河南省洛阳市第二十三中学2021年高三物理下学期期末试卷含解析

河南省洛阳市第二十三中学2021年高三物理下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1.一个正点电荷Q静止在正方形的一个角上，另一个带电质点射入该区域时，恰好能经过正方形的另外三个角a、b、c，如图所示，则有（ABD） A．a、b、c三点电势高低及场强大小的关系是 B．质点由a到b电势能增加，由b到c电场力做正功，在b点动能最小 C．质点在a、b、c三处的加速度大小之比是1：2：1 D．若改变带电质点在a处的速度大小和方向，有可能使其经过a、b、c三点做匀速圆周运动参考答案：2.2011年12月24日，美国宇航局宣布，通过开普勒太空望远镜项目证实了太阳系外第一颗类似地球的、适合居住的行星“开普勒-22b(Kepler-22b)”。该行星距离地球约600光年，体积是地球的2.4倍，质量约是地球的18.5倍。它像地球绕太阳运行一样每290天环绕一恒星运行。由于恒星风的影响，该行星的大气不断被吸引到恒星上。据估计，这颗行星每秒丢失至少10000T物质。已知地球半径为6400km,地球表面的重力加速度为9.8m/s2，引力常量G为6.67×10-11N·m2kg-2，则由上述信息：

A．可估算该恒星密度

B．可估算该行星密度

C．可判断恒星对行星的万有引力增大

D．可判断该行星绕恒星运行周期大小不变参考答案：B3.土星的卫星众多，其中土卫五和土卫六的半径之比为，质量之比为，围绕土星作圆周运动的半径之比为，下列判断正确的是A．土卫五和土卫六的公转周期之比为B．土星对土卫五和土卫六的万有引力之比为C．土卫五和土卫六表面的重力加速度之比为D．土卫五和土卫六的公转速度之比为参考答案：AD4.（多选）两根光滑的金属导轨，平行放置在倾角为θ的斜面上，导轨的下端接有电阻R，导轨的电阻不计．斜面处在一匀强磁场中，磁场的方向垂直斜面向上．一电阻不计的光滑金属棒ab，在沿斜面向上且与金属棒垂直的恒力F作用下沿导轨匀速上升到图示虚线位置，在此过程中，下列说法正确的是（）A．恒力F和安培力对金属棒所做功的和等于金属棒重力势能的增量B．恒力F和重力对金属棒所做功的和等于电阻R上产生的电热C．金属棒克服安培力所做的功等于金属棒重力势能的增量D．恒力F对金属棒所做的功等于电阻R上产生的电热参考答案：解：A、导体棒匀速上升过程中，动能不变，根据功能关系可知：恒力F和安培力对金属棒所做功的和等于金属棒重力势能的增量，故A正确．B、根据动能定理得：WF﹣WG﹣W安=0，得：WF﹣mgh=W安，而W安=Q，则恒力F和重力对金属棒所做功的和等于电阻R上产生的电热，故B正确．C、金属棒克服安培力所做的功等于等于回路中电阻R上产生的热量，不等于金属棒重力势能的增量．故C错误．D、恒力F所做的功在数值上等于金属棒增加的重力势能与电阻R上产生的焦耳热，故D错误；故选：AB．5.设想我国宇航员随“嫦娥”号登月飞船贴近月球表面做匀速圆周运动，宇航员测出飞船绕行n圈所用的时间为t。登月后，宇航员利用身边的弹簧秤测出质量为m的物体重力G1。已知引力常量为G，根据以上信息可得到A．月球的密度

B．飞船的质量C．月球的第一宇宙速度

D．月球的自转周期参考答案：AC二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，物体静止在光滑的水平面上，受一水平恒力F作用，要使物体在水平面上沿OA方向运动(OA与OF夹角为θ)，就必须同时再对物体施加一个恒力F，这个恒力的最小值等于

