河南省洛陽(yáng)市第二十三中學(xué)2021年高三物理下學(xué)期期末試卷含解析

河南省洛陽(yáng)市第二十三中學(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1.一個(gè)正點(diǎn)電荷Q靜止在正方形的一個(gè)角上，另一個(gè)帶電質(zhì)點(diǎn)射入該區(qū)域時(shí)，恰好能經(jīng)過(guò)正方形的另外三個(gè)角a、b、c，如圖所示，則有（ABD） A．a(chǎn)、b、c三點(diǎn)電勢(shì)高低及場(chǎng)強(qiáng)大小的關(guān)系是 B．質(zhì)點(diǎn)由a到b電勢(shì)能增加，由b到c電場(chǎng)力做正功，在b點(diǎn)動(dòng)能最小 C．質(zhì)點(diǎn)在a、b、c三處的加速度大小之比是1：2：1 D．若改變帶電質(zhì)點(diǎn)在a處的速度大小和方向，有可能使其經(jīng)過(guò)a、b、c三點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)參考答案：2.2011年12月24日，美國(guó)宇航局宣布，通過(guò)開(kāi)普勒太空望遠(yuǎn)鏡項(xiàng)目證實(shí)了太陽(yáng)系外第一顆類似地球的、適合居住的行星“開(kāi)普勒-22b(Kepler-22b)”。該行星距離地球約600光年，體積是地球的2.4倍，質(zhì)量約是地球的18.5倍。它像地球繞太陽(yáng)運(yùn)行一樣每290天環(huán)繞一恒星運(yùn)行。由于恒星風(fēng)的影響，該行星的大氣不斷被吸引到恒星上。據(jù)估計(jì)，這顆行星每秒丟失至少10000T物質(zhì)。已知地球半徑為6400km,地球表面的重力加速度為9.8m/s2，引力常量G為6.67×10-11N·m2kg-2，則由上述信息：

A．可估算該恒星密度

B．可估算該行星密度

C．可判斷恒星對(duì)行星的萬(wàn)有引力增大

D．可判斷該行星繞恒星運(yùn)行周期大小不變參考答案：B3.土星的衛(wèi)星眾多，其中土衛(wèi)五和土衛(wèi)六的半徑之比為，質(zhì)量之比為，圍繞土星作圓周運(yùn)動(dòng)的半徑之比為，下列判斷正確的是A．土衛(wèi)五和土衛(wèi)六的公轉(zhuǎn)周期之比為B．土星對(duì)土衛(wèi)五和土衛(wèi)六的萬(wàn)有引力之比為C．土衛(wèi)五和土衛(wèi)六表面的重力加速度之比為D．土衛(wèi)五和土衛(wèi)六的公轉(zhuǎn)速度之比為參考答案：AD4.（多選）兩根光滑的金屬導(dǎo)軌，平行放置在傾角為θ的斜面上，導(dǎo)軌的下端接有電阻R，導(dǎo)軌的電阻不計(jì)．斜面處在一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的方向垂直斜面向上．一電阻不計(jì)的光滑金屬棒ab，在沿斜面向上且與金屬棒垂直的恒力F作用下沿導(dǎo)軌勻速上升到圖示虛線位置，在此過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）A．恒力F和安培力對(duì)金屬棒所做功的和等于金屬棒重力勢(shì)能的增量B．恒力F和重力對(duì)金屬棒所做功的和等于電阻R上產(chǎn)生的電熱C．金屬棒克服安培力所做的功等于金屬棒重力勢(shì)能的增量D．恒力F對(duì)金屬棒所做的功等于電阻R上產(chǎn)生的電熱參考答案：解：A、導(dǎo)體棒勻速上升過(guò)程中，動(dòng)能不變，根據(jù)功能關(guān)系可知：恒力F和安培力對(duì)金屬棒所做功的和等于金屬棒重力勢(shì)能的增量，故A正確．B、根據(jù)動(dòng)能定理得：WF﹣WG﹣W安=0，得：WF﹣mgh=W安，而W安=Q，則恒力F和重力對(duì)金屬棒所做功的和等于電阻R上產(chǎn)生的電熱，故B正確．C、金屬棒克服安培力所做的功等于等于回路中電阻R上產(chǎn)生的熱量，不等于金屬棒重力勢(shì)能的增量．故C錯(cuò)誤．D、恒力F所做的功在數(shù)值上等于金屬棒增加的重力勢(shì)能與電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱，故D錯(cuò)誤；故選：AB．5.設(shè)想我國(guó)宇航員隨“嫦娥”號(hào)登月飛船貼近月球表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，宇航員測(cè)出飛船繞行n圈所用的時(shí)間為t。登月后，宇航員利用身邊的彈簧秤測(cè)出質(zhì)量為m的物體重力G1。已知引力常量為G，根據(jù)以上信息可得到A．月球的密度

