2021年广东省江门市沙坪中学高三物理期末试题含解析

2021年广东省江门市沙坪中学高三物理期末试题含解析 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. 如图所示，一倾角为45°的斜面固定于竖直墙上，为使一光滑匀质铁球静止，需加一水平力F，若力F过球心，下列说法中正确的是(　　) A．球一定受墙的弹力且水平向左 B．球可能受墙的弹力且水平向左 C．球一定受斜面的弹力且垂直斜面向上 D．球一定同时受到墙的弹力和斜面的弹力 参考答案： BC 2. 如图所示，某人身系弹性绳自高空P点自由下落，图中a点是弹性绳的原长位置，c点是人所能达到的最低点，b是人静止悬吊着时的平衡位置，不计空气阻力，则下列说法正确的是   A. 从P至c过程中重力的冲量大于弹性绳弹力的冲量   B. 从P至c过程中重力所做的功等于人克服弹力所做的功   C. 从P至b过程中人的速度不断增大   D. 从a至c过程加速度方向保持不变 参考答案： BC 3. 已知两个共点力的合力为50N，分力F1的方向与合力F的方向成30°角，分力F2的大小为30N。则 A．F1的大小是唯一的 B．F2的方向是唯一的  C．F2有两个可能的方向   D．F2可取任意方向 参考答案： C 4. 如图所示，在绝缘的斜面上方存在着沿水平向右的匀强电场，一带电金属块由静止开始沿斜面滑到底端，已知在金属块下滑的过程中动能增加了0.7J，金属块克服摩擦力做功0.3J，重力做功1.2J，则以下判断正确的是(   ) A．金属块带正电荷                   B．电场力做功0.2J C．金属块的机械能减少1.2J           D．金属块的电势能增加0.2J 参考答案： AD 5. 2013年第十二届全运会，重庆姑娘施廷懋闪耀赛场，轻松夺冠跳水女子全能赛。下图是她(可看作质点)在参加跳板跳水比赛时的v-t图像。t＝0是其向上起跳的瞬间。则（　　） A．t1时刻开始进入水面 B．t2时刻到达最高点 C．t3时刻已浮出水面 D．0～t2时间内，运动员一直处于失重状态 参考答案： D 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 如图所示，光滑圆弧轨道ABC在C点与水平面相切，所对圆心角小于5°，且，两小球P、Q分别从轨道上的A、B两点由静止释放，P、Q两球到达C点所用的时间分别为、，速率分别为、吨，则　　，　　。 　　　(填“>”、“<”或“=”) 参考答案： 7. 如图所示，质量均为0.1kg的带等量同种电荷的小球A、B，现被绝缘细线悬挂在O点，悬线长均为10cm．平衡时，OA悬线处于竖直方向，A球倚于绝缘墙上，而B球却偏离竖直方向60°，此时A球对B球的库仑力为　1　N．若由于漏电B球逐渐摆下，则悬挂A球的细绳拉力将　变大　（选填“变大”、“不变”或“变小”）． 参考答案： 考点： 库仑定律． 分析： 对B球受力分析，根据共点力平衡条件列式求解库仑力和细线的拉力；先对B球受力分析求解拉力；再对AB球整体受力分析，根据平衡条件列式求解细线对A球拉力的变化情况． 解答： 解：对B球受力分析，受重力、拉力和库仑力，如图所示： 结合几何关系可知图中的力三角形是等边三角形，故： 库仑力：F=mg=0.1×10=1N； 拉力：T=mg=0.1×10=1N 漏电后，先对B球分析，如图所示： 根据平衡条件，有： T=mg 再对AB球整体，有： T′=Tcosθ+mg 解得：T′=mg+mgcosθ θ变小，故T′变大； 故答案为：1，变大． 点评： 本题关键是灵活选择研究对象，根据共点力平衡条件并采用相似三角形法和正交分解法列式分析，不难． 13.如图，墙上有两个钉子a和b，它们的连线与水平方向的夹角为45°，两者的高度差为l 。一条不可伸长的轻质细绳一端固定于a点，另一端跨过光滑钉子b悬挂一质量为m1的重物。在绳上距a端l/2的c点有一固定绳圈。若绳圈上悬挂质量为m2的钩码，平衡后绳的ac段正好水平，则重物和钩码的质量比=________ 。 参考答案： 9. 某人站在高楼的平台边缘，以20m/s的初速度竖直向上抛出一石子，不考虑空气阻力，g取，则石子抛出后通过抛出点下方20m处所需的时间为________________s。 参考答案： 10. 一质量为m=3kg的小球静止在水平地面上，给小球加一竖直向上的恒力F使小球从地面向上做匀加速直线运动，经过时间1s后撤掉力F，再经过时间1s后小球刚好落回地面，取g=10m/s2，则所加的恒力F=       N，小球落回地面时的速度为       m/s. 参考答案：    40        ，     (或6.67)      11. 1宇宙中存在一些离其它恒星较远的、由质量相等的三颗星组成的三星系统（假设三颗星的质量均为m，引力常量为G），通常可忽略其它星体对它们的引力作用。已观测到稳定的三星系统存在两种基本的构成形式：第一种形式是三颗星位于同一直线上，两颗星围绕中央星在同一半径为R的圆轨道上运行，则两颗运动星体的运动周期为    ；第二种形式是三颗星位于等边三角形的三个顶点上，并沿外接于等边三角形的圆形轨道运行，周期与第一种形式相同，则三颗星之间的距离为            。 