2021年云南省大理市剑川县第一中学高三物理下学期期末试卷含解析

2021年云南省大理市剑川县第一中学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.（单选）据报道，2009年4月29日，美国亚利桑那州一天文观测机构发现一颗与太阳系其它行星逆向运行的小行星，代号为2009HC82。该小行星绕太阳一周的时间为3.39年，直径2～3千米，其轨道平面与地球轨道平面呈155°的倾斜。假定该小行星与地球均以太阳为中心做匀速圆周运动，则小行星和地球绕太阳运动的速度大小的比值为(

)A. B. C. D.参考答案：A2.(多选)如图所示，一质量为M的楔形木块放在水平桌面上，它的顶角为90°，两底角为α和β。A、B为两个位于斜面上质量均为m的小木块．已知所有接触面都是光滑的．现使A、B同时沿斜面下滑，则下列说法正确的是A．楔形木块静止不动

B．楔形木块向左运动C．A木块处于失重状态D．B木块处于超重状态参考答案：AC3.（多选题）如图所示，皮带始终保持v＝3m/s的速度顺时针运转，一个质量为m＝1kg，初速度为零的物体放在传送带的左端。若物体与传送带之间的动摩擦因数μ＝0.15，传送带左右两端距离s＝4.5m，则物体从传送带左端到右端所需时间t，设传送带轮是由电动机带动的，由于传送物体而使电动机多消耗的电能为W，（g＝10m/s2）则(

)A．t＝2s

B．t＝2.5s

C．W＝4.5J

D．W＝9J参考答案：BD考点：牛顿第二定律的应用；功能关系【名师点睛】解决本题的关键会根据受力判断物体的运动情况，以及知道消耗的电能等于摩擦产生的内能与物体动能增量之和。4.（单选）如图所示，一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地，在两极板间有一正电荷(电荷量很小)固定在P点．以E表示两极板间的场强，U表示电容器的电压，Ep表示正电荷在P点的电势能．若保持负极板不动，将正极板移到图中虚线所示位置，则A．U变小，Ep不变

B．E变大,Ep不变C．U变大，Ep不变

D．U不变，Ep不变参考答案：A5.如图所示，汽车以10m/s的速度匀速驶向路口，当行驶至距路口停车线20m处时，绿灯还有3s熄灭，而该汽车在绿灯熄灭时刚好停在停车线处，则汽车运动的速度（v）—时间（t）图象可能是参考答案：BC二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.在使两个分子间的距离由很远(r＞10-9m)变到很难再靠近的过程中,分子间的作用力的大小将(

)

(A)先减小后增大

(B)先增大后减小(C)先增大后减小再增大

(D)先减小后增大再减小参考答案：C7.A、B为相同大小的量正三角形板块，如图所示铰接于M、N、P三处并静止．M、N分别在竖直墙壁上和水平天花板上，A板较厚，质量分布均匀，重力为G．B板较薄，重力不计．三角形的两条边均水平．那么，A板对铰链P的作用力的方向为沿NP方向；作用力的大小为G．参考答案：考点：共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力．专题：共点力作用下物体平衡专题．分析：对B分析可知B受拉力的方向，对A分析找出力臂由力矩平衡可求得作用力的大小．解答：解：因B的重力不计，B的重力对平衡没有影响，故对B平衡起作用的只有N和P点，故可将B可以作二力杆处理，则板A对P的拉力应沿NP方向；对A分析，A受重力和P点的拉力而关于支点M平衡，设边长为L，由几何关系可知，重力的力臂为L1=L，P点的拉力的力矩为L2=L；则由力矩平衡可知，GL1=FL2，即G?L=F?L解得F=G由牛顿第三定律可知A板对铰链P的作用力的大小为F′=F=G故答案为：沿NP方向，G．点评：本题关键在于理解B不计重力的含义，将B板等效为二力杆．运用力矩平衡条件解决此类问题．8.

