安徽省宿州市土山中学2021年高三物理下学期期末试卷含解析

安徽省宿州市土山中学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1.一辆公共汽车进站后开始刹车，做匀减速直线运动．开始刹车后的第1s内和第2s内位移大小依次为9m和7m．则刹车后7s内的位移是（

）

A．24m

B．20m

C．75m

D．25m参考答案：D2.（单选）如图所示,水平地面上方矩形虚线区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,两个闭合线圈Ⅰ和Ⅱ分别用同样的导线绕制而成,其中Ⅰ是边长为L的正方形,Ⅱ是长2L、宽L的矩形.将两线圈从图示位置同时由静止释放.线圈下边进入磁场时,Ⅰ立即做一段时间的匀速运动.已知两线圈在整个运动过程中,下边始终平行于磁场上边界,不计空气阻力.则()A.下边进入磁场时,Ⅱ也立即做一段时间的匀速运动B.从下边进入磁场开始的一段时间内.线圈Ⅱ做加速度不断减小的加速运动C.从下边进入磁场开始的一段时间内,线圈Ⅱ做加速度不断减小的减速运动D.线圈Ⅱ先到达地面参考答案：C3.如图所示，轻弹簧上端与一质量为m的木块1相连，下端与另一质量为M的木块2相连，整个系统置于水平放置的光滑木板上，并处于静止状态．现将木板沿水平方向突然抽出，设抽出后的瞬间，木块1、2的加速度大小分别为a1、a2.重力加速度大小为g,则有（

）A．

B．

C．

D．参考答案：C4.（单选）如图所示的装置中，木块B与水平面间接触是光滑的，子弹A沿水平方向射入木块后留在木块内，将弹簧压缩到最短，现将子弹、木块和弹簧所组成的系统做为研究对象，则此系统在从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程中

A.动量守恒，机械能守恒

B.动量不守恒，机械能不守恒C.动量守恒，机械能不守恒

D.动量不守恒，机械能守恒参考答案：B5.一带电小球悬挂在平行板电容器内部,闭合开关S,电容器充电后,悬线与竖直方向夹角为θ,如下图所示,下列方法中能使夹角θ减小的是（）A．保持开关闭合,使两极板靠近一些B．保持开关闭合,使滑动变阻器滑片向右移动C．保持开关闭合,使两极板远离一些D．断开开关,使两极板靠近一些参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.有A、B两球在光滑水平面上沿着一条直线运动，它们发生碰撞后粘在一起，已知碰前两球的动量分别为PA=20kg·m/s和PB=15kg·m/s，碰撞后B球的动量改变了ΔPB=－10kg·m/s，则碰撞后A球的动量为PA′=__________kg·m/s，碰撞前两球的速度大小之比vA∶vB=__________。参考答案：30，7.为了验证矩形线框自由下落过程上、下边经过光电门时机械能是否守恒，使用了如图所示的实验装置。已知矩形线框用直径为d的圆形材料做成,用刻度尺测出矩形线框上下边之间的距离L.某次实验中矩形线框下边和上边先后经过光电门的挡光时间分别为△t1和△t2。（1）通过实验可测出上、下边通过光电门的速度v1和v2,分别为v1=______,v2=______.（2）如果满足关系式______(请用测量的物理量和已知量来表示，重力加速度为)，则自由下落过程中线框的机械能守恒。参考答案：

(1).

(2).

(3).【详解】（1）本实验中利用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度，故有：，同理。（2）根据机械能守恒有：，整理得：8.（多选题）一定质量的理想气体从状态a开始，经历三个过程ab、bc、ca回到原状态，其V-T图象如图所示，pa、pb、pc分别表示状态a、b、c的压强，下列判断正确的是

