湖南省常德市高平教育集团津市第三中学2021年高三物理期末试卷含解析

湖南省常德市高平教育集团津市第三中学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.（多选）（2014秋?崂山区校级期中）在研究下列问题时，可以把火车看作质点的是（）A． 研究火车从上海开往青岛的时间B． 研究比较A、B两火车的速度大小C． 研究人在火车上的相对位置D． 研究火车通过风口地区时有无被吹翻的风险参考答案：AB解：A、计算汽车运行的时间时，车的大小相对路程来说可以忽略不计；可以看作质点；故A正确；B、研究比较A、B两火车的速度大小时，能够看做质点．故B错误．C、研究人在火车上的相对位置时，车的大小和形状不能忽略；不能看作质点；故C错误；D、研究火车通过风口地区时有无被吹翻的风险时，车的形状不能忽略，D错误；故选：AB．2.如图所示，a、b、c、d是在地球大气层外的圆形轨道上运行的四颗人造卫星。其中a、c的轨道相交于P，b、d在同一个圆轨道上。某时刻b卫星恰好处于c卫星的正上方，下列说法中正确的是

A．a、c的线速度大小相等，且小于d的线速度

B．b、c的角速度大小相等，且小于a的角速度

C．a、c的加速度大小相等，且大于b的加速度

D．b、c的周期相等参考答案：C3.（单选）如图所示，A、B两小球分别连在弹簧两端，B端用细线固定在倾角为30°的光滑斜面上．A、B两小球的质量分别为mA、mB，重力加速度为g，若不计弹簧质量，在线被剪断瞬间，A、B两球的加速度分别为（）A．都等于B．和0C．?和0D．0和g参考答案：考点：牛顿第二定律．专题：牛顿运动定律综合专题．分析：当两球处于静止时，根据共点力平衡求出弹簧的弹力，剪断细线的瞬间，弹簧的弹力不变，根据牛顿第二定律分别求出A、B的加速度大小．解答：解：对A球分析，开始处于静止，则弹簧的弹力F=mAgsin30°，剪断细线的瞬间，弹簧的弹力不变，对A，所受的合力为零，则A的加速度为0，对B，根据牛顿第二定律得，=g．故选：D点评：本题考查牛顿第二定律的瞬时问题，抓住剪断细线的瞬间，弹簧的弹力不变，结合牛顿第二定律进行求解．4.如图所示,电梯质量为M，它的水平地板上放置一质量为m的物体，电梯在钢索的拉力作用下由静止开始竖直向上加速运动。当上升高度为H时，电梯的速度达到v，则在这段过程中，下列说法中正确的是（

）

A．电梯地板对物体的支持力所做的小于

B．电梯地板对物体的支持力所做的功等于

C．钢索的拉力所做的功大于

D．钢索的拉力所做的功等于参考答案：C5.（单选）如图甲，真空中有一半径为R、电荷量为+Q的均匀带电球体，以球心为坐标原点，沿半径方向建立x轴。理论分析表明，x轴上各点的场强随x变化关系如图乙，已知与R两点间距大于R与的两点间距，则：(

)

A．处场强大小为

B、两点处的电势相同

C．球内部的电场为匀强电场

D假设将试探电荷沿x轴移动，则从移到R处和从R穆到处静电力做功相同参考答案：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一物体在水平面上运动，以它运动的起点作为坐标原点，表中记录了物体在x轴、y轴方向的速度变化的情况。物体的质量为m＝4kg，由表格中提供的数据可知物体所受合外力的大小为__________N，该物体所做运动的性质为__________。参考答案：

答案：4（14.4)

匀加速曲线7.如图1－26所示，质量为m、横截面为直角三角形的物块ABC，∠BAC＝α，AB边靠在竖直墙上，F是垂直于斜面AC的推力，现物块静止不动，则摩擦力大小为

。参考答案：8.若以M表示水的摩尔质量，ρ表示在标准状态下水蒸气的密度，NA为阿伏加德罗常数，则在标准状态下体积为V的水蒸气中分子数为N=NA．参考答案：在标准状态下体积为V的水蒸气质量m=ρV，物质的量为，分子数为N=NA；9.（4分）如图所示，质点P以O为圆心、r为半径作匀速圆周运动，周期为T，当质点P经过图中位置A时，另一质量为m、初速度为零的质点Q受到沿OA方向的水平恒定拉力F作用从静止开始在光滑水平面上作直线运动，为使P、Q在某时刻速度相同，拉力F必须满足的条件是______.参考答案：

答案：

10.（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．11.如图所示，放置在竖直平面内的圆轨道AB，O点为圆心，OA水平，OB竖直，半径为m。在O点沿OA抛出一小球，小球击中圆弧AB上的中点C，vt的反向延长线与OB的延长线相交于D点。已知重力加速度g=10m/s2。小球运动时间为_________，OD长度h为_________。参考答案：s，2m12.如图所示，质量分别为mA、mB的两物块A、B，叠放在一起，共同沿倾角为的斜面匀速下滑，斜面体放在水平地面上，且处于静止状态。则B与斜面间动摩擦因数为

