2021年遼寧省沈陽市新民中學高三物理期末試卷含解析

2021年遼寧省沈陽市新民中學高三物理期末試卷含解析一、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1.2012年10月，美國耶魯大學的研究人員發(fā)現(xiàn)了一顆完全由鉆石組成的星球，通過觀測發(fā)現(xiàn)該星球的半徑是地球的2倍，質量是地球的8倍.設在該星球表面附近繞星球運行的衛(wèi)星的角速度為α>,、線速度為％，在地球表面附近繞地球運行的衛(wèi)星的角速度為ω2、線速度為v2，則為A.

8

B.4

C.2

D.1參考答案：C2.質量為m＝20kg的物體，在大小恒定的水平外力F的作用下，沿水平面做直線運動.0～2.0s內F與運動方向相反，2.0s～4.0s內F與運動方向相同，物體的速度－時間圖象如圖所示，已知g取10m/s2.則()A．物體在0～4s內通過的位移為8m

B．拉力F的大小為100NC．物體與地面間的動摩擦因數為0.2

D．物體克服摩擦力做的功為480J參考答案：ACD3.兩個質點甲與乙，同時由同一地點向同一方向做直線運動，它們的速度—時間圖象如圖所示．則下列說法中正確的是A．第2s末甲、乙相遇B．第2s末甲、乙速度相等C．在2s內，甲的平均速度比乙的大D．第2s末，甲、乙的加速度相等參考答案：B4.（多選）水平地面上有一個傾角為θ的斜面，其表面絕緣。另一個帶正電的滑塊放在斜面上，兩物體均處于靜止狀態(tài)，如圖所示。當加上水平向右的勻強電場后，滑塊與斜面仍相對地面靜止，（

）A．滑塊與斜面間的摩擦力一定變大

B．滑塊與斜面間的摩擦力可能不變C．滑塊對斜面的壓力一定變大D．斜面體對地面的壓力一定不變參考答案：BCD5.（單選）如圖所示，質量為M=3kg的小滑塊，從斜面頂點A靜止沒ABC下滑，最后停在水平面D點，不計滑塊從AB面滑上BC面，以及從BC面滑上CD面的機械能損失。已知：AB=BC=5m，CD=9m，θ=53°，β=37°，重力加速度g=10m/s2，在運動過程中，小滑塊與接觸面的動摩擦因數相同。則（

）A.小滑塊與接觸面的動摩擦因數μ=0.5B.小滑塊在AB面上運動時克服摩擦力做功，等于小滑塊在BC面上運動克服摩擦力做功C.小滑塊在AB面上運動時間大于小滑塊在BC面上的運動時間D.小滑塊在AB面上運動的加速度a1與小滑塊在BC面上的運動的加速度a2之比參考答案：A以小滑塊為對象，對全過程應用動能定理：解得：，故A正確；盡管AB=CD，但小滑塊在兩個面的摩擦力大小不等，所以小滑塊在AB面上運動時克服摩擦力做功，不等于小滑塊在BC面上運動克服摩擦力做功，故B錯誤；小滑塊在AB面上做勻加速直線運動，在BC面上也做勻加速直線運動，也就是BC面上運動的最小速度等于在AB面上運動的最大速度，即在BC面上運動的平均速度大于在AB面上運動的平均速度，所以小滑塊在AB面上運動時間小于小滑塊在BC面上的運動時間，故C錯誤；小滑塊在AB面上運動的加速度與小滑塊在BC面上的運動的加速度之比，故D錯誤。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.已知氮氣的摩爾質量為M，在某狀態(tài)下氮氣的密度為ρ，阿伏加德羅常數為NA，在該狀態(tài)下體積為V1的氮氣分子數為

▲

，該氮氣變?yōu)橐后w后的體積為V2，則一個氮分子的體積約為

▲

．參考答案：

氣的質量為：氮氣的物質的量為：；故質量為m的水所含的分子數為：；該氮氣變?yōu)橐后w后的體積為，則一個氮分子的體積約為：。7.已知地球自轉周期為T，同步衛(wèi)星離地心的高度為R，萬有引力恒量為G，則同步衛(wèi)星繞地球運動的線速度為______

