廣東省茂名市丁堡職業(yè)高級中學(xué)2021年高三物理下學(xué)期期末試卷含解析

廣東省茂名市丁堡職業(yè)高級中學(xué)2021年高三物理下學(xué)期期末試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.（單選）如圖所示，兩根輕彈簧AC和BD，它們的勁度系數(shù)分別為k1和k2，它們的C、D端分別固定在質(zhì)量為m的物體上，A、B端分別固定在支架和正下方地面上，當(dāng)物體m靜止時(shí)，上方的彈簧處于原長；若將物體的質(zhì)量變?yōu)?m，仍在彈簧的彈性限度內(nèi)，當(dāng)物體再次靜止時(shí)，其相對第一次靜止時(shí)位置下降了

A． B． C． D．第Ⅱ卷（非選擇題，共60分）參考答案：C2.（單選）用一根細(xì)線一端系一小球（可視為質(zhì)點(diǎn)），另一端固定在一光滑錐頂上，如圖所示，設(shè)小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度為ω，細(xì)線的張力為FT，則FT隨ω2變化的圖象是下圖中的（）A．B．C．D．參考答案：考點(diǎn)：向心力；線速度、角速度和周期、轉(zhuǎn)速．專題：勻速圓周運(yùn)動(dòng)專題．分析：分析小球的受力，判斷小球隨圓錐作圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的向心力的大小，進(jìn)而分析T隨ω2變化的關(guān)系，但是要注意的是，當(dāng)角速度超過某一個(gè)值的時(shí)候，小球會飄起來，離開圓錐，從而它的受力也會發(fā)生變化，T與ω2的關(guān)系也就變了．解答：解：設(shè)繩長為L，錐面與豎直方向夾角為θ，當(dāng)ω=0時(shí)，小球靜止，受重力mg、支持力N和繩的拉力FT而平衡，F(xiàn)T=mgcosθ≠0，所以A項(xiàng)、B項(xiàng)都不正確；ω增大時(shí)，F(xiàn)T增大，N減小，當(dāng)N=0時(shí)，角速度為ω0．當(dāng)ω＜ω0時(shí)，由牛頓第二定律得，F(xiàn)Tsinθ﹣Ncosθ=mω2Lsinθ，F(xiàn)Tcosθ+Nsinθ=mg，解得FT=mω2Lsin2θ+mgcosθ；當(dāng)ω＞ω0時(shí)，小球離開錐子，繩與豎直方向夾角變大，設(shè)為β，由牛頓第二定律得FTsinβ=mω2Lsinβ，所以FT=mLω2，此時(shí)圖象的反向延長線經(jīng)過原點(diǎn)．可知FT﹣ω2圖線的斜率變大，所以C項(xiàng)正確，D錯(cuò)誤．故選：C．點(diǎn)評：本題很好的考查了學(xué)生對物體運(yùn)動(dòng)過程的分析，在轉(zhuǎn)的慢和快的時(shí)候，物體的受力會變化，物理量之間的關(guān)系也就會變化．3.（多選）如圖所示，傾角為θ的光滑斜面足夠長，一物質(zhì)量為m小物體，在沿斜面向上的恒力F作用下，由靜止從斜面底端沿斜面向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過時(shí)間t，力F做功為60J，此后撤去力F，物體又經(jīng)過相同的時(shí)間t回到斜面底端，若以地面為零勢能參考面，則下列說法正確的是（

）A．物體回到斜面底端的動(dòng)能為60JB．恒力F=2mgsinθC．撤出力F時(shí)，物體的重力勢能是45JD．動(dòng)能與勢能相等的時(shí)刻一定出現(xiàn)在撤去力F之后參考答案：ACD4.如圖所示,1為同步衛(wèi)星,2為近地衛(wèi)星,3為赤道上的一個(gè)物體,它們都在同一平面內(nèi)繞地心做圓周運(yùn)動(dòng).關(guān)于它們的圓周運(yùn)動(dòng)的線速度、角速度、和向心加速度,下列說法正確的是

