纸带上的数据可知，打B点时物体的速度v=

，物体运动的加速度a=

（结果保留两位有效数字）参考答案：（1）A；（2）0.16m/s，0.30m/s2．【考点】探究小车速度随时间变化的规律．【分析】理解实验过程应当先接通电源，在释放纸带．如果先释放纸带后接通电源，有可能会出现小车已经拖动纸带运动一段距离，电源才被接通，那么纸带上只有很小的一段能打上点，大部分纸带没有打上点，纸带的利用率太低；纸带实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度．【解答】解：（1）如果先释放纸带后接通电源，有可能会出现小车已经拖动纸带运动一段距离，电源才被接通，那么纸带上只有很小的一段能打上点，大部分纸带没有打上点，纸带的利用率太低；所以应当先接通电源，后让纸带运动，故选：A．（2）相邻两记数点间还有四个点未画出，所以相邻的计数点之间的时间间隔为0.1s打E点时物体的速度vB==≈0.16m/s采用逐差法求解加速度根据运动学公式得：△x=at2，a===0.30m/s2故答案为：（1）A；（2）0.16m/s，0.30m/s2．10.如图（a）所示，阻值为R、匝数为n的圆形金属线圈与一个阻值为2R的电阻连接成闭合电路。线圈的半径为r1，在线圈中半径为r2的圆形区域存在垂直于线圈平面的匀强磁场（向里为正），磁感应强度B随时间t变化的关系如图（b）所示，图中B1、t1为已知量。导线电阻不计，则t1时刻经过电阻的电流方向为_________（选填“a→b”或“b→a”），电流的大小为___________。参考答案：b→a，

11.如图所示，一自行车上连接踏脚板的连杆长R1＝20cm，由踏脚板带动半径为r1的大齿盘，通过链条与半径为r2的后轮齿盘连接，带动半径为R2＝30cm的后轮转动。若踏脚大齿盘与后轮齿盘的齿数分别为48和24。当骑车人以n=2r/s的转速蹬踏脚板时，自行车的前进速度为______________m/s。若车匀速前进，则骑车人蹬踏脚板的平均作用力与车所受平均阻力之比为______________。参考答案：2.4π=7.54，3:1

12.如图所示，某种自动洗衣机进水时，洗衣机缸内水位升高，与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气，通过压力传感器感知管中的空气压力，从而控制进水量．将细管中密闭的空气视为理想气体，当洗衣缸内水位缓慢升高时，外界对空气做了0.5J的功，则空气________(填“吸收”或“放出”)了__________的热量．参考答案：放出0.513.(4分)两个单摆甲和乙，它们的摆长之比为4∶1，若它们在同一地点做简谐运动，则它们的周期之比T甲:T乙=

。在甲摆完成10次全振动的时间内，乙摆完成的全振动次数为

。参考答案：答案：2：1

20三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学在用螺旋测微器测定某薄片的厚度时，读数如图所示。可知该薄片的厚度d＝______mm,用卡尺来测量工件的直径，读数如图所示。该工件的直径为d＝______cm。参考答案：_0.900_mm.

__2.98_cm15.某物理兴趣小组用如图所示实验装置验证牛顿第二定律，表面粗糙的木板放在水平桌面上，右端装有定滑轮；木板上有一滑块，其左端与穿过电磁打点计时器的纸带相连，右端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接．打点计时器使用的交流电源频率为50Hz．开始实验时，在托盘中放入适量砝码，滑块开始做匀加速直线运动，在纸带上打出一系列点．

①上图给出的是实验中获取纸带的一部分：0、1、2、3、4、5、6是计数点，每相邻两计数点间还有4个打点（图中未标出），用刻度尺测量出计数点间的距离如图所示．根据图中的数据计算加速度=