B．飛船的質(zhì)量C．月球的第一宇宙速度

D．月球的自轉(zhuǎn)周期參考答案：AC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示，物體靜止在光滑的水平面上，受一水平恒力F作用，要使物體在水平面上沿OA方向運(yùn)動(dòng)(OA與OF夾角為θ)，就必須同時(shí)再對(duì)物體施加一個(gè)恒力F，這個(gè)恒力的最小值等于

。參考答案：

答案：Fsinθ

7.某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)在進(jìn)行“研究滑動(dòng)摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中準(zhǔn)備的實(shí)驗(yàn)器材有木塊、木板、毛巾和砝碼，在實(shí)驗(yàn)中設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)表格和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下表所示。實(shí)驗(yàn)序數(shù)接觸面的材料正壓力（N）滑動(dòng)摩擦力（N）1木塊與木板20.42木塊與木板40.83木塊與木板61.24木塊與木板81.65木塊與毛巾82.5（1）根據(jù)上面設(shè)計(jì)的表格可以知道該實(shí)驗(yàn)用的實(shí)驗(yàn)方法為_(kāi)_______________.（2）分析比較實(shí)驗(yàn)序數(shù)為1、2、3、4的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論為_(kāi)____________________________________________________________________________________________.（3）分析比較實(shí)驗(yàn)序數(shù)為_(kāi)________的兩組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是：壓力相同時(shí)，接觸面越粗糙，滑動(dòng)摩擦力越大.參考答案：（1）控制變量法（2）接觸面相同時(shí)，滑動(dòng)摩擦力大小與正壓力大小成正比（3）4、58.當(dāng)具有5.0eV能量的光子照射到某金屬表面后，從金屬表面逸出的光電子的最大初動(dòng)能是1.5eV．為了使該金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)，入射光子的最低能量為

▲

A．1.5eV

B．3.5eV

C．5.0eV

D．6.5eV參考答案：

B

9.質(zhì)量為4.0kg的物體A靜止在水平桌面上，另一個(gè)質(zhì)量為2.0kg的物體B以5.0m/s的水平速度與物體A相碰。碰后物體B以1.0m/s的速度反向彈回，則系統(tǒng)的總動(dòng)量為_(kāi)________kg·m/s，碰后物體A的速度大小為_(kāi)_________m/s。參考答案：10，3

10.已知引力常量月球中心到地球中心的距離及和月球繞地球運(yùn)行的周期T。僅利用這三個(gè)數(shù)據(jù)，可以估算出的物理量有（）。A.月球的質(zhì)量B.地球的密度C.地球的半徑D.月球繞地球運(yùn)行速度的大小參考答案：D【詳解】研究月球繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力，列出等式，得，所以可以估算出地球的質(zhì)量，不能估算出月球的質(zhì)量；由題中條件不能求解地球的半徑，也就不能求解地球的密度；故ABC錯(cuò)誤。研究月球繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)得：月球繞地球運(yùn)行速度的大小，故D正確。故選D。11.某同學(xué)采用如圖3所示的裝置進(jìn)行了有關(guān)“動(dòng)能定理”研究的實(shí)驗(yàn)。a．按圖3把實(shí)驗(yàn)器材安裝好，不掛配重，反復(fù)移動(dòng)墊木直到小車(chē)做勻速直線運(yùn)動(dòng)；b．把細(xì)線系在小車(chē)上并繞過(guò)定滑輪懸掛質(zhì)量為100g的配重，接通電源，放開(kāi)小車(chē)，電火花計(jì)時(shí)器在被小車(chē)帶動(dòng)的紙帶上打下一系列點(diǎn)。從某點(diǎn)A開(kāi)始，此后在紙帶上每隔4個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，依次標(biāo)為B、C、D、……；c．測(cè)量出B、C、D、……各點(diǎn)與A點(diǎn)的距離，分別記為x1、x2、x3、……；d．用配重受到的重力分別乘以x1、x2、x3、……，得到配重重力所做的功W1、W2、W3、……；e．求出B、C、D、……各點(diǎn)的速度大小，分別記為υ1、υ2、υ3、……，再求出它們的平方υ12、υ22、υ32、……；f．用縱坐標(biāo)表示速度的平方υ2，橫坐標(biāo)表示配重重力所做的功W，作出υ2－W圖象，并在圖象中描出（Wi，υi2）坐標(biāo)點(diǎn)，再連成圖線；(重力加速度g=9.80m/s2，以下計(jì)算保留到小數(shù)點(diǎn)后兩位）①

