2021年辽宁省沈阳市新民中学高三物理期末试卷含解析

2021年辽宁省沈阳市新民中学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1.2012年10月，美国耶鲁大学的研究人员发现了一颗完全由钻石组成的星球，通过观测发现该星球的半径是地球的2倍，质量是地球的8倍.设在该星球表面附近绕星球运行的卫星的角速度为α>,、线速度为％，在地球表面附近绕地球运行的卫星的角速度为ω2、线速度为v2，则为A.

8

B.4

C.2

D.1参考答案：C2.质量为m＝20kg的物体，在大小恒定的水平外力F的作用下，沿水平面做直线运动.0～2.0s内F与运动方向相反，2.0s～4.0s内F与运动方向相同，物体的速度－时间图象如图所示，已知g取10m/s2.则()A．物体在0～4s内通过的位移为8m

B．拉力F的大小为100NC．物体与地面间的动摩擦因数为0.2

D．物体克服摩擦力做的功为480J参考答案：ACD3.两个质点甲与乙，同时由同一地点向同一方向做直线运动，它们的速度—时间图象如图所示．则下列说法中正确的是A．第2s末甲、乙相遇B．第2s末甲、乙速度相等C．在2s内，甲的平均速度比乙的大D．第2s末，甲、乙的加速度相等参考答案：B4.（多选）水平地面上有一个倾角为θ的斜面，其表面绝缘。另一个带正电的滑块放在斜面上，两物体均处于静止状态，如图所示。当加上水平向右的匀强电场后，滑块与斜面仍相对地面静止，（

）A．滑块与斜面间的摩擦力一定变大

B．滑块与斜面间的摩擦力可能不变C．滑块对斜面的压力一定变大D．斜面体对地面的压力一定不变参考答案：BCD5.（单选）如图所示，质量为M=3kg的小滑块，从斜面顶点A静止没ABC下滑，最后停在水平面D点，不计滑块从AB面滑上BC面，以及从BC面滑上CD面的机械能损失。已知：AB=BC=5m，CD=9m，θ=53°，β=37°，重力加速度g=10m/s2，在运动过程中，小滑块与接触面的动摩擦因数相同。则（

）A.小滑块与接触面的动摩擦因数μ=0.5B.小滑块在AB面上运动时克服摩擦力做功，等于小滑块在BC面上运动克服摩擦力做功C.小滑块在AB面上运动时间大于小滑块在BC面上的运动时间D.小滑块在AB面上运动的加速度a1与小滑块在BC面上的运动的加速度a2之比参考答案：A以小滑块为对象，对全过程应用动能定理：解得：，故A正确；尽管AB=CD，但小滑块在两个面的摩擦力大小不等，所以小滑块在AB面上运动时克服摩擦力做功，不等于小滑块在BC面上运动克服摩擦力做功，故B错误；小滑块在AB面上做匀加速直线运动，在BC面上也做匀加速直线运动，也就是BC面上运动的最小速度等于在AB面上运动的最大速度，即在BC面上运动的平均速度大于在AB面上运动的平均速度，所以小滑块在AB面上运动时间小于小滑块在BC面上的运动时间，故C错误；小滑块在AB面上运动的加速度与小滑块在BC面上的运动的加速度之比，故D错误。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.已知氮气的摩尔质量为M，在某状态下氮气的密度为ρ，阿伏加德罗常数为NA，在该状态下体积为V1的氮气分子数为

▲

，该氮气变为液体后的体积为V2，则一个氮分子的体积约为

▲

．参考答案：

气的质量为：氮气的物质的量为：；故质量为m的水所含的分子数为：；该氮气变为液体后的体积为，则一个氮分子的体积约为：。7.已知地球自转周期为T，同步卫星离地心的高度为R，万有引力恒量为G，则同步卫星绕地球运动的线速度为______

