山西省大同市泛亚中学2021年高三物理期末试卷含解析

山西省大同市泛亚中学2021年高三物理期末试卷含解析一、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.如图所示，一水平放置的平行板电容器充电后与电源断开，一束同种带电粒子从P点以相同速度平行于极板射入电容器，最后均打在下极板的A点，若将上极板缓慢上移，则A.粒子打在下极板的落点缓慢左移B.粒子打在下极板的落点缓慢右移C.粒子仍然打在下极板的A点D.因未知粒子的电性，无法判断粒子的落点参考答案：C【详解】断开电源后，电容器电荷量保持不变，电场强度，将上极板缓慢上移，d变大，则电场强度不变，粒子所受电场力不变，则粒子仍然打在下极板的A点。故C正确，ABD错误。2.如图所示，在足够大的光滑水平绝缘桌面上，有两个带电小球A、B，现分别给两球一定的初速度，使其在桌面上运动，两者距离始终保持不变，则A．A、B一定带同种电荷，速度大小均不变B．A、B一定带同种电荷，加速度大小均不变C．A、B一定带异种电荷，速度始终与两球连线方向垂直D．A、B一定带异种电荷，两球的速度大小与其质量成反比参考答案：

答案：CD3.如图3所示，在一辆由动力驱动的小车上有一水平放置的弹簧，其左端固定在小车上，右端与一小球相连。设在某一段时间内小球与小车相对静止且弹簧处于拉伸状态，若忽略小球与小车间的摩擦力，则在这段时间内小车可能是（

）A．向右做加速运动B．向右做减速运动C．向左做加速运动D．向左做减速运动参考答案：BC4.

如图所示在圆轨道上运行的国际空间站里，一宇航员A静止（相对空间站）“站”内舱内朝向地球一侧的“地面”B上，则下列说法正确的是（

）

A．宇航员A与“地面”B之间无弹力的作用

B．宇航员A不受重力的作用C.宇航员A所受的重力与向心力等于他在该位置所受的万有引力

D．若宇航员A将手中的一小球无初速度(相对空间站)释放,该小球将落到“地面”B上参考答案：答案：A5.（多选题）某行星和地球绕太阳公转的轨道均可视为圆．每过N年，该行星会运行到日地连线的延长线上（相距最近），如图所示．该行星与地球的公转半径之比为a，公转周期之比为b，则（）A．a= B．b= C．D．参考答案：BD【考点】万有引力定律及其应用；向心力．【分析】由图可知行星的轨道半径大，那么由开普勒第三定律知其周期长，其绕太阳转的慢．每过N年，该行星会运行到日地连线的延长线上，说明N年地球比行星多转1圈，即行星转了N﹣1圈，从而再次在日地连线的延长线上，那么，可以求出行星的周期是年，接着再由开普勒第三定律求解该行星与地球的公转半径比．【解答】解：地球公转周期为，每过N年行星会运行到日地连线的延长线上，即地球比行星多运动1圈，有，得由题意，故B正确，A错误根据开普勒第三定律，即化简得，故D正确，C错误．故选：BD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（4分）质量为0.5kg的物体从高处自由落下，前2s内重力做功的平均功率是_________W，2s末重力对物体做功的瞬时功率是_________W（取g=10m/s2.）参考答案：

50

1007.设地球的质量为M，半径为R，则环绕地球飞行的第一宇宙速度v的表达式为______________；某行星的质量约为地球质量的，半径约为地球半径的，那么在此行星上的“第一宇宙速度”与地球上的第一宇宙速度之比为______________（已知万有引力常量为G）。参考答案：v=，/3︰18.某同学设计了一个测定列车加速度的仪器，如图所示。AB是一段圆弧形的电阻，O点为其圆心，圆弧半径为r。O点下用一电阻不计的金属线悬挂着金属球，球的下部与AB接触良好且无摩擦。AB之间接有内阻不计、电动势为9V的电池，OB间接有一个伏特表。整个装置的竖直面沿列车前进的方向放置。当列车做匀加速运动，悬线就偏过一定角度。若伏特表显示3V，则列车的加速度为

。如果根据伏特表示数与列车加速度的一一对应关系将伏特表改制成一个加速度表，则加速度的刻度是

的（选填“均匀”或“不均匀”）。参考答案：答案：，不均匀9.汽车沿半径为R的圆跑道行驶，跑道路面水平，与路面作用的摩擦力的最大值是车重的0.1倍，要使汽车不致冲出跑道，车速最大不能超过

。如果汽车是做匀速圆周运动，在转半圈的过程中路面作用的静摩擦力对汽车做功值为

。（g=10m/s2）参考答案：

答案：

010.一列沿x轴正方向传播的简谐横波，t＝0时刻的波形如图中实线所示，t＝0.2s时刻的波形如图中的虚线所示，则此列简谐横波的波速为

m/s.