__，地球的質量為___

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

參考答案：，，8.某人在一個以2.5m/s2的加速度勻加速下降的電梯里最多能舉起80kg的物體，在地面上最多能舉起60kg的物體；若此人在勻加速上升的電梯中最多能舉起40kg的物體，則此電梯上升的加速度為5m/s2．參考答案：考點：牛頓運動定律的應用-超重和失重．專題：牛頓運動定律綜合專題．分析：當電梯以2.5m/s2的加速度勻加速下降時，以物體為研究對象，根據牛頓第二定律求出人的最大舉力．人的最大舉力是一定的，再求解在地面上最多舉起的物體質量及電梯的加速度．解答：解：設人的最大舉力為F．以物體為研究對象．根據牛頓第二定律得：

當電梯以2.5m/s2的加速度勻加速下降時，m1g﹣F=m1a1

解得F=600N

在地面上：人能舉起的物體的質量m2==60kg

當電梯勻加速上升時，F(xiàn)﹣m3g=m3a3，代入解得a3=5m/s2．故答案為：60；5點評：本題應用牛頓第二定律處理生活中問題，關鍵抓住人的最大舉力一定．9.在“用DIS探究牛頓第二定律”的實驗中（1）下圖（左）是本實驗的裝置圖，實驗采用分體式位移傳感器，其發(fā)射部分是圖中的_____，與數據采集器連接的是______部分．（填①或②）（2）上圖（右）是用DIS探究加速度與力的關系時所得到的a–F實驗圖象，由圖線可知，小車的質量為___________kg．參考答案：（1）①，②

（每空格1分）（2）m=0.77kg10.在“探究恒力做功與物體的動能改變量的關系”的實驗中備有下列器材：A.打點計時器；B.天平；C秒表；D.低壓交流電源；E.電池；F.紙帶；G.細線、砝碼、小車、砝碼盤；H.薄木板．①其中多余的器材是____________，缺少的器材是__________________．②測量時間的工具是__________________；測量質量的工具是____________________．③如圖實所示是打點計時器打出的小車(質量為m)在恒力F作用下做勻加速直線運動的紙帶．要測量的數據已用字母表示在圖中，打點計時器的打點周期為T.請分析，利用這些數據能否驗證動能定理？若不能，請說明理由；若能，請寫出需驗證的表達式．_________________________________________________________________________________參考答案：）①C、E

毫米刻度尺②A

B③能從A到B的過程中，恒力做的功為WAB＝FsAB物體動能的變化量為EkB－EkA＝mv－mv＝m()2－m()2＝m只要驗證FsAB＝m即可．優(yōu)點：A、B兩點的距離較遠，測量時的相對誤差較??；缺點：只進行了一次測量驗證，說服力不強．11.某興趣小組在探究物體動能大小實驗時，讓一物體在恒定合外力作用下由靜止開始沿直線運動，記錄下速度、時間、位置等實驗數據，然后分別作出動能EK隨時間變化和動能EK隨位置變化的兩個圖線，但橫坐標沒有標出，請你判斷物體動能隨位置變化的圖線應是圖

；若圖甲中OA連線的斜率為p，圖乙中直線的斜率為q，則物體在A點所對應的瞬時速度的大小為

．參考答案：乙

12.在將空氣壓縮裝入氣瓶的過程中，溫度保持不變，外界做了24kJ的功?，F(xiàn)潛水員背著該氣瓶緩慢地潛入海底，若在此過程中，瓶中空氣的質量保持不變，且放出了5kJ的熱量。在上述兩個過程中，空氣的內能共減小________kJ，空氣________(選填“吸收”或“放出”)的總熱量為________kJ。參考答案：(1)交流(2)(3)1.313.右圖為“研究一定質量氣體在體積不變的條件下，壓強變化與溫度變化關系”的實驗裝置示意圖．在燒瓶A中封有一定質量的氣體，并與氣壓計相連，初始時氣壓計兩側液面平齊．（1）若氣體溫度升高后，為使瓶內氣體的體積不變，應將氣壓計右側管

（填“向上”或“向下”）移動．（2）（單選）實驗中多次改變氣體溫度，用表示氣體升高的溫度，用表示氣壓計兩側管內液面高度差的變化量．則根據測量數據作出的圖線應是：_______

