山西省大同市李家莊中學2021年高三物理期末試題含解析

山西省大同市李家莊中學2021年高三物理期末試題含解析一、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.下列圖像均能正確皮映物體在直線上的運動，則在t=2s內(nèi)物體位移最大的是（

）參考答案：B2.（2015?湖北模擬）如圖所示，有一正方體空間ABCDEFGH，則下面說法正確的是（）A．若只在A點放置一正點電荷，則電勢差UBC＜UHGB．若只在A點放置一正點電荷，則B、H兩點的電場強度大小相等C．若只在A、E兩點處放置等量異種點電荷，則C、G兩點的電勢相等D．若只在A、E兩點處放置等量異種點電荷，則D、F兩點的電場強度大小相等參考答案：D：【考點】：電勢差與電場強度的關(guān)系；電場強度．【專題】：電場力與電勢的性質(zhì)專題．【分析】：本題重點考查了勻強電場的理解：在勻強電場中平行且相等的線段之間電勢差相等．同時注意電場線和等勢線是垂直的解：A、B、若A點放置一正點電荷，由圖中的幾何關(guān)系可知，BC之間的電場強度要大于HG之間的電場強度，結(jié)合它們與A之間的夾角關(guān)系可得電勢差UBC＞UHG，故A錯誤；B、若A點放置一正點電荷，由于B與H到A的距離不相等，使用B、H兩點的電場強度大小不相等．故B錯誤；C、C、若在A、E兩點處放置等量異種點電荷，則AE連線的垂直平分平面是等勢面，等勢面兩側(cè)的點，一定具有不同的電勢，使用C、G兩點的電勢一定不相等．故C錯誤；D、若在A、E兩點處放置等量異種點電荷，等量異種點電荷的電場具有對稱性，即上下對稱，左右對稱，D與H上下對稱，所以電場強度大小相等；H與F相對于E點一定位于同一個等勢面上，所以H與F兩點的電勢相等，則D、F兩點的電場強度大小相等．故D正確．故選：D3.如圖所示,豎直面內(nèi)固定有一個半徑為R的光滑圓弧軌道，其端點B在圓心O的正上方,另一個端點A與圓心O在同一水平面上.一個小球(視為質(zhì)點)從A點正上方某一高度處自由下落.為使小球從A點進入圓弧軌道后從B點飛出，恰好又從A點進入圓弧軌道且不與A點處發(fā)生碰撞，小球開始下落時的位置到B點的高度差h應該是

A．R/4

B．R/2

C．5R/4

D．無論h是多大都不可能出現(xiàn)題中所述情景參考答案：D4.（多選題）如圖所示，水平轉(zhuǎn)臺上有一個質(zhì)量為m的物塊，用長為l的輕質(zhì)細繩將物塊連接在轉(zhuǎn)軸上，細繩與豎直轉(zhuǎn)軸的夾角θ為，此時繩繃直但無張力，物塊與轉(zhuǎn)臺間動摩擦因數(shù)為μ=，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，物塊隨轉(zhuǎn)臺由靜止開始緩慢加速轉(zhuǎn)動，角速度為ω，加速度為g，則（）A．當ω=時，物塊與轉(zhuǎn)臺間的摩擦力為零B．當ω=時，細線中張力為零C．當ω=時，細線的張力為D．當ω=時，細繩的拉力大小為參考答案：BD解：A、當轉(zhuǎn)臺的角速度比較小時，物塊只受重力、支持力和摩擦力，當細繩恰好要產(chǎn)生拉力時：，解得：，隨速度的增大，細繩上的拉力增大，當物塊恰好要離開轉(zhuǎn)臺時，物塊受到重力和細繩的拉力的作用，則：解得：，由于，所以當ω=時，物塊與轉(zhuǎn)臺間的摩擦力不為零．故A錯誤；B、由于，所以當ω=時，細線中張力為零，故B正確C、由于ω1＜＜ω2，由牛頓第二定律：f+Fsin=m（）2lsin，因為壓力小于mg，所以f＜mg，解得：F＞mg．故C錯誤D、當ω=＞ω2時，小球已經(jīng)離開轉(zhuǎn)臺，細繩的拉力與重力的合力提供向心力，則：解得：cosα=，故．故D正確故選：BD5.以下說法正確的是：