参考答案：（1）10(4n+1)

n=0、1、2、3……（3分）11.一定质量的理想气体由状态A经状态B变化到状态C的p-V图象如图所示．在由状态A变化到状态B的过程中，理想气体的温度

▲

（填“升高”、“降低”或“不变”）．在由状态A变化到状态C的过程中，理想气体吸收的热量

▲

它对外界做的功（填“大于”、“小于”或“等于”）参考答案：升高（2分），等于12.在图（a）所示的电路中，合上电键S，变阻器的滑动头C从A端滑至B端的过程中，电源的输出功率P与路端电压U、路端电压U与总电流I的关系曲线分别如图（b）、（c）所示。不计电表、导线对电路的影响。则电源电动势E=__________V，电源内阻r=________Ω。参考答案：12，313.一质量为M=1.2kg的物块静止在光滑水平桌面上，一质量为m=20g的子弹以水平速度v0=100m/s射入物块，在很短的时间内以水平速度10m/s穿出．则子弹穿出木块时，子弹动量改变量的大小为1.8kg?m/s，木块获得的水平初速度大小为1.5m/s．参考答案：考点：动量守恒定律．分析：子弹穿过木块的过程系统动量守恒，应用动量的计算公式与动量守恒定律可以求出动量的该变量与木块的速度．解答：解：子弹动量的该变量：△p=mv﹣mv0=0.020×10﹣0.020×100=﹣1.8kg?m/s，负号表示方向；子弹穿过木块过程系统动量守恒，以子弹的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：mv0=mv+Mv′，代入数据解得：v′=1.5m/s；故答案为：1.8；1.5．点评：本题考查了求动量的变化量、求速度，应用动量的计算公式、动量守恒定律即可正确解题．三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.下面的装置可以探究外力做功和物体速度变化的关系．如图1所示，光滑斜槽轨道固定在水平桌面上，将斜槽从底端开始分成长度相等的五等份，使AB=BC=CD=DE=EF，让小球每次从不同等分点处释放，最后落在水平地面上．（1）实验中，若小球从F点释放运动至斜槽水平位置的过程中，外力做的功为W，则小球从B点释放运动至斜槽水平位置的过程中，外力做的功为．（2）实验中，小球每次在斜槽上运动的长度记作L，小球做平抛运动的水平位移记作x，通过五组数据描点做出L﹣x2的图象2是一条过原点的直线．设小球运动到斜槽底端时的速度为v，可以判断，外力做功W与

（填v、v2或）成正比．若斜槽的倾角为θ，小球抛出点距地面的高度为H，则图象的斜率为（用H、θ表示）．参考答案：（1）；（2）v2；【考点】探究功与速度变化的关系．【分析】（1）先根据几何关系求出FA的高度与BA高度的关系，再对小球从F到A和B到A的两个过程，根据动能定理列式求解；（2）小球从A点抛出后做平抛运动，下落的高度相等，则运动时间相等，则平抛初速度与水平位移成正比，而根据图象可知，L与x2成正比，所以L与v2成正比，根据平抛运动基本公式以及动能定理求出L﹣x2的关系式，从而求出斜率．【解答】解：（1）根据几何关系可知，hFA=5hBA，对小球从F到A和B到A的两个过程，根据动能定理得：W=mghFA，W′=mghBA，解得：（2）小球从A点抛出后做平抛运动，下落的高度相等，则运动时间相等，则小球运动到斜槽底端时的速度v=①，时间相等，所以v与x成正比，而根据图象可知，L与x2成正比，所以L与v2成正比，小球抛出点距地面的高度为H，则运动时间t=②，根据动能定理得：mgLsinθ=③，由①②③解得：则L﹣x2图象的斜率k=．故答案为：（1）；（2）v2；15.一同学在半径为2m的光滑圆弧面内做测定重力加速度的实验（如图所示）．他用一个直径为2cm质量分布均匀的光滑实心球．操作步骤如下：①将小球从槽中接近最低处（虚线）静止释放；②测量多次全振动的时间并准确求出周期；③将圆弧面半径和周期代入单摆周期公式求出重力加速度．（1）他在以上操作中应该改正的操作步骤是

（填写步骤序号）；若不改正，测量所得的重力加速度的值与真实值相比会

（选填“偏大”或“偏小”）．（2）如图是一组同学选择几个半径r不同的均匀光滑实心球进行了正确实验，他们将测出的周期与小球的半径r关系画出了如图所示的图线．请你根据该图写出确定重力加速度的表达式_______．（3）若释放时给了小球一个平行于虚线、很小的初速度，按照上述操作，会使重力加速度计算结果____________（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）．参考答案：（1）

③

“偏大”（2分）（2）b/a

（2分）

（3）“不变”

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.10．把质量是1kg的石块从高为5m的平台上水平抛出，抛出的初速度为5m/s。求：（1）抛出时人对石块做的功（2）石块即将落地时速度的大小（3）石块即将落地时重力做功的功率

参考答案：17.如图所示，在xOy平面的第一象限内存在着方向垂直纸面向外，磁感应强度为B的匀强磁场，在第四象限内存在方向沿负x方向的匀强电场。从y轴上坐标为（0，a）的P点同时沿垂直磁场方向向磁场区发射速度大小不是都相等的带正电的同种粒子，粒子的速度方向在与y轴正方向成30°～150°角的范围内，结果所有粒子经过磁场偏转后都垂直打到x轴上，然后进入第四象限内的电场区。已知带电粒子电量为+q，质量为m，不计粒子重力和粒子间的相互作用力。

（1）求全部粒子经过x轴的时间差。

（2）求粒子通过x轴时的位置范围。

（3）已知从P点发出时速度最大的粒子受到的磁场力与它在电场中受到的电场力大小相等，求从P点发出时速度最小的粒子穿过电场后在y轴上的Q点射出电场时的速度大小v。参考答案：

（3）半径为2a的粒子发出时速度最大，设为v1

（1分）电场力（1分）

半径为a的粒子发出时速度最小，设为，在磁场中

（1分）

第四象限中，（2分）

得（1分）18.如图所示，在与水平面成=300角的平面内放置两条平行、光滑且足够长的金属轨道，其电阻可忽略不计．空间存在着匀强磁场，磁感应强度B=0.