广西壮族自治区百色市财校中学2021年高三物理下学期期末试题含解析

广西壮族自治区百色市财校中学2021年高三物理下学期期末试题含解析一、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.（单选）2013年6月13日，我国“神舟十号与“天富—号”成功实现交会对接。如图所示，圆形轨道1为“天宫一号，运行轨道，圆形轨道2为“神舟十号”运行轨道，在实现交会对接前，“神舟十号”要进行多次变轨，则A

“神舟十号”在圆形轨道2的运行速率大于7.9km/sB.

“天宫一号”的运行速率小于“神舟十号”在轨道2上的运行速率C.

“神舟十号”从轨道2要先减速才能与“天宫一号”实现对接D.“天宫一号”的向心加速度大于“神舟十号”在轨道2上的向心加速度参考答案：B2.在核反应方程式中A．X是质子，k=9

B．X是质子，k=10C．X是中子，k=9

D．X是中子，k=10参考答案：D解析：235+1=90+136+10，92+0=38+54+0，说明X的电荷数是0，质量数是1，是中子。答案D。3.如图所示，A、B两物体的质量比mA∶mB=3∶2，它们原来静止在平板车C上，A、B间有一根被压缩了的弹簧，A、B与平板车上表面间动摩擦因数相同，地面光滑。当弹簧突然释放后，则有（

）A．A、B系统动量守恒B．A、B、C系统动量守恒C．小车向左运动D．小车向右运动参考答案：BC4.（单选）如图所示，两小球a、b从直角三角形斜面的顶端以相同大小的水平速率v0向左、向右水平抛出，分别落在两个斜面上，三角形的两底角分别为30°和60°，则两小球a、b运动时间之比为（）A．1：B．1：3C．：1D．3：1参考答案：考点：平抛运动．专题：平抛运动专题．分析：两球都落在斜面上，位移上有限制，即竖直位移与水平位移的比值等于斜面倾角的正切值．解答：解：对于a球，tan30°==

对于b球，tan60°==所以=

故B正确，A、C、D错误．故选B．点评：解决本题的关键抓住平抛运动落在斜面上竖直方向上的位移和水平方向上的位移是定值．5.理想变压器原线圈两端输入的交变电压如图甲所示，变压器原、副线圈的匝数比为11：2，如图乙所示，定值电阻Ｒ0＝10Ω，滑动变阻器R的阻值变化范围为0～20Ω，下列说法中正确的是A、变压器输出电压的频率为100HzB、电压表的示数为56.5VC、当滑动的变阻器阻值减小时，变压器输入功率变大D、当滑动变阻器阻值调为零时，变压器的输出功率为16W参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图7所示为某同学在一次实验中用打点计时器打出的一条纸带，其中ABCDEF是打点计时器连续打出的6个点，该同学用毫米刻度尺测量A点到各点的距离，并记录在图中（单位：cm）则：①图中五个数据中不符合有效数字要求的是_______，应即为_______cm；②在纸带上打出D点时的瞬时速度为_______m/s，物体运动的加速度是_______m/s2；③根据以上计算结果可以估计纸带是该同学做下列那个实验打出的纸带（

）A．练习使用打点计时器B．探究“加速度与力和质量的关系”C．用落体法验证机械能守恒定律D．用斜面和小车研究匀变速直线运动参考答案：①2.0，2.00（4分）②1.49m/s（2分），9.88m/s2（2分）③C（2分）7.在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中（1）为了消除小车与水平木板之间摩擦力的影响，采取的做法是将带滑轮的长木板一端适当垫高，使小车在

（填“挂”或“不挂”）钩码的情况下做

运动；（2）某次实验中所用交流电的频率为50Hz.得到的一条纸带如图所示，从比较清晰的点起，每五个点取一个点作为计数点，分别标明0、1、2、3、4.量得x1=30.0mm,x2=36.0mm,x3=42.0mm,x4=48.0mm,则小车的加速度为

m/s2.参考答案：（1）不挂（2分）；匀速（2分）

（2）0.6（4分）（1）这是平衡摩擦力的实验步骤。（2）利用匀变速直线运动的推论得：，T=0.1s,再代入题给数据即可解答。8.宇宙中存在一些离其它恒星较远的、由质量相等的三颗星组成的三星系统（假设三颗星的质量均为m，引力常量为G），通常可忽略其它星体对它们的引力作用。已观测到稳定的三星系统存在两种基本的构成形式：第一种形式是三颗星位于同一直线上，两颗星围绕中央星在同一半径为R的圆轨道上运行，则两颗运动星体的运动周期为

