河南省南阳市宛城中学2021年高三物理期末试卷含解析

河南省南阳市宛城中学2021年高三物理期末试卷含解析一、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,质量均可忽略的轻绳与轻杆承受弹力的最大值一定,轻杆A端用铰链固定,滑轮在A点正上方（滑轮大小及摩擦均可不计）,轻杆B端吊一重物G，现将绳的一端拴在杆的B端，用拉力F将B端缓慢上拉（均未断），在AB杆达到竖直前，以下分析正确的是（

）A．绳子越来越容易断

B．绳子越来越不容易断C．AB杆越来越容易断

D．AB杆越来越不容易断参考答案：2.如图所示，带支架的平板小车沿水平面向左做直线运动，小球A用细线悬挂于支架前端，质量为m的物块B始终相对于小车静止地摆放在右端。B与小车平板间的动摩擦因数为μ.若某时刻观察到细线偏离竖直方向θ角，则此刻小车对物块B产生的作用力的大小和方向为

（

）A．斜向右上方

B．，斜向左上方

C．，水平向右

D．，竖直向上参考答案：A3.摄影组在某大楼边拍摄武打片，要求特技演员从地面竖直飞到高处如图所示。若特技演员的质量m＝50kg，人和车均视为质点，g＝10m/s2，导演从某房顶离地H＝8m处架设了轮轴,轮和轴的直径之比为2︰1。若轨道车从图中A前进s＝6m到B处时速度为v＝5m/s，绕在轮上细刚丝将特技演员拉起，则在此过程中特技演员（

）A．克服重力做功1000J

B．合力做功225JC．拉力做功2900J

D．机械能增加1225J参考答案：C4.（单选）水平抛出的小球，t秒末的速度方向与水平方向的夹角为θ1，t+t0秒末速度方向与水平方向的夹角为θ2，忽略空气阻力，则小球初速度的大小为（）A．gt0（cosθ1﹣cosθ2）B．C．gt0（tanθ1﹣tanθ2）D．参考答案：考点：平抛运动．专题：平抛运动专题．分析：设水平方向上的速度为v0，根据平行四边形定则求出t秒末、（t+△t）秒末竖直方向上的分速度，根据△vy=g△t求出小球的初速度．解答：解：设水平方向上的速度为v0，t秒末速度方向与水平方向的夹角为θ1，则竖直方向上的分速度：vy1=v0tanθ1，（t+△t）秒末速度方向与水平方向的夹角为θ2，则竖直方向上的分速度：．根据vy2﹣vy1=g△t得：．故B正确，A、C、D错误．故选：B．点评：解决本题的关键掌握平抛运动的规律，知道平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，在水平方向上做匀速直线运动．5.（2014秋?市中区校级月考）如图所示，为A、B、C三个物体从同一地点，同时出发沿同一方向做直线运动的s﹣t图象，则在0﹣t0时间内，下列说法正确的是（）A． A物体平均速度最大，B物体平均速度最小B． 三个物体的平均速率相等C． 三个物体始终沿着同一方向运动D． t0时C物体的速度比B物体的速度大参考答案：D解：A、由图可知，t0时刻三个物体的位移相同，故由平均速度定义式可知，三物体的平均速度相同，故A错误；B、由图象知A通过的路程最大，B路程最小，故平均速率不同，故B错误；C、由图象可知BC沿同一方向运动，A先沿同一方向，后反向运动，故C错误；D、在s﹣t图象中，斜率代表速度，故t0时C物体的速度比B物体的速度大，故D正确；故选：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.利用图（a）实验可粗略测量人吹气时对小球的作用力F．两端开口的细玻璃管水平放置，管内放有小球，实验者从玻璃管的一端A吹气，小球从另一端B飞出，测得玻璃管口距地面高度h，小球质量m，开始时球静止的位置到管口B的距离x，落地点C到管口B的水平距离l．然后多次改变x，测出对应的l，画出l2﹣x关系图线如图（b）所示，由图象得出图线的斜率为k．重力加速度为g．（1）不计小球在空中运动时的空气阻力，根据以上测得的物理量可得，小球从B端飞出的速度v0=．（2）若实验者吹气时对小球的水平作用力恒定，不计小球与管壁的摩擦，吹气时对小球作用力F=．参考答案：解：（1）棉球从B端飞出做平抛运动，根据平抛运动的基本公式得：

l=v0t，h=解得：v0=（2）根据动能定理可得：Fx=故：Fx==又：故：F=故答案为：7.光线从折射率n=的玻璃进入真空中，当入射角为30°时，折射角为

▲

参考答案：8.（多选）一个质量为m的物体以某一速度从固定斜面底端冲上倾角的斜面，其加速度为g，如图此物体在斜面上上升的最大高度为h，则此过程中正确的是

A．物体动能增加了B．物体克服重力做功mghC．物体机械能损失了mghD.物体克服摩擦力做功参考答案：BC解析：A、物体在斜面上加速度为，方向沿斜面向下，物体的合力F合=ma=，方向沿斜面向下，斜面倾角a=30°，物体从斜面底端到最大高度处位移为2h，

