广东省梅州市长潭中学2021年高三物理上学期期末试题含解析

广东省梅州市长潭中学2021年高三物理上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.下列说法正确的是A．汽车车速越快，惯性越大B．以额定功率运行的汽车，车速越快，牵引力越大C．汽车在水平公路上转弯时，车速越快，越容易滑出路面D．汽车拉着拖车加速前进时，它对拖车的拉力与拖车对它的拉力大小相等参考答案：CD2.如图所示，一个电量为+Q的点电荷甲，固定在绝缘水平面上的O点，另一个电量为﹣q、质量为m的点电荷乙从A点以初速度v0沿它们的连线向甲滑动，到B点时速度最小且为v．已知静电力常量为k，点电荷乙与水平面的动摩擦因数为μ，AB间距离为L，则以下说法不正确的是（）A．OB间的距离为B．从开始运动到碰到甲之前的瞬间，乙的加速度逐渐减小C．从A到B的过程中，电场力对点电荷乙做的功为W=μmgL+mv2﹣mv02D．从A到B的过程中，乙的电势能减少参考答案：B【考点】电势差与电场强度的关系；电势能．【分析】本题首先要正确分析物体受力特点，明确力和运动的关系，在本题中注意滑动摩擦力的大小方向不变，两球靠近过程中库仑力逐渐增大，小球先减速后加速，根据牛顿第二定律和功能关系可正确解答．【解答】解：A、由题意，乙到达B点时速度最小，乙先减速运动后做加速运动，当速度最小时有：mgμ=F库=k，解得OB间的距离r=，故A正确；B、滑动摩擦力的大小方向不变，两球靠近过程中库仑力逐渐增大，小球在运动到B点之前，有mgμ﹣F库=ma，因此物体的加速度逐渐减小．当越过B点后，库仑力大于滑动摩擦力，由F库﹣mgμ=ma，知加速度逐渐增大，因此从开始运动到碰到甲之前的瞬间，乙的加速度先逐渐减小后逐渐增大，故B错误．C、从A到B的过程中，根据动能定理得：W﹣μmgL=﹣，得W=μmgL+mv2﹣mv02，故C正确．D、从A到B的过程中，电场力对乙做正功，乙的电势能减少，故D正确．本题选不正确的，故选：B．3.物块的质量m=1.0kg，在一竖直向上的恒力F作用下以初速度vo=l0m/s开始竖直向上运动，该过程中物块速度的平方v2随路程x变化的关系图象如图所示，已知g=l0m/s2，物块在运动过程中受到与运动方向相反且大小恒定的阻力，下列选项中正确的是A.恒力F大小为7NB.在t=ls时刻，物体运动开始反向C.2秒末～3秒末内物块做匀加速运动D.在物块运动路程为13m过程中，重力势能增加130J参考答案：BC解：物体匀减速上升的加速度大小物体匀加速下降的加速度大小A：上升时，据牛顿第二定律；下降时，据牛顿第二定律。解得：、。故A项错误。B：物体匀减速上升的时间，则在t=ls时刻，物体运动开始反向。故B项正确。C：物体匀加速下降时，解得：物体匀加速下降的时间，又物体匀减速上升的时间，则2秒末～3秒末内物块做匀加速运动。故C项正确。D：在物块运动路程为13m过程中，物块先上升5m，后下降8m，则高度下降3m，重力势能减少了。故D项错误。4.一位蹦床运动员仅在翌直方向上运动，弹簧床对运动员的弹力F随时间t的变化规律通过传感器用计算机绘制目出来，如图所示取重力加速度g＝10m/s2,则由图象提供的信息可知

A运动员的质量为50.0kg

B,运动员第一次离开蹦床的时刻为t＝6.0s时刻

C,运动员运动过程中的最大加速度为50.0m/s2

B,运动员离开蹦床跳起的最大高度为5.0.m参考答案：AD5.在粗糙水平地面上放着一个截面为半圆的柱状物体A,A与竖直墙之间放一光滑半圆球B,整个装置处于平衡状态.已知A、B两物体的质量分别为M和m,则下列说法正确的是(

)A.A物体对地面的压力大小为MgB.A物体对地面的压力大小为(M+m)gC.B物体对A物体的压力小于mgD.A物体对地面的摩擦力可能大于mg参考答案：二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.对“落体运动快慢”、“力与物体运动关系”等问题，亚里士多德和伽利略存在着不同的观点。请完成下表：