参考答案：    ；      12. 直角玻璃三棱镜的截面如图所示，一条光线从AB面入射，ab为其折射光线，ab与AB面的夹角α= 60°．已知这种玻璃的折射率n =，则： ①这条光线在AB面上的的入射角为         ； ②图中光线ab        （填“能”或“不能”）从AC面折射出去． 参考答案： ①45°(2分)  ②不能 13. 一定质量的理想气体处于标准状态下时体积为V0，分别经过如下两个不同的过程使体积都增大到2V0：①等温膨胀变为2V0，再等容升压使其恢复成一个标准大气压，总共吸收的热量为Q1，内能的变化为；②等压膨胀到2V0，吸收的热量为Q2，内能的变化为．则Q1      Q2，      。（填“大于”、“等于”、“小于”） 参考答案： 小于    等于  三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. 某同学要测量一节旧电池的电动势和内阻，实验器材仅有一个电流表、一个电阻箱、一个开关和导线若干，该同学按如图所示电路进行实验，测得的数据如下表所示． ①作R﹣1/I图象；利用测得的数据在坐标纸上画出适当的图象 ②；由图象可知，该电池的电动势E=　___V， ③利用该实验电路测出的电动势E测和内阻r测与真实值E真和r真相比，理论上E测　__E真， r测　___r真（选填“＞”、“＜”或“=”）． ④若电流表的内阻=0.8Ω，电源内阻较为准确的值r=　 　 参考答案： 6.0_   _=_   ＞_   1.2Ω 15. （6分）在“探索影响感应电动势大小的有关因素实验”中，装置如图所示：   ⑴请你说明如何用如图装置测出有关物理量？ ⑵实验过程中，某同学设计了用控制变量方法进行探索，填空完成下列步骤： ①让小车以      的速度靠近螺线管，得到在不同   内的感应电动势平均值E。（感应电动势平均值近似于最大值） ②实验中因磁铁相对螺线管变化的位置       ，各次实验螺线管中           都相同。 ③改用        匝数的线圈（线圈直径不变），使磁铁用相同速度靠近线圈。 ⑶数据分析及实验结果： ①重复上述步骤可得一组△t和E值，点击软件界面上E－1/△t，屏幕出现图所示图线。可见感应电动势E和1/△t成       比关系。 ②感应电动势E和匝数成       比关系。   参考答案： 答案：⑴小车上装有磁铁和挡光片，小车的挡光片经过光电门传感器时，DIS实验系统记录挡光时间△t，电压传感器记录下此段时间螺线管中感应电动势的平均值E。(2分)  ⑵①不同 △t ②相同   磁通量的变化量Δ∮ ③不同(3分) ⑶正  正(1分) 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 图示为半径R=m的半球形介质截面，O为圆心，相互平行的单色光a和b从不同位置进入介质．光线a在O点恰好发生全反射。光线b的入射角为α=15°．入射点为M，出射点为N．求：（光的速度c=3.0×108m/s） ①介质的折射率。 ②光线b从M传播到N的时间。（结果保留两位有效数字） 参考答案： 17. （12分）跳伞运动员从跳伞塔上跳下，当降落伞全部打开时，伞和运动员受的空气阻力大小与下落速度的平方成正比，即f=kv2，已知比例系数k＝20 N·s2/m2，运动员和伞的总质量m=72 kg，设跳伞塔足够高，且运动员跳离塔后即打开伞，取g=10 m/s2。求： （1）跳伞员的下落速度达到3 m/s时，其加速度多大? （2）跳伞员最后的下落速度多大? （3）若跳伞塔高200 m，则跳伞员从开始跳下到即将触地的过程中，阻力作了多少功? 参考答案： 解析：（1）由牛顿第二定律得   mg-kv2=ma，          a==7.5 m/s2        （4分）   （2）跳伞员先加速下落，速度增大，加速度减小。当a=0时速度最大。以后保持匀速运动，则当a=0时，mg=kv12   ∴v1==6 m/s            （4分）   （3）损失的机械能ΔE=mgH-mv12=142704 J     阻力做功Wf=-142704J   （4分） 18. （12分）一宇航员抵达一半径为R的星球表面后，为了测定该星球的质量M，做了如下实验：取一根细绳穿过光滑的细直管，细线一端栓一质量为m的砝码，另一端连接在一固定的测力计上，手握细直管抡动砝码，使它在竖直平面内做完整的圆周运动，停止抡动细直管，砝码可继续在同一竖直平面内做完整的圆周运动，如图所示，此时观察测力计得到当砝码运动到圆周的最低点和最高点位置时测力计的读数差为△F，已知引力常量为G。试根据题中所提供的条件和测量结果，求出该星球的质量M。 参考答案：     解析：砝码在最高点，绳的拉力和重力之和充当向心力    砝码在最低点，绳的拉力和重力之差充当向心力    砝码在竖直面内做圆周运动，以最低点所在的水平面为零势能面，根据机械能守恒定律：       依题意：T2-T1=△F     在星球表面附近，万有引力近似等于重力：     联立以上各式解得：