河南省安陽市姚村鎮(zhèn)第一中學(xué)2021年高三物理期末試卷含解析

河南省安陽市姚村鎮(zhèn)第一中學(xué)2021年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，固定斜面的傾角為30°，現(xiàn)用平行于斜面的力F拉著質(zhì)量為m的物體沿斜面向上運(yùn)動，物體的加速度大小為a，若該物體放在斜面上沿斜面下滑時的加速度大小也為a，則力F的大小是A．mg

B．mg

C．mg

D．mg參考答案：B2.關(guān)于伽利略對自由落體運(yùn)動的研究，以下說法正確的是（

）A．伽利略認(rèn)為在同一地點，重的物體和輕的物體下落快慢不同B．伽利略猜想運(yùn)動速度與下落時間成正比，并直接用實驗進(jìn)行了驗證C．伽利略通過數(shù)學(xué)推演并用小球在斜面上運(yùn)動驗證了位移與時間的平方成正比D．伽利略用小球在斜面上運(yùn)動驗證了運(yùn)動速度與位移成正比參考答案：C3.（單選）如圖所示，虛線表示某電場的等勢面.一帶電粒子僅在電場力作用下由A點運(yùn)動到B點的徑跡如圖中實線所示.粒子在A點的速度為vA、電勢能為EPA；在B點的速度為vB、電勢能為EPB．則下列結(jié)論正確的是（

）A．粒子帶正電，vA>vB，EPA>EPB

B．粒子帶負(fù)電，vA>vB，EPA<EPBC．粒子帶正電，vA<vB，EPA<EPB

D．粒子帶負(fù)電，vA<vB，EPA>EPB參考答案：4.(單選)如圖所示，水平面上固定有一個斜面，從斜面頂端向右平拋一只小球，當(dāng)初速度為v0時，小球恰好落到斜面底端，平拋的飛行時間為t0?，F(xiàn)用不同的初速度v從該斜面頂端向右平拋這只小球，以下哪個圖象能正確表示平拋的飛行時間t隨v變化的函數(shù)關(guān)系參考答案：C（提示：若v<v0，小球落到斜面上，由，x=vt，，得，t-v圖線是過原點的直線。）5.（多選）如圖甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為3∶1，L1、L2、L3為三只規(guī)格均為“9V6W”的相同燈泡，各電表均為理想交流電表，輸入端接入如圖乙所示的交變電壓，則以下說法中正確的是：（

）A．電流表的示數(shù)為2A

B．電壓表的示數(shù)為VC．副線圈兩端接入耐壓值為9V的電容器能正常工作D．變壓器副線圈中交變電流的頻率為50Hz參考答案：AD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，輕繩一端系在質(zhì)量為m的物體A上，另一端與套在粗糙豎直桿MN上的輕圓環(huán)B相連接．現(xiàn)用水平力F拉住繩子上一點O，使物體A及圓環(huán)B靜止在圖中虛線所在的位置．現(xiàn)稍微增加力F使O點緩慢地移到實線所示的位置，這一過程中圓環(huán)B仍保持在原來位置不動．則此過程中，圓環(huán)對桿摩擦力F1___

_____(填增大、不變、減小)，圓環(huán)對桿的彈力F2___

_____(填增大、不變、減小)。參考答案：不變

，

增大

7.人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動時處于完全失重狀態(tài)，物體對支持面沒有壓力，所以在這種環(huán)境中已無法用天平稱量物體的質(zhì)量。針對這種環(huán)境，某興趣小組通過查資料獲知，：彈簧振子做簡諧運(yùn)動的周期為（其中m時振子的質(zhì)量，k時彈簧的勁度系數(shù)）。他們設(shè)計了一種裝置來間接測量物體的質(zhì)量，如圖所示，A是帶夾子的金屬塊，金屬塊和夾子的總質(zhì)量為m0，B是待測質(zhì)量的物體（可以被A上的夾子固定），彈簧的勁度系數(shù)k未知，當(dāng)他們有一塊秒表。

（1）請你簡要地寫出測量待測物體質(zhì)量的方法，測量的物理量用字母表示①______________________________；

②______________________________。（2）用所測物理量和已知物理量求待測物體質(zhì)量的計算式為m＝____參考答案：(1)

①不放B時用秒表測出彈簧振子完成30次全振動的時間t1②將B固定在A上，用秒表測出彈簧振子完成30次全振動的時間t2（此兩步共4分，明確寫出只測一次全振動時間的最多給2分）(2)

（2分）8.如圖所示，虛線a、b、c代表電場中三個等勢面，相鄰等勢面之間的電勢差相等，即Uab=Ubc，實線為一帶負(fù)電的質(zhì)點僅在電場力作用下通過該區(qū)域時的運(yùn)動軌跡，P、Q是這條軌跡上的兩點，由此可知，P點電勢小于Q點電勢；帶電質(zhì)點在P點具有的電勢能大于在Q點具有的電勢能；帶電質(zhì)點通過P點時的動能小于通過Q點時的動能；帶電質(zhì)點通過P點時的加速度大于通過Q點時的加速度．（均選填：“大于”，“小于”或“等于”）參考答案：考點：電場線；牛頓第二定律．版權(quán)所有分析：作出電場線，根據(jù)軌跡彎曲的方向可知，負(fù)電荷受力的方向向下，電場線向上．故c的電勢最高；根據(jù)推論，負(fù)電荷在電勢高處電勢能小，可知電荷在P點的電勢能大；總能量守恒；由電場線疏密確定出，P點場強(qiáng)小，電場力小，加速度?。獯穑航猓贺?fù)電荷做曲線運(yùn)動，電場力指向曲線的內(nèi)側(cè)；作出電場線，根據(jù)軌跡彎曲的方向和負(fù)電荷可知，電場線向上，故c等勢面電勢最高，則Q點的電勢最高，利用推論：負(fù)電荷在電勢高處電勢能小，知道質(zhì)點在P點電勢能大，只有電場力做功，電勢能和動能之和守恒，故帶電質(zhì)點在P點的動能與電勢能之和等于在Q點的動能與電勢能之和，P點電勢能大，動能小，等差等勢面的疏密可以表示電場的強(qiáng)弱，P處的等勢面密，所以P點的電場強(qiáng)度大，粒子受到的電場力大，粒子的加速度大．故答案為：小于、大于、小于、大于點評：根據(jù)電場線與等勢面垂直，作出電場線，得到一些特殊點（電場線與等勢面交點以及已知點）的電場力方向，同時結(jié)合能量的觀點分析是解決這類問題常用方法．9.某同學(xué)“探究小車的速度隨時間變化的規(guī)律”的實驗裝置如圖甲所示。小車放在斜面上，車前端拴有不可伸長的細(xì)線，跨過固定在斜面邊緣的小滑輪與重物相連，小車后面與穿過打點計時器的紙帶相連。開始時，小車停在靠近打點計時器的位置，重物到地面的距離小于小車到滑輪的距離。啟動打點計時器，釋放重物，小車在重物牽引下，由靜止開始沿斜面向上運(yùn)動；重物落地后，小車會繼續(xù)向上運(yùn)動一段距離。打點計時器使用的交流電頻率為50Hz。某次實驗打出的紙帶如圖乙所示，圖中a、b、c是紙帶上的三段，紙帶運(yùn)動方向如圖中箭頭所示。（1）根據(jù)所提供的紙帶和數(shù)據(jù)，計算打c段紙帶時小車的加速度大小為_______m/s2（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。（