。参考答案：

答案：Fsinθ

7.某实验小组的同学在进行“研究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中准备的实验器材有木块、木板、毛巾和砝码，在实验中设计的实验表格和实验数据记录如下表所示。实验序数接触面的材料正压力（N）滑动摩擦力（N）1木块与木板20.42木块与木板40.83木块与木板61.24木块与木板81.65木块与毛巾82.5（1）根据上面设计的表格可以知道该实验用的实验方法为________________.（2）分析比较实验序数为1、2、3、4的实验数据，可得出的实验结论为_____________________________________________________________________________________________.（3）分析比较实验序数为_________的两组实验数据，可得出的实验结论是：压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大.参考答案：（1）控制变量法（2）接触面相同时，滑动摩擦力大小与正压力大小成正比（3）4、58.当具有5.0eV能量的光子照射到某金属表面后，从金属表面逸出的光电子的最大初动能是1.5eV．为了使该金属产生光电效应，入射光子的最低能量为

▲

A．1.5eV

B．3.5eV

C．5.0eV

D．6.5eV参考答案：

B

9.质量为4.0kg的物体A静止在水平桌面上，另一个质量为2.0kg的物体B以5.0m/s的水平速度与物体A相碰。碰后物体B以1.0m/s的速度反向弹回，则系统的总动量为_________kg·m/s，碰后物体A的速度大小为__________m/s。参考答案：10，3

10.已知引力常量月球中心到地球中心的距离及和月球绕地球运行的周期T。仅利用这三个数据，可以估算出的物理量有（）。A.月球的质量B.地球的密度C.地球的半径D.月球绕地球运行速度的大小参考答案：D【详解】研究月球绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式，得，所以可以估算出地球的质量，不能估算出月球的质量；由题中条件不能求解地球的半径，也就不能求解地球的密度；故ABC错误。研究月球绕地球做匀速圆周运动，根据圆周运动知识得：月球绕地球运行速度的大小，故D正确。故选D。11.某同学采用如图3所示的装置进行了有关“动能定理”研究的实验。a．按图3把实验器材安装好，不挂配重，反复移动垫木直到小车做匀速直线运动；b．把细线系在小车上并绕过定滑轮悬挂质量为100g的配重，接通电源，放开小车，电火花计时器在被小车带动的纸带上打下一系列点。从某点A开始，此后在纸带上每隔4个点取一个计数点，依次标为B、C、D、……；c．测量出B、C、D、……各点与A点的距离，分别记为x1、x2、x3、……；d．用配重受到的重力分别乘以x1、x2、x3、……，得到配重重力所做的功W1、W2、W3、……；e．求出B、C、D、……各点的速度大小，分别记为υ1、υ2、υ3、……，再求出它们的平方υ12、υ22、υ32、……；f．用纵坐标表示速度的平方υ2，横坐标表示配重重力所做的功W，作出υ2－W图象，并在图象中描出（Wi，υi2）坐标点，再连成图线；(重力加速度g=9.80m/s2，以下计算保留到小数点后两位）①

该同学得到的υ2－W图象如图4所示。通过图象可知，打A点时对应小车的速度υ0=_________m/s；②

小车的质量M=

kg。参考答案：12.小楠同学利用打点计时器所记录的纸带来研究做匀变速直线运动小车的运动情况，实验中得到一条纸带，如图所示，其中两相邻计数点间有四个点未画出，已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，则：（1）C点相对应刻度尺的读数为

cm；（2）打E点时小车运动的速度vE=

m/s（保留两位有效数字）；（3）小车运动的加速度a=

m/s2（保留两位有效数字）．参考答案：（1）3.00；（2）0.24；（3）0.40．【考点】测定匀变速直线运动的加速度．【分析】根据图示刻度尺确定其分度值，然后读出刻度尺示数；由△x=at2求出加速度，根据匀变速运动中平均速度等于中间时刻瞬时速度求解B点对应的速度．【解答】解：（1）由图示刻度尺可知，其分度值为1mm，由图可知，C、D、E、F四点对应的刻度分别是3.00cm、4.90cm、7.00cm、9.60cm，（2）利用匀变速直线运动的推论得：vE==≈0.24m/s（3）由△x=at2可知，小车的加速度：a==≈0.40m/s2．故答案为：（1）3.00；（2）0.24；（3）0.40．13.一课外实验小组用如图所示的电路测量某待测电阻Rx的阻值，图中R0为标准定值电阻（R0=20.0Ω）；可视为理想电压表。S1为单刀开关，S2位单刀双掷开关，E为电源，R为滑动变阻器。采用如下步骤完成实验：（1）按照实验原理线路图（a），将图（b）中实物连线_____________；（2）将滑动变阻器滑动端置于适当位置，闭合S1；（3）将开关S2掷于1端，改变滑动变阻器动端的位置，记下此时电压表的示数U1；然后将S2掷于2端，记下此时电压表的示数U2；（4）待测电阻阻值的表达式Rx=_____________（用R0、U1、U2表示）；（5）重复步骤（3），得到如下数据：

12345U1/V0.250.300.360.400.44U2/V0.861.031.221.361.493.443.433.393.403.39

（6）利用上述5次测量所得的平均值，求得Rx=__________Ω。（保留1位小数）参考答案：

(1).如图所示：

(2).