。（填写正确答案标号。选对1个得3分，选对2个得4分，选对3个得6分。每选错1个扣3分，最低得分为0分）A．过程ab中气体一定吸热

B．pc=pb>paC．过程bc中分子势能不断增大D．过程bc中每一个分子的速率都减小E．过程ca中气体吸收的热量等于对外做的功参考答案：ABE【知识点】理想气体状态方程解析：A、由a到b，气体做等容变化，根据，温度升高、内能增大，故气体一定吸热，故A正确；B、从b到c做的是等压变化，故pc=pb，，a到b为等容变化，温度升高，压强变大pb>pa，故B正确；C、气体没有分子势能，故C错；D、b到c，温度降低，分子平均动能降低，平均速率减小，但不是每一个分子的速率都减小，故D错误；E、c到a,气体等温变化根据，气体吸收的热量等于对外做的功，故E正确，故选ABE【思路点拨】由a到b做的是等容变化，从b到c做的是等压变化，从c到a做的是等温变化，根据热力学定律和理想气体状态方程求解各部分的温度，从而判断分子动能和吸热、放热情况。9.如图所示，有若干个相同的小钢球从斜面的某一位置每隔0.1s无初速度地释放一颗，连续释放若干个小球后，对准斜面上正在滚动的若干小球拍摄到如图的照片，可得AB＝15cm、BC＝20cm。试求Ａ球上面还有

颗正在滚动的小球。参考答案：2解析：小球运动的加速度。

小球B的速度

B球已运动时间

设在A球上面正在滚动的小球的颗数为n则颗取整数n=2颗，即A球上面还有2颗正在滚动的小球。10.（4分）正弦交流电源与电阻R、交流电压表按图1所示的方式连接，R=10Ω，交流电表的示数是20V，图2是交变电源输出电压u随时间t变化的图象，则通过R的电流的最大值是_______A；在1s内出现电流最大值的次数有_______次。参考答案：；10011.100年前，卢瑟福用α粒子轰击氮核打出了质子．后来，人们用α粒子轰击核也打出了质子：；该反应中的X是______（选填“电子”“正电子”或“中子”）．此后，对原子核反应的持续研究为核能利用提供了可能．目前人类获得核能的主要方式是_______（选填“核衰变”“核裂变”或“核聚变”）．参考答案：

(1).中子

(2).核裂变【详解】由质量数和电荷数守恒得：X应为：即为中子，由于衰变是自发的，且周期与外界因素无关，核聚变目前还无法控制，所以目前获得核能的主要方式是核裂变；12.（6分）如图所示，电阻R1、R2、R3及电源内阻均相等，则当开关S接通后，流过R2的电流与接通前的比为___________。参考答案：13.光电门传感器也是一种研究物体运动情况的计时仪器，现利用图甲所示装置设计一个“验证物体产生的加速度与合外力、质量关系”的实验，图中NO是水平桌面，PO是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。小车上固定着用于挡光的窄片，让小车从木板的顶端滑下，光电门连接数据采集器，并把数据采集器和计算机连接，打开软件。①已知窄片的宽度为d（L远大于d），计算机显示的光电门1、2的挡光时间分别为t1、t2。②用米尺测量光电门间距为L，则小车的加速度表达式a=

(各量均用①②里的字母表示)。

③该实验把砂和砂桶m拉车的力当作小车的合力。由于所用导轨摩擦力较大，必须平衡摩擦力，方法是

。④该实验中，让小车质量M不变时，探究a与F关系，使用的探究方法是______________。有位同学通过测量，作出a—F图线,如图乙中的实线所示。试分析：乙图线不通过坐标原点的原因是

；乙图线上部弯曲的原因是

；参考答案：．a=(d2/t22-d2/t12)/2L；调出一个合适的斜面；控制变量法；木板夹角过大；m<<M的条件未能很好满足；三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.用20分度的游标卡尺测量物体的长度时游标尺所在位置如图所示，物体的长度为________cm。参考答案：15.如图甲所示，在竖直平面内，将小圆环挂在橡皮条的下端，橡皮条长度为GE。用两根弹簧测力计拉动小圆环到O点，小圆环受到作用力F1、F2和橡皮条的拉力F0，如图乙所示。（1）如图乙，此时要记录下拉力F1、F2的大小，并在白纸上作出▲，以及O点的位置。（2）实验中，不必要的是▲。A．选用轻质小圆环B．弹簧测力计在使用前应校零C．撤去F1、F2，改用一个力拉住小圆环，仍使它处于O点D．用两根弹簧测力计拉动小圆环时，要保持两弹簧测力计相互垂直（3）图丙中F′是用一个弹簧测力计拉小圆环时，在白纸上根据实验结果画出的图示。F与F′中，方向一定沿GO方向的是▲。参考答案：（1）拉力F1、F2的方向