物体从斜面底端到最大高度处，物体合力做功W合=-F合?2h=-mgh根据动能定理研究物体从斜面底端到最大高度处得W合=△Ek所以物体动能减小mgh，故A错误．B、根据功的定义式得：重力做功WG=-mgh，故B正确．C、重力做功量度重力势能的变化，所以物体重力势能增加了mgh，而物体动能减小mgh，所以物体机械能损失了mgh，故C正确．D、除了重力之外的力做功量度机械能的变化．物体除了重力之外的力做功还有摩擦力做功，物体机械能减小了mgh，所以摩擦力做功为-mgh，故D错误．故选：BC．9.用一根细绳，一端系住一个质量为m的小球，另一端悬在光滑水平桌面上方h处，绳长l大于h，使小球在桌面上做如右图所示的匀速圆周运动.若使小球不离开桌面，其转速最大值是

参考答案：10.镭核(Ra)经过一系列α衰变和β衰变，变成铅核(Pb)，其中经过α衰变的次数是_____，镭核(Ra)衰变成铅核(Pb)的过程中损失了_______个中子．参考答案：51611.实际电流表有内阻，可等效为理想电流表与电阻的串联．测量实际电流表G1内阻r1的电路如图9所示．供选择的仪器如下：①待测电流表G1(0～5mA，内阻约300Ω)，②电流表G2(0～10mA，内阻约100Ω)，③定值电阻R1(300Ω)，④定值电阻R2(10Ω)，⑤滑动变阻器R3(0～1000Ω)，⑥滑动变阻器R4(0～20Ω)，⑦干电池(1.5V)，⑧开关S及导线若干．图9(1)定值电阻应选________，滑动变阻器应选________．(在空格内填写序号)(2)用连线连接实物图．(3)补全实验步骤：①按电路图连接电路，________；②闭合开关S，移动滑动触头至某一位置，记录G1、G2的读数I1、I2；③________________________________________________________________________；图10④以I2为纵坐标，I1为横坐标，作出相应图线，如图10所示．(4)根据I2I1图线的斜率k及定值电阻，写出待测电流表内阻的表达式________．参考答案：(1)根据电路的原理图，定值电阻应适当大一些，滑动变阻器采用分压接法时，应选用阻值适当小一些的变阻器(2)连线时要注意电表的正负接线柱不能接反(3)略(4)根据串、并联电路规律可知：I2＝I1＋＝I1，所以k＝，所以r1＝(k－1)R1.答案(1)③⑥(2)如图(3)①将滑动触头移至最左端③多次移动滑动触头，记录相应的G1、G2读数I1、I2(4)r1＝(k－1)R112.用A、B两个弹簧秤拉橡皮条的D端（O端固定），当D端达到E处时，.然后保持A的读数不变，角由图中所示的值逐渐变小时，要使D端仍在E处，则角

_________（选填：增大、保持不变或减小），B弹簧秤的拉力大小

。（选填：增大、保持不变或减小）.参考答案：13.如图所示，粗细均匀、导热良好、装有适量水银的U形管竖直放置，右端与大气相通，左端封闭气柱长l1=20cm(可视为理想气体)，两管中水银面等高。现将右端与一低压舱(未画出)接通，稳定后右管水银面高出左管水银面h=10cm。(环境温度不变，大气压强p0=75cmHg)①求稳定后低压舱内的压强(用“cmHg”作单位)。②此过程左管内的气体对外界________(填“做正功”“做负功”或“不做功”)，气体将________(填“吸热”或“放热”)．参考答案：①50cmHg②做正功吸热三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在做《验证力的平行四边形定则》实验时以下说法中正确的有A．用两只弹簧秤拉橡皮条时，应使两细套之间的夹角为90°以便求出合力的大小B．用两只弹簧秤拉时结点的位置必须与用一只弹簧秤拉时结点的位置重合C．若用两只弹簧秤拉时合力的图示F与用一只弹簧秤拉时拉力的图示F’不完全重合，说明力的合成的平行四边形定则不一定是普遍成立的D．若F1和F2的方向不变，而大小各增加1N，则合力F的方向不变，大小也增加1N参考答案：B15.现在需要测量物块与长木板之间的动摩擦因数，备有如下器材：两个相同的物块A、B，两个带有固定装置的光滑小滑轮，卡子若干，一把镊子，一个黑板擦，几条长轻质细线，两个小盘．小丁和晓平两个同学配合进行如下实验：首先把木板固定在水平桌面上，把两小滑轮固定在木板的左端，把两个物块A和B（平行木板左边缘、AB距离较近）放到木板的右端，用细线把物块和小盘通过小滑轮连接，通过调整小滑轮的高度使木板上方的细线水平，在物块A和B右端固定好长细线；晓平同学用黑板擦按住两个物块A、B，小丁同学在两个小盘里放上不同个数的砝码，然后晓平同学抬起黑板擦，两个物块同时运动起来，当运动较快的物块接近木板左端时按下黑板擦，两个物块同时停下来．（1）为完成此实验，还需要如下器材中的BD；A、秒表