__，地球的质量为___

_____。══════════════════════════════════════

参考答案：，，8.某人在一个以2.5m/s2的加速度匀加速下降的电梯里最多能举起80kg的物体，在地面上最多能举起60kg的物体；若此人在匀加速上升的电梯中最多能举起40kg的物体，则此电梯上升的加速度为5m/s2．参考答案：考点：牛顿运动定律的应用-超重和失重．专题：牛顿运动定律综合专题．分析：当电梯以2.5m/s2的加速度匀加速下降时，以物体为研究对象，根据牛顿第二定律求出人的最大举力．人的最大举力是一定的，再求解在地面上最多举起的物体质量及电梯的加速度．解答：解：设人的最大举力为F．以物体为研究对象．根据牛顿第二定律得：

当电梯以2.5m/s2的加速度匀加速下降时，m1g﹣F=m1a1

解得F=600N

在地面上：人能举起的物体的质量m2==60kg

当电梯匀加速上升时，F﹣m3g=m3a3，代入解得a3=5m/s2．故答案为：60；5点评：本题应用牛顿第二定律处理生活中问题，关键抓住人的最大举力一定．9.在“用DIS探究牛顿第二定律”的实验中（1）下图（左）是本实验的装置图，实验采用分体式位移传感器，其发射部分是图中的_____，与数据采集器连接的是______部分．（填①或②）（2）上图（右）是用DIS探究加速度与力的关系时所得到的a–F实验图象，由图线可知，小车的质量为___________kg．参考答案：（1）①，②

（每空格1分）（2）m=0.77kg10.在“探究恒力做功与物体的动能改变量的关系”的实验中备有下列器材：A.打点计时器；B.天平；C秒表；D.低压交流电源；E.电池；F.纸带；G.细线、砝码、小车、砝码盘；H.薄木板．①其中多余的器材是____________，缺少的器材是__________________．②测量时间的工具是__________________；测量质量的工具是____________________．③如图实所示是打点计时器打出的小车(质量为m)在恒力F作用下做匀加速直线运动的纸带．要测量的数据已用字母表示在图中，打点计时器的打点周期为T.请分析，利用这些数据能否验证动能定理？若不能，请说明理由；若能，请写出需验证的表达式．_________________________________________________________________________________参考答案：）①C、E

毫米刻度尺②A

B③能从A到B的过程中，恒力做的功为WAB＝FsAB物体动能的变化量为EkB－EkA＝mv－mv＝m()2－m()2＝m只要验证FsAB＝m即可．优点：A、B两点的距离较远，测量时的相对误差较小；缺点：只进行了一次测量验证，说服力不强．11.某兴趣小组在探究物体动能大小实验时，让一物体在恒定合外力作用下由静止开始沿直线运动，记录下速度、时间、位置等实验数据，然后分别作出动能EK随时间变化和动能EK随位置变化的两个图线，但横坐标没有标出，请你判断物体动能随位置变化的图线应是图

；若图甲中OA连线的斜率为p，图乙中直线的斜率为q，则物体在A点所对应的瞬时速度的大小为

．参考答案：乙

12.在将空气压缩装入气瓶的过程中，温度保持不变，外界做了24kJ的功。现潜水员背着该气瓶缓慢地潜入海底，若在此过程中，瓶中空气的质量保持不变，且放出了5kJ的热量。在上述两个过程中，空气的内能共减小________kJ，空气________(选填“吸收”或“放出”)的总热量为________kJ。参考答案：(1)交流(2)(3)1.313.右图为“研究一定质量气体在体积不变的条件下，压强变化与温度变化关系”的实验装置示意图．在烧瓶A中封有一定质量的气体，并与气压计相连，初始时气压计两侧液面平齐．（1）若气体温度升高后，为使瓶内气体的体积不变，应将气压计右侧管

（填“向上”或“向下”）移动．（2）（单选）实验中多次改变气体温度，用表示气体升高的温度，用表示气压计两侧管内液面高度差的变化量．则根据测量数据作出的图线应是：_______

