湖南省郴州市集龍中學2021年高三物理期末試題含解析

湖南省郴州市集龍中學2021年高三物理期末試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.兩個半球殼拼成的球形容器內(nèi)部已抽成真空，球形容器的半徑為R，大氣壓強為p，為使兩個半球殼互相分離，應施加的力F至少為

（

）

A．4πR2p

B．2πR2p

C．πR2p

D．πR2p參考答案：

答案：C2.甲、乙兩質(zhì)點在一直線上做勻加速直線運動v－t圖象如圖所示，在3s末兩質(zhì)點在途中相遇；則下列判斷正確的是（

）

A．兩質(zhì)點出發(fā)點間的距離是甲在乙之前6m

B．兩質(zhì)點出發(fā)點間的距離是甲在乙之前4.5m

C．在第2秒，乙質(zhì)點加速度為2m/s2，甲質(zhì)點加速度為1m/s2

D．在第2秒，乙質(zhì)點加速度為2m/s2，甲質(zhì)點加速度為1.5m/s2參考答案：答案：AD3.（單選）一建筑塔吊如圖所示向右上方勻速提升建筑物料，若忽略空氣阻力，則下列有關(guān)該物料的受力圖正確的是（）A．B．C．D．參考答案：考點：物體的彈性和彈力．.專題：受力分析方法專題．分析：根據(jù)受力平衡條件，由運動狀態(tài)來確定受力情況，從而即可求解．解答：解：由題意可知，物料勻速運動，合力為零，則受力分析，即有：拉力T與重力mg平衡，故ABC錯誤，D正確；故選：D．點評：考查平衡條件的應用，注意學會由運動狀態(tài)來確定受力分析的方法．4.(雙選)人通過掛在高處的定滑輪，用繩子拉起靜止在地面上的重物，使它的高度上升h。如圖所示，第一次拉力為F，第二次拉力為2F，則A．兩次克服重力做的功相等B．兩次上升到h處時拉力的功率，第二次是第一次的2倍C．兩次上升到h處時的動能，第二次為第一次的2倍D．兩次上升到h處時機械能增加量，第二次為第一次的2倍參考答案：AD5.（多選）一質(zhì)點作直線運動的速度圖象如圖所示，下列選項正確的是（）A．在4﹣5s內(nèi)，質(zhì)點所受合外力做正功B．在0﹣5s內(nèi)，質(zhì)點的平均速度為7m/sC．在前6s內(nèi)，質(zhì)點離出發(fā)點的最遠距離為30mD．質(zhì)點在4﹣6s內(nèi)的加速度大小是0﹣2s內(nèi)的加速度大小的2倍參考答案：解：A、在4﹣5s內(nèi)，質(zhì)點的速度逐漸減小，根據(jù)動能定理知所受合外力做負功，A錯誤；B、在0﹣5s內(nèi)，質(zhì)點的位移為：x=×（2+5）×10=35m，平均速度為：===7m/s，B正確；C、在前6s內(nèi)，5s末質(zhì)點離出發(fā)點最遠，最遠距離為35m，C錯誤；D、由圖線的斜率知：質(zhì)點在4﹣6s內(nèi)的加速度大小是0﹣2s內(nèi)的加速度大小的2倍，D正確；故選：BD．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.某學習小組的同學采用如圖所示實驗裝置驗證動能定理。圖中A為小車，B為打點計時器,一端帶有定滑輪的足夠長的木板水平放置，C為彈簧測力計，不計繩與滑輪間的摩擦。靜止釋放小車后在打出的紙帶上取計數(shù)點，已知相鄰兩計數(shù)點的時間間隔為0.1s，并測量出兩段長度如下圖，若測出小車質(zhì)量為0.2kg，選擇打2、4兩點時小車的運動過程來研究，可得打2點時小車的動能為_____J；打4點時，小車的動能為_____J；動能的增加量為_____J，該同學讀出彈簧秤的讀數(shù)為0.25N，由算出拉力對小車做功為

