山西省呂梁市孝義財(cái)貿(mào)職業(yè)高級(jí)中學(xué)2021年高三物理上學(xué)期期末試卷含解析

山西省呂梁市孝義財(cái)貿(mào)職業(yè)高級(jí)中學(xué)2021年高三物理上學(xué)期期末試卷含解析一、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.（單選）如圖，豎直平面內(nèi)有一半徑為1.6m、長(zhǎng)為10cm的圓弧軌道，小球置于圓弧端點(diǎn)并從靜止釋放，取g=10m/s2，小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)所需的最短時(shí)間為（）A．0.2πsB．0.4πsC．0.8πsD．πs參考答案：考點(diǎn)：?jiǎn)螖[周期公式．分析：由題，由于圓弧兩端點(diǎn)距最低點(diǎn)高度差H遠(yuǎn)小于圓弧的半徑，小球在圓弧上的運(yùn)動(dòng)等效成單擺運(yùn)動(dòng)，小環(huán)運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)所需的最短時(shí)間為周期．周期為T=2π，R是圓弧的半徑．解答：解：將小球的運(yùn)動(dòng)等效成單擺運(yùn)動(dòng)，則小環(huán)運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)所需的最短時(shí)間為周期，即最低時(shí)間為：t=T=×2π=×2π=0.2πs．故A正確，故選：A點(diǎn)評(píng)：本題的解題關(guān)鍵是將小環(huán)的運(yùn)動(dòng)等效成單擺運(yùn)動(dòng)，即可根據(jù)單擺的周期公式和機(jī)械能守恒等知識(shí)求解．2.（單選）一列簡(jiǎn)諧橫波以10m/s的速度沿x軸正方向傳播，t=0時(shí)刻這列波的波形如圖1所示。則圖中a質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象為參考答案：D3.如圖所示，N為鎢板，M為金屬網(wǎng)，它們分別與電池的兩極相連，各電池的電動(dòng)勢(shì)和極性分別在圖中標(biāo)出，已知金屬鎢的逸出功為4.5eV?，F(xiàn)分別用不同能量的光子照射鎢板（各光子的能量已在圖中標(biāo)出），那么下列圖中，光電子可能達(dá)到金屬網(wǎng)的是參考答案：BD4.(單選題)從水平勻速飛行的直升機(jī)上向外自由釋放一個(gè)物體，不計(jì)空氣阻力，在物體下落過程中，下列說法正確的是

（

）A．從飛機(jī)上看，物體靜止B．從飛機(jī)上看，物體做自由落體運(yùn)動(dòng)C．從地面上看，物體靜止D．從地面上看，物體做自由落體運(yùn)動(dòng)參考答案：B5.（單選）牛頓這位科學(xué)巨人對(duì)物理學(xué)的發(fā)展做出了突出貢獻(xiàn)。下列有關(guān)牛頓的表述中正確的是

A.牛頓用扭秤裝置測(cè)定了萬有引力常量

B．牛頓通過斜面實(shí)驗(yàn)得出白由落體運(yùn)動(dòng)位移與時(shí)間的平方成正比

C．牛頓認(rèn)為站在足夠高的山頂上無論以多大的水平速度拋出物體，物體都會(huì)落回地面

D．牛頓的“月——地檢驗(yàn)”表明地面物體所受地球的引力、月球所受地球的引力，與行星所受太陽的引力服從相同規(guī)律參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.(4分)某實(shí)驗(yàn)小組利用數(shù)字實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)探究彈簧振子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，裝置如圖所示，水平光滑導(dǎo)軌上的滑塊與輕彈簧組成彈簧振子，滑塊上固定有傳感器的發(fā)射器。把彈簧拉長(zhǎng)5cm后由靜止釋放，滑塊開始振動(dòng)。他們分析位移—時(shí)間圖象后發(fā)現(xiàn)，滑塊的運(yùn)動(dòng)是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，滑塊從最右端運(yùn)動(dòng)到最左端所用時(shí)間為1s，則彈簧振子的振動(dòng)頻率為

