2021年江西省景德镇市培英中学高三物理下学期期末试题含解析

2021年江西省景德镇市培英中学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.如图所示，足够长的光滑金属导轨MN、PQ平行放置，且都倾斜着与水平面成夹角θ。在导轨的最上端M、P之间接有电阻R，不计其他电阻。导体棒ab从导轨的最底端冲上导轨，当没有磁场时，ab上升的最大高度为H；若存在垂直导轨平面的匀强磁场时，ab上升的最大高度为h。在两次运动过程中ab都与导轨保持垂直，且初速度都相等。关于上述情景，下列说法正确的是A．两次上升的最大高度相比较为H＞hB．有磁场时导体棒所受合力的功大于无磁场时合力的功[数理化网]C．有磁场时，电阻R产生的焦耳热为mvD．有磁场时，ab上升过程的最小加速度为gsinθ参考答案：AD2.某同学用测力计研究在竖直方向运行的电梯运动状态。他在地面上用测力计测量砝码的重力，示数为G。他在电梯中用测力计仍测量同一砝码的重力，发现测力计的示数小于G，由此判断此时电梯的运动状态可能是：A、减速上升

B、加速下降

C、减速下降

D、加速上升参考答案：AB3.水平面上A,B,C三点固定着三个电荷量为Q的正点电荷，将另一质量为m的带正电的小球(可视为点电荷)放置在O点，OABC恰构成一棱长为L的正四面体，如图所示。已知静电力常量为k,重力加速度为g，为使小球能静止在0点，小球所带的电荷量为（

）A、

B、

C、

D、参考答案：A4.如图所示，水平固定倾角为错误！未找到引用源。的光滑斜面上有两质量均为错误！未找到引用源。的小球A、B，它们用劲度系数为错误！未找到引用源。的轻质弹簧连接，现对B施加一水平向左推力F使A、B均静止在斜面上，此时弹簧的长度为错误！未找到引用源。，则弹簧原长和推力F的大小分别为(

)

A．错误！未找到引用源。

B．C．错误！未找到引用源。

D．参考答案：D5.（单选）2013年12月2日凌晨1时30分，嫦娥三号月球探测器搭载长征三号乙火箭发射升空。嫦娥三号在接近月球时，主发动机点火减速，探测器被月球引力捕获进入椭圆形绕月轨道。之后，嫦娥三号还要进行2次减速，精确进入h=100km高度的圆形绕月轨道。嫦娥三号在圆形轨道上做匀速圆周运动，待时机适合才能实施月球软着陆。已知“嫦娥三号”在该轨道上运行的周期约为T=124分钟。已知引力常量G=6.67×10-11N·m2/kg2,月球半径约为R=1.74×103km，地球表面的重力加速度为g。利用以上数据估算月球质量的表达式正确的是(

)A.

B.

C.

D.参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.(选修模块3—3)设想将1g水均匀分布在地球表面上，估算1cm2的表面上有多少个水分子?(已知1mol水的质量为18g，地球的表面积约为5×1014m2，结果保留一位有效数字)参考答案：答案：7×103（6×103～7×103都算对）解析：

1g水的分子数N=NA，1cm2的分子数n=N≈7×103（6×103～7×103都算对）。7.密闭在钢瓶中的理想气体，温度升高时压强增大。从分子动理论的角度分析，这是由于分子热运动的________增大了。该气体在温度T1、T2时的分子速率分布图象如图所示，则T1________(选填“大于”或“小于”)T2。参考答案：(2)平均动能小于8.如图所示，倾角为θ的斜面处于竖直向下的匀强电场中，在斜面上某点以初速度为v0水平抛出一个质量为m的带正电小球，小球受到的电场力与重力相等，地球表面重力加速度为g，设斜面足够长，求：（1）小球经

时间落到斜面上;（2）从水平抛出至落到斜面的过程中，小球的电势能变化量为

．参考答案：V0tanθ/g

mV02tan2θ9.如图所示，某车沿水平方向高速行驶，车厢中央的光源发出一个闪光，

闪光照到了车厢的前、后壁，则地面上的观察者认为该闪光

▲

（选填“先到达前壁”、“先到达后壁”或“同时到达前后壁”），同时他观察到车厢的长度比静止时变▲（选填“长”或“短”）了。参考答案：先到达后壁

短（10.如图所示，光滑圆弧轨道ABC在C点与水平面相切，所对圆心角小于5°，且，两小球P、Q分别从轨道上的A、B两点由静止释放，P、Q两球到达C点所用的时间分别为、，速率分别为、吨，则，。(填“>”、“<”或“=”)参考答案：11.如图所示，是一列简谐横波在t=0时刻的波形图象．已知这列波的频率为5Hz，此时，x=1．5m处的质点向y轴正方向振动，可以推知：这列波正在沿x轴(填“正”或“负”)方向传播，波速大小为___________m／s．写出x=1．5m处质点做简谐运动的表达式_________________________________________________。参考答案：12.质量分别为60kg和70kg的甲、乙两人，分别同时从原来静止于光滑水平面上的小车两端，以3m/s的水平初速度沿相反方向跳到地面上。若小车的质量为20kg，则当两人跳离小车后，小车的运动速度为_____________m/s，方向与（选填“甲、乙”）_____________相反。参考答案：1.5m/s，乙