A.v2=v3>v1 B.ω1=ω3<ω2C.a1<a2=a3 D.a2>a1>a3參考答案：BD5.以初速度v1沿AB方向向右平拋一小球甲，小球甲將擊中坑內(nèi)的最低點(diǎn)D;若在甲球拋出的同時(shí)，在C點(diǎn)以初速度v2沿平行BA方向向左平拋另一小球乙，也恰能擊中D點(diǎn)。已知∠COD=60°，甲、乙兩小球的質(zhì)量相同，不計(jì)空氣阻力，則A.甲、乙兩小球初速度的大小之比v1：v2=：3B.在擊中D點(diǎn)前的瞬間，重力對甲、乙兩小球做功的瞬時(shí)功率之比為：1C.甲、乙兩球在此過程中速度變化量的大小之比為2:1D.逐漸增大小球甲拋出速度v1的大小，甲球可能垂直撞到坑內(nèi)BCD上參考答案：AB根據(jù)幾何關(guān)系知，下降的高度之比2：1，根據(jù)：，可得時(shí)間之比為：，根據(jù)：，因?yàn)樗轿灰浦葹?，解得兩小球初速度之比，故A正確；根據(jù)，以及P=mgvy知，重力做功的瞬時(shí)功率，根據(jù)幾何關(guān)系知，下降的高度之比2：1，則重力做功的瞬時(shí)功率之比，故B正確；平拋小球速度的變化量即為豎直分速度，而豎直分速度與下落的時(shí)間成正比，所以兩球速度變化量的大小之比應(yīng)為，故C錯(cuò)誤；逐漸增大小球甲拋出時(shí)速度的大小甲球不可能垂直撞到球壁BCD上，因?yàn)楦鶕?jù)平拋速度的反向延長線過水平位移的中點(diǎn)這一推論，垂直撞到球壁的速度反向延長線必定過圓心O，而O點(diǎn)不是水平位移的中點(diǎn)，故D錯(cuò)誤。所以AB正確，CD錯(cuò)誤。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.光電計(jì)時(shí)器是一種研究物體運(yùn)動(dòng)情況的常用計(jì)時(shí)儀器，其結(jié)構(gòu)如圖1所示，a、b分別是光電門的激光發(fā)射和接收裝置，當(dāng)有物體從a、b間通過時(shí)，光電計(jì)時(shí)器就可以顯示物體的擋光時(shí)間。利用如圖2所示裝置測量滑塊與長1m左右的木板間動(dòng)摩擦因數(shù)，圖中木板固定在水平面上，木板的左壁固定有一個(gè)處于鎖定狀態(tài)的壓縮輕彈簧（彈簧長度與木板相比可忽略），彈簧右端與滑塊接觸，1和2是固定在木板上適當(dāng)位置的兩個(gè)光電門，與之連接的兩個(gè)光電計(jì)時(shí)器沒有畫出。現(xiàn)使彈簧解除鎖定，滑塊獲得一定的初速度后，水平向右運(yùn)動(dòng)先后經(jīng)過兩個(gè)光電門1和2，光電門1、2各自連接的計(jì)時(shí)器顯示的擋光時(shí)間分別為2.0×10-2s和5.0×10-2s，用游標(biāo)卡尺測量小滑塊的寬度d，卡尺示數(shù)如圖3所示.（1）讀出滑塊的寬度d=

cm（2）滑塊通過光電門1的速度為v1,通過光電門2的速度v2,則v2=

m/s；（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（3）若用米尺測量出兩個(gè)光電門之間的距離為L（已知L遠(yuǎn)大于d），已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀贋間，則滑塊與木板動(dòng)摩擦因數(shù)μ表達(dá)式為