Hz；以釋放的瞬時(shí)為初始時(shí)刻、向右為正方向，則滑塊運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為x=

cm。

參考答案：0.5（1分）；5cosπt（3分）7.如圖所示，光滑圓弧軌道ABC在C點(diǎn)與水平面相切，所對(duì)圓心角小于5°，且，兩小球P、Q分別從軌道上的A、B兩點(diǎn)由靜止釋放，P、Q兩球到達(dá)C點(diǎn)所用的時(shí)間分別為、，速率分別為、噸，則，。(填“>”、“<”或“=”)參考答案：8.如圖所示，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形區(qū)域abcd內(nèi)存在著勻強(qiáng)電場(chǎng)，一個(gè)質(zhì)量為m、電量為q、初速度為v0的帶電粒子從a點(diǎn)沿ab方向進(jìn)入電場(chǎng)，不計(jì)重力。若粒子恰好從c點(diǎn)離開電場(chǎng)，則電場(chǎng)強(qiáng)度E＝______________；粒子離開電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能為______________。參考答案：，mv029.某同學(xué)想設(shè)計(jì)一個(gè)調(diào)光電路，現(xiàn)在已有下列器材：一只標(biāo)有“6V，3W”的燈泡L，一只標(biāo)有“12Ω，1A”的滑動(dòng)變阻器，一電源電動(dòng)勢(shì)為12V，電源內(nèi)阻不計(jì)，開關(guān)一只，導(dǎo)線若干．要想使調(diào)光電路的開關(guān)閉合后，改變滑動(dòng)變阻器的滑片P的位置，可使燈泡由正常發(fā)光到逐漸變暗，直至熄滅．

（1）為了滿足實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的要求還需要_________________________（填寫實(shí)驗(yàn)器材），理由_____________________________________________

_______________________________________________

_______________________________________________

___________________________________________

（2）請(qǐng)?jiān)谟疫叺姆娇騼?nèi)畫出符合設(shè)計(jì)要求的電路圖．參考答案：（1）一個(gè)分壓電阻R0；

若僅用現(xiàn)有器材設(shè)計(jì)電路其電路圖如圖所示，通過計(jì)算可知，當(dāng)滑動(dòng)觸片P使燈泡正確發(fā)光時(shí)，滑動(dòng)電阻器左邊部分電阻為R1=7.42Ω，通過部分的電流將大于1A，所以滑動(dòng)變阻器將破壞，因此不能滿足燈泡正常發(fā)光的情況．

（2）電路圖如圖所示．10.如圖所示，水平輕桿CB長(zhǎng)1m，輕桿與墻通過轉(zhuǎn)軸O連接．現(xiàn)在離B點(diǎn)20cm處D點(diǎn)掛一重50N的物體，則繩AB中的拉力為[番茄花園22]

_______N；O對(duì)C的作用力的方向沿________________（填“水平”、“斜向上”、“斜向下”）

參考答案：11.為了測(cè)量?jī)蓚€(gè)質(zhì)量不等的沙袋的質(zhì)量，某實(shí)驗(yàn)小組在實(shí)驗(yàn)室找到了下列器材：輕質(zhì)定滑輪(質(zhì)量和摩擦可忽略)、砝碼一套、細(xì)線、米尺、秒表，由于沒有找到直接測(cè)量工具，他們決定根據(jù)已學(xué)過的物理學(xué)知識(shí)，改變實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行測(cè)量，通過選擇合適的變量得到線性關(guān)系，再根據(jù)圖線的斜率和截距求出沙袋的質(zhì)量，于是他們進(jìn)行了下列操作：①實(shí)驗(yàn)裝置如圖，設(shè)兩邊沙袋的質(zhì)量分別為m1、m2；②砝碼的總質(zhì)量為△m＝0.5kg，實(shí)驗(yàn)小組先從△m中取出質(zhì)量為m′的砝碼放在m1沙袋中，剩余砝碼都放在m2沙袋中，發(fā)現(xiàn)m1下降m2上升；③用米尺測(cè)出沙袋運(yùn)動(dòng)的距離h，用秒表測(cè)出沙袋的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t，則可知沙袋的加速度大小為a＝

；④改變m′，測(cè)量加速度a，得多組(m′，a)數(shù)據(jù)，作出“a—m′”圖線；⑤該小組成員得到圖線的斜率為k＝4m/kg·s2，截距為b＝2，請(qǐng)你算出沙袋的質(zhì)量m1=_________kg，m2=________kg。（其中g(shù)取10m/s2)參考答案：

