2021年浙江省湖州市東林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.如圖所示，質量均為1kg的兩個小物體A、B放在水平地面上相距9m，它們與水平地面的動摩擦因數(shù)均為m＝0.2，現(xiàn)使它們分別以初速度vA＝6m/s和vB＝2m/s同時相向運動，重力加速度g取10m/s2。則它們（

）（A）經約0.92s相遇

（B）經約1.38s相遇（C）經2s相遇

（D）不可能相遇參考答案：C2.（單選）如圖所示，固定斜面上的物體A受到平行于斜面向下的力作用。若力F大小不變，將力F在豎直平面內由沿斜面向下緩慢的轉到沿斜面向上（轉動范圍如圖中虛線所示）。在F轉動過程中，物體始終保持靜止。在此過程中物體與斜面間的：(

)A．彈力可能先增大后減小

B．摩擦力一定先減小后增大C．彈力一定先減小后增大D．摩擦力一定一直減小參考答案：C3.(單選)小娟、小明兩人共提一桶水勻速前行，如圖所示，已知兩人手臂上的拉力大小相等且為F，兩人手臂間的夾角為θ，水和水桶的總重力為G，則下列說法中正確的是()．D．θ越大時F越小參考答案：C4.（多選）如圖甲所示，在升降機的頂部安裝了一個能夠顯示彈簧拉力的傳感器，傳感器下方掛上一輕質彈簧，彈簧下端掛一質量為m的小球，若升降機在運行過程中突然停止，并以此時為零時刻，在后面一段時間內傳感器顯示彈簧彈力F隨時間t變化的圖象如圖所示，g為重力加速度，則

（

）

A．升降機停止前在向上運動B．0～t1時間小球處于失重狀態(tài)，t1～t2時間小球處于超重狀態(tài)C．t1～t3時間小球向下運動，動能先增大后減小D．t3～t4時間彈簧彈性勢能變化量大于小球動能變化量參考答案：【知識點】牛頓第二定律；超重和失重；動能和勢能的相互轉化．C2C3【答案解析】ACD解析：A、由圖象看出，t=0時刻，彈簧的彈力為mg，升降機停止后彈簧的拉力變小，合力向下，升降機可能向下加速，也可能向上減速；若向下加速，彈力減小，加速度增大，根據對稱性可知，最低點的拉力就大于2mg，由圖知不可能，故升降機停止前在向上運動．故A正確．B、0～t1時間拉力小于重力，小球處于失重狀態(tài)，t1～t2時間拉力也小于重力，小球也處于失重狀態(tài)．故B錯誤．C、t1時刻彈簧處于原長狀態(tài)，t1～t3時間小球向上運動，t3時刻小球到達最高點，彈簧處于伸長狀態(tài)，拉力小于重力，小球所受的合力方向向下，與速度方向相反，速率減小，動能減小．故C正確．D、t3～t4時間，小球向下運動，重力做正功，彈簧勢能減小，動能增大，根據系統(tǒng)機械能守恒得知，彈簧彈性勢能變化量小于小球動能變化量．故D正確．故選ACD

【思路點撥】由圖象看出，升降機停止后彈簧的拉力變小，小球向上運動，說明升降機停止前在向上運動．根據拉力與重力的大小關系確定小球處于失重狀態(tài)還是超重狀態(tài)．拉力小于重力，小球處于失重狀態(tài)；拉力大于重力，小球處于超重狀態(tài)．t1～t3時間小球向上運動，t3時刻小球到達最高點，彈簧處于伸長狀態(tài)，速率減小，動能減小．t3～t4時間，小球重力做功為零根據系統(tǒng)機械能守恒分析彈簧彈性勢能變化量與小球動能變化量的關系．本題要根據圖象分析小球的運動狀態(tài)，根據拉力與重力的大小關系確定小球處于失重狀態(tài)還是超重狀態(tài)．根據系統(tǒng)機械能守恒分析能量如何變化．5.升降機的頂板上有一個螺絲脫落后落到它的地板上，當升降機分別處于加速上升、勻速上升，勻速下降和加速下降（加速上升、加速下降時加速度大小均為a且這四種情況下，螺絲從脫落到落到地板上的時間分別為t1、t2、t3和t4，比較這四種情況下的落地時間（

