山西省大同市口泉第三中學(xué)2021年高三物理上學(xué)期期末試題含解析

山西省大同市口泉第三中學(xué)2021年高三物理上學(xué)期期末試題含解析一、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.（多選）如圖所示為畫(huà)在同一個(gè)坐標(biāo)系內(nèi)的兩個(gè)電源的端壓與電流的U﹣I圖線．兩個(gè)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻分別為E1、E2和r1、r2，當(dāng)外電路接入相同的電阻R時(shí)，其端壓、電流和電源消耗的總功率分別為U1、U2，I1、I2和P1、P2，下列說(shuō)法正確的是（）A．E1＞E2、r1＜r2B．適當(dāng)選擇R，可使U1=U2且I1=I2C．適當(dāng)選擇R，可使P1=P2D．適當(dāng)選擇R，可使參考答案：【考點(diǎn)】：閉合電路的歐姆定律．【專題】：恒定電流專題．【分析】：研究電源外特性曲線與坐標(biāo)軸交點(diǎn)的物理意義，可判斷E1＞E2，r1＞r2，：解：A、由閉合電路歐姆定律U=E﹣Ir，得當(dāng)I=0時(shí)，U=E；U﹣I圖線斜率的絕對(duì)值表示r；則可判斷出E1＞E2，r1＞r2，故A錯(cuò)誤；B、作出R的U﹣I圖象，斜率表示電阻，如果其通過(guò)題目圖中的兩條線的交點(diǎn)，則U1=U2且I1=I2；故B正確；故B正確；C、電源消耗的總功率P=EI，要滿足P1=P2，由于E1＞E2，必須滿足I1＜I2，如圖所示：故對(duì)于某些E、r，適當(dāng)選擇R，可能有P1=P2；而對(duì)于某些E、r，不管如何選擇R，都不可能有P1=P2；故C錯(cuò)誤；D、電源消耗的總功率P=EI，故；圖象的橫截距表示短路電流，圖象1的短路電流小，只要電流大即可，如圖所示：故D正確；故選：BD．【點(diǎn)評(píng)】：物理圖線關(guān)鍵在于圖線的物理意義，能根據(jù)閉合電路歐姆定律求解電路問(wèn)題，難度適中．2.2011年11月9日，中國(guó)首個(gè)火星探測(cè)器“螢火一號(hào)”搭載俄羅斯“福布斯-土壤”探測(cè)器發(fā)射升空，遺憾的是，探測(cè)器進(jìn)入地球軌道后沒(méi)能按計(jì)劃實(shí)施變軌，明年1月份探測(cè)器可能墜落地球。原計(jì)劃“福布斯-土壤”探測(cè)器是從火星的衛(wèi)星“火衛(wèi)一”上采集土壤樣本后返回地球?；鹦l(wèi)一位于火星赤道正上方，軌道半徑9450km，周期2.75×104s。若其軌道視為圓軌道，引力常量為G，由以上信息可以確定（

）A．火衛(wèi)一的質(zhì)量

B．火星的質(zhì)量C．火衛(wèi)一的繞行速度D．火衛(wèi)一的向心加速度參考答案：．BCD解析：萬(wàn)有引力定律和牛頓第二定律得，，“火衛(wèi)一”的軌道半徑r和運(yùn)行周期T均為已知量，故火星的質(zhì)量可以確定，B選項(xiàng)正確；再由可知，火衛(wèi)一的繞行速度v可以確定，C選項(xiàng)正確；由可知，火衛(wèi)一的向心加速度可以確定，D選項(xiàng)正確；由于各等式兩邊均有火衛(wèi)一的質(zhì)量m，故火衛(wèi)一的質(zhì)量不能確定。3.（多選）如圖所示，絕緣彈簧的下端固定在光滑斜面底端，彈簧與斜面平行，帶電小球Q（可視為質(zhì)點(diǎn)）固定在絕緣斜面上的M點(diǎn)，且在通過(guò)彈簧中心的直線ab上．現(xiàn)將與Q大小相同，帶電性也相同的小球P，從直線ab上的N點(diǎn)由靜止釋放，若兩小球可視為點(diǎn)電荷．在小球P與彈簧接觸到速度變?yōu)榱愕倪^(guò)程中，下列說(shuō)法中正確的是A．小球P的速度一定先增大后減小B．小球P的機(jī)械能一定在減少C．小球P速度最大時(shí)所受彈簧彈力和庫(kù)侖力的合力為零D．小球P與彈簧系統(tǒng)的機(jī)械能一定增加參考答案：AD4.如圖，質(zhì)量為60g的銅棒長(zhǎng)為d=20cm，棒的兩端用長(zhǎng)為L(zhǎng)=30cm的細(xì)軟銅線水平懸掛在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.5T、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)棒中通過(guò)恒定電流I后，銅棒向上擺動(dòng)，最大偏角θ=60°，g取10m/s2，則銅棒中電流I和銅棒在擺動(dòng)過(guò)程中的最大速率v分別為：銅棒中電流I=2A．

