廣西壯族自治區(qū)桂林市興安縣溶江高級(jí)中學(xué)2021年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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.如圖所示，電荷量為Q1、Q2的兩個(gè)正電荷分別置于A點(diǎn)和B點(diǎn)，兩點(diǎn)相距L。在以L為直徑的光滑絕緣半圓環(huán)上，穿著一個(gè)帶電小球+q（視為點(diǎn)電荷），并在P點(diǎn)平衡。不計(jì)小球重力，那么PA與AB的夾角α與Q1、Q2的關(guān)系應(yīng)滿足（

）A．

B．

C．

D．參考答案：A2.（單選）如圖2光滑豎直墻壁和粗糙水平地面上分別靜止著A、B兩個(gè)可認(rèn)為是質(zhì)點(diǎn)的小球，兩小球質(zhì)量、電量均相同，現(xiàn)緩慢地把小球B稍向右移（兩小球電量不變），系統(tǒng)仍處于靜止?fàn)顟B(tài)，則下列說法正確的是（）A、B球受地面的摩擦力方向向左，大小增大B、兩小球之間的庫侖力是排斥力，大小減小C、B小球可能只受三個(gè)力作用D、小球A對(duì)墻壁的彈力減小參考答案：A3.一只“220V，40W”的白熾燈泡，在常溫下燈絲的電阻約120Ω，正常發(fā)光時(shí)電阻約為1200Ω。現(xiàn)用一多用電表（中值電阻為15Ω）測量，則（

）A．可測量正常發(fā)光時(shí)的電阻，選擇旋鈕置于×10檔B．可測量正常發(fā)光時(shí)的電阻，選擇旋鈕置于×100檔C．可測量常溫下的電阻，選擇旋鈕置于×10檔D．可測量常溫下的電阻，選擇旋鈕置于×100檔參考答案：C4.（單選）嫦娥一號(hào)、二號(hào)發(fā)射成功后，我國2013年12月2日成功發(fā)射嫦娥三號(hào)繞月衛(wèi)星，如圖所示，嫦娥一號(hào)的繞月圓周軌道距離月球表面的高度為150km，而嫦娥三號(hào)繞月圓周運(yùn)動(dòng)距月球表面的高度為100km。將月球看成球體，下列說法正確的是 A．嫦娥三號(hào)的運(yùn)行速率小于嫦娥一號(hào)的運(yùn)行速率 B．嫦娥三號(hào)繞月球運(yùn)行的周期比嫦娥一號(hào)大 C．嫦娥三號(hào)繞的向心加速度比嫦娥一號(hào)的向心加速度小 D．嫦娥三號(hào)的角速度大于嫦娥一號(hào)的角速度參考答案：答案：D：萬有引力提供向心力，具體，半徑小的嫦娥一號(hào)的加速度、線速度、角速度都大而周期小，故D正確。5.飛機(jī)在飛行時(shí)受到的空氣阻力與速率的平方成正比，若飛機(jī)以速率v勻速飛行時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為P，則當(dāng)飛機(jī)以速率n

v勻速飛行時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為(

)A.2nP

B.n3P

C.n2P

D.nP參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.一只木箱在水平地面上受到水平推力F作用，在5s內(nèi)F的變化和木箱速度的變化如圖中（a）、（b）所示，則木箱的質(zhì)量為_______________kg，木箱與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為_______________.（g=10m/s2）參考答案：25；0.27.某研究性學(xué)習(xí)小組對(duì)“不同類型的運(yùn)動(dòng)鞋底在相同平面上滑動(dòng)時(shí)摩擦力的大小”進(jìn)行了探究，如圖所示。他們先測出每只不同類型運(yùn)動(dòng)鞋的質(zhì)量，再往質(zhì)量小的鞋子里均勻擺放砝碼，使鞋子(連同鞋里砝碼)的質(zhì)量均相等。接著用彈簧測力計(jì)先后勻速拉動(dòng)不同類型的運(yùn)動(dòng)鞋，使它們沿水平桌面滑動(dòng)，讀取各次彈簧測力計(jì)的讀數(shù)。(1)探究中“使鞋子(連同鞋里砝碼)的質(zhì)量均相等”，這是采用了