亚里士多德的观点伽利略的观点落体运动快慢重的物体下落快，轻的物体下落慢

力与物体运动关系

维持物体运动不需要力

参考答案：答案：物体下落快慢与物体轻重无关

维持物体运动需要力7.光电计时器是一种研究物体运动情况的常用计时仪器，其结构如图1所示，a、b分别是光电门的激光发射和接收装置，当有物体从a、b间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间。利用如图2所示装置测量滑块与长1m左右的木板间动摩擦因数，图中木板固定在水平面上，木板的左壁固定有一个处于锁定状态的压缩轻弹簧（弹簧长度与木板相比可忽略），弹簧右端与滑块接触，1和2是固定在木板上适当位置的两个光电门，与之连接的两个光电计时器没有画出。现使弹簧解除锁定，滑块获得一定的初速度后，水平向右运动先后经过两个光电门1和2，光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为2.0×10-2s和5.0×10-2s，用游标卡尺测量小滑块的宽度d，卡尺示数如图3所示.（1）读出滑块的宽度d=

cm（2）滑块通过光电门1的速度为v1,通过光电门2的速度v2,则v2=

m/s；（结果保留两位有效数字）（3）若用米尺测量出两个光电门之间的距离为L（已知L远大于d），已知当地的重力加速为g，则滑块与木板动摩擦因数μ表达式为

（用字母v1、、v2、、L、g表示）。参考答案：（1）

5.50

（2）1.1

（3）8.（多选）在倾角为的固定光滑斜面上有两个用轻弹簧相连接的物块A、B，它们的质量分别为m1、m2，弹簧劲度系数为k，C为一固定挡板，系统处于静止状态。现用一平行于斜面向上的恒力F拉物块A使之向上运动，当物块B刚要离开挡板C时，物块A运动的距离为d，速度为v，则此时

A．物块B的质量满足

B．物块A的加速度为

C．拉力做功的瞬时功率为

D．此过程中，弹簧弹性势能的增量为参考答案：BD9.（4分）物质是由大量分子组成的，分子直径的数量级一般是

m，能说明物体内分子都在永不停息地做无规则运动的实验事实有

（举一例即可）。在两分子间的距离由r0（此时分子间的引力和斥力相互平衡，分子作用力为零）逐渐增大的过程中，分子力的变化情况是

（填“逐渐增大”、“逐渐减小”、“先增大后减小”、“先减小后增大”）。参考答案：10-10（1分）；布朗运动（或扩散现象）（2分）；先增大后减小（1分）10.如图所示，倾角θ的固定光滑斜面上放置质量m的小物块A。某时刻用竖直向下的恒力压物体A使其静止起加速下滑，同时B物体从同高度自由落体。两者同时到地面，则恒力的大小为

；若B物体质量也为m，则两者落地瞬间，A物体重力的功率PA

B物体重力的功率PB（选填“大于”，“小于”或“等于”）。参考答案：mg/tan2θ；等于11.如图所示，一定质量的理想气体由状态a沿abc变化到状态c，吸收了340J的热量，并对外做功120J。若该气体由状态a沿adc变化到状态c时，对外做功40J，则这一过程中气体

（填“吸收”或“放出”）热量

J。参考答案：吸收（2分）260J12.(选修模块3-4)

描述简谐运动特征的公式是x＝。自由下落的篮球缓地面反弹后上升又落下,若不考虑空气阻力及在地面反弹时的能量损失，此运动(填“是”或“不是”)简谐运动。参考答案：答案：Asinωt；不是。解析：

简谐运动的特征公式为x=Asinωt，其中A是振幅；自由落体由反弹起来的过程中，回复力始终为重力，恒定不变，与偏离平衡位置的位移不是成正比的，不符合简谐运动的规律。13.发生衰变有多种可能性。其中的一种可能是先衰变成，再一次衰变变成（X代表某种元素），或再经一次衰变变成最后都衰变成，衰变路径如图所示。则由图可知：①②③④四个过程中，

▲

是衰变；

▲

是衰变。参考答案：衰变有放出，衰变有放出，由质量数和电荷数守恒即可判断，得出正确答案。三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在测定金属电阻率的实验中，如图甲所示，用螺旋测微器测金属丝的直径的测量值d＝______mm。如图乙所示，是多用电表的“×10”欧姆挡经过正确步骤测量金属丝电阻时多用电表指针的位置，则金属丝阻值的测量值R＝______Ω，若测出金属丝长度的测量值为L，则该金属丝电阻率的表达式ρ＝_______（请用上述测量值d、L、R表示）。参考答案：0.730（2分）；90（2分）；πd2R./4L（2分）螺旋测微器的固定刻度读数0.5mm，可动刻度读数为0.01×23.0=0.230mm，所以最终读数为：固定刻度读数+可动刻度读数=0.5mm+0.230mm=0.730mm.欧姆挡测电阻读数时务必乘以倍率。。15.(12分)图中R为已知电阻，为待测电阻，为单刀单掷开关，为单刀双掷开关，V为电压表（内阻极大），E为电源（电阻不可忽略）。现用图中电路测量电源电动势及电阻。

（1）写出操作步骤：_____________________________________________________________________。（2）由R及测得的量，可测得＝-------------____________________，=----------________________。参考答案：答案：（1）①K1断开，K2接到a端，记下电压表的读数U1；②K2仍接到a端，闭合K1，记下电压表的读数U2；③K1仍闭合，K2接到b端，记下电压表的读数U3；（2）U1