(B)銅棒中電流I=．

(C)最大速率v≈1m/s．

(D)最大速率v≈2m/s．

參考答案：BC5.(單選題)如圖所示，物塊M在靜止的足夠長(zhǎng)的傳送帶上以速度v勻速下滑時(shí)，傳送帶突然啟動(dòng)，方向如圖中箭頭所示，若傳送帶的速度大小也為v，則傳送啟動(dòng)后

A．M靜止在傳送帶上

B．M下滑的速度不變

C．M先向下減速運(yùn)動(dòng)，后向上加速，最后與傳送帶一起向上運(yùn)動(dòng)

D．M可能沿斜面向上運(yùn)動(dòng)參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.（4分）遠(yuǎn)古時(shí)代，取火是一件困難的事，火一般產(chǎn)生于雷擊或磷的自燃。隨著人類文明的進(jìn)步，出現(xiàn)了“鉆木取火”等方法?！般@木取火”是通過(guò)

方式改變物體的內(nèi)能，把

轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)能。參考答案：做功，機(jī)械能解析：做功可以增加物體的內(nèi)能7.在“觀察水波的干涉”實(shí)驗(yàn)中得到如圖所示的干涉圖樣．O1、O2為波源，實(shí)線表示波峰，虛線為P位置與波源連線，且O1P=O2P．（1）P點(diǎn)是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)（選填“加強(qiáng)”或“減弱”）．（2）（單選題）若有一小紙片被輕放在P點(diǎn)浮于水面上，則此后紙片運(yùn)動(dòng)情況是D（A）一定沿箭頭A方向運(yùn)動(dòng)

（B）一定沿箭頭B方向運(yùn)動(dòng)（C）一定沿箭頭C方向運(yùn)動(dòng)

（D）在P點(diǎn)處隨水面上下運(yùn)動(dòng)．參考答案：解：（1）據(jù)圖可知，兩列波的波長(zhǎng)相同，所以兩列波的頻率相同，由于且O1P=O2P，所以路程差為半個(gè)波長(zhǎng)的整數(shù)倍，所以該點(diǎn)P為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)．（2）據(jù)波傳播的特點(diǎn)，各質(zhì)點(diǎn)并不隨波遷移，而是在平衡位置附近做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，所以小紙片在P點(diǎn)隨水面上下運(yùn)動(dòng)，故ABC錯(cuò)誤，D正確．故答案為：（1）加強(qiáng)；（2）D．8.如圖為懸掛街燈的支架示意圖，橫梁BE質(zhì)量為6kg，重心在其中點(diǎn)。直角桿ADC重力不計(jì)，兩端用鉸鏈連接。已知BE=3m，BC=2m，∠ACB=30°，橫梁E處懸掛燈的質(zhì)量為2kg，則直角桿對(duì)橫梁的力矩為_(kāi)______N·m，直角桿對(duì)橫梁的作用力大小為_(kāi)______N。（重力加速度g=l0m/s2）參考答案：150

150

9.做平拋運(yùn)動(dòng)的物體可以分解成水平方向上的

運(yùn)動(dòng)和豎直方向上的

運(yùn)動(dòng)．物體在水平方向上的速度為

，豎直方向上的速度為

．參考答案：勻速直線，自由落體，v0，gt．【考點(diǎn)】平拋運(yùn)動(dòng)．【分析】根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)水平方向和豎直方向上的受力情況判斷物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，再由分速度公式求解．【解答】解：平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向上不受力，有初速度，根據(jù)牛頓第一定律知，物體在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)．豎直方向上，物體僅受重力，初速度為零，所以豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)．物體在水平方向上的速度為vx=v0，豎直方向上的速度為vy=gt故答案為：勻速直線，自由落體，v0，gt．10.如圖所示是探究氣體的壓強(qiáng)與溫度關(guān)系的DIS實(shí)驗(yàn)裝置圖。（1）在圖中①為_(kāi)___________傳感器；②為_(kāi)_________傳感器。（2）（單選題）與初狀態(tài)相比，試管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)變化量Δp與溫度變化量Δt之間的關(guān)系是圖（

）參考答案：（1）（1分）

壓強(qiáng)

（1分）

溫度

（2）（3分）（

B

）11.某同學(xué)用如圖甲所示的裝置做“探究加速度與物體受力的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)（1）該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室找到了一個(gè)小正方體木塊，用實(shí)驗(yàn)桌上的一把游標(biāo)卡尺測(cè)出正方體木塊的邊長(zhǎng)，如圖乙所示，則正方體木塊的邊長(zhǎng)為