）

A．t1＜t2＜t3＜t4

B．t1＜t2＝t3＜t4

C．t1＞t2＝t3＞t4

D．t1＞t2＞t3＞t4參考答案：

答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.．已知地球自轉周期為T，地球半徑為R，引力常量為G，地球同步衛(wèi)星離地面的高度約為地球半徑的6倍，則地球同步衛(wèi)星的速度大小為____________；地球的質量為___________。參考答案：，7.某同學在探究摩擦力的實驗中采用了如圖所示的操作，將一個長方體木塊放在水平桌面上，然后用一個力傳感器對木塊施加一個水平拉力F，并用另外一個傳感器對木塊的運動狀態(tài)進行監(jiān)測，表1是其記錄的實驗數(shù)據．木塊的重力為10.00N，重力加速度g=9.80m/s2,根據表格中的數(shù)據回答下列問題（答案保留3位有效數(shù)字）：（1）木塊與桌面間的動摩擦因數(shù)

；（2）實驗次數(shù)5中監(jiān)測到的加速度

m/s2．

實驗次數(shù)運動狀態(tài)拉力F/N1靜止3.622靜止4.003勻速4.014勻加速5.015勻加速5.49

參考答案：(1)0.401

(2)1.458.（4分）我國科學家經過艱苦努力，率先建成了世界上第一個全超導托克馬克試驗裝置并調試成功。這種裝置被稱為“人造太陽”，它能夠承受上億攝氏度高溫且能夠控制等離子態(tài)的核子發(fā)生聚變并穩(wěn)定持續(xù)的輸出能量，就像太陽一樣為人類提供無限清潔能源。在該裝置內發(fā)生的核反應方程是，其中粒子X的符號是

。已知的質量是m1，的質量是m2，的質量是m3，X的質量是m4，光速是c，則發(fā)生一次上述聚變反應所釋放的核能表達式為

。參考答案：或者n或者中子（2分）（2分）9.“探究動能定理”的實驗裝置如圖甲所示，水平桌面上一小車在兩條橡皮筋作用下，由靜止狀態(tài)被彈出，橡皮筋對小車做的功記為W0。當用4條、6條、8條……完全相同的橡皮筋并在一起進行第2次、第3次、第4次……實驗時，橡皮筋對小車做的功記為2W0、3W0、4W0……，每次實驗中由靜止彈出的小車獲得的最大速度可由打點計時器所打的紙帶測出。（1）關于該實驗，下列說法正確的是

。A．打點計時器可以用直流電源供電，電壓為4~6VB．實驗中使用的若干根橡皮筋的原長可以不相等C．每次實驗中應使小車從同一位置由靜止彈出D．利用每次測出的小車最大速度vm和橡皮筋做的功W，依次做出W-vm、W-vm2、W-vm3、W2-vm、W3-vm……的圖象，直到找出合力做功與物體速度變化的關系。（2）圖乙給出了某次在正確操作情況下打出的紙帶，從中截取了測量物體最大速度所用的一段紙帶，測得O點到A、B、C、D、E各點的距離分別為OA=5.65cm，OB=7.12cm，OC=8.78cm，OD=10.40cm，OE=11.91cm，已知相鄰兩點打點時間間隔為0.02s，則小車獲得的最大速度vm=

m/s。參考答案：①CD②0.8310.如圖所示，一輛長L=2m,高h=0.8m,質量為M=12kg的平頂車，車頂面光滑，在牽引力為零時，仍在向前運動，設車運動時受到的阻力與它對地面的壓力成正比，且比例系數(shù)μ=0.3。當車速為v0=7m／s時，把一個質量為m=1kg的物塊（視為質點）輕輕放在車頂?shù)那岸?，并開始計時。那么，經過t=

s物塊離開平頂車；物塊落地時，落地點距車前端的距離為s=

m。參考答案：0.31;4.1611.用圖甲所示的裝置利用打點計時器進行探究動能定理的實驗，實驗時測得小車的質量為，木板的傾角為。實驗過程中，選出一條比較清晰的紙帶，用直尺測得各點與A點間的距離如圖乙所示：AB=；AC=；AD=；AE=。已知打點計時器打點的周期為T，重力加速度為g，小車與斜面間摩擦可忽略不計。那么打D點時小車的瞬時速度為