，A所受滑动摩擦力大小为

。参考答案：；以整体为研究对象有：（mA+mB）gsinθ=（mA+mB）gμcosθ，即有gsinθ=μgcosθ，解得μ=；隔离出A来，A所受的静摩擦力与其重力沿斜面的分力大小相等，即f=mAgsinθ。13.用如图所示的实验装置验证牛顿第二定律．①完成平衡摩擦力的相关内容：（i）取下砂桶，把木板不带滑轮的一端垫高，接通打点计时器电源，

（选填“静止释放”或“轻推”）小车，让小车拖着纸带运动．（ii）如果打出的纸带如图所示，则应

（选填“增大”或“减小”）木板的倾角，反复调节，直到纸带上打出的点迹

，平衡摩擦力才完成．②如图所示是某次实验中得到的一条纸带，其中A、B、C、D、E是计数点(每打5个点取一个计数点)，其中L1=3.07cm,L2=12.38cm,L3=27.87cm,L4=49.62cm。则打C点时小车的速度为

m/s，小车的加速度是

m/s2。(计算结果均保留三位有效数字)参考答案：①（i）轻推（ii）减小，间隔均匀（之间的距离大致相等）；②1.24，6.22；三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.用两节干电池、电压表（量程3V）、电流表（量程300mA）、滑动变阻器（100Ω，2A）、定值电阻（50Ω）、小灯泡、导线、开关等组成的电路，做描绘小灯泡伏安特性曲线的实验，下图是实验中得到的小灯泡的伏安特性曲线．

①由图象可知，应选用的实验电路图是____（填“甲”、“乙”或“丙”）：

②从图线上可以看出，小灯泡的电阻随电流I的变大而____（填“变大”、“变小”或“不变”），当电流为0.18A时，小灯泡的电阻为

Ω；

③若将电路图____（填“甲”、“乙”或“丙”）中的小灯泡两端用导线短路，此电路也可用来测量电源电动势和内电阻，要想使实验顺利进行，并得到较理想的实验数据，实验中滑动变阻器接入电路中的有效阻值范围可能是下面的哪种情况？答：____．

A．0～100Ω

B．5Ω～10Ω

C．10Ω～50Ω

D．50Ω～100Ω参考答案：由于描绘灯泡的伏安特性曲线要求灯泡两端的电压从0开始变化，故滑动变阻器应采用分压式接法，故选图乙所示的电路。由题图可知图线的斜率增大，故小灯泡的电阻随电流I的变大而变大，当电流为0.18A时，小灯泡两端的电压为1.5V，电阻为8.33Ω.由于电流表的量程为300mA，故滑动变阻器接入电路的最小值是10Ω，故选项C正确。15.在“验证机械能守恒定律”的实验中，若重物质量为0.50kg，选择好的纸带如图10所示，O、A之间有几个点未画出．已知相邻两点时间间隔为0.02s，长度单位是cm，g取9.8m/s2.则打点计时器打下点B时，重物的速度vB＝________m/s；从起点O到打下点B的过程中，重物重力势能的减少量ΔEp＝________J，动能的增加量ΔEk＝________J．(结果保留三位有效数字)图10参考答案：（2）0.973

0.238

0.237

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，两个可导热的气缸竖直放置，它们的底部由一细管连通(忽略细管的容积)．两气缸各有一活塞，质量分别为m1和m2，活塞与气缸壁无摩擦．活塞的下方为理想气体，上方为真空．当气体处于平衡状态时，两活塞位于同一高度h.(已知m1＝3m，m2＝2m)①在两活塞上同时各放一质量为m的物块，求气体再次达到平衡后两活塞的高度差(假定环境的温度始终保持为T0)②在达到上一问的终态后，环境温度由T0缓慢上升到T，试问在这个过程中，气体对活塞做了多少功？气体是吸收还是放出了热量？(假定在气体状态变化过程中，两物块均不会碰到气缸顶部)参考答案：(1)(2)吸收热量17.在xoy平面直角坐标系的第Ⅰ象限有射线OA，OA与x轴正方向夹角为30°，如图所示，OA与y轴所夹区域存在y轴负方向的匀强电场，其它区域存在垂直坐标平面向外的匀强磁场；有一带正电粒子质量m，电量q，从y轴上的P点沿着x轴正方向以大小为v0的初速度射入电场，运动一段时间沿垂直于OA方向经过Q点进入磁场，经磁场偏转，过y轴正半轴上的M点再次垂直进入匀强电场。已知OP=h，不计粒子的重力。⑴求粒子垂直射线OA经过Q点的速度vQ；⑵求匀强电场的电场强度E与匀强磁场的磁感应强度B的比值；⑶粒子从M点垂直进入电场后，如果适当改变电场强度，可以使粒子再次垂直OA进入磁场，再适当改变磁场的强弱，可以使粒子再次从y轴正方向上某点垂直进入电场；如此不断改变电场和磁场，会使粒子每次都能从y轴正方向上某点垂直进入电场，再垂直OA方向进入磁场……，求粒子从P点开始经多长时间能够运动到O点？参考答案：18.如图所示是用直