B、刻度尺

C、弹簧测力计

D、天平（2）晓平和小丁同学共同测量出A和B在木板上的位移，分别记作xA和xB，物块的质量为m，物块A和对应小盘里钩码、小盘总质量的和为2m，物块B和对应小盘里钩码、小盘的总质量的和为3m，根据这些量能否求出物块和木板之间的滑动摩擦因数μ能（填“能”或“否”），若不能，写出还须测量的物理量，若能，请你写出动摩擦因数表达式μ=；（3）若细线与木板上表面平行，而木板左端比右端略低，则测量的动摩擦因数比真实值偏小（选填“偏大”“偏小”“不变”）．参考答案：考点：探究影响摩擦力的大小的因素．专题：实验题；摩擦力专题．分析：（1）需要刻度尺测量距离，需要天平测量物体质量；（2）对滑块、勾码分别运用牛顿第二定律列式求解出加速度表达式，然后结合位移时间关系公式列式求解；（3）若细线与木板上表面平行，而木板左端比右端略低，如何重力的下滑分力和摩擦力平衡，动摩擦因素的测量值为零．解答：解：（1）需要天平测量物体质量m；需要刻度尺测量物体的位移；不需要测量拉力和时间；故选：BD；（2）两个物体均做初速度为零的匀加速直线运动，根据位移时间关系公式，有：对勾码和物体整体，根据牛顿第二定律，有：对物体A和勾码：mg﹣μmg=maA对物体B和勾码：2mg﹣μmg=maB联立解得：故：μ=（3）若细线与木板上表面平行，而木板左端比右端略低，如何重力的下滑分力和摩擦力平衡，即平衡摩擦力，说明动摩擦因素的测量值为零，即减小了；故即使没有恰好平衡摩擦力，动摩擦因素的测量值也是减小的；故答案为：（1）BD；（2）能，μ=；（3）偏小．点评：本题关键是明确测量原理，根据牛顿第二定律列式求解出动摩擦因素的表达式分析，第三问联系平衡摩擦力考虑，不难．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（08年全国卷Ⅱ）（20分）我国发射的“嫦娥一号”探月卫星沿近似于圆形轨道绕月飞行。为了获得月球表面全貌的信息，让卫星轨道平面缓慢变化。卫星将获得的信息持续用微波信号发回地球。设地球和月球的质量分别为M和m，地球和月球的半径分别为R和R1，月球绕地球的轨道半径和卫星绕月球的轨道半径分别为r和r1，月球绕地球转动的周期为T。假定在卫星绕月运行的一个周期内卫星轨道平面与地月连心线共面，求在该周期内卫星发射的微波信号因月球遮挡而不能到达地球的时间（用M、m、R、R1、r、r1和T表示，忽略月球绕地球转动对遮挡时间的影响）。参考答案：解析：如下图所示：设O和分别表示地球和月球的中心。在卫星轨道平面上，A是地月连心线与地月球表面的公切线ACD的交点，D、C和B分别是该公切线与地球表面、月球表面和卫星轨道的交点。过A点在另一侧作地月球面的公切线，交卫星轨道于E点。卫星在圆弧上运动时发出的信号被遮挡。设探月卫星的质量为m0，万有引力常量为G，根据万有引力定律有

①

②

②式中，T1是探月卫星绕月球转动的周期。由①②式得

③

设卫星的微波信号被遮挡的时间为t，则由于卫星绕月球做匀速圆周运动，应有

④

式中，α=∠CO′A，β=∠CO′B。由几何关系得

⑤

⑥

由③④⑤⑥式得

⑦17.如图所示，质量为m的物体被两根细绳OA、OB挂在小车上，两根细绳与车顶水平面夹角分别为530和370．已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：（1）若小车静止不动，绳OA拉力T1和绳OB拉力T2分别为多大？（2）若小车以大小为g的加速度向右匀加速运动时，绳OA拉力T1和绳OB拉力T2分别为多大？（3）若OA绳中恰好没有拉力，则小车向右运动的加速度为多大？参考答案：解：对物体进行受力分析如图所示，（1）小车静