（用字母v1、、v2、、L、g表示）。參考答案：（1）

5.50

（2）1.1

（3）7.如圖，電源電動(dòng)勢E=3V，內(nèi)阻r=1Ω，電阻R1=2Ω，滑動(dòng)變阻器總電阻R=16Ω，在滑片P從a滑到b的過程中，電流表的最大示數(shù)為1A，滑動(dòng)變阻器消耗的最大功率為0.75W．參考答案：考點(diǎn)：閉合電路的歐姆定律；電功、電功率．專題：恒定電流專題．分析：分析電路明確電路結(jié)構(gòu)，再根據(jù)閉合電路歐姆定律求得電流表的最大示數(shù)；由功率公式可知當(dāng)內(nèi)外電阻相等時(shí)功率達(dá)最大．解答：解：由圖可知，滑動(dòng)變阻器兩端相互并聯(lián)后與R1串聯(lián)，當(dāng)滑動(dòng)變阻器短路時(shí)，電流表示數(shù)最大，則最大電流I===1A；把保護(hù)電阻看做電源的內(nèi)阻，電源與保護(hù)電阻等效于電源，滑動(dòng)變阻器是外電路，滑片P從a滑到b的過程中，電路外電阻R先變大后變小，等效電源電動(dòng)勢E不變，由P=可知，滑動(dòng)變阻器消耗的電功率先變小后變大，當(dāng)內(nèi)外電路電阻相等時(shí)，外電路功率最大，即當(dāng)R=r+R1=1+2=3Ω時(shí)，外電路功率最大，故此時(shí)滑動(dòng)變阻器消耗的功率為：P===0.75W；故答案為：1；0.75．點(diǎn)評：本題考查閉合電路歐姆定律及功率公式的應(yīng)用，要注意等效內(nèi)阻法的應(yīng)用，明確當(dāng)內(nèi)外電阻相等時(shí)，外部功率最大．8.（4分）如圖，金屬棒ab置于水平放置的U形光滑導(dǎo)軌上，在ef右側(cè)存在有界勻強(qiáng)磁場B，磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向下，在ef左側(cè)的無磁場區(qū)域cdef內(nèi)有一半徑很小的金屬圓環(huán)L，圓環(huán)與導(dǎo)軌在同一平面內(nèi)。當(dāng)金屬棒ab在水平恒力F作用下從磁場左邊界ef處由靜止開始向右運(yùn)動(dòng)后，圓環(huán)L有__________（填收縮、擴(kuò)張）趨勢，圓環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流_______________（填變大、變小、不變）。參考答案：收縮，變小解析：由于金屬棒ab在恒力F的作用下向右運(yùn)動(dòng)，則abcd回路中產(chǎn)生逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流，則在圓環(huán)處產(chǎn)生垂直于只面向外的磁場，隨著金屬棒向右加速運(yùn)動(dòng)，圓環(huán)的磁通量將增大，依據(jù)楞次定律可知，圓環(huán)將有收縮的趨勢以阻礙圓環(huán)的磁通量將增大；又由于金屬棒向右運(yùn)動(dòng)的加速度減小，單位時(shí)間內(nèi)磁通量的變化率減小，所以在圓環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流不斷減小。9.參考答案：311

1.5610.如圖所示的波形圖，質(zhì)點(diǎn)C經(jīng)過0.5s時(shí)間后恰好運(yùn)動(dòng)到圖中點(diǎn)（4，3）位置，則這列波可能的周期是

s，最小波速是

m/s。參考答案：(k=0、1、2…)，0.04

11.如圖所示電路中，電源電動(dòng)勢E＝2V，內(nèi)阻r＝2Ω，R1＝4Ω，R2＝6Ω，R3＝3Ω。若在C、D間連一個(gè)理想電流表，其讀數(shù)是

A；若在C、D間連一個(gè)理想電壓表，其讀數(shù)是

V。參考答案：1/6，1

12.一行星繞某恒星做圓周運(yùn)動(dòng)。由天文觀測可得其運(yùn)行的周期為T、線速度的大小為v，已知引力常量為G，則行星運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為__________，恒星的質(zhì)量為__________。參考答案：，13.氘核和氚核可發(fā)生熱核聚變而釋放巨大的能量，該反應(yīng)方程為：，式中x是某種粒子。已知：、、和粒子x的質(zhì)量分別為2.0141u、3.0161u、4.0026u和1.0087u；1u=931.5MeV/c2，c是真空中的光速。由上述反應(yīng)方程和數(shù)據(jù)可知，粒子x是__________，該反應(yīng)釋放出的能量為_________MeV（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）；參考答案：（1）

；17.6；（2）

；；

（1）根據(jù)核反應(yīng)方程遵循的規(guī)律可得：；根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程ΔE＝Δmc2可得：ΔE＝(2.0141+3.0161－4.0026－1.0087)×931.5MeV＝17.6MeV三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.某待測電阻Rx的阻值約為20，現(xiàn)要測量其阻值，實(shí)驗(yàn)室提供器材如下：電流表A1（量程150mA，內(nèi)阻r1約為10）