J；計算結(jié)果明顯不等于該過程小車動能增加量，超出實驗誤差的正常范圍。你認為誤差的主要原因是

參考答案：7.2011年3月19日-3月27日，在丹麥的（Esbjerg）埃斯堡，舉行了2011年世界女子冰壺世錦賽，參賽的中國女子冰壺隊喜獲銅牌，如圖為中國隊員與丹麥隊比賽的投擲冰壺的鏡頭。在某次投擲中，冰壺運動一段時間后與對方的靜止冰壺發(fā)生正碰，碰撞可認為是彈性碰撞。通過電子測速設(shè)備測得，碰后對方的冰壺以2.00m/s的速度向前滑行。中國對的冰壺速度減小為0.01m/s，比賽中中國隊使用的冰壺實測質(zhì)量為19.0kg，由于制造工藝上的不足，若兩冰壺質(zhì)量有點偏差，你能否根據(jù)比賽的觀測估算出丹麥隊使用的冰壺的質(zhì)量

kg（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）參考答案：18.8kg8.如圖，在斜面頂端先后水平拋出同一小球，第一次小球落到斜面中點，第二次小球落到斜面底端。則兩次小球運動時間之比t1∶t2=___；兩次小球落到斜面上時動能之比EK1∶EK2=_____。參考答案：；

9.（1）接通打點計時器電源和讓紙帶開始運動，這兩個操作間的順序關(guān)系是

（填字母序號）A、先接通電源，后讓紙帶運動B、現(xiàn)讓紙帶運動，再接通電源C、讓紙帶運動的同時接通電源D、現(xiàn)讓紙帶運動或先接通電源都可以（2）在研究某物體運動規(guī)律時，打點計時器打下如圖所示的一條紙帶，已知打點計時器使用的交流電頻率為50HZ，相鄰兩計數(shù)點間還有四個打點未畫出，由紙帶上的數(shù)據(jù)可知，打B點時物體的速度v=

，物體運動的加速度a=

（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）參考答案：（1）A；（2）0.16m/s，0.30m/s2．【考點】探究小車速度隨時間變化的規(guī)律．【分析】理解實驗過程應當先接通電源，在釋放紙帶．如果先釋放紙帶后接通電源，有可能會出現(xiàn)小車已經(jīng)拖動紙帶運動一段距離，電源才被接通，那么紙帶上只有很小的一段能打上點，大部分紙帶沒有打上點，紙帶的利用率太低；紙帶實驗中，若紙帶勻變速直線運動，測得紙帶上的點間距，利用勻變速直線運動的推論，可計算出打出某點時紙帶運動的瞬時速度和加速度．【解答】解：（1）如果先釋放紙帶后接通電源，有可能會出現(xiàn)小車已經(jīng)拖動紙帶運動一段距離，電源才被接通，那么紙帶上只有很小的一段能打上點，大部分紙帶沒有打上點，紙帶的利用率太低；所以應當先接通電源，后讓紙帶運動，故選：A．（2）相鄰兩記數(shù)點間還有四個點未畫出，所以相鄰的計數(shù)點之間的時間間隔為0.1s打E點時物體的速度vB==≈0.16m/s采用逐差法求解加速度根據(jù)運動學公式得：△x=at2，a===0.30m/s2故答案為：（1）A；（2）0.16m/s，0.30m/s2．10.如圖（a）所示，阻值為R、匝數(shù)為n的圓形金屬線圈與一個阻值為2R的電阻連接成閉合電路。線圈的半徑為r1，在線圈中半徑為r2的圓形區(qū)域存在垂直于線圈平面的勻強磁場（向里為正），磁感應強度B隨時間t變化的關(guān)系如圖（b）所示，圖中B1、t1為已知量。導線電阻不計，則t1時刻經(jīng)過電阻的電流方向為_________（選填“a→b”或“b→a”），電流的大小為___________。參考答案：b→a，

