江苏省南京市晶桥中学2021年高三物理下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. 如图所示为一幅农耕图（牛拉犁耕地）。设犁自重为G，牛拉犁匀速前进时，犁所受的阻力恒为f，水平向后，绳索与水平面的夹角为，若不计人对犁的作用力，在牛匀速前进时绳索所受犁的拉力大小为（ ） A B C D参考答案：D2. 物体从高处自由下落，若选地面为参考平面，则下落时间为落地时间的一半时，物体所具有的速度和落地速度之比为A1：4 B C D1：1参考答案：B3. 下列选项中的各圆环大小相同，所带电荷量已在图中标出，且电荷均匀分布，各圆环间彼此绝缘。 坐标原点处电场强度最大的是参考答案：B4. 题8如图所示的虚线区域内，充满垂直于纸面向里的匀强磁场和竖直向下的匀强电场。一带电粒子a（不计重力）以一定的初速度由左边界的O点射入磁场、电场区域，恰好沿直线由区域右边界的O点（图中未标出）穿出。若撤去该区域内的磁场而保留电场不变，另一个同样的粒子b（不计重力）仍以相同初速度由O点射入，从区域右边界穿出，则粒子b （ ）A穿出位置一定在O点下方 B穿出位置一定在O点上方C运动时，在电场中的电势能一定减小 D在电场中运动时，动能一定减小参考答案：C5. 2016 年我国航天领域喜事连连，8 月 16 日全球首颗量子科学实验卫星“墨子”号发射成功，“墨子”号最终在距地面高度为 500 千米的圆形轨道上运行10 月 19 日，神舟十一号飞船与天宫二号空间站自动交会对接成功，并在距地面高度为 393 千米的圆形轨道上运行则以下说法正确的是（）A“墨子”号卫星的运行速度比天宫二号大B“墨子”号卫星的运行周期比天宫二号小C“墨子”号卫星的向心加速度比天宫二号小D“墨子”号卫星和天宫二号的运行速度都可能大于7.9 km/s参考答案：C【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用【分析】根据万有引力提供向心力=，解出周期和向心加速度与轨道半径的关系，根据轨道半径的大小进行讨论【解答】解：根据万有引力提供向心力，得：，=，A、由可知，半径比较大的“墨子号”运行线速度比天宫二号线速度小故A错误；B、由可知，“墨子号”轨道半径较大，周期较大，所以“墨子”号卫星的运行周期比天宫二号大，故B错误；C、由可知，“墨子号”轨道半径较大，向心加速度较小，“墨子号”运行向心加速度比天宫二号向心加速度小故C正确D、7.9km/s是最大的运行速度，“墨子”号卫星和天宫二号的运行速度都小于7.9 km/s，故D错误；故选：C二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 如图为某一简谐横波在某时刻的波形图，已知该机械波传播的速度为2m/s，此时质点a振动方向沿y轴正方向。则质点a的振动周期是 s，从此时刻开始质点b第一次到达波谷需要的时间是 s。参考答案：2 17. （1）用电磁打点计时器、水平木板（包括定滑轮）、小车等器材做“研究小车加速度与质量的关系”的实验。下图是某学生做该实验时小车即将释放之前的实验装置图，该图中有4处错误，请写出其中两处：_ _；_ _。（2）利用打点计时器和如图的其他器材可以开展多项实验探究，其主要步骤如下：a、按装置安装好器材并连好电路.b、接通电源，释放纸带，让重锤由静止开始自由下落.c、关闭电源，取出纸带, 更换纸带重复步骤b，打出几条纸带.d、选择一条符合实验要求的纸带，数据如图（相邻计数点的时间为T），进行数据处理:若是探究重力做功和物体动能变化的关系.需求出重锤运动到各计数点的瞬时速度，试表示在B点时重锤运动的瞬时速度VB= . 若是测量重力加速度g. 为减少实验的偶然误差，采用逐差法处理数据，则加速度大小可以表示为g = .如果求出的加速度值与当地重力加速度公认的值g有较大差距，说明实验过程存在较大的阻力，若要测出阻力的大小，则还需测量的物理量是 .（ g为已知量）参考答案：（1）（4分）（2）（6分）VB - （2分）g -（2分）重锤的质量m； 8. 如题12B-2图所示，两艘飞船A、B沿同一直线同向飞行，相对地面的速度均为v（v 接近光速c）。 地面上测得它们相距为L，则A测得两飞船间的距离_ （选填“大于”、“等于”或“小于”）L。 当B向A发出一光信号，A测得该信号的速度为_。参考答案：大于 c(或光速)A测得两飞船间的距离为静止长度，地面上测得两飞船间的距离为运动长度，静止长度大于运动长度L。 根据光速不变原理，A测得该信号的速度为c(或光速)。9. （分）据报道：我国一家厂商制作了一种特殊的手机，在电池电能耗尽时，摇晃手机，即可产生电能维持通话。摇晃手机的过程是将_能转化为电能；如果将该手机摇晃一次，相当于将100g的重物举高20cm，若每秒摇两次，则摇晃手机的平均功率为_W。（g=10m/s2）参考答案： 答案：机械（动）；0.4W （每空2分）10. 光传感元件可用来测量光屏上光强分布。分别用单缝板和双缝板做了两组实验，采集到下列两组图像，则甲图所示为 现象；乙图反映了 现象的光强分布。参考答案：单缝衍射 ; 双缝干涉11. 