(4分)激光的应用非常广泛，其中全息照片的拍摄就利用了光的

原理，这就要求参考光和物光有很高的 。参考答案：

答案：干涉

相干性(各2分)9.如图所示，一闭合线圈a悬吊在一个通电长螺线管的左侧，如果要使线圈中产生图示方向的感应电流，滑动变阻器的滑片P应向____滑动。要使线圈a保持不动，应给线圈施加一水平向____的外力。

(填向“左"或向“右”)参考答案：左

右

a中产出电流的磁场和螺线管的磁场方向相反，说明螺线管中磁场在增强，进一步说明回路中电流在增强，故划片向左滑动；a与螺线管相排斥，要使其保持不动，施加的外力要向右。10.（4分）从某高度处水平抛出一物体，着地瞬间的速度方向与水平方向成角，则抛出时物体的动能与重力势能(以地面为参考平面)之比为

。参考答案：

答案：

11.（4分）如图所示当绳和杆之间的夹角为θ时A沿杆下滑的速度是V、此时B的速度是_________（用V和θ表示）；B是_________（加速或减速）。参考答案：减速12.如图所示，测定气体分子速率的部分装置放在高真空容器中，A、B是两个圆盘，绕一根共同轴以相同的转速n＝25r/s匀速转动．两盘相距L＝20cm，盘上各开一很窄的细缝，两盘细缝之间成6°的夹角，圆盘转一周的时间为_________s；如果某气体分子恰能垂直通过两个圆盘的细缝，则气体分子的最大速率为________m/s．参考答案：0.04；

30013.1825年，科拉顿做了这样一个实验，他将一个磁铁插入连有灵敏电流计的闭合线圈，观察在线圈中是否有电流产生．在实验时，科拉顿为了排除磁铁移动时对灵敏电流计的影响，他通过很长的导线把接在闭合线圈上的灵敏电流计放到隔壁房间．科拉顿在两个房间之间来回跑，始终没看到电流计指针动一下．科拉顿没能看到电流计指针发生偏转的原因是他认为电流是稳定的．若要使科拉顿能看到电流计指针发生偏转，请你提出一种改进的方法将电表等器材置于同一房间．参考答案：考点：感应电流的产生条件．分析：当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，电路中产生感应电流；当穿过闭合电路的磁通量不发生变化时，电路中不会产生感应电流．解答：解：科拉顿用条形磁铁在线圈中进行插进和抽出的实验时，线圈中的磁通量发生了变化，电流表的回路中有感应电流产生；当他跑到另一个房间时，由于磁铁在线圈在不动，此时没有感应电流，所以他无法观察到．若要使科拉顿能看到电流计指针发生偏转，将电表等器材置于同一房间即可在线圈中进行插进和抽出的实验时，观察到电流表的回路中有感应电流产生．故答案为：他认为电流是稳定的；将电表等器材置于同一房间点评：本题考查了感应电流产生的条件的应用，掌握感应电流条件是正确解题的关键；本题难度不大，是一道基础题．三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图所示，一定质量理想气体经历A→B的等压过程，B→C的绝热过程（气体与外界无热量交换），其中B→C过程中内能减少900J．求A→B→C过程中气体对外界做的总功．参考答案：W=1500J【详解】由题意可知，过程为等压膨胀，所以气体对外做功为：过程：由热力学第一定律得：

则气体对外界做的总功为：

代入数据解得：。15.如图所示，质量均为m=1kg的A、B两物体通过劲度系数为k=100N/m的轻质弹簧拴接在一起，物体A处于静止状态。在A的正上方h高处有一质量为的小球C，由静止释放，当C与A发生弹性碰撞后立刻取走小球C，h至少多大，碰后物体B有可能被拉离地面？参考答案：h≥0.45m设C与A碰前C的速度为v0，C与A碰后C的速度为v1，A的速度为v2，开始时弹簧的压缩量为H。对C机械能守恒：