（2）接著用這個(gè)小正方體木塊把小車(chē)軌道的一端墊高，通過(guò)速度傳感器發(fā)現(xiàn)小車(chē)剛好做勻速直線運(yùn)動(dòng)．設(shè)小車(chē)的質(zhì)量為，正方體木塊的邊長(zhǎng)為，并用刻度尺量出圖中AB的距離為，，重力加速度為，則小車(chē)向下滑動(dòng)時(shí)受到的摩擦力為

（結(jié)果用字母表示，很小時(shí)）（3）然后用細(xì)線通過(guò)定滑輪掛上重物讓小車(chē)勻加速下滑，不斷改變重物的質(zhì)量，測(cè)出對(duì)應(yīng)的加速度，則下列圖象中能正確反映小車(chē)加速度與所掛重物質(zhì)量的關(guān)系的是

參考答案：（1）3.150

（2）

（3）C12.如圖甲所示，在一端封閉，長(zhǎng)約1m的玻璃管內(nèi)注滿清水，水中放一個(gè)蠟燭做的蠟塊，將玻璃管的開(kāi)口端用膠塞塞緊，然后將這個(gè)玻璃管倒置，在蠟塊沿玻璃管上升的同時(shí)，將玻璃管水平向右移動(dòng)，假設(shè)從某時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí)，蠟塊在玻璃管內(nèi)任意1s內(nèi)上升的距離都是10cm，玻璃管向右勻加速平移，從出發(fā)點(diǎn)開(kāi)始在第1s內(nèi)、第2秒內(nèi)、第3秒內(nèi)、第4秒內(nèi)通過(guò)的水平位移依次是2.5cm．7.5cm．12.5cm．17.5cm，圖乙中y表示蠟塊豎直方向的位移，x表示蠟塊隨玻璃管通過(guò)的水平位移，t=0時(shí)蠟塊位于坐標(biāo)原點(diǎn)，（1）請(qǐng)?jiān)趫D乙中畫(huà)出蠟塊4s內(nèi)的軌跡；（2）玻璃管向右平移的加速度a=

m/s2；（3）t=2s時(shí)蠟塊的速度v2=

m/s（保留到小數(shù)點(diǎn)后兩位）參考答案：解：（1）依據(jù)運(yùn)動(dòng)的合成法則，則蠟塊4s內(nèi)的軌跡，如下圖所示：（2）蠟塊在水平方向做勻加速運(yùn)動(dòng)，每相鄰1秒位移差值△x=7.5﹣2.5=12.5﹣7.5=17.5﹣12.5=5（cm）△x=at2則加速度a==5×10﹣2m/s2（3）豎直方向上的分速度vy==0.1m/s水平分速度vx=at=0.1m/s根據(jù)平行四邊形定則得，v==m/s=0.14m/s故答案為：（1）如圖所示；（2）5×10﹣2；（3）0.14．13.如圖所示，一單匝閉合線框在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)．在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，線框中的最大磁通量為фm，最大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為Em，則線框在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度大小為．參考答案：Em/фm【考點(diǎn)】交流發(fā)電機(jī)及其產(chǎn)生正弦式電流的原理．【分析】根據(jù)最大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為Em=BSω和最大磁通量фm=BS間的關(guān)系，很容易求出角速度．【解答】解：最大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為Em=BSω

最大磁通量фm=BS所以Em=фmω所以ω=Em/фm三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.在“利用單擺測(cè)重力加速度”實(shí)驗(yàn)中，由單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期公式得到。只要測(cè)量出多組單擺擺長(zhǎng)l和運(yùn)動(dòng)周期T，作出T2-l圖象，就可求出當(dāng)?shù)刂亓铀俣龋碚撋蟃2-l圖象是一條過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)直線。某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中，用一個(gè)直徑為d的帶孔實(shí)心鋼球作為擺球，多次改變懸點(diǎn)到擺球頂部的距離l0，分別測(cè)出擺球做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期T后，作出T2-l圖象，如圖所示．①在某次實(shí)驗(yàn)中，用秒表測(cè)出n次全振動(dòng)的時(shí)間為如圖所示，則秒表的讀數(shù)為_(kāi)_____________s.②造成圖象不過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的原因可能是（