13.如图所示，用一根轻弹簧和一根细绳将质量1kg的小球挂在小车的支架上，弹簧处于竖直方向，细绳伸直且与竖直方向夹角为θ=30°，若此时小车和小于都静止，则弹簧的弹力为10N；若小车和小球一起水平向右做加速度3m/s2的匀加速直线时，弹簧细绳位置仍然如图，则弹簧的弹力为4.8N．参考答案：考点：牛顿第二定律；力的合成与分解的运用；共点力平衡的条件及其应用．专题：牛顿运动定律综合专题．分析：当小车处于静止时，小球受重力和弹簧弹力平衡，当小车和小球向右做匀加速直线运动时，受三个力作用，竖直方向上的合力为零，水平方向上合力等于ma．解答：解：小车处于静止时，弹簧的弹力等于重力，即F=mg=10N．小车和小球向右做匀加速直线运动时，有Tsin30°=ma，解得T=．竖直方向上有F′+Tcos30°=mg解得弹簧弹力为=4.8N．故答案为：10，4.8．点评：解决本题的关键能够正确地受力分析，结合牛顿第二定律进行求解．三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某实验小组利用如图所示的装置进行实验，钩码A和B分别系在一条跨过定滑轮的软绳两端，钩码质量均为M，在A的上面套一个比它大一点的环形金属块C，在距地面为h1处有一宽度略比A大一点的狭缝，钩码A能通过狭缝，环形金属块C不能通过．开始时A距离狭缝的高度为h2，放手后，A、B、C从静止开始运动．（1）利用计时仪器测得钩码A通过狭缝后到落地用时t1，则钩码A通过狭缝的速度为

（用题中字母表示）．（2）若通过此装置验证机械能守恒定律，还需测出环形金属块C的质量m，当地重力加速度为g．若系统的机械能守恒，则需满足的等式为

（用题中字母表示）．（3）为减小测量时间的误差，有同学提出如下方案：实验时调节h1=h2=h，测出钩码A从释放到落地的总时间t，来计算钩码A通过狭缝的速度，你认为可行吗？若可行，写出钩码A通过狭缝时的速度表达式；若不可行，请简要说明理由．

、

．参考答案：（1）；（2）（3）可行；【考点】验证机械能守恒定律．【分析】（1）由平均速度可近似表示A点的瞬时速度；（2）根据实验装置及机械能守恒定律可得出对应的表达式；（3）整体在中间位置上方做匀加速运动，在下方做匀速运动，由运动学公式可求得下方瞬时速度的大小．【解答】解：（1）在h1阶段由于金属块C静止，而A，B质量相等，所以A，B都是匀速直线运动，由匀速运动公式可得：v=；（2）由题意可知，整体减小的重力势能等于动能的增加量；即：（3）整体在上一段做匀加速直线运动，在下方做匀速运动；则可知：设中间速度为v，则有：h=t1；h=vt2；t1+t2=t解得：t2=；则下落的速度v==；故此方法可行；速度

；故答案为：（1）；（2）（3）可行；15.某同学利用如图甲所示的实验装置测量当地重力加速度。（1）请指出该同学在实验操作中存在的两处明显错误或不当：①

；②

。（2）该同学经正确操作得到如图乙所示的纸带，取连续打的六个点A、B、C、D、E、F为计数点，测得点A到B、C、D、E、F的距离分别为h1、h2、h3、h4、h5。若打点的频率为f（h、f均采用国际单位），则打E点时重物速度的表达式为vE=

；若分别计算出各计数点对应的速度数值，并在坐标系中画出速度的二次方（v2）与距离（h）的关系图线如图丙所示，则重力加速度g=

m/s2。（保留两位有效数字）参考答案：（1）重物释放时应紧靠打点计时器（1分）打点计时器应接交流电源（1分）；（2）（2分）9.6（2分）

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.一滑块经水平轨道AB，进入竖直平面内的四分之一圆弧轨道BC，已知滑块的质量m=0．6kg，在A点的速度vA=8m/s，AB长x=5m，

滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ=0．15，圆弧轨道的半径R=2m，滑块离开C点后竖直上升h=0．2m，取g=10m/s2。求：（1）滑块滑到B点前的加速度和滑块恰好滑过B点时的加速度。（2）滑块在圆弧轨道BC段克服摩擦力所做的功。参考答案：（1）滑块滑到B点前的加速度大小：

(2分）

方向水平向右(1分）滑块由A到B得过程，利用动能定理得：

(3分）解得：

(1分）滑块滑到B点时的加速度大小：(2分）

方向竖直向上

(1分）(2)滑块在圆弧轨道BC段克服摩擦力所做的功，利用动能定理得：

(2分）ks5u所以

(2分）说明：利用其它方法，正确的同样给分17.两个完全相同的物块A、B质量均为m=0.8kg，在同一粗糙水平面上以相同的初速度从同一位置开始运动。图中的两条直线分别表示受到水平拉力F作用的A物块和不受拉力作用的B物块的v-t图线。取g=10m/s2。求：⑴物块与水平面间的动摩擦因数μ；⑵物块A所受拉力F的大小；⑶B刚好停止运动时刻物块A、B之间的距离d。参考答案：18.(16分)如图，两根相距L＝0.4m、电阻不计的平行光滑金属导轨水平放置，一端与阻值R＝0.15Ω的电阻相连。导轨x＞0一侧存在沿x方向均匀增大的稳恒磁场，其方向与导轨平面垂直，变化率k＝0.5T/m，x＝0处磁场的磁感应强度B0＝0.5T。一根质量m＝0.1kg、电阻r＝0.05Ω的金属棒置于导轨上，并与导轨垂直。棒在外力作用下从x＝0处以初速度v0＝2m/s沿导轨向右运动，运动过程中电阻上消耗的功率不变。求：(1)电路中的电流；(2)金属棒在x＝2m处的速度；(3)金属棒从x＝0运动到x＝2m过程中安培力做功的大小；(4)金属棒从x＝0运动到x＝2m过程中外力的平均功率。参考答案：(1)在x=0时，E=B0Lv=0.5×0.4×2V=0.4V。