C与A弹性碰撞：对C与A组成的系统动量守恒：

动能不变：

解得：

开始时弹簧的压缩量为：

碰后物体B被拉离地面有弹簧伸长量为：

则A将上升2H，弹簧弹性势能不变，机械能守恒：

联立以上各式代入数据得：

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.自然界时刻发生着你死我活的奔跑赛，胆小势弱的羚羊从静止开始奔跑，经过x1=50m的距离能加速到最大速度v1=25m/s，并能维持该速度一段较长的时间；猎豹从开始奔跑，经过x2=60m的距离能加速到最大速度v2=30m/s，以后只能维持这个速度t0=4.0s，接着做加速度大小为a=2.5m/s2的匀减速运动直到停止．设猎豹距离羚羊x时开始攻击，羚羊则在猎豹开始攻击后t'=0.5s才开始奔跑，假定羚羊和猎豹在加速阶段分别做匀加速运动，且均沿同一直线奔跑．则：（1）猎豹要在其加速阶段追上羚羊，x值应在什么范围？（2）猎豹要在其减速前追到羚羊，x值应在什么范围？（3）猎豹要能够追上羚羊，x值应在什么范围？参考答案：解：（1）羚羊做加速运动的加速度大小为：a1═m/s2=6.25m/s2羚羊做加速运动的时间为：t1═s=4.0s而猎豹做加速运动的加速度为：a2═m/s2=7.5m/s2猎豹做加速运动的时间为：t2═s=4.0s因t2=t1，猎豹要在其加速阶段追上羚羊，猎豹运动的时间t≤4s所以，猎豹追上羚羊时，羚羊也正在加速运动，则有：解得：x≤21.7m．（2）设猎豹在维持最大速度的时间内追到羚羊，由题意得总时间：t≤8.0s由t2=t1可知，当猎豹进入匀速运动过程0.5s后，羚羊将做匀速运动．所以，当猎豹追到羚羊时，羚羊早已在做匀速运动，只是匀速运动的时间比猎豹少了0.5s，则有：x2+v2t0≥x1+x+v1（t0﹣t'）解得：x≤42.5m综合（1）问可知：21.7m＜x≤42.5m．（3）当猎豹的速度减到与羚羊的速度相等时，如果还追不上羚羊则永远追不上了．猎豹减速到与羚羊速度相等的时间为：t″═2s根据运动学公式，有：x2+v2t0+≥x1+x+v1（t0+t″﹣t'）解得：x≤47.5m．答：（1）猎豹要在其加速阶段追上羚羊，x值范围x≤21.7m；（2）猎豹要在其减速前追到羚羊，x值范围21.7m＜x≤42.5m；（3）猎豹要能够追上羚羊，x值范围x≤47.5m．【考点】匀变速直线运动规律的综合运用；匀变速直线运动的位移与时间的关系．【分析】这是追及相遇问题，（1）（2）两个问题，指猎豹在加速和匀速追到羚羊，肯定能追上，主要从位移关系列式求解，（3）主要考虑猎豹在减速阶段追到羚羊，一定要在两者速度相等之前追上，这是能否追上的临界条件．抓住速度相等，位移的关系列式求解．17.如图，在直角坐标系的第Ⅰ象限和第象Ⅲ限存在着电场强度均为E的匀强电场，其中第Ⅰ象限电场沿x轴正方向，第Ⅲ象限电场沿y轴负方向．在第Ⅱ象限和第Ⅳ象限存在着磁感应强度均为B的匀强磁场，磁场方向均垂直纸面向里．有一个电子从y轴的P点以垂直于y轴的初速度v0进入第Ⅲ象限，第一次到达x轴上时速度方向与x轴负方向夹角为45°，第一次进入第Ⅰ象限时，与y轴夹角也是45°，经过一段时间电子又回到了P点，进行周期性运动．已知电子的电荷量为e，质量为m，不考虑重力和空气阻力．求：

(1)P点距原点O的距离；

(2)电子从P点出发到第一次回到P点所用的时间．参考答案：⑴电子在第Ⅲ象限做类平抛运动,沿y轴方向的分速度为

①

（1分）设OP=h,则

②

（1分）由①②得

（2分）⑵在一个周期内,设在第Ⅲ象限运动时间为t3,在第Ⅱ象限运动时间为t2,在Ⅰ象限运动时间为t1,在第Ⅳ象限运动时间为t4在第Ⅲ象限有

③

由①③解得

（2分）在第Ⅱ象限电子做圆周运动,周期在第Ⅱ象限运动的时间为

（1分）由几何关系可知,电子在第Ⅰ象限的运动与第Ⅲ象限的运动对称,沿x轴方向做匀减速运动,沿y轴方向做匀速运动,到达x轴时垂直进入第四象限的磁场中,速度变为υ0.在第Ⅰ象限运动时间为

（1分）电子在第Ⅳ象限做四分之一圆周运动,运动周期与第Ⅲ周期相同,即在第Ⅳ象限运动时间为

（1分）电子从P点出发到第一次回到P点所用时间为

（2分）18.月球自转一周的时间与月球绕地球运行一周的时间相等，都为T0.我国的“嫦娥一号”探月卫星于2007年11月7日成功进入绕月运行的“极月圆轨道”，这一圆形轨道通过月球两极上空，距月面的高度为h.若月球质量为m月，月球半径为R，引力常量为G.求：(1)“嫦娥一号”绕月运行的周期．(2)在月球自转一周的过程中，“嫦娥一号”将