）A．將l0記為擺長(zhǎng)l；

B．?dāng)[球的振幅過(guò)小C．將（lo+d）計(jì)為擺長(zhǎng)l

D．?dāng)[球質(zhì)量過(guò)大③由圖像求出重力加速度g=________m/s2（?。﹨⒖即鸢福孩?5.2（2分）②A（2分）

③9.87（2分）15.某同學(xué)用游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器分別測(cè)量一薄的金屬圓片的直徑和厚度。讀出圖中的示數(shù)。該游標(biāo)卡尺示數(shù)為cm。參考答案：1.240四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖甲所示，光滑水平面上有A、B兩物塊，已知A物塊的質(zhì)量mA=1kg．初始時(shí)刻B靜止，A以一定的初速度向右運(yùn)動(dòng)，之后與B發(fā)生碰撞并一起運(yùn)動(dòng)，它們的位移-時(shí)間圖象如圖乙所示（規(guī)定向右為位移的正方向），則物體B的質(zhì)量為多少？參考答案：根據(jù)公式

由圖可知，撞前

（1分）撞后

（1分）則由

（1分）解得：17.在豎直平面內(nèi)有一個(gè)光滑的圓弧軌道，其半徑R=0.2m，一質(zhì)量m=0.1kg的小滑塊從軌道的最高點(diǎn)由靜止釋放，到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)以一定的水平速度離開(kāi)軌道，落地點(diǎn)距軌道最低點(diǎn)的水平距離x=0.8m．空氣阻力不計(jì)，g取10m/s2，求：（1）小滑塊離開(kāi)軌道時(shí)的速度大小；（2）小滑塊運(yùn)動(dòng)到軌道最低點(diǎn)時(shí)，對(duì)軌道的壓力大??；（3）軌道的最低點(diǎn)距地面高度h．參考答案：解：（1）設(shè)初速度為v，則根據(jù)機(jī)械能守恒有：mgR=代入數(shù)據(jù)解得：v=2m/s（2）小滑塊到達(dá)軌道最低點(diǎn)時(shí)，受重力和軌道對(duì)它的彈力為N，根據(jù)牛頓第二定律有：代入數(shù)據(jù)解得：N=3N

根據(jù)牛頓第三定律，對(duì)軌道的壓力大小N′=3N

（3）小滑塊離開(kāi)軌道后做平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向：x=vt豎直方向：代入數(shù)據(jù)得：h=0.8m答：（1）小滑塊離開(kāi)軌道時(shí)的速度大小是2m/s；（2）小滑塊運(yùn)動(dòng)到軌道最低點(diǎn)時(shí)，對(duì)軌道的壓力大小是3N；（3）軌道的最低點(diǎn)距地面高度是0.8m．【考點(diǎn)】機(jī)械能守恒定律；平拋運(yùn)動(dòng)．【分析】（1）在滑塊從軌道的最高點(diǎn)到最低點(diǎn)的過(guò)程中，根據(jù)機(jī)械能守恒定律即可求解；（2）小滑塊到達(dá)軌道最低點(diǎn)時(shí)，受重力和軌道對(duì)它的彈力，根據(jù)牛頓第二定律即可求得彈力；（3）小滑塊離開(kāi)軌道后做平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的基本公式即可求解．18.1如圖甲所示，某同學(xué)用輕繩通過(guò)定滑輪提升一個(gè)重物，運(yùn)用傳感器(未在圖中畫(huà)出)測(cè)得此過(guò)程中不同時(shí)刻被提升重物的速度v與對(duì)輕繩的拉力F，并描繪出v－圖象．假設(shè)某次實(shí)驗(yàn)所得的圖象如圖乙所示，其中線段AB與縱軸平行，它反映了被提升重物在第一個(gè)時(shí)間段內(nèi)v和的關(guān)系；線段BC的延長(zhǎng)線過(guò)原點(diǎn)，它反映了被提升重物在第二個(gè)時(shí)間段內(nèi)v和的關(guān)系；第三個(gè)時(shí)間段內(nèi)拉力F和速度v均為C點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的大小保持不變，因此圖像上沒(méi)有反映．實(shí)驗(yàn)中還測(cè)得重物由靜止開(kāi)始經(jīng)過(guò)t＝1.2s，速度增加到vC＝3.0m/s，此后物體做勻速運(yùn)動(dòng)．取重力加速度g＝10m/s2，繩重及一切摩擦力和阻力均忽略不計(jì)．在提升重物的過(guò)程中，求出第一個(gè)時(shí)間段內(nèi)物體上升的加速度大小和第二階段拉力的瞬時(shí)功率(2)求被提升重物在第一個(gè)時(shí)間段內(nèi)和第二個(gè)時(shí)間段內(nèi)通過(guò)的總路程．參考答案：(1)由v－圖象可知，第一個(gè)時(shí)間段內(nèi)重物所受拉力F1＝6.0N設(shè)加速度大小為a，根據(jù)牛頓第二定律有F1－mg＝