；取紙帶上的BD段進行研究，合外力做的功為

，小車動能的改變量為

。參考答案：12.（單選）某人欲估算飛機著陸時的速度，他假設飛機停止運動前在平直跑道上做勻減速直線運動，飛機在跑道上滑行的距離為s，從著陸到停下來所用的時間為t，則飛機著陸時的速度為

A．

B．

C．

D．到之間的某個值參考答案：B13.在用油膜法測定分子直徑的實驗中，若已知該種油的摩爾質量為M，密度為ρ，油滴質量為m，油滴在液面上擴展后的最大面積為S（以上各量均為國際單位），那么油分子直徑d＝___________，油滴所含分子數(shù)N＝_______。v參考答案：m/(ρ·S)，NA三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（多選）如圖甲所示，把紙帶固定在質量為50g的鉤碼上，讓紙帶穿過打點計時器，接通電源，松帶，讓鉤碼自由下落，計時器在紙帶上打下一系列的點，得到如圖乙所示的紙帶．用刻度尺測量起始點O到各點的距離，并知道交流電源的頻率是50Hz，根據上述數(shù)據，在此實驗中可以做到(

)A．測出當?shù)刂亓铀俣鹊臏蚀_值B．計算在紙帶中打下D點時鉤碼的動能C．計算鉤碼下落過程中受到的合外力D．較準確地驗證機械能守恒定律參考答案：考點：用打點計時器測速度，驗證機械能守恒定律，測定勻變速直線運動的加速度分析：紙帶實驗中，若紙帶勻變速直線運動，測得紙帶上的點間距，利用勻變速直線運動的推論，可計算出打出某點時紙帶運動的瞬時速度和加速度．根據瞬時速度可以求出動能．根據加速度可以求出合力．

解答：根據勻變速直線運動推論得：△x=at2，根據提供的數(shù)據可以求得鉤碼下落的加速度，運用牛頓第二定律可以求出所受的合力．

A、鉤碼在下落的過程中受重力和阻力，因為阻力未知，所以無法測出當?shù)刂亓铀俣鹊木_值．故A錯誤．

B、紙帶勻變速直線運動，測得紙帶上的點間距，利用勻變速直線運動的推論，可計算出打出某點時紙帶運動的瞬時速度，因為鉤碼質量已知，那么可以計算出計時器在紙帶上打D點時鉤碼的動能．故B正確．

C、根據提供的數(shù)據可以求得鉤碼下落的加速度，運用牛頓第二定律可以求出所受的合力．故C正確．

研究O點到D點，可以計算出重力勢能減小量△Ep=mgh，也可以計算出動能的增加量△EK=EkD-0，然后去比較動能的增加量和重力勢能減小量的大小關系，如果相等則可以說明鉤碼下落機械能守恒定律．故D正確．故選BCD．點評：清楚打點計時器打出來的紙帶能夠直接測量的物理量和間接測量的物理量．運用物理規(guī)律可以通過測得的物理量求出其它的物理量．15.伏安法可以測純電阻，也可以測非純電阻電學元件的輸入電壓和電流，從而求出其輸入功率．用如圖1所示的電路可以測定一個額定電壓為6V、額定功率為3W的直流電動機的電功率．（1）圖1的實物連接圖就是測直流電動機的輸入功率的實物連接圖，請根據實物連接圖在圖2的虛線框內畫出實驗電路圖；（直流電動機的符號用表示）（2）實驗中保持電動機兩端電壓U恒為6V，重物每次上升時選取勻速上升階段，測量其上升的高度h和時間t，h每次均為1.5m，所測物理量及測量結果部分數(shù)值（空缺表格部分的數(shù)據隱去）如表所示．實驗次數(shù)123456電動機的電流（I/A）