研究方法。(2)測量時(shí)，沿水平方向勻速拉動(dòng)運(yùn)動(dòng)鞋，則此時(shí)運(yùn)動(dòng)鞋所受滑動(dòng)摩擦力與彈簧測力計(jì)拉力的大小

。這種測摩擦力的方法是

(選填“直接”或“間接”)測量法。參考答案：（1）控制變量法（2）相等，間接8.某同學(xué)將力傳感器固定在小車上，然后把繩的一端固定在傳感器拉鉤上，用來測量繩對(duì)小車的拉力，探究在小車及傳感器總質(zhì)量不變時(shí)加速度跟它們所受拉力的關(guān)系，根據(jù)所測數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中作出了如圖所示的a－F圖象．(1)本實(shí)驗(yàn)中是否需要砂和桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車和傳感器的總質(zhì)量________(填“是”或“否”)；(2)由圖象求出小車和傳感器的總質(zhì)量為________kg.（保留1位有效數(shù)字）參考答案：

否

，

1

kg

9.一小球在桌面上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)用高速攝影機(jī)在同一底片上多次曝光，記錄下小球運(yùn)動(dòng)過程中在每次曝光時(shí)的位置，并將小球的位置編號(hào)，得到的照片如圖所示．由于底片保管不當(dāng)，其中位置4處被污損．若已知攝影機(jī)連續(xù)兩次曝光的時(shí)間間隔均為1s，則利用該照片可求出：小球運(yùn)動(dòng)的加速度約為________m/s2.位置4對(duì)應(yīng)的速度為________m/s，能求出4的具體位置嗎？________.求解方法是：____________________(不要求計(jì)算，但要說明過程)．參考答案：3.0×10－2(2.8×10－2～3.1×10－2均可)9×10－2能利用(x５－x4)－(x4－x３)＝aT2可以求出位置4的具體位置(其他方法合理均可)

10.某同學(xué)在描繪平拋運(yùn)動(dòng)軌跡時(shí)，得到的部分軌跡曲線如圖所示。在曲線上取A、B、C三個(gè)點(diǎn)，測量得到A、B、C三點(diǎn)間豎直距離=10.20cm，=20.20cm，A、B、C三點(diǎn)間水平距離=12.40cm，g取10m／s2，則物體平拋運(yùn)動(dòng)的初速度大小為______m／s，軌跡上B點(diǎn)的瞬時(shí)速度大小為________m/s。（計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）參考答案：1.24m/s

1.96m/s據(jù)題意，由于物體做平拋運(yùn)動(dòng)，則有h2-h1=gt2，可以求出物體在AB、BC段的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t=0.1s，則物體做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為v0=x/t=1.24m/s；軌跡上B點(diǎn)的速度為vB=，vx=1.24m/s，vy=(h1+h2)/2t=1.52m/s，則B點(diǎn)的速度為：vB=1.96m/s。11.一質(zhì)量kg的物體在水平外力的作用下在水平面上運(yùn)動(dòng)，已知在t=0時(shí)物體處于直角坐標(biāo)系的坐標(biāo)原點(diǎn)且沿y方向的初速度為0，運(yùn)動(dòng)過程中物體的位置坐標(biāo)與時(shí)間的關(guān)系為，則物體在t=10s時(shí)速度大小為

m/s；t=10s時(shí)水平外力的大小為

N。參考答案：5；0.812.如圖所示,A、B兩物體相距S=5m時(shí)，A正以vA=4m/s的速度向右作勻速直線運(yùn)動(dòng)，而物體B此時(shí)速度vB=10m/s，隨即向右作勻減速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小a=2m/s2，由圖示位置開始計(jì)時(shí)，則A追上B需要的時(shí)間是________s，在追上之前，兩者之間的最大距離是________m。參考答案：答案：5