A．只有在國際單位制中，牛頓第二定律的公式F=kma中的K才等于1

B．功率的單位“瓦”用國際基本單位表示為：kg·m/s2,電流的單位“安培”是國際單位的導出單位

C．在國際單位制中，kg、m、s、cd、T、mol、K均為國際基本單位

D．在國際單位制中，力學中的基本單位是：千克、時間、長度；在時間的單位中，“小時”屬于非國際單位的導出單位參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，一長為L、質(zhì)量為m的均勻棒可繞O點轉(zhuǎn)動，下端A擱在光滑球面上，用過球心的水平力向左推球．若在圖示位置棒與球相切，且與豎直方向成45°時球靜止，則水平推力F為

．若球經(jīng)過圖示位置時水平向左的速度為v，則棒的端點A的速度為

．參考答案：；v．【考點】力矩的平衡條件；運動的合成和分解．【分析】根據(jù)力矩平衡條件，列出方程，求得球?qū)Π舻闹С至?，再對球受力分析，依?jù)平衡條件，即可求解水平推力大??；對棒與球接觸處進行運動的分解，確定兩分運動，從而即可求解．【解答】解：對棒受力分析，根據(jù)力矩平衡，由圖可知，則有：mg×=N×L解得：N=再對球受力分析，依據(jù)平衡條件，則有：Ncos45°=F解得：F=由題意可知，對棒與球接觸處，進行運動的分解，如圖所示：則有：vA=vcos45°=v故答案為：；v．7.（４分）據(jù)報道：我國一家廠商制作了一種特殊的手機，在電池電能耗盡時，搖晃手機，即可產(chǎn)生電能維持通話。搖晃手機的過程是將________能轉(zhuǎn)化為電能；如果將該手機搖晃一次，相當于將100g的重物舉高20cm，若每秒搖兩次，則搖晃手機的平均功率為__________W。（g=10m/s2）參考答案：

答案：機械（動）；0.4W

（每空2分）8.如圖所示，AB、BC、CA三根等長帶電棒絕緣相連成正三角形，每根棒上電荷均勻分布，AB、BC帶電均為+q，CA帶電為-q，P點為正三角形中心，P、Q兩點關(guān)于AC邊對稱?，F(xiàn)測得P、Q兩點的電場強度大小分別為E1和E2，若撤去CA棒，則P、Q兩點的電場強度大小分別為EP=__________，EQ=__________。參考答案：，（寫成也給分）9.100年前，盧瑟福用α粒子轟擊氮核打出了質(zhì)子．后來，人們用α粒子轟擊核也打出了質(zhì)子：；該反應中的X是______（選填“電子”“正電子”或“中子”）．此后，對原子核反應的持續(xù)研究為核能利用提供了可能．目前人類獲得核能的主要方式是_______（選填“核衰變”“核裂變”或“核聚變”）．參考答案：

(1).中子

(2).核裂變【詳解】由質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒得：X應為：即為中子，由于衰變是自發(fā)的，且周期與外界因素無關(guān)，核聚變目前還無法控制，所以目前獲得核能的主要方式是核裂變；10.如圖所示甲為用干涉法檢查平面平整程度裝置。如圖所示乙中干涉條紋彎曲處說明被檢查的平面在此處是________（凹下或凸起）；若僅增大單色光的頻率，干涉條紋將________（變密或變疏）；若僅減小薄片的厚度，干涉條紋將________（變密或變疏）。參考答案：

(1).凹下

(2).變密

(3).變疏【詳解】薄膜干涉是等厚干涉，即明條紋處空氣膜厚度相同，從彎曲的條紋可知，檢查平面左邊處的空氣膜與后面的空氣膜厚度相同，知該處凹下；增大光的頻率，則波長變短，由可知，干涉條紋將密，若僅減小薄片的厚度即減小，干涉條紋將變疏。11.在《測定勻變速直線運動的加速度》的實驗中，電火花打點計時器是用于測量