(3).48.2【命题意图】

本题主要考查电阻测量、欧姆定律、电路连接研及其相关的知识点。【解题思路】开关S2掷于1端，由欧姆定律可得通过Rx的电流I=U1/R0，将开关S2掷于2端，R0和Rx串联电路电压为U2，Rx两端电压为U=U2-U1，由欧姆定律可得待测电阻阻值Rx=U/I=R0=（-1）R0。5次测量所得的平均值,（3.44+3.43+3.39+3.40+3.39）=3.41，代入Rx=（-1）R0=（3.41-1）×20.0Ω=48.2Ω。三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.用如图甲的装置来验证牛顿第二定律。在某次实验打出的纸带上选择5个计数点A、B、C、D、E，相邻两个计数点之间还有4个点没有画出，具体数据如图乙。①打点计时器必须使用

（填“直流”或“交流”）电源，若电源频率为50Hz，则打点计时器的打点时间间隔T=

；②纸带上C点对应的速度vC=

，小车的加速度为

。（计算结果保留三位有效数字）参考答案：①交流，0.02s；②1.06m/s，3.05m/s2。解析：：①根据打点计时器的构造和原理可知，打点计时器是使用交流电源的仪器，若电源频率为50Hz，则打点计时器的打点时间间隔T=0.02s．②在匀变速直线运动中，中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度大小，因此有：=1.06m/s；根据逐差法△x=aT2有：=3.05

m/s2．15.如下图所示为测量一直流电流表内电阻的实物图．其规格如下：直流电源（E）：E=6V，内阻不计；待测电流表（A）：量程0~300mA，内阻约3Ω；直流电压表（V）：量程0~3V，内阻约1500Ω；电阻箱（R1）：最大值999．9Ω，最小改变量0．1Ω；滑线变阻器（R2）：最大值10Ω；单刀单掷开关（K）；导线若干．①请在方框图内画出测量电流表内电阻的实验原理图（标明各元件的代号）．②根据所画原理图，用线段代替导线将图中所示实物图连接成实验电路图．③根据实验电路，计算电流表内电阻的公式为RA=

，式中各物理量的含义是

。④连接电路时应注意的主要事项：

（任回答一项）．参考答案：①如图a（3分）②如图b（3分）③．式中U为电压表的示数，I为电流表的示数，R1为电阻箱的示数．（2分）④电阻箱的阻值调到最大；或使滑动变阻器所分的电压为零；等。（2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图，一个质量为0.6kg的小球以某一初速度从P点水平抛出，恰好从光滑圆弧ABC的A点的切线方向进入圆弧（不计空气阻力，进入圆弧时无机械能损失）。已知圆弧的半径R=0.3m，θ=60°，小球到达A点时的速度v=4m/s。取g=10m/s2，求：（1）小球做平抛运动的初速度v0；（2）P点与A点的高度差；（3）小球到达圆弧最高点C时对轨道的压力。参考答案：①V0=2m/s

②h=0.6m

③N=8N17.近来我国高速公路发生多起有关客车相撞的严重交通事故，原因之一就是没有掌握好车距，据经验丰富的司机总结，在高速公路上，一般可按你的车速来确定与前车的距离，如车速为80km/h，就应与前车保持80m的距离，以此类推，现有一辆客车以大小v0=90km/h的速度行驶，一般司机反应时间t=0.5s（反应时间内车被视为匀速运动），刹车时最大加速度a1=5m/s2，求：（1）若司机发现前车因故突然停车，则从司机发现危险到客车停止运动，该客车通过的最短路程？并说明按经验，车距保持90m是否可行？（2）若客车超载，刹车最大加速