参考答案：(1)向上

(2)A三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（4分）在“探究小车速度随时间变化的关系”的实验中，所用交流电的频率为50Hz。某次实验中得到的一条纸带如图所示，从比较清晰的点起，每五个点取一个点作为计数点，分别标明0、1、2、3、4。量得x1=30.0mm，x2=36.0mm，x3=42.0mm，x4=48.0mm，则打点2时小车的瞬时速度为

▲

m/s和小车的加速度为

▲m/s2。(实验结果保留三位有效数字)

参考答案：答案：v2=0.390m/s(2分)，a=0.600m/s215.利用图中所示的装置可以研究自由落体运动。实验中需要调整好仪器，接通打点计时器的电源，松开纸带，使重物下落。打点计时器会在纸带上打出一系列的小点。①为了测试重物下落的加速度，还需要的实验器材有

。（填入正确选项前的字母）A.天平B.秒表C.米尺②若实验中所得到的重物下落的加速度值小于当地的重力加速度值，而实验操作与数据处理均无错误，写出一个你认为可能引起此误差的原因：

。参考答案：①C

②纸带与打点计时器之间存在摩擦、重物受空气阻力等。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，相距为R的两块平行金属板M、N正对着放置，S1、S2分别为M、N板上的小孔，S1、S2、O三点共线，它们的连线垂直M、N，且S2O＝R.以O为圆心、R为半径的圆形区域内存在磁感应强度为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场．D为收集板，板上各点到O点的距离以及板两端点的距离都为2R，板两端点的连线垂直M、N板．质量为m、带电量为＋q的粒子经S1进入M、N间的电场后，通过S2进入磁场．粒子在S1处的速度以及粒子所受的重力均不计．(1)当M、N间的电压为U时，求粒子进入磁场时速度的大小v；(2)若粒子恰好打在收集板D的中点上，求M、N间的电压值U0；(3)当M、N间的电压不同时，粒子从S1到打在D上经历的时间t会不同，求t的最小值．参考答案：(1)粒子从S1到达S2的过程中，根据动能定理得qU＝mv2

①解得粒子进入磁场时速度的大小v＝

(2)粒子进入磁场后在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，有qvB＝m

②由①②得，加速电压U与轨迹半径r的关系为U＝当粒子打在收集板D的中点时，粒子在磁场中运动的半径r0＝R对应电压U0＝(3)M、N间的电压越大，粒子进入磁场时的速度越大，粒子在极板间经历的时间越短，同时在磁场中运动轨迹的半径越大，在磁场中运动的时间也会越短，出磁场后匀速运动的时间也越短，所以当粒子打在收集板D的右端时，对应时间t最短．根据几何关系可以求得，对应粒子在磁场中运动的半径r＝R由②得粒子进入磁场时速度的大小v＝＝粒子在电场中经历的时间t1＝＝粒子在磁场中经历的时间t2＝＝粒子出磁场后做匀速直线运动经历的时间t3＝＝

粒子从S1到打在收集板D上经历的最短时间为t＝t1＋t2＋t3＝…17.水平桌面上有两个玩具车A和B，两者用一轻质细橡皮筋相连，在橡皮筋上有一红色标记R。在初始时橡皮筋处于拉直状态，A、B和R分别位于直角坐标系中的(0,2l)、(0,-l)和(0,0)点。已知A从静止开始沿y轴正向做加速度大小为a的匀加速运动：B平行于x轴朝x轴正向匀速运动。在两车此后运动的过程中，标记R在某时刻通过点(l,l)。假定橡皮筋的伸长是均匀的，求B运动速度的大小。参考答案：18.一列货车以10m/s的速度在铁路上匀速行驶，由于调度事故，在大雾中后面600m处有一列快车以20m/s的速度在同一轨道上行驶，快车司机赶快合上制动器，快车要滑行2000m才能停下来，求两车的最近距离？参考答案