（2）AD

（3）F′（1）该实验中，需要根据力F1、F2的大小和方向做出平行四边形，求出合力与一个弹簧拉橡皮筋时拉力F进行比较，因此需要记录拉力F1、F2的大小和方向；（2）A、小圆环的作用是通过弹簧拉橡皮筋，不需要轻质的，只要正确确定开始位置即可，故A错误；B、弹簧测力计是测出力的大小，所以要准确必须在测之前校零．故B正确；C、该实验采用“等效替代”法，因此两次拉橡皮筋要到同一位置，故C正确；D、用两根弹簧测力计拉动小圆环时，量弹簧夹角适当，便于做平行四边形，便于减小误差即可，并非要求两弹簧测力计相互垂直，故D错误；故不需要的步骤为AD；（3）实际测量的合力应与橡皮筋在同一条直线上，即F′与橡皮筋在同一条直线上，由平行四边形定则作出的为理论值与实际值有一定的偏差，即由平行四边形定则作出的为F。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图，一个质量为m的小球（可视为质点）以某一初速度从A点水平抛出，恰好从圆管BCD的B点沿切线方向进入圆弧，经BCD从圆管的最高点D射出，恰好又落到B点。已知圆弧的半径为R且A与D在同一水平线上，BC弧对应的圆心角θ=60°，不计空气阻力。求：（1）小球从A点做平抛运动的初速度v0的大小；（2）在D点处管壁对小球的作用力N；（3）小球在圆管中运动时克服阻力做的功W克f。参考答案：解：（1）小球从A到B：竖直方向=2gR（1+cos60°）=3gR

(2分)则vy=

(1分)在B点，由速度关系v0==

(2分)（2）小球从D到B：竖直方向R（1+cos60°）=gt2/2

(2分)解得：t=

(1分)则小球从D点抛出的速度vD==/2

(2分)在D点，由向心力公式得：mg﹣N=m

(2分)解得：N=3mg/4

(1分)

方向竖直向上

(1分)

（3）从A到D全程应用动能定理：﹣W克=﹣

(2分)解得：W克=3mgR/8

(2分)17.如图所示，A、B两板间距为d1=0.04m，板间电势差为U1=2×103V，C、D两板间距离d2=0.40m，C、D两板板长均为L=1.0m，两板间加一恒定电压U2（C板电势高）．在S处有一电量为q=8×10﹣5C、质量为m=2×10﹣6C的带正电粒子，无初速释放，经A、B间电场加速又经C、D间电场偏转后直接进入一个垂直纸面向里的匀强磁场区域，磁感强度为B=100T，不计重力影响．欲使该带电粒子经过磁场偏转后，飞回C、D两板间，恰打在D板的左边缘．求：（1）该带电粒子以多大的初速度飞入C、D两板间？（2）C、D两板间电势差U2（3）匀强磁场的宽度b至少为多少？参考答案：考点：带电粒子在匀强磁场中的运动；牛顿第二定律；向心力．专题：带电粒子在磁场中的运动专题．分析：（1）粒子在A、B间做加速运动，由动能定理可以求出粒子的速度．（2）粒子在C、D间做类平抛运动，粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，应用类平抛运动规律、牛顿第二定律求出电势差．（3）根据几何知识求出匀强磁场的宽度．解答：解：（1）AB加速阶段，由动能定理得：qU1=mv02﹣0…①代入数据解得：v0=400m/s…②，（2）粒子在C、D间偏转，带电粒子作类平抛运动，运动时间：t1=，代入数据解得：t1=2.5×10﹣3s…③侧移量：y1=at12=t12…④设在偏转电场中，偏转角为θ则：tanθ===×=…⑤粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：qvB=m…⑥得粒子在磁场中做圆周运动的半径：R=…⑦磁场中向上侧移量：h=2Rcosθ==，代入数据解得：h=0.2m…⑧由﹣y1+h+y1=a（2t1）2=4y1…⑨，代入数据解得：y1=0.1m…⑩代入④式解得：U2=320V…（11）（3）把U2=320V，代入⑤式解得：tanθ=0.2…（12）v==v0=80m/s…（13）代入⑦式和几何关系：：b=R+Rsinθ=（1+sinθ），代入数据解得：b=0.02（+1）m；答：（1）该带电粒子以400m/s的初速度飞入C、D两板间；（2）C、D两板间电势差U2为320V；（3）匀强磁场的宽度b至少为0.02（+1）m．点评：本题考查了粒子在电场与磁场中的运动，分析清楚粒子的运动过程是正确解题的前提与关键，应用动能定理、类平抛运动规律、牛顿第二定律即可正确解题．18.放在水平地面上的一物块，受到方向不变的水平推力F的