1413.1某同學(xué)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究小車動(dòng)能變化與合外力對(duì)它所做功的關(guān)系，圖中A為小車，連接在小車后面的紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器B的限位孔，它們均置于水平的一端帶有定滑輪的足夠長的木板上，C為彈簧測力計(jì)，不計(jì)繩與滑輪的摩擦．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先接通電源再松開小車，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列點(diǎn)．(1)該同學(xué)在一條比較理想的紙帶上，從點(diǎn)跡清楚的某點(diǎn)開始記為0點(diǎn)，順次選取5個(gè)點(diǎn)，分別測量這5個(gè)點(diǎn)到0之間的距離x，計(jì)算出它們與0點(diǎn)之間的速度平方差Δv2＝v2－v02，然后在背景方格紙中建立Δv2—x坐標(biāo)系，并根據(jù)上述數(shù)據(jù)進(jìn)行如圖所示的描點(diǎn)，若測出小車質(zhì)量為0.2kg。(1)請(qǐng)你畫出Δv2—x變化圖象，(2)結(jié)合圖象可求得小車所受合外力的大小為________N.(3)若該同學(xué)通過計(jì)算發(fā)現(xiàn)小車所受合外力小于測力計(jì)讀數(shù)，明顯超出實(shí)驗(yàn)誤差的正常范圍，你認(rèn)為主要原因是：(

)

A.實(shí)驗(yàn)前未平衡摩擦力

B.實(shí)驗(yàn)前未平衡摩擦力過大C.實(shí)驗(yàn)時(shí)所掛的鉤碼質(zhì)量太大

D.實(shí)驗(yàn)時(shí)所掛的鉤碼質(zhì)量太小參考答案：(1)畫圖（2分）

(2)0.25（2分）

(3)

AC三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.電池的內(nèi)阻很小，不便于直接測量．某探究小組的同學(xué)將一只2.5Ω的保護(hù)電阻R0與電池串聯(lián)后再用電流表和電壓表測電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)電路如圖1所示．①按電路原理圖把實(shí)物電路補(bǔ)畫完整；②實(shí)驗(yàn)中測定出了下列數(shù)據(jù)：I/A0U/V00.801.000.60請(qǐng)根據(jù)數(shù)據(jù)在圖2中坐標(biāo)圖上畫出I﹣U圖象．連線時(shí)，有一組數(shù)據(jù)是棄之不用的，原因是_____________________________③由I﹣U圖象得出電池的電動(dòng)勢(shì)為

，內(nèi)阻為

．參考答案：①實(shí)物電路圖連接如圖所示；②U﹣I圖象如圖所示，數(shù)據(jù)存在嚴(yán)重錯(cuò)誤③1.50V，0.50Ω【考點(diǎn)】測定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻．【分析】R0為保護(hù)電阻，同時(shí)可以起到增大內(nèi)阻的作用，使外電路中的電壓及電流變化明顯；由描點(diǎn)法得出U﹣I圖象，而圖象與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)為電動(dòng)勢(shì)；圖象的斜率表示電源的內(nèi)電阻．【解答】解：①對(duì)照電路圖連線即可，要注意電表的極性；實(shí)物圖連線如圖②根據(jù)描點(diǎn)法作出I﹣U圖象，有一組數(shù)據(jù)是棄之不用的，原因是數(shù)據(jù)存在嚴(yán)重錯(cuò)誤③U﹣I圖象的縱軸截距表示電源的電動(dòng)勢(shì)，故E=1.50V內(nèi)阻和定值電阻之和等于圖線的斜率，故r+R0==3.0Ω所以r=3﹣2.5=0.50Ω故答案為：①實(shí)物電路圖連接如圖所示；②U﹣I圖象如圖所示，數(shù)據(jù)存在嚴(yán)重錯(cuò)誤③1.50V，0.50Ω15.學(xué)校開展研究性學(xué)習(xí)，某同學(xué)為了探究桿子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的動(dòng)能表達(dá)式，設(shè)計(jì)了下圖所示的實(shí)驗(yàn)：質(zhì)量為m的均勻長直桿一端固定在轉(zhuǎn)軸O處，桿由水平位置靜止釋放，用置于圓弧上某位置的光電門測出另一端A經(jīng)過該位置時(shí)的瞬時(shí)速度vA，并記下該位置與轉(zhuǎn)軸O的高度差h．（1）該同學(xué)用20分度的游標(biāo)卡尺測得長直桿的橫截面的直徑如圖為

