山西省忻州市任家村中學2021年高三物理下學期期末試題含解析一、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.給平行板電容器充電，斷開電源后A極板帶正電，B極板帶負電。板間有一帶電小球C用絕緣細線懸掛，如圖所示。小球靜止時與豎直方向的夾角為θ，則(

)A．若將B極板向下平移稍許，A、B兩板間電勢差將減小B．若將B極板向右平移稍許，電容器的電容將減小C．若將B極板向上平移稍許，夾角θ將變大D．輕輕將細線剪斷，小球將做斜拋運動參考答案：AD2.兩個電荷量、質量均相同的帶電粒子甲、乙以不同速率從a點沿對角線方向射入正方形勻強磁場中，磁場方向垂直紙面向里．甲粒子垂直bc離開磁場，乙粒子垂直ac從d點離開磁場，不計粒子重力，則（）A．甲粒子帶負電，乙粒子帶正電B．甲粒子的運行動能是乙粒子運行動能的2倍C．甲粒子所受洛倫茲力是乙粒子所受洛倫茲力的2倍D．甲粒子在磁場中的運行時間與乙粒子相等參考答案：C【考點】帶電粒子在勻強磁場中的運動．【分析】根據粒子運動軌跡，應用左手定則可以判斷出粒子的電性；粒子在磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，根據題意求出粒子軌道半徑關系，然后應用牛頓第二定律求出粒子的速度然后分析答題；根據粒子做圓周運動的周期公式與粒子轉過的圓心角求出粒子的運動時間．【解答】解：A、由左手定則可判定甲粒子帶正電，乙粒子帶負電，故A錯誤；B、令正方形磁場的邊長為L，則由題知甲粒子運行的半徑為L，乙粒子運行的半徑為L，由洛倫茲力提供向心力有Bqv=m，動能Ek=mv2=，甲粒子的運行動能是乙粒子運行動能的4倍，故B錯誤；C、由牛頓第二定律得：Bqv=m，解得：F=Bqv=，所以甲粒子在磁場中所受洛倫茲力是乙粒子所受洛倫茲力的2倍，故C正確；D、粒子的運動時間：t=?，甲粒子運行軌跡所對圓心角為45°，乙粒子運行軌跡所對圓心角為90°，即甲粒子在磁場中的運行時間是乙粒子的一半，故D錯誤；故選：C．3.(單選)如圖所示的電路中，閉合開關后，將滑動變阻器R的滑片P向上移動，則有（

）

A.表讀數變小

B.表讀數變大

C.表讀數變小

D.電源的功率變小參考答案：D4.兩塊大小、形狀完全相同的金屬板平行放置，構成平行板電容器，與它相連接的電路如圖所示。閉合開關S，待電路穩定后（

）A．若減小兩板間的距離，則兩板間電場的場強將減小B．若在兩板間插入一塊介質，則極板所帶電荷量將增大C．若斷開S后，在兩板間插入一塊介質，則兩板間的電勢差將增大

D．若斷開S后，減小兩板間的距離，則兩板間的電勢差將增大參考答案：5.核電站的核能來源于的裂變，現有4種說法：①原子核中有92個質子、143個中子；②的一種可能的裂變是變成兩個中等質量的原子核，如和，反應方程式為+；③是天然放射性元素，常溫下它的半衰期約為45億年，升高溫度半衰期縮短；④一個裂變能放出約200MeV的能量，合3.2×10-11J。以上的四種說法中正確的是

A．①②③

B．②③④

C．①③④

D．①②④參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.一物塊置于光滑的水平面上，受方向相反的水平力F1，F2作用從靜止開始運動，兩力隨位移x變化的規律如圖，則位移x=

m時物塊的動能最大，最大動能為

J．參考答案：7.以氣體為例，氣體的大量分子做無規則運動，大量分子的速率分布如右圖，若以溫度區分，甲為

溫分布，乙為

溫分布。（填高或低）

參考答案：

答案：低溫

高溫8.兩個質量相等的物體，從地面向上豎直拋出，其動能之比，不計空氣阻力．則它們拋出時動量之比p1:p2＝________，上升的最大高度之比h1:h2＝________。參考答案：

答案：:1，3:19.為探究橡皮條被拉伸到一定長度的過程中，彈力做的功和橡皮條在一定長度時具有的彈性勢能的關系（其中橡皮條的彈性勢能表達式為，k是勁度系數），某同學在準備好橡皮條、彈簧測力計、坐標紙、鉛筆、直尺等器材后，進行了以下操作：a．將橡皮條的一端固定，另一端拴一繩扣，用直尺從橡皮條的固定端開始測量橡皮條的原長l0，記錄在表格中；b．將彈簧測力計掛在繩扣上，測出在不同拉力F1、F2、F3…的情況下橡皮條的長度l1、l2、l3…；c．以橡皮條的伸長量△l為橫坐標，以對應的拉力F為縱坐標，在坐標紙上建立坐標系，描點、并用平滑的曲線作出F-△l圖象；d．計算出在不同拉力時橡皮條的伸長量△l1、△l2、△l3…；e．根據圖線求出外力克服橡皮條的彈力做的功．f.根據彈性勢能表達式求出橡皮條具有的彈性勢能.（1）以上操作合理的順序是______________；（2）實驗中，該同學作出的F-△l圖象如圖所示，從圖象可求出△l=9cm過程中外力克服橡皮條的彈力做的功約為_____J，計算出△l=9cm時橡皮條具有的彈性勢能約為_____J.（保留二位有效數字）（3）由實驗可得出的結論是______________________________________________參考答案：（1）abdcef