3kg

1.5kg12.某同學(xué)在做研究彈簧的形變與外力的關(guān)系實(shí)驗(yàn)時(shí)，將一輕彈簧豎直懸掛讓其自然下垂，測(cè)出其自然長(zhǎng)度；然后在其下部施加外力F，測(cè)出彈簧的總長(zhǎng)度L，改變外力F的大小，測(cè)出幾組數(shù)據(jù)，作出外力F與彈簧總長(zhǎng)度L的關(guān)系圖線如圖所示（實(shí)驗(yàn)過程是在彈簧的彈性限度內(nèi)進(jìn)行的）．由圖可知該彈簧的自然長(zhǎng)度為____cm；該彈簧的勁度系數(shù)為____N／m．參考答案：10

5013.（1）接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源和讓紙帶開始運(yùn)動(dòng)，這兩個(gè)操作間的順序關(guān)系是

（填字母序號(hào)）A、先接通電源，后讓紙帶運(yùn)動(dòng)B、現(xiàn)讓紙帶運(yùn)動(dòng)，再接通電源C、讓紙帶運(yùn)動(dòng)的同時(shí)接通電源D、現(xiàn)讓紙帶運(yùn)動(dòng)或先接通電源都可以（2）在研究某物體運(yùn)動(dòng)規(guī)律時(shí)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下如圖所示的一條紙帶，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電頻率為50HZ，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)打點(diǎn)未畫出，由紙帶上的數(shù)據(jù)可知，打B點(diǎn)時(shí)物體的速度v=

，物體運(yùn)動(dòng)的加速度a=

（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）參考答案：（1）A；（2）0.16m/s，0.30m/s2．【考點(diǎn)】探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律．【分析】理解實(shí)驗(yàn)過程應(yīng)當(dāng)先接通電源，在釋放紙帶．如果先釋放紙帶后接通電源，有可能會(huì)出現(xiàn)小車已經(jīng)拖動(dòng)紙帶運(yùn)動(dòng)一段距離，電源才被接通，那么紙帶上只有很小的一段能打上點(diǎn)，大部分紙帶沒有打上點(diǎn)，紙帶的利用率太低；紙帶實(shí)驗(yàn)中，若紙帶勻變速直線運(yùn)動(dòng)，測(cè)得紙帶上的點(diǎn)間距，利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論，可計(jì)算出打出某點(diǎn)時(shí)紙帶運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度和加速度．【解答】解：（1）如果先釋放紙帶后接通電源，有可能會(huì)出現(xiàn)小車已經(jīng)拖動(dòng)紙帶運(yùn)動(dòng)一段距離，電源才被接通，那么紙帶上只有很小的一段能打上點(diǎn)，大部分紙帶沒有打上點(diǎn)，紙帶的利用率太低；所以應(yīng)當(dāng)先接通電源，后讓紙帶運(yùn)動(dòng)，故選：A．（2）相鄰兩記數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出，所以相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為0.1s打E點(diǎn)時(shí)物體的速度vB==≈0.16m/s采用逐差法求解加速度根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得：△x=at2，a===0.30m/s2故答案為：（1）A；（2）0.16m/s，0.30m/s2．三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.圖所示摩托車做騰躍特技表演，沿曲面沖上高0.8m頂部水平高臺(tái)，接著以4m/s水平速度離開平臺(tái)，落至地面時(shí)，恰能無碰撞地沿圓弧切線從A點(diǎn)切入光滑豎直圓弧軌道,并沿軌道下滑.A、B為圓弧兩端點(diǎn),其連線水平.已知圓弧半徑為2m，人和車的總質(zhì)量為200kg，特技表演的全過程中，空氣阻力不計(jì).(計(jì)算中取g=10m/s2.求:(1)從平臺(tái)飛出到A點(diǎn)，人和車運(yùn)動(dòng)的水平距離s.(2)從平臺(tái)飛出到達(dá)A點(diǎn)時(shí)速度大小及圓弧對(duì)應(yīng)圓心角θ.(3)若已知人和車運(yùn)動(dòng)到圓弧軌道最低點(diǎn)O速度為6m/s,求此時(shí)人和車對(duì)軌道的壓力.參考答案：(1)1.6m

(2)m/s，90°

(3)5600N【詳解】(1)車做的是平拋運(yùn)動(dòng)，很據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可得：豎直方向上：水平方向上：可得：.(2)摩托車落至A點(diǎn)時(shí)其豎直方向的分速度：到達(dá)A點(diǎn)時(shí)速度：設(shè)摩托車落地時(shí)速度方向與水平方向的夾角為，則：即，所以：(3)對(duì)摩托車受力分析可以知道，摩托車受到的指向圓心方向的合力作為圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，所以有：