該同學(xué)得到的υ2－W圖象如圖4所示。通過(guò)圖象可知，打A點(diǎn)時(shí)對(duì)應(yīng)小車(chē)的速度υ0=_________m/s；②

小車(chē)的質(zhì)量M=

kg。參考答案：12.小楠同學(xué)利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所記錄的紙帶來(lái)研究做勻變速直線運(yùn)動(dòng)小車(chē)的運(yùn)動(dòng)情況，實(shí)驗(yàn)中得到一條紙帶，如圖所示，其中兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間有四個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50Hz，則：（1）C點(diǎn)相對(duì)應(yīng)刻度尺的讀數(shù)為

cm；（2）打E點(diǎn)時(shí)小車(chē)運(yùn)動(dòng)的速度vE=

m/s（保留兩位有效數(shù)字）；（3）小車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度a=

m/s2（保留兩位有效數(shù)字）．參考答案：（1）3.00；（2）0.24；（3）0.40．【考點(diǎn)】測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度．【分析】根據(jù)圖示刻度尺確定其分度值，然后讀出刻度尺示數(shù)；由△x=at2求出加速度，根據(jù)勻變速運(yùn)動(dòng)中平均速度等于中間時(shí)刻瞬時(shí)速度求解B點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度．【解答】解：（1）由圖示刻度尺可知，其分度值為1mm，由圖可知，C、D、E、F四點(diǎn)對(duì)應(yīng)的刻度分別是3.00cm、4.90cm、7.00cm、9.60cm，（2）利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論得：vE==≈0.24m/s（3）由△x=at2可知，小車(chē)的加速度：a==≈0.40m/s2．故答案為：（1）3.00；（2）0.24；（3）0.40．13.一課外實(shí)驗(yàn)小組用如圖所示的電路測(cè)量某待測(cè)電阻Rx的阻值，圖中R0為標(biāo)準(zhǔn)定值電阻（R0=20.0Ω）；可視為理想電壓表。S1為單刀開(kāi)關(guān)，S2位單刀雙擲開(kāi)關(guān)，E為電源，R為滑動(dòng)變阻器。采用如下步驟完成實(shí)驗(yàn)：（1）按照實(shí)驗(yàn)原理線路圖（a），將圖（b）中實(shí)物連線_____________；（2）將滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)端置于適當(dāng)位置，閉合S1；（3）將開(kāi)關(guān)S2擲于1端，改變滑動(dòng)變阻器動(dòng)端的位置，記下此時(shí)電壓表的示數(shù)U1；然后將S2擲于2端，記下此時(shí)電壓表的示數(shù)U2；（4）待測(cè)電阻阻值的表達(dá)式Rx=_____________（用R0、U1、U2表示）；（5）重復(fù)步驟（3），得到如下數(shù)據(jù)：

12345U1/V0.250.300.360.400.44U2/V0.861.031.221.361.493.443.433.393.403.39

（6）利用上述5次測(cè)量所得的平均值，求得Rx=__________Ω。（保留1位小數(shù)）參考答案：

(1).如圖所示：

(2).

(3).48.2【命題意圖】

本題主要考查電阻測(cè)量、歐姆定律、電路連接研及其相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)?！窘忸}思路】開(kāi)關(guān)S2擲于1端，由歐姆定律可得通過(guò)Rx的電流I=U1/R0，將開(kāi)關(guān)S2擲于2端，R0和Rx串聯(lián)電路電壓為U2，Rx兩端電壓為U=U2-U1，由歐姆定律可得待測(cè)電阻阻值Rx=U/I=R0=（-1）R0。5次測(cè)量所得的平均值,（3.44+3.43+3.39+3.40+3.39）=3.41，代入Rx=（-1）R0=（3.41-1）×20.0Ω=48.2Ω。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.用如圖甲的裝置來(lái)驗(yàn)證牛頓第二定律。在某次實(shí)驗(yàn)打出的紙帶上選擇5個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D、E，相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫(huà)出，具體數(shù)據(jù)如圖乙。①打點(diǎn)計(jì)時(shí)器必須使用