（2）0.11

，0.11

（3）在誤差允許范圍內克服彈力做的功等于橡皮條彈性勢能的增量10.內壁光滑的環形細圓管，位于豎直平面內，環的半徑為R（比細管的半徑大得多）．在細圓管中有兩個直徑略小于細圓管管徑的小球（可視為質點）A和B，質量分別為m1和m2，它們沿環形圓管（在豎直平面內）順時針方向運動，經過最低點時的速度都是v0；設A球通過最低點時B球恰好通過最高點，此時兩球作用于環形圓管的合力為零，那么m1、m2、R和v0應滿足的關系式是____________．參考答案：（1）在飛機沿著拋物線運動時被訓人員處于完全失重狀態，加速度為g，拋物線的后一半是平拋運動，在拋物線的末端飛機速度最大，為v=250m/s.豎直方向的分量vy=250cos30o=216.5m/s．水平方向的分量vx=250sin30o=125m/s．平拋運動的時間t=vy/g=22.2s．水平方向的位移是s=vxt=2775m．被訓航天員處于完全失重狀態的總時間是t總=10×2t=444s．（2）T-mg=mv2/r

由題意得T=8mg，r=v2/7g=915.7m（3）每飛過一個120o的圓弧所用時間t‘=（2πr/v）/3=7.67s，t總=10t‘+t總=76.7+444=520.7s（4）s總=20s+10×2rsin30o=55500+15859=71359m．．11.B.動能相等的兩人造地球衛星A、B的軌道半徑之比RA:RB=1:2，它們的角速度之比=

，質量之比mA:mB=

.參考答案：；1：2兩衛星繞地球做勻速圓周運動，其萬有引力充當向心力，，所以兩者角速度之比為；線速度之比為，根據題意知兩者動能相等，所以質量之比為：1:2。【考點】勻速圓周運動的描述、萬有引力定律的應用

12.在如圖所示電路中，電源電動勢為E，內阻為r。滑動變阻器R3的滑片P從上端向下移動過程中，電壓表的示數________；電流表的示數________（以上均選填“變大”、“變小”或“不變”）。參考答案：答案：變大；變大13.（3分）如圖所示，在足夠長的斜面上有一質量為m的長方形木板A，木板上表面光滑，當木板獲得初速度v0后正好能沿斜面勻速下滑，當木板勻速下滑時將一質量也為m的滑塊B輕輕地放在木板表面上，當B在木板上無摩擦時，木板和B的加速度大小之比為；當B在木板上動量為時，木板的動量為

；當B在木板上動量為，木板的動量為

。參考答案：

答案：1：1，

，0三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.某同學設計了一個探究小車的加速度a與小車所受拉力F及質量m關系的實驗,圖(a)為實驗裝置簡圖.（所用交變電流的頻率為50Hz）①圖(b)為某次實驗得到的紙帶，實驗數據如圖,圖中相鄰計數點之間還有4個點未畫出，根據紙帶可求出小車的加速度大小為

m/s2．（保留三位有效數字）(2分)②在研究小車所受合力不變時,加速度a和小車質量的倒數的對應數據如表,畫出a—圖象,由圖線可得小車所受合外力為

N.（保留三位有效數字）(2分)a(m·s—2-)1.02.02.73.04.00.250.500.690.801.0

③實驗中作出了小車加速度a隨拉力F的變化圖線如圖所示,該圖線不通過原點,其主要原因是______________.(2分)

參考答案：①0.510

（2分）

②3.85-4.05（2分）

③沒有平衡摩擦力（平衡摩擦力不夠）15.一小球沿光滑斜面向下運動，用每隔0.1s曝光一次的頻閃照相機拍攝下不同時刻小球的位置照片如圖所示，選小球的五個連續位置A、B、C、D、E進行測量，測得距離s1、s2、s3、s4的數據如表格所示。⑴小球沿斜面下滑的加速度大小為__________m/s2.⑵根據以上數據求出小球在位置A和位置E的速度分別為______m/s_______m/s.⑶能否根據以上數據求出斜面的傾角？簡要說明理由。（重力加速度g為已知）參考答案：四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，豎直光滑四分之三圓軌道BCD固定在水平面AB上，軌道圓心為O，半徑R=1m，軌道最低點與水平面相切于B點，C為軌道最高點，D點與圓心O等高．一質量的小物塊，從水平面上以速度豎直向上拋出，物塊從D點進入圓軌道，最終停在A點，物塊與水平面間的動摩擦因數=0．4，取．求：

（1）物塊運動到D點時的速度；（可以保留根式）

（2）物塊運動到C點時，對軌道的壓力大小；

（3）物塊從B點運動到A點所用的時間及A、B間的距離．參考答案：17.如圖所示．一輛質量M=3kg的小車A靜止在光滑的水平面上，將一輕質彈簧城壓越縮并鎖定，此時彈簧的彈性勢能為，質量m=1kg的光滑小球B緊挨輕彈簧右端靜止放置。解除輕彈簧的鎖定．小球B被彈出并脫離彈簧，求小球脫離彈簧時小車的速度大小。參考答案：18.如圖所示，在A點固定一正電荷，電荷量為