參考答案：(1)向上

(2)A三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（4分）在“探究小車速度隨時間變化的關系”的實驗中，所用交流電的頻率為50Hz。某次實驗中得到的一條紙帶如圖所示，從比較清晰的點起，每五個點取一個點作為計數點，分別標明0、1、2、3、4。量得x1=30.0mm，x2=36.0mm，x3=42.0mm，x4=48.0mm，則打點2時小車的瞬時速度為

▲

m/s和小車的加速度為

▲m/s2。(實驗結果保留三位有效數字)

參考答案：答案：v2=0.390m/s(2分)，a=0.600m/s215.利用圖中所示的裝置可以研究自由落體運動。實驗中需要調整好儀器，接通打點計時器的電源，松開紙帶，使重物下落。打點計時器會在紙帶上打出一系列的小點。①為了測試重物下落的加速度，還需要的實驗器材有

。（填入正確選項前的字母）A.天平B.秒表C.米尺②若實驗中所得到的重物下落的加速度值小于當地的重力加速度值，而實驗操作與數據處理均無錯誤，寫出一個你認為可能引起此誤差的原因：

。參考答案：①C

②紙帶與打點計時器之間存在摩擦、重物受空氣阻力等。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，相距為R的兩塊平行金屬板M、N正對著放置，S1、S2分別為M、N板上的小孔，S1、S2、O三點共線，它們的連線垂直M、N，且S2O＝R.以O為圓心、R為半徑的圓形區(qū)域內存在磁感應強度為B、方向垂直紙面向外的勻強磁場．D為收集板，板上各點到O點的距離以及板兩端點的距離都為2R，板兩端點的連線垂直M、N板．質量為m、帶電量為＋q的粒子經S1進入M、N間的電場后，通過S2進入磁場．粒子在S1處的速度以及粒子所受的重力均不計．(1)當M、N間的電壓為U時，求粒子進入磁場時速度的大小v；(2)若粒子恰好打在收集板D的中點上，求M、N間的電壓值U0；(3)當M、N間的電壓不同時，粒子從S1到打在D上經歷的時間t會不同，求t的最小值．參考答案：(1)粒子從S1到達S2的過程中，根據動能定理得qU＝mv2

①解得粒子進入磁場時速度的大小v＝

(2)粒子進入磁場后在洛倫茲力作用下做勻速圓周運動，有qvB＝m

②由①②得，加速電壓U與軌跡半徑r的關系為U＝當粒子打在收集板D的中點時，粒子在磁場中運動的半徑r0＝R對應電壓U0＝(3)M、N間的電壓越大，粒子進入磁場時的速度越大，粒子在極板間經歷的時間越短，同時在磁場中運動軌跡的半徑越大，在磁場中運動的時間也會越短，出磁場后勻速運動的時間也越短，所以當粒子打在收集板D的右端時，對應時間t最短．根據幾何關系可以求得，對應粒子在磁場中運動的半徑r＝R由②得粒子進入磁場時速度的大小v＝＝粒子在電場中經歷的時間t1＝＝粒子在磁場中經歷的時間t2＝＝粒子出磁場后做勻速直線運動經歷的時間t3＝＝

粒子從S1到打在收集板D上經歷的最短時間為t＝t1＋t2＋t3＝…17.水平桌面上有兩個玩具車A和B，兩者用一輕質細橡皮筋相連，在橡皮筋上有一紅色標記R。在初始時橡皮筋處于拉直狀態(tài)，A、B和R分別位于直角坐標系中的(0,2l)、(0,-l)和(0,0)點。已知A從靜止開始沿y軸正向做加速度大小為a的勻加速運動：B平行于x軸朝x軸正向勻速運動。在兩車此后運動的過程中，標記R在某時刻通過點(l,l)。假定橡皮筋的伸長是均勻的，求B運動速度的大小。參考答案：18.一列貨車以10m/s的速度在鐵路上勻速行駛，由于調度事故，在大霧中后面600m處有一列快車以20m/s的速度在同一軌道上行駛，快車司機趕快合上制動器，快車要滑行2000m才能停下來，求兩車的最近距離？參考答案