▲

mm．

組次12345h/m00.250.30vA（m/s）1.732.122.462.743.00

（2）調(diào)節(jié)光電門在圓弧上的位置，測得多組數(shù)據(jù)如表格所示．請(qǐng)選擇適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)處理方法，猜想并寫出vA與h的函數(shù)關(guān)系等式

▲.（3）當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭取10m/s2，不計(jì)一切摩擦，結(jié)合你找出的函數(shù)關(guān)系式，根據(jù)守恒規(guī)律寫出此桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)動(dòng)能的表達(dá)式EK

=

▲（請(qǐng)用數(shù)字、質(zhì)量m、速度vA表示）.（4）為了減小空氣阻力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，請(qǐng)?zhí)岢鲆粭l可行性措施

▲

.參考答案：（1）7.25mm

（2分）（2）vA2=30h

（2分）（3）

（2分）（4）選擇密度較大的直桿（或選擇直徑較小的直桿，或全答）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.（10分）在如圖所示的電路中，電源的電動(dòng)勢(shì)E=3.0V，內(nèi)阻r=1.0Ω；電阻R1=10Ω，R2=10Ω，R3=30Ω，R4=35Ω；電容器的電容C=100μF，電容器原來不帶電。求接通電鍵S后流過R4的總電量。參考答案：解析：由電阻的串并聯(lián)公式,得閉合電路的總電阻為R=+r由歐姆定律得，通過電源的電流

I=E/R

電源的端電壓U=E-Ir電阻R3兩端的電壓U′=R3U/(R2+R3)

通過R4的總電量就是電容器的電量Q=CU′由以上各式并帶入數(shù)據(jù)解得

Q=2.0×10—4C17.如圖所示，坐標(biāo)平面第1象限內(nèi)存在大小為、方向水平向左的勻強(qiáng)電場，在第II象限內(nèi)存在方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場。質(zhì)荷比的帶正電的粒子，以初速度從x軸上的A點(diǎn)垂直x軸射入電場，OA=0.2m，不計(jì)粒子的重力。(1)求粒子經(jīng)過y軸時(shí)的位置到原點(diǎn)O的距離：(2)若要使粒子不能進(jìn)入第三象限，求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的取值范圍(不考慮粒子第二次進(jìn)入電場后的運(yùn)動(dòng)情況)。參考答案：【知識(shí)點(diǎn)】帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動(dòng)；牛頓第二定律；向心力；帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動(dòng)．K3C2D4I3【答案解析】（1）0.4m（2）B≥(2＋2)×10－2T解析：(1)設(shè)粒子在電場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t，粒子經(jīng)過y軸時(shí)的位置與原點(diǎn)O的距離為y，則：sOA＝at2

a＝

E＝

y＝v0t

聯(lián)立解得a＝1.0×1015m/s2；t＝2.0×10－8s；y＝0.4m

(2)粒子經(jīng)過y軸時(shí)在電場方向的分速度為：vx＝at＝2×107m/s

粒子經(jīng)過y軸時(shí)的速度大小為：v＝＝2×107m/s

與y軸正方向的夾角為θ，θ＝arctan＝45°

要使粒子不進(jìn)入第三象限，如圖所示，此時(shí)粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為R，則：R＋R≤y

qvB＝m