m/s2和第5点的瞬时速度v5=

m/s（两个结果均保留三位有效数字）．②实验时，用托盘和砝码的总重力来代替滑块（滑块的质量为M）所受到的合外力，托盘和砝码的总质量m应满足的条件是

，去除摩擦力对该实验的影响可以采取的措施是

．参考答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，电阻忽略不计的光滑平行导轨MN、PQ倾斜放置，倾角为θ，间距为L，以垂直于导轨的虚线a，b，c为界，a、b间和c与导轨底端间均有垂直于导轨平面向上的均强磁场，磁感应强度均为B，导体棒L1，L2放置在导轨上并与导轨垂直，两棒长均为L，电阻均为R，质量均为m，两棒间用长为d的绝缘轻杆相连，虚线a和b、b和c间的距离也均为d，且虚线c和导轨底端间距离足够长，开始时导体棒L2位于虚线a和b的中间位置，将两棒由静止释放，两棒运动过程中始终与导轨接触并与导轨垂直，棒L2刚要到达虚线c时加速度恰好为零，重力加速度为g，求：（1）由开始释放到L2刚要通过虚线b过程，通过L1的电荷量；（2）导体棒L1刚要到达虚线c时速度大小；（3）从开始运动到导体棒L1刚要到达虚线c整个过程中回路中产生的焦耳热．参考答案：解：（1）根据法拉第电磁感应定律可得：E=，根据闭合电路的欧姆定律可得：I=，根据电荷量的计算公式q=I△t可得：q===；（2）导体棒L1刚要到达虚线c时，线框已经匀速运动，设速度大小为v，此时产生的感应电动势为：E1=BLv，根据闭合电路的欧姆定律可得：I1=，根据共点力的平衡条件可得：BI1L=2mgsinθ，解得：v=；（3）从开始运动到导体棒L1刚要到达虚线c整个过程中，设回路中产生的焦耳热Q，根据能量关系可得：2mgsinθ?=；解得：Q=5mgdsinθ﹣．答：（1）由开始释放到L2刚要通过虚线b过程，通过L1的电荷量为；（2）导体棒L1刚要到达虚线c时速度大小为；（3）从开始运动到导体棒L1刚要到达虚线c整个过程中回路中产生的焦耳热为5mgdsinθ﹣．【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；共点力平衡的条件及其应用；闭合电路的欧姆定律；法拉第电磁感应定律．【分析】（1）根据法拉第电磁感应定律结合闭合电路的欧姆定律和电荷量的计算公式求解电荷量；（2）导体棒L1刚要到达虚线c时，线框已经匀速运动，根据共点力的平衡条件求解速度大小；（3）从开始运动到导体棒L1刚要到达虚线c整个过程中，根据能量守恒定律求解整个过程中回路中产生的焦耳热．17.民用航空客机的机舱，除了有正常的舱门和舷梯连接，供旅客上下飞机外，一般还配有紧急出口．发生意外情况的飞机在着陆后，打开紧急出口的舱门，会自动生成一个气囊（由斜面部分AC和水平部分CD构成），机舱中的人可沿该气囊滑行到地面上来，如图所示．某机舱离气囊底端的竖直高度AB=3.0m，气囊构成的斜面长AC=5.0m，AC与地面之间的夹角为θ．斜面部分AC和水平部分CD平滑连接．一个质量m=60kg的人从气囊上由静止开始滑下，最后滑到水平部分上的E点静止，已知人与气囊之间的动摩擦因数为μ=0.55．不计空气阻力g=10m/s2．求人从A点开始到滑到E点所用的时间．参考答案：解：人的受力如图所示，由牛顿运动定律得：mgsinθ﹣μFN=maFN﹣mgcosθ=0，则：a=gsinθ﹣μgcosθ，解得：a=1.6m/s2设人在斜面部分滑下所用的时间为t1，s=at，代入数据解得：t1=2.5s设人滑到斜面底端C时的速度为vC，vC=at1=1.6×2.5=4m/s由牛顿运动定律得：μmg=ma′由0﹣vC=（﹣a′）t2解得：t2=0.73s故人从开始到滑到E点所用的时间：t=t1+t2=3.23s．答：人从A点开始到滑到E点所用的时间为3.23s．18.如图所示为两组平行金属板，一组竖直放置，一组水平放置，今有一质量为m的电子静止在竖直放置的平行金属板的A点，经电压U0加速后通过B点进入两板间距为d、电压为U的水平放置的平行金属板间，若电子从两块水平平行板的正中间射入，且最后电子刚好能从右侧的两块平行金属板穿出，A、B分别为两块竖直板的中点，求：（1）电子通过B点时的速度大小；（2）右侧平行金属板的长度；（3）电子穿出右侧平行金属板时的动能．参考答案：考点：带电粒子在匀强电场中的运动．.专题：带电粒子在电场中的运动专题．分析：（1）电子在AB之间做加速运动，电场力的功等于电子动能的变化，根据