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1、湖北省荆门市求实中学2020-2021学年高三物理上学期期末试卷含解析一、 选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分每小题只有一个选项符合题意1. 质子（p）和a粒子以相同的速率在同一匀强磁场中作匀速圆周运动，轨道半径分别为和R，周期分别为 和T，则下列选项正确的是 A RP：Ra=1：2? T p：Ta=1：2 ? B RP：Ra=1：1? T p：Ta=1：1 C RP：Ra=1：1? T p：Ta=1：2 D RP：Ra=1：2? T p：Ta=1：1 参考答案：答案：A解析：本题主要考查带电粒子在磁场中运动周期和轨道半径公式，它们分别为周期T=，半径R=以及原子的符号标志。根据以上
2、两方面的知识，马上可计算得正确结果，答案A选项。2. 如图，一平行板电容器连接在直流电源上，电容器的极板水平，两微粒a、b所带电荷量大小相等、符号相反，使它们分别静止于电容器的上、下极板附近，与极板距离相等。现同时释放a、b，它们由静止开始运动，在随后的某时刻t，a、b经过电容器两极板间下半区域的同一水平面，a、b间的相互作用和重力可忽略。下列说法正确的是A. a的质量比b的大B. 在t时刻，a的动能比b的大C. 在t时刻，a和b的电势能相等D. 在t时刻，a和b的动量大小相等参考答案：BD试题分析 本题考查电容器、带电微粒在电场中的运动、牛顿运动定律、电势能、动量定理及其相关的知识点。解析
3、根据题述可知，微粒a向下加速运动，微粒b向上加速运动，根据a、b经过电容器两极板间下半区域的同一水平面，可知a的加速度大小大于b的加速度大小，即aaab。对微粒a，由牛顿第二定律， qE=maaa，对微粒b，由牛顿第二定律，qE =mbab，联立解得： ，由此式可以得出a的质量比b小，选项A错误；在a、b两微粒运动过程中，a微粒所受合外力大于b微粒，a微粒的位移大于b微粒，根据动能定理，在t时刻，a的动能比b大，选项B正确；由于在t时刻两微粒经过同一水平面，电势相等，电荷量大小相等，符号相反，所以在t时刻，a和b的电势能不等，选项C错误；由于a微粒受到的电场力（合外力）等于b微粒受到的电场力（
4、合外力），根据动量定理，在t时刻，a微粒的动量等于b微粒，选项D正确。点睛 若此题考虑微粒的重力，你还能够得出a的质量比b小吗？在t时刻力微粒的动量还相等吗？在t时间内的运动过程中，微粒的电势能变化相同吗？ 3. 质量为m的物体在竖直向上的恒力F作用下减速上升了H，在这个过程中，下列说法中正确的有 （ ） A物体的重力势能增加了mgH B物体的动能减少了FHC物体的机械能增加了FH D物体重力势能的增加小于动能的减少参考答案：AC4. 如图所示，左侧为一个固定在水平桌面上的半径为R的半球形碗，碗口直径AB水平，O点为球心，碗的内表面及碗口光滑。右侧是一个足够长的固定光滑斜面。一根不可伸长的轻质
5、细绳跨过碗口及竖直固定的轻质光滑定滑轮，细绳两端分别系有可视为质点的小球m1和物块m2，且m1m2。开始时m1恰在A点，m2在斜面上且距离斜面顶端足够远，此时连接m1、m2的细绳与斜面平行且恰好伸直，C点是圆心O的正下方。当m1由静止释放开始运动，则下列说法中错误的是( )A. m2沿斜面上滑过程中，地面对斜面的支持力始终保持恒定B. 当m1运动到C点时，m1的速率是m2速率的倍C. 在m1从A点运动到C点的过程中，m1与m2组成的系统机械能守恒D. m1可能沿碗面上升到B点参考答案：D解：m2沿斜面上滑过程中，m2对斜面的压力是一定的，斜面的受力情况不变，由平衡条件可知地面对斜面的支持力始终
6、保持恒定。故A正确。设小球m1到达最低点C时m1、m2的速度大小分别为v1、v2，由运动的合成分解得：v1cos45=v2，则，故B正确。在m1从A点运动到C点的过程中，m1与m2组成的系统只有重力做功，系统的机械能守恒。故C正确。在m1从A点运动到C点的过程中，对m1、m2组成的系统由机械能守恒定律得：，结合，解得：v1；若m1运动到C点时绳断开，至少需要有的速度m1才能沿碗面上升到B点，现由于m1上升的过程中绳子对它做负功，所以m1不可能沿碗面上升到B点。故D错误。此题选择错误的选项，故选D。【点睛】解决本题的关键是要明确系统的机械能是守恒的，两球沿绳子方向的分速度大小相等，要注意对其中一
7、个球来说，机械能并不守恒。5. 有一长直螺线管通有正弦交流电，当电子沿螺线管轴线射入后，若不计电子重力，则电子的运动情况是A变速直线运动 B匀速直线运动C匀速圆周运动 D沿轴线振动参考答案：B二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 质量为100kg的小船静止在水面上，船两端有质量40kg的甲和质量60kg的乙，当甲、乙同时以3m/s的速率向左、向右跳入水中后，小船的速度大小为0.6m/s，方向是向左参考答案：考点：运动的合成和分解.专题：运动的合成和分解专题分析：根据动量守恒定律分析，甲乙船三者组成的系统动量守恒解答：解：甲乙船三者组成的系统动量守恒规定向左为正方向设小船的速度