11.如圖所示，一自行車上連接踏腳板的連桿長R1＝20cm，由踏腳板帶動半徑為r1的大齒盤，通過鏈條與半徑為r2的后輪齒盤連接，帶動半徑為R2＝30cm的后輪轉(zhuǎn)動。若踏腳大齒盤與后輪齒盤的齒數(shù)分別為48和24。當騎車人以n=2r/s的轉(zhuǎn)速蹬踏腳板時，自行車的前進速度為______________m/s。若車勻速前進，則騎車人蹬踏腳板的平均作用力與車所受平均阻力之比為______________。參考答案：2.4π=7.54，3:1

12.如圖所示，某種自動洗衣機進水時，洗衣機缸內(nèi)水位升高，與洗衣缸相連的細管中會封閉一定質(zhì)量的空氣，通過壓力傳感器感知管中的空氣壓力，從而控制進水量．將細管中密閉的空氣視為理想氣體，當洗衣缸內(nèi)水位緩慢升高時，外界對空氣做了0.5J的功，則空氣________(填“吸收”或“放出”)了__________的熱量．參考答案：放出0.513.(4分)兩個單擺甲和乙，它們的擺長之比為4∶1，若它們在同一地點做簡諧運動，則它們的周期之比T甲:T乙=

。在甲擺完成10次全振動的時間內(nèi)，乙擺完成的全振動次數(shù)為

。參考答案：答案：2：1

20三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.某同學在用螺旋測微器測定某薄片的厚度時，讀數(shù)如圖所示。可知該薄片的厚度d＝______mm,用卡尺來測量工件的直徑，讀數(shù)如圖所示。該工件的直徑為d＝______cm。參考答案：_0.900_mm.

__2.98_cm15.某物理興趣小組用如圖所示實驗裝置驗證牛頓第二定律，表面粗糙的木板放在水平桌面上，右端裝有定滑輪；木板上有一滑塊，其左端與穿過電磁打點計時器的紙帶相連，右端通過跨過定滑輪的細線與托盤連接．打點計時器使用的交流電源頻率為50Hz．開始實驗時，在托盤中放入適量砝碼，滑塊開始做勻加速直線運動，在紙帶上打出一系列點．

①上圖給出的是實驗中獲取紙帶的一部分：0、1、2、3、4、5、6是計數(shù)點，每相鄰兩計數(shù)點間還有4個打點（圖中未標出），用刻度尺測量出計數(shù)點間的距離如圖所示．根據(jù)圖中的數(shù)據(jù)計算加速度=

m/s2和第5點的瞬時速度v5=

m/s（兩個結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）．②實驗時，用托盤和砝碼的總重力來代替滑塊（滑塊的質(zhì)量為M）所受到的合外力，托盤和砝碼的總質(zhì)量m應滿足的條件是