。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，相距s=4m、质量均为M，两个完全相同木板A、B置于水平地面上，一质量为M、可视为质点的物块C置于木板A的左端．已知物块C与木板A、B之间的动摩擦因数均为μ1=0.40，木板A、B与水平地面之间的动摩擦因数为μ2=0.10，最大静摩擦力可以认为等于滑动摩擦力，开始时，三个物体均处于静止状态．现给物块C施加一个水平方向右的恒力F，且F=0.3Mg，已知木板A、B碰撞后立即粘连在一起．（1）通过计算说明A与B碰前A与C是一起向右做匀加速直线运动．（2）求从物块C开始运动到木板A与B相碰所经历的时间t．（3）已知木板A、B的长度均为L=0.2m，请通过分析计算后判断：物块C最终会不会从木板上掉下来？参考答案：解：（1）设木板A与物块C之间的滑动摩擦力大小为f1，木板A与水平地面之间的滑动摩擦力大小为f2，有：f1=μ1Mg=0.40Mg，f2=μ2（Mg+Mg）=0.20Mg可见f2＜F＜f1，故可知在木板A、B相碰前，在F的作用下，木板A与物块C一起水平向右做匀加速直线运动．（2）设此过程中它们的加速度为a，运动时间为t，与木板B相碰时的速度为υ，有：，解得：t=4s，υ=2m/s．

（3）碰撞后瞬间，物块C的速度不变，设A、B碰后速度为υ'，则Mυ=2Mυ'得此即木板A、B共同运动的初速度．此后，物块C在木板上滑动时的加速度为：，物块C在木板上滑动时，木板A、B共同运动的加速度为：，其中，解得：若木板A、B很长，则物块C不会掉下来．设物块C再运动时间t1后，三者的速度相同，有：，代入数据解得：在此过程中，物块C的位移为：木板A、B的位移为：由于，可见，物块C与木板A、B达到共同速度时还在木板上．进一步分析，由于，可知物块C将与木板A、B一起做匀速直线运动，可见物块C将不会从木板上掉下来．

答：（1）证明如上．（2）从物块C开始运动到木板A与B相碰所经历的时间t为4s．（3）物块C最终不会从木板上掉下来．【考点】动能定理的应用；匀变速直线运动的位移与时间的关系；牛顿第二定律．【分析】（1）设木板A与物块C之间的滑动摩擦力大小为f1，木板A与水平地面之间的滑动摩擦力大小为f2，判断f1和f2的关系即可判断；（2）设此过程中它们的加速度为a，运动时间为t，与木板B相碰时的速度为υ，根据牛顿第二定律即运动学基本公式列式即可求解；（3）碰撞后瞬间，物块C的速度不变，根据动量守恒定律求出木板A、B共同运动的初速度，根据牛顿第二定律求出物块C在木板上滑动的加速度，当三者的速度相同时，不掉下就不会掉下，根据运动学基本公式即可求解．17.如图所示，在以坐标原点O为圆心，半径为R的半圆形区域内，有相互垂直的匀强电场和匀强磁场，磁感应强度为B，磁场方向垂直于xOy平面向里．一带正电的粒子（不计重力）从O点沿y轴正方向以某一速度射人，带电粒子恰好做匀速直线运动，经t0时间从P点射出．（1）电场强度的大小和方向．（2）若仅撤去磁场，带电粒子仍从O点以相同的速度射人，经时间恰从半圆形区域的边界射出，求粒子运动加速度大小（3）若仅撤去电场，带电粒子仍从O点射入但速度为原来的4倍，求粒子在磁场中运动的时间．参考答案：考点：带电粒子在匀强磁场中的运动．版权所有专题：压轴题．分析：（1）带电粒子沿y轴做直线运动，说明粒子的受力平衡，即受到的电场力和磁场力大小相等，从而可以求得电场强度的大小；（2）仅有电场时，带电粒子在匀强电场中作类平抛运动，根据类平抛运动的规律可以求得粒子运动加速度大小；（3）仅有磁场时，入射速度v′=4v，带电粒子在匀强磁场中作匀速圆周运动，由几何关系可以求得圆周运动的半径的大小，由周期公式可以求得粒子的运动的时间．解答：解：（1）设带电粒子的质量为m，电荷量为q，初速度为v，电场强度为E．可判断出粒子受到的洛伦磁力沿x轴负方向，于是可知电场强度沿x轴正方向且有

qE=qvB

①又

R=vt0

②则

E=?③（2）仅有电场时，带电粒子在匀强电场中作类平抛运动在y方向位移

④由②④式得

y=

⑤设在水平方向位移为x，因射出位置在半圆形区域边界上，于是

x=R

又有

x=a

⑥得

a=

⑦（3）仅有磁场时，入射速度v′=4v，带电粒子在匀强磁场中作匀速圆周运动，设轨道半径为r，由牛顿第二定律有qv′B=m

⑧又

qE=ma

⑨由③⑦⑧⑨式得

r=R

⑩由几何关系

sinα=

（11）即

sinα=所以α=

（12）带电粒子在磁场中运动周期T=则带电粒子在磁场中运动时间

tB=T