0.40.6

2.52.5所提重物的重力（Mg/N）0.82.04.06.06.57.0重物上升時間（t/s）1.4

2.6電機不轉電機不轉從實驗數(shù)據中，可以根據某些數(shù)據計算出電動機線圈的內阻，其阻值為Ω．（3）電動機效率η等于輸出的機械功率與輸入的電功率的比值，請推導出電動機效率η的表達式為η=（用題目中的符號表示）；現(xiàn)在用前4次實驗數(shù)據（包括空缺表格部分隱去的數(shù)據）做出Mg/I﹣t的圖象，如圖3所示，請由圖象給出的數(shù)據求出電動機的平均效率%．（結果保留三位有效數(shù)字）參考答案：（1）如圖；（2）2.4；（3），74.0考點： 描繪小電珠的伏安特性曲線．專題： 實驗題；恒定電流專題．分析： （1）對照實物圖，從而得出原理圖；（2）電動機的輸出功率是機械功率，由圖知，重物靜止，電動機沒有功率輸出，此時電動機電路中純電阻電路，根據歐姆定律求解線圈的內阻（3）電動機效率η等于有用功與總功的比值，有用功為克服物體重力做的功，電動機的電功是總功．解答： 解：（1）由實物圖可知該電路采用了分壓接法，原理圖如圖；（2）在第5次實驗中，由圖看出，重物處于靜止狀態(tài)，則電動機的輸出功率為0．根據歐姆定律得：電動機線圈的電阻為：R==Ω=2.4Ω（3）電動機消耗的電能為：W=UIt；輸出的機械能為：Mgh；電動機效率η的表達式為η=×100%，前4次實驗中電動機工作效率的平均值為：=（）代入解得：=74.0%故答案為：（1）如圖；（2）2.4；（3），74.0點評： 題中分析實物圖是應培養(yǎng)的基本功．要掌握電動機效率η的意義．當電動機不轉動時，其電路是純電阻電路，歐姆定律仍成立．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，三角形區(qū)域磁場的三個頂點在直角坐標系內的坐標分別為（0，2cm），（-2cm，0），（2cm，0），磁感應強度，大量比荷不計重力的正離子，從點以v=2m/s相同的速率沿不同方向垂直磁場射入該磁場區(qū)域。。求：（1）離子運動的半徑（2）從邊離開磁場的離子，離開磁場時距點最近的位置坐標。（3）從磁場區(qū)域射出的離子中，在磁場中運動的最長時間。ks5u參考答案：（1）由qvB=m得，R=，代入數(shù)據可解得：R=2cm(3分)（2）設從ac邊離開磁場的離子距c最近的點的坐標為M（x，y），則x=Rsin30°=cm

(2分)

y=R－Rcos30°=（2－3）cm

(2分)離c最近的點的坐標為M[cm，（2－3）cm]

(1分)（3）從a點離開磁場的離子在磁場中運動時間最長，其軌跡所對的圓心角為600（2分）

（2分）17.如圖所示為車站使用的水平傳送帶的模型，傳送帶長L＝8m，以速度v＝4m/s沿順時針方向勻速轉動，現(xiàn)有一個質量為m＝10kg的旅行包以速度v0＝10m/s的初速度水平地滑上水平傳送帶．已知旅行包與皮帶間的動摩擦因數(shù)為μ＝0.6，則旅行包從傳送帶的A端到B端所需要的時間是多少？（g＝10m/s2,且可將旅行包視為質點．）參考答案：設旅行包在傳送帶上做勻加速運動的時間為t1，即經過t1時間，旅行包的速度達到v＝4m/s，由牛頓第二定律，有：μmg=ma

代入數(shù)據可得：a＝6m/s2

t1＝