電流表A2（量程20mA，內(nèi)阻r2=30）電壓表V（量程15V，內(nèi)阻約為10K）

定值電阻R0=100

滑動(dòng)變阻器R，最大阻值為5

電源E，電動(dòng)勢E=4V（內(nèi)阻不計(jì)）

開關(guān)S及導(dǎo)線若干①根據(jù)上述器材完成此實(shí)驗(yàn)，測量時(shí)要求電表讀數(shù)不得小于其量程的，請你在虛線框內(nèi)畫出測量Rx的一種實(shí)驗(yàn)原理圖（圖中元件用題干中相應(yīng)英文字母符號標(biāo)注）．②實(shí)驗(yàn)時(shí)電流表A1的讀數(shù)為I1,電流表A2的讀數(shù)為I2,用已知和測得的物理量表示Rx=

．參考答案：①（儀器選擇正確得2分，測量部分連接正確得2分,分壓接法得2分，共6分）②15.“探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示.dyszplg①在平衡小車與桌面之間摩擦力的過程中，打出了一條紙帶如圖乙所示。計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.02s.從比較清晰的點(diǎn)起，每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，量出相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離。該小車的加速度a=______m/s2.（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。為平衡摩擦力還應(yīng)適當(dāng)

（填“增大”或“減小”）木板與桌面的夾角，直至打點(diǎn)均勻?yàn)橹埂＂诖螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器打下計(jì)數(shù)點(diǎn)3時(shí)小車的速度v3=______m/s.（結(jié)果保留三位有效數(shù)字），求解此速度的依據(jù)是_______________________________

_____參考答案：）①0.10

減?。ǜ?分）②0.365

（2分）勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體在一段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.所受重力G1＝8N的物塊懸掛在繩PA和PB的結(jié)點(diǎn)上．PA偏離豎直方向37°角，PB在水平方向，且連在所受重力為G2＝100N的木塊上，木塊靜止于傾角為37°的斜面上，如圖所示，(sin53°＝0.8，cos53°＝0.6，重力加速度g取10m/s2)。試求：(1)木塊與斜面間的摩擦力大??；(2)木塊所受斜面的彈力大?。畢⒖即鸢福?1)Ff＝64.8N

(2)FN＝76.4N試題分析：（1）如圖甲所示分析結(jié)點(diǎn)P受力，由平衡條件得：FAcos37°=G1FAsin37°=FB可解得：BP繩的拉力為FB="6"N（2）再分析G2的受力情況如圖乙所示．由物體的平衡條件可得：Ff=G2sin37°+FB′cos37°FN+FB′sin37°=G2cos37°又有FB′=FB解得：Ff=64．8N，F(xiàn)N=76．4N．考點(diǎn)：物體的平衡【名師點(diǎn)睛】本題是通過繩子連接的物體平衡問題，采用隔離法研究是基本方法．要作好每個(gè)物體的受力分析圖，這是解題的基礎(chǔ)。17.(8分)如圖所示，用光滑的粗鐵絲做成一個(gè)直角三角形支架，BC邊水平放置，AC邊豎直放置，∠ABC=，AB及AC兩邊上分別套有用細(xì)線拴著的輕環(huán)P和質(zhì)量為m的銅環(huán)Q，求當(dāng)P、Q靜止不動(dòng)時(shí)，細(xì)線對P的拉力為多少？參考答案：解析：T=mg/cos

當(dāng)P、Q靜止不動(dòng)時(shí)，P受到AB桿的彈力FN1和細(xì)繩的拉力FT作用，要使P平衡，則此二力必須共線，即細(xì)繩一定垂直于AB桿。FN1=FT

對于Q受力圖如圖所示。由平衡條件可求得：FT/=mg/cosα

18.（10分）有兩個(gè)人要把質(zhì)量m=1000kg的貨物裝進(jìn)離地h=1m高的卡車車廂內(nèi)。他們找來L=5m的斜面，但沒有其它任何工具可用。假設(shè)貨物在水平地面上和此斜面上滑動(dòng)時(shí)所受摩擦阻力恒為貨物重力的0.12倍，兩個(gè)人的最大推力各為800N。（1）通過分析說明倆人能否將貨物直接推進(jìn)車廂