8、大小为v，由动量守恒定律有：0=m甲v甲+m乙v乙+mv 0=403603+100v解得：v=0.6m/s速度v为正值，说明方向向左故答案为：0.6，向左点评：解决本题的关键熟练运用动量守恒定律，注意动量的失量性，与速度的正负是解题的关键7. 左图为一列简谐横波在t=20 秒时波形图，右图是x=200厘米处质点P的振动图线，那么该波的传播速度为_厘米/秒，传播方向为_。参考答案：100；负X方向8. 如图所示，两端封闭的均匀玻璃管竖直放置，管中间有一段水银柱将管中气体分成体积相等的两部分，管内气体的温度始终与环境温度相同。一段时间后，发现下面气体的体积比原来大了，则可以判断环境温度 了（填“升
9、高”或“降低”），下面气体压强的变化量 上面气体压强的变化量（填“大于”、“等于”或“小于”）。 参考答案：升高 ； 等于9. 某同学为了探究“恒力做功与物体动能变化的关系”，他设计了如下实验：他的操作步骤是：安装好实验装置如图。将质量为200g的小车拉到打点计时器附近，并按住小车。在质量为10g、30g、50g的三种钩码中，他挑选了一个质 量为50g的钩码挂在拉线P上。先接通打点计时器的电源，后释放小车，打出一条纸带。在多次重复实验得到的纸带中取出自认为满意的一条，经测量、计算，得到如下数据：（g=9.8m/s2）第一个点到第N个点的距离为40.00cm.打下第N点时小车的速度大小为1.20
10、m/s。该同学将钩码的重力当作小车所受的拉力，算出从打下第一点到打下第N点拉力对小车做的功为 J，小车动能的增量为 - J。（计算结果保留三位有效数字） 此次实验探究结果的误差很大，显然，在实验探究过程中忽视了某些产生误差的因素。请你根据该同学的实验装置和操作过程帮助他分析一下，造成较大误差的主要原因是： 。参考答案： 小车质量没有远大于钩码的质量；没有平衡摩擦力；10. 在用DIS研究小车加速度与外力的关系时，某实验小组先用如图（a）所示的实验装置，重物通过滑轮用细线拉小车，位移传感器（发射器）随小车一起沿倾斜轨道运动，位移传感器（接收器）固定在轨道一端实验中把重物的重力作为拉力F，改变重物
11、重力重复实验四次，列表记录四组数据a/ms-22.012.984.026.00F/N1.002.003.005.00（1）在坐标纸上作出小车加速度a和拉力F的关系图线；（2）从所得图线分析该实验小组在操作过程中的不当之处是：_ _；（3）如果实验时，在小车和重物之间接一个不计质量的微型力传感器用来测量拉力F，如图(b)所示从理论上分析，该实验图线的斜率将_（填“变大”，“变小”，“不变”）参考答案：（1）图略 （2）倾角过大 （3）变大23、如图所示，长L的轻直杆两端分别固定小球A和B，A、B都可以看作质点，它们的质量分别为2m和m。A球靠在光滑的竖直墙面上，B球放置在光滑水平地面上，杆与竖直
12、墙面的夹角为37o。现将AB球由静止释放，A、B滑至杆与竖直墙面的夹角为53o时，vA：vB_，A球运动的速度大小为_。参考答案： 4：3，（或0.559）12. 如图所示，在场强为E、方向竖直向下的匀强电场中，有两个质量均为m的带电小球，电荷量分别为2q和q，两小球用长为L的绝缘细线相连，另用绝缘细线系住带正电的小球悬挂于O点而处于平衡状态，重力加速度为g，则细线对悬点O的作用力等于_.参考答案：以两个小球组成的整体为研究对象，分析受力如图：重力2mg、电场力，方向竖直向下，细线的拉力T，由平衡条件得： 13. 如图所示，一轻绳两端各系重物A和B，挂在汽车顶部的定滑轮上，绳的质量及滑轮摩擦均
13、不计，mAmB ，A静止在汽车底板上，轻绳呈竖直方向。当汽车在水平公路上匀速行驶时，A对汽车底板的压力为_，汽车以加速度a 向右匀加速运动时，A仍在原来的位置相对车底静止，此时A对车底的压力为_。参考答案：三、 简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. 质量分别为m和3m的A、B两个小球以相同的速率v沿同一直线相向运动，碰后B球停止不动，试求A球碰后的速度，并判断它们之间发生的是弹性碰撞还是非弹性碰撞（说明理由）参考答案：弹性碰撞取B球碰前的速度方向为正方向，设A球碰后的速度为v，由动量守恒定律有解得，方向与B球碰前的速度方向相同由于，故碰撞前后的总动能相等，则此碰撞是弹性碰撞15
14、. 声波在空气中的传播速度为340m/s，在钢铁中的传播速度为4900m/s。一平直桥由钢铁制成，某同学用锤子敲击一铁桥的一端而发出声音，分别经空气和桥传到另一端的时间之差为1.00s。桥的长度为_m，若该波在空气中的波长为，则它在钢铁中波长为的_倍。参考答案： (1). 365 (2). 试题分析：可以假设桥的长度，分别算出运动时间，结合题中的1s求桥长，在不同介质中传播时波的频率不会变化。点睛：本题考查了波的传播的问题，知道不同介质中波的传播速度不同，当传播是的频率不会发生变化。四、计算题：本题共3小题，共计47分16. 中国首艘航母“瓦良格”号即将投入使用，航母服役将成为“中国军队全面推进军事现代化进程的重大转折点”。为了减少战斗机起飞时在甲板上加速的时间和距离，现代航母大多采用了蒸汽弹射技术一架总质量M=5.0x103kg的战机如果采用滑行加速(只依靠自身动力系统加速)，要达到vo=60ms的起飞速度，甲板水平跑道的长度至少为120m。采用蒸汽弹射技术，战机在自身动力和持续的蒸汽动力共同作用下只要水平加速60m就能达