；第二种形式是三颗星位于等边三角形的三个顶点上，并沿外接于等边三角形的圆形轨道运行，周期与第一种形式相同，则三颗星之间的距离为

。参考答案：9.如图，O、A、B为同一竖直平面内的三个点，OB沿竖直方向，∠BOA=60°，OA长为l，且OA：OB=2：3．将一质量为m的小球以一定的初动能自O点水平向右抛出，小球在运动过程中恰好通过A点，则小球的初动能为；现从O点以同样的初动能沿某一方向抛出小球，并对小球施加一方向与△OAB所在平面平行的恒力F，小球通过了A点，到达A点时的动能是初动能的3倍；若小球从O点以同样的初动能沿另一方向抛出，在相同的恒力作用下，恰好通过B点，且到达B点时的动能为初动能的6倍．则此恒力F的大小为．参考答案：考点：动能定理的应用；平抛运动．分析：根据平抛运动的水平位移和竖直位移，结合平抛运动的规律求出初速度的大小，从而得出抛出时的初动能．对O到A和O到B分别运用动能定理，求出恒力做功之比，结合功的公式求出恒力与OB的方向的夹角，从而求出恒力的大小．解答：解：小球以水平初速度抛出，做平抛运动，在水平方向上的位移x=lsin60°=，竖直方向上的位移y=，根据y=，x=v0t得，解得，则小球的初动能．根据动能定理得，0到A有：，解得，O到B有：WOB﹣mgl=5Ek0，解得，设恒力的方向与OB方向的夹角为α，则有：，解得α=30°，所以，解得F=．故答案为：mgl，点评：本题考查了平抛运动以及动能定理的综合运用，第二格填空难度较大，关键得出恒力做功之比，以及恒力与竖直方向的夹角．10.如图所示，质量为50g的小球以12m/s的水平速度抛出，恰好与倾角为37o的斜面垂直碰撞，则此过程中重力的功为

J，重力的冲量为

N·s。参考答案：

6.4

0.8小球做平抛运动，只有重力做功，与斜面碰撞时的速度，故；与斜面碰撞时的竖直分速度，代入题给数据即可解答。11.如图所示，由导热材料制成的气缸和活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内，活塞与气缸壁之间无摩擦，活塞上方存有少量液体，将一细管插入液体，利用虹吸现象，使活塞上方液体缓慢流出，在此过程中，大气压强与外界的温度均保持不变，下列各个描述理想气体状态变化的图像中与上述过程相符合的是

图，该过程为

过程（选填“吸热”、“放热”或“绝热”）参考答案：D，吸热

12.一探月卫星在地月转移轨道上运行，某一时刻正好处于地心和月心的连线上，卫星在此处所受地球引力与月球引力之比为4∶1。已知地球与月球的质量之比约为81∶1，则该处到地心与到月心的距离之比约为

。参考答案：答案：9:2解析：由万有引力定律，卫星受到地球和月球的万有引力分别为F地=G，F月=G，代入题目给定的数据可得R地:R月=9:2。13.如图所示为阿特武德机的示意图，它是早期测量重力加速度的器械，由英国数学家和物理学家阿特武德于1784年制成。他将质量同为M的重物用绳连接后，放在光滑的轻质滑轮上，处于静止状态。再在一个重物上附加一质量为m的小重物，这时，由于小重物的重力而使系统做初速度为零的缓慢加速运动。（1）所产生的微小加速度可表示为

。（2）某同学利用秒表和刻度尺测出重物M下落的时间t和高度h，则重力加速度的表达式为：

。参考答案：

，(2)。三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.用图示的电路测定一节蓄电池的电动势和内阻。蓄电池的内阻非常小，为防止调节滑动变阻器时造成短路，电路中用了一个保护电阻R0，除蓄电池、开关、导线外，可供使用的实验器材还有：

A．电流表（量程0．6A、3A）

B．电压表（量程3V、15V）

C．定值电阻（阻值1Ω、额定功率5W）

D．定值电阻（阻值10Ω、额定功率10W）

E．滑动变阻器（阻值范围0～10Ω、额定电流2A）F．滑动变阻器（阻值范围0～200Ω、额定电流1A）（1）则为使实验测量精确，便于操作。定值电阻应该选

；滑动变阻器应该选

。

（2）图实验中，调整滑动变阻器共测得了5组电流、

电压的数据，如下表。电流表读数I/A1．721．350．980．630．34电压表读数U/V1．881．921．931．981．99

请作出蓄电池路端电压U随电流I变化的U--I图象，根据图象得出蓄电池的电动势为

V内阻的测量值为

参考答案：①1Ω0～10Ω②2．03V

0．08Ω（误差在0．02内均得分）每空2分，作图3分。共11分15.某同学用如图甲所示的装置探究加速度a与合外力f的关系，装置中水平平台上置有一端垫高．另一端带有滑轮的长木板，1、2是固定在木板上的两个光电门（与之连接的两个光电计时器没有画出）．小车上固定着用于挡光的遮光片K．让小车从木板的顶端滑下，光电门各自连接的计时器显示的遮光片K通过1、2光电门的挡光时间分别为t1和t2．（1）实验前先用游标卡尺测出遮光片的宽度，示数如图乙所示，其读数d=