當(dāng)時(shí)，計(jì)算得出.由牛頓第三定律可以知道人和車在最低點(diǎn)O時(shí)對(duì)軌道的壓力為5600

N.答：(1)從平臺(tái)飛出到A點(diǎn)，人和車運(yùn)動(dòng)的水平距離.(2)從平臺(tái)飛出到達(dá)A點(diǎn)時(shí)速度，圓弧對(duì)應(yīng)圓心角.(3)當(dāng)最低點(diǎn)O速度為6m/s，人和車對(duì)軌道的壓力5600

N.15.如圖所示，質(zhì)量均為m=1kg的A、B兩物體通過勁度系數(shù)為k=100N/m的輕質(zhì)彈簧拴接在一起，物體A處于靜止?fàn)顟B(tài)。在A的正上方h高處有一質(zhì)量為的小球C，由靜止釋放，當(dāng)C與A發(fā)生彈性碰撞后立刻取走小球C，h至少多大，碰后物體B有可能被拉離地面？參考答案：h≥0.45m設(shè)C與A碰前C的速度為v0，C與A碰后C的速度為v1，A的速度為v2，開始時(shí)彈簧的壓縮量為H。對(duì)C機(jī)械能守恒：

C與A彈性碰撞：對(duì)C與A組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒：

動(dòng)能不變：

解得：

開始時(shí)彈簧的壓縮量為：

碰后物體B被拉離地面有彈簧伸長(zhǎng)量為：

則A將上升2H，彈簧彈性勢(shì)能不變，機(jī)械能守恒：

聯(lián)立以上各式代入數(shù)據(jù)得：

四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.一物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，通過一段位移所用時(shí)間為，緊接著通過下一段位移所用時(shí)間為，求物體運(yùn)動(dòng)的加速度大小。

參考答案：：物體通過第一段位移的中間時(shí)刻的速度為

（2分）物體通過第二段位移的中間時(shí)刻的速度為

（2分）兩段位移的中間時(shí)刻的時(shí)間差為（1分）根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有

（2分）聯(lián)立解得

（1分）說明：沒有物理情景的敘述，隨意堆放公式而又不能得到正確結(jié)果的，表達(dá)式不給分。17.一水池水深H=3m，現(xiàn)從水面上方h=1.8m高處由靜止釋放一個(gè)硬質(zhì)小球，測(cè)得小球從釋放到落至水池底部用時(shí)t=1.1s．已知小球直徑遠(yuǎn)小于水池深度，不計(jì)空氣及水的阻力，進(jìn)入水池過程中浮力變化不計(jì)，取g=10m/s2，求：（1）小球在水中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間和加速度；（2）從水面上方多高處由靜止釋放小球，才能使小球從釋放到落至池底所用時(shí)間最短．參考答案：解：（1）水面上①解得s

設(shè)水中做勻變速運(yùn)動(dòng)的加速度為a，時(shí)間為，則s②③解得a=0，即水中做勻速直線運(yùn)動(dòng)（2）設(shè)釋放點(diǎn)距水面x，則總時(shí)間④當(dāng)時(shí)，即=1.5m

答：（1）小球在水中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間0.6s和加速度為0；（2）從水面上方1.5m處由靜止釋放小球，才能使小球從釋放到落至池底所用時(shí)間最短【考點(diǎn)】牛頓第二定律；勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系．【分析】（1）通過空中自由落體的時(shí)間，求出在水中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，根據(jù)落水的速度、在水中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間、位移，求出在水中運(yùn)動(dòng)的加速度，即可分析小球在水中的運(yùn)動(dòng)情況．（2）列出下落總時(shí)間與水面上方高度的關(guān)系式，通過數(shù)學(xué)方法求極小值．18.（06年全國(guó)卷Ⅰ）（16分）天空有近似等高的濃云層。為了測(cè)量云層的高度，在水平地面上與觀測(cè)者的距離為d=3.0km處進(jìn)行一次爆炸，觀測(cè)者聽到由空氣直接傳來的爆炸聲和由云層反射來的爆炸聲時(shí)間上相差Δt=6.0s。