（填“直流”或“交流”）電源，若電源頻率為50Hz，則打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)時(shí)間間隔T=

；②紙帶上C點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度vC=

，小車(chē)的加速度為

。（計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）參考答案：①交流，0.02s；②1.06m/s，3.05m/s2。解析：：①根據(jù)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的構(gòu)造和原理可知，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是使用交流電源的儀器，若電源頻率為50Hz，則打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)時(shí)間間隔T=0.02s．②在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中，中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于該過(guò)程中的平均速度大小，因此有：=1.06m/s；根據(jù)逐差法△x=aT2有：=3.05

m/s2．15.如下圖所示為測(cè)量一直流電流表內(nèi)電阻的實(shí)物圖．其規(guī)格如下：直流電源（E）：E=6V，內(nèi)阻不計(jì)；待測(cè)電流表（A）：量程0~300mA，內(nèi)阻約3Ω；直流電壓表（V）：量程0~3V，內(nèi)阻約1500Ω；電阻箱（R1）：最大值999．9Ω，最小改變量0．1Ω；滑線變阻器（R2）：最大值10Ω；單刀單擲開(kāi)關(guān)（K）；導(dǎo)線若干．①請(qǐng)?jiān)诜娇驁D內(nèi)畫(huà)出測(cè)量電流表內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)原理圖（標(biāo)明各元件的代號(hào)）．②根據(jù)所畫(huà)原理圖，用線段代替導(dǎo)線將圖中所示實(shí)物圖連接成實(shí)驗(yàn)電路圖．③根據(jù)實(shí)驗(yàn)電路，計(jì)算電流表內(nèi)電阻的公式為RA=

，式中各物理量的含義是

。④連接電路時(shí)應(yīng)注意的主要事項(xiàng)：

（任回答一項(xiàng)）．參考答案：①如圖a（3分）②如圖b（3分）③．式中U為電壓表的示數(shù)，I為電流表的示數(shù)，R1為電阻箱的示數(shù)．（2分）④電阻箱的阻值調(diào)到最大；或使滑動(dòng)變阻器所分的電壓為零；等。（2分）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖，一個(gè)質(zhì)量為0.6kg的小球以某一初速度從P點(diǎn)水平拋出，恰好從光滑圓弧ABC的A點(diǎn)的切線方向進(jìn)入圓?。ú挥?jì)空氣阻力，進(jìn)入圓弧時(shí)無(wú)機(jī)械能損失）。已知圓弧的半徑R=0.3m，θ=60°，小球到達(dá)A點(diǎn)時(shí)的速度v=4m/s。取g=10m/s2，求：（1）小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度v0；（2）P點(diǎn)與A點(diǎn)的高度差；（3）小球到達(dá)圓弧最高點(diǎn)C時(shí)對(duì)軌道的壓力。參考答案：①V0=2m/s

②h=0.6m

③N=8N17.近來(lái)我國(guó)高速公路發(fā)生多起有關(guān)客車(chē)相撞的嚴(yán)重交通事故，原因之一就是沒(méi)有掌握好車(chē)距，據(jù)經(jīng)驗(yàn)豐富的司機(jī)總結(jié)，在高速公路上，一般可按你的車(chē)速來(lái)確定與前車(chē)的距離，如車(chē)速為80km/h，就應(yīng)與前車(chē)保持80m的距離，以此類推，現(xiàn)有一輛客車(chē)以大小v0=90km/h的速度行駛，一般司機(jī)反應(yīng)時(shí)間t=0.5s（反應(yīng)時(shí)間內(nèi)車(chē)被視為勻速運(yùn)動(dòng)），剎車(chē)時(shí)最大加速度a1=5m/s2，求：（1）若司機(jī)發(fā)現(xiàn)前車(chē)因故突然停車(chē)，則從司機(jī)發(fā)現(xiàn)危險(xiǎn)到客車(chē)停止運(yùn)動(dòng)，該客車(chē)通過(guò)的最短路程？并說(shuō)明按經(jīng)驗(yàn)，車(chē)距保持90m是否可行？（2）若客車(chē)超載，剎車(chē)最大加速