，去除摩擦力對該實驗的影響可以采取的措施是

．參考答案：四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，電阻忽略不計的光滑平行導軌MN、PQ傾斜放置，傾角為θ，間距為L，以垂直于導軌的虛線a，b，c為界，a、b間和c與導軌底端間均有垂直于導軌平面向上的均強磁場，磁感應強度均為B，導體棒L1，L2放置在導軌上并與導軌垂直，兩棒長均為L，電阻均為R，質(zhì)量均為m，兩棒間用長為d的絕緣輕桿相連，虛線a和b、b和c間的距離也均為d，且虛線c和導軌底端間距離足夠長，開始時導體棒L2位于虛線a和b的中間位置，將兩棒由靜止釋放，兩棒運動過程中始終與導軌接觸并與導軌垂直，棒L2剛要到達虛線c時加速度恰好為零，重力加速度為g，求：（1）由開始釋放到L2剛要通過虛線b過程，通過L1的電荷量；（2）導體棒L1剛要到達虛線c時速度大??；（3）從開始運動到導體棒L1剛要到達虛線c整個過程中回路中產(chǎn)生的焦耳熱．參考答案：解：（1）根據(jù)法拉第電磁感應定律可得：E=，根據(jù)閉合電路的歐姆定律可得：I=，根據(jù)電荷量的計算公式q=I△t可得：q===；（2）導體棒L1剛要到達虛線c時，線框已經(jīng)勻速運動，設(shè)速度大小為v，此時產(chǎn)生的感應電動勢為：E1=BLv，根據(jù)閉合電路的歐姆定律可得：I1=，根據(jù)共點力的平衡條件可得：BI1L=2mgsinθ，解得：v=；（3）從開始運動到導體棒L1剛要到達虛線c整個過程中，設(shè)回路中產(chǎn)生的焦耳熱Q，根據(jù)能量關(guān)系可得：2mgsinθ?=；解得：Q=5mgdsinθ﹣．答：（1）由開始釋放到L2剛要通過虛線b過程，通過L1的電荷量為；（2）導體棒L1剛要到達虛線c時速度大小為；（3）從開始運動到導體棒L1剛要到達虛線c整個過程中回路中產(chǎn)生的焦耳熱為5mgdsinθ﹣．【考點】導體切割磁感線時的感應電動勢；共點力平衡的條件及其應用；閉合電路的歐姆定律；法拉第電磁感應定律．【分析】（1）根據(jù)法拉第電磁感應定律結(jié)合閉合電路的歐姆定律和電荷量的計算公式求解電荷量；（2）導體棒L1剛要到達虛線c時，線框已經(jīng)勻速運動，根據(jù)共點力的平衡條件求解速度大??；（3）從開始運動到導體棒L1剛要到達虛線c整個過程中，根據(jù)能量守恒定律求解整個過程中回路中產(chǎn)生的焦耳熱．17.民用航空客機的機艙，除了有正常的艙門和舷梯連接，供旅客上下飛機外，一般還配有緊急出口．發(fā)生意外情況的飛機在著陸后，打開緊急出口的艙門，會自動生成一個氣囊（由斜面部分AC和水平部分CD構(gòu)成），機艙中的人可沿該氣囊滑行到地面上來，如圖所示．某機艙離氣囊底端的豎直高度AB=3.0m，氣囊構(gòu)成的斜面長AC=5.0m，AC與地面之間的夾角為θ．斜面部分AC和水平部分CD平滑連接．一個質(zhì)量m=60kg的人從氣囊上由靜止開始滑下，最后滑到水平部分上的E點靜止，已知人與氣囊之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.55．不計空氣阻力g=10m/s2．求人從A點開始到滑到E點所用的時間．參考答案：解：人的受力如圖所示，由牛頓運動定律得：mgsinθ﹣μFN=maFN﹣mgcosθ=0，則：a=gsinθ﹣μgcosθ，解得：a=1.6m/s2設(shè)人在斜面部分滑下所用的時間為t1，s=at，代入數(shù)據(jù)解得：t1=2.5s設(shè)人滑到斜面底端C時的速度為vC，vC=at1=1.6×2.5=4m/s由牛頓運動定律得：μmg=ma′由0﹣vC=（﹣a′）t2解得：t2=0.73s故人從開始到滑到E點所用的時間：t=t1+t2=3.23s．答：人從A點開始到滑到E點所用的時間為3.23s．18.如圖所示為兩組平行金屬板，一組豎直放置，一組水平放置，今有一質(zhì)量為m的電子靜止在豎直放置的平行金屬板的A點，經(jīng)電壓U0加速后通過B點進入兩板間距為d、電壓為U的水平放置的平行金屬板間，若電子從兩塊水平平行板的正中間射入，且最后電子剛好能從右側(cè)的兩塊平行金屬板穿出，A、B分別為兩塊豎直板的中點，求：（1）電子通過B點時的速度大??；（2）右側(cè)平行金屬板的長度；（3）電子穿出右側(cè)平行金屬板時的動能．參考答案：考點：帶電粒子在勻強電場中的運動．.專題：帶電粒子在電場中的運動專題．分析：（1）電子在AB之間做加速運動，電場力的功等于電子動能的變化，根據(jù)