的儀器，工作電源是

（填“交流電”或“直流電”），電源電壓是

V。參考答案：時間

交流電

220結(jié)合實驗的原理以及器材的相關(guān)選擇注意事項易得答案。12.一探測飛船，在以X星球中心為圓心、半徑為r1的圓軌道上運動，周期為T1，則X星球的質(zhì)量為M＝__________；當飛船進入到離X星球表面更近的、半徑為r2的圓軌道上運動時的周期為T2＝___________。（已知引力常量為G）參考答案：，T113.在真空的贏角坐標系中，有兩條互相絕緣且垂直的長直導線分別與x、y軸重合，電流方向如圖所示。已知真空中距無限長通電直導線距離為r處的磁感應強度B=kI/r（r≠0），k=2×l0-7Tm/A，若，I1=400A，I2=3．0A。則：在xOz平面內(nèi)距原點，r=0．lm的各點中x、z坐標為

處磁感應強度最小，最小值為___T。參考答案：三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（選修3—5）（5分）如圖所示，球1和球2從光滑水平面上的A點一起向右運動，球2運動一段時間與墻壁發(fā)生了彈性碰撞，結(jié)果兩球在B點發(fā)生碰撞，碰后兩球都處于靜止狀態(tài)。B點在AO的中點。（兩球都可以看作質(zhì)點）

求：兩球的質(zhì)量關(guān)系

參考答案：解析：設(shè)兩球的速度大小分別為v1，v2，則有

m1v1=m2v2

v2=3v1

解得：m1=3m215.（4分）圖為一簡諧波在t=0時，對的波形圖，介質(zhì)中的質(zhì)點P做簡諧運動的表達式為y=4sin5xl，求該波的速度，并指出t=0.3s時的波形圖(至少畫出一個波長)

參考答案：解析：由簡諧運動的表達式可知，t=0時刻指點P向上運動，故波沿x軸正方向傳播。由波形圖讀出波長，；由波速公式，聯(lián)立以上兩式代入數(shù)據(jù)可得。t=0.3s時的波形圖如圖所示。

四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（07年全國卷Ⅱ）（16分）如圖所示，位于豎直平面內(nèi)的光滑軌道，由一段斜的直軌道的與之相切的圓形軌道連接而成，圓形軌道的半徑為R。一質(zhì)量為m的小物塊從斜軌道上某處由靜止開始下滑，然后沿圓形軌道運動。要求物塊能通過圓形軌道的最高點，且在該最高點與軌道間的壓力不能超過5mg（g為重力加速度）。求物塊初始位置相對于圓形軌道底部的高度h的取值范圍。

參考答案：答案：R≤h≤5R解析：設(shè)物塊在圓形軌道最高點的速度為v，由機械能守恒得

mgh＝2mgR＋mv2

①物塊在最高點受的力為重力mg、軌道的壓力N。重力與壓力的合力提供向心力，有

mg＋N＝m

②物塊能通過最高點的條件是N＞0③由②③式得v≥④由①④式得

h≥R⑤按題的要求，N≤5mg，由②⑤式得v≤⑥由①⑥式得h≤5R⑦h的取值范圍是R≤h≤5R17.(10分)山區(qū)發(fā)生的大地震通常會形成眾多的堰塞湖，嚴重地威脅著下游群眾的生命及財產(chǎn)安全。去年的汶川大地震后，為了排除唐家山等堰塞湖的險情，由俄羅斯支援中國四川搶險救災的一架米一26重型運輸直升機執(zhí)行了多次吊運大型機械設(shè)備的任務。2008年5月26日上午，一架米一26直升機吊裝了一臺重13.2t的重型挖掘機前往唐家山堰塞湖壩體。到達壩體后，假設(shè)直升機懸停于空中(見圖)，使挖掘機由靜止開始從距地面60m的高空，以的加速度沿豎直方向向下運動一段時間，接著再勻速運動相等的時間剛好到達地面。若挖掘機觸地前瞬間懸繩拉力即刻減為零，挖掘機著地過程中與地面的作用時間為0.02s，g取10。求：(1)挖掘機勻速運動時的速度大小。(2)著地過程中，挖掘機對地面的平均作用力大小。參考答案：解析：18.某時刻的波形圖如圖所示，波沿x軸正方向傳播，質(zhì)點P的橫坐標x=0.32m．從此時刻開始計時（1）若P點經(jīng)0.4s第一次到達最大正位移處，求