如图所示，放置在竖直平面内的圆轨道AB，O点为圆心，OA水平，OB竖直，半径为m。在O点沿OA抛出一小球，小球击中圆弧AB上的中点C，vt的反向延长线与OB的延长线相交于D点。已知重力加速度g=10m/s2。小球运动时间为_，OD长度h为_。参考答案：s，2m12. 如图所示，一半径为R的绝缘圆形轨道竖直放置，圆轨道最低点与一条水平轨道相连，轨道均光滑；轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，场强为E从水平轨道上A点由静止释放一质量为m的带正电小球，已知小球受电场力的大小等于小球重力大小的3/4倍为使小球刚好在圆轨道内做圆周运动，小球在轨道内的最小速率是；释放点距圆轨道最低点B的距离是参考答案：考点：带电粒子在匀强电场中的运动；向心力.分析：1、带电小球受到重力和电场力作用，重力和电场力都是恒力，故重力和电场力的合力也是恒力，所以在轨道上上升的运动过程中，动能减小，因为小球刚好在圆轨道内做圆周运动，故合力恰好提供向心力时是小球做圆周运动的临界状态，此时小球的速度最小，此时的“最高点”是等效最高点，不是相对于AB轨道的最高点2、A到B的过程运用动能定理，此过程只有电场力作用Eqs=m，化简可得A到B的距离s解答：解：带电小球运动到图中最高点时，重力、电场力的合力提供向心力时，速度最小，因为Eq=根据勾股定理合力为：=因为小球刚好在圆轨道内做圆周运动，故最高点合力提供向心力，即解得：（3）从B点到最高点，由动能定理得：mgR（1+cos）EqRsin= 从A到B，由动能定理得：Eqs= 代入数据解得：s=R故答案为：，点评：题要注意速度最小的位置的最高点不是相对于地面的最高点，而是合力指向圆心，恰好提供向心力的位置，这是解题的关键13. 如图甲是利用激光测转速的原理示意图，图中圆盘可绕固定轴转动，盘边缘侧面上有一小段涂有很薄的反光材料当盘转到某一位置时，接收器可以接收到反光涂层所反射的激光束，并将所收到的光信号转变成电信号，在示波器显示屏上显示出来(如图乙所示)(1)若图乙中示波器显示屏上横向的每大格(5小格)对应的时间为2.50103 s，则圆盘的转速为_r/s.(保留3位有效数字)(2)若测得圆盘直径为10.20 cm，则可求得圆盘侧面反光涂层的长度为_cm.(保留3位有效数字) 参考答案：三、 简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. 如图所示，一定质量理想气体经历AB的等压过程，BC的绝热过程（气体与外界无热量交换），其中BC过程中内能减少900J求ABC过程中气体对外界做的总功参考答案：W=1500J【详解】由题意可知，过程为等压膨胀，所以气体对外做功为： 过程：由热力学第一定律得： 则气体对外界做的总功为： 代入数据解得： 。15. （6分）如图所示，在水平光滑直导轨上，静止着三个质量均为的相同小球、，现让球以的速度向着球运动，、两球碰撞后黏合在一起，两球继续向右运动并跟球碰撞，球的最终速度.、两球跟球相碰前的共同速度多大？两次碰撞过程中一共损失了多少动能？参考答案：解析：A、B相碰满足动量守恒（1分） 得两球跟C球相碰前的速度v1=1m/s（1分） 两球与C碰撞同样满足动量守恒（1分） 得两球碰后的速度v2=0.5m/s，（1分） 两次碰撞损失的动能（2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16. 2014年7月24日，受台风“麦德姆”影响，安徽多地暴雨，严重影响了道路交通安全。某高速公路同一直线车道上同向匀速行驶的轿车和货车，其速度大小分别为，轿车在与货车距离s0=22m时才发现前方有货车，若此时轿车只是立即刹车，则轿车要经过s=160m才停下来。两车可视为质点。（1）若轿车刹车时货车以匀速行驶，通过计算分析两车是否会相撞？（2）若轿车在刹车的同时给货车发信号，货车司机经=2s收到信号兵立即以加速度大小=2.5m/s2匀速前进，通过计算分析两车会不会相撞？参考答案：(1) 两车会相撞 (2) 两车不会相撞解析： （1）轿车经过s=160m的过程，由12=2a1s得轿车刹车过程的加速度大小a1=5m/s2恰好不相撞时两车的速度相等即1a1t1=217. 如图所示，两金属板正对并水平放置，分别与平行金属导轨连接，、区域有垂直导轨所在平面的匀强磁场金属杆ab与导轨垂直且接触良好，并一直向右匀速运动某时刻ab进入区域，同时一带正电小球从O点沿板间中轴线水平射入两板间ab在区域运动时，小球匀速运动；ab从区域右边离开磁场时，小球恰好从金属板的边缘离开已知板间距为4d，导轨间距为L，、区域的磁感应强度大小相等、宽度均为d带电小球质量为m，电荷量为q，ab运动的速度为v0，重力加速度为g求：（1）磁感应强度的大小；（2）ab在区域运动时，小球的加速度大小；（3）要使小球恰好从金属板的边缘离开，ab运动的速度v0要满足什么条件参考答案：解：（1）ab在磁场区域运动时，产生的感应电动势大小为：=BLv0金属板间产生的场强大小为：ab在磁场区域运动时，带电小球匀速运动，有mg=qE