mm．（2）该实验中，在改变沙桶的总质量m时，保持小车质量M＞＞m，这样做的目的是

．（3）为了计算出小车的加速度，除了测量d、t1和t2之外，还需要测量

，若上述测量量用x表示，则用这些物理量计算加速度的表达式为a=

．（4）若根据实验测得的数据作出的a﹣F图象如图丙所示，可以看出此实验存在较大的物差，产生误差的主要原因是

．参考答案：（1）10.50；（2）小车所受合外力大小等于mg；（3）两光电门之间的距离（或“小车由光电门1运动至光电门2所用时间”）；（或“”）；（4）木板倾角偏小（或“平衡摩擦力不足”或“末完全平衡摩擦力”）．【考点】探究加速度与物体质量、物体受力的关系．【分析】（1）掌握游标卡尺读数的方法，主尺读数加上游标读数，不需估读．（2）根据实验原理可知，只有当满足M＞＞m时沙桶的总重力才可看作小车的合外力．（3）通过测量的d、t1和t2可以求出小车通过光电门1、2时的速度大小，如果知道了小车通过光电门1和2的时间或者位移，根据运动学公式即可求出物体的加速度，据此可正确解答本题．（4）由图可知开始有外力时，而小车的加速度为零，说明操作过程中没有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不足．【解答】解：（1）游标卡尺的主尺读数为1cm=10mm，游标尺上第10个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为10×0.05mm=0.50mm，所以最终读数为：10mm+0.50mm=10.50mm．（2）实验中我们认为：mg=Ma，而实际上是：mg=（M+m）a，因此只有当M＞＞m时，小车所受合外力大小等于mg，（3）通过光电门的测量我们计算出了通过光电门1的速度为：，通过2时的速度为：如果测量出经过1、2时的时间t，根据：，得：a=，如果测出经过1、2时的距离x，根据：，得：a=．（4）由图乙可知，开始小车受合外力时，加速度却为零，因此操作过程中可能没有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不足．故答案为：（1）10.50；（2）小车所受合外力大小等于mg；（3）两光电门之间的距离（或“小车由光电门1运动至光电门2所用时间”）；（或“”）；（4）木板倾角偏小（或“平衡摩擦力不足”或“末完全平衡摩擦力”）．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图甲所示，“”形木块放在光滑水平地面上，木块水平表面AB粗糙，光滑表面BC与水平面夹角为θ＝37°。木块右侧与竖直墙壁之间连接着一个力传感器，当力传感器受压时，其示数为正值；当力传感器被拉时，其示数为负值。一个可视为质点的滑块从C点由静止开始下滑，运动过程中，传感器记录到的力和时间的关系如图乙所示。已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g取10m/s2，求：(1)斜面BC的长度；(2)滑块的质量；(3)运动过程中滑块克服摩擦力做的功。参考答案：考点：本题考查了牛顿第二定律和匀变速直线运动的基本规律。17.如图甲所示，质量为m、电荷量为e的电子经加速电压U1加速后，在水平方向沿O1O2垂直进入偏转电场．已知形成偏转电场的平行板电容器的极板长为L(不考虑电场边缘效应)，两极板间距为d，O1O2为两极板的中线，P是足够大的荧光屏，且屏与极板右边缘的距离也为L．求：(1)粒子进入偏转电场的速度v0的大小；(2)若偏转电场两板间加一恒定电压，电子经过偏转电场后正好打中屏上的A点，A点与极板M在同一水平线上，求偏转电场所加恒定电压U2；(3)若偏转电场两板间的电压按如图乙所示作周期性变化，要使电子经加速电场后在t=0时刻进入偏转电场后水平击中A点，试确定偏转电场的周期T以及电压U0分别应该满足的条件．参考答案：见解析（1）电子经加速电场加速：

---------------------------(3分)

解得：

---------------------------

(1分)（2）由题意知，电子经偏转电场偏转后做匀速直线运动到达A点，设电子离开偏转电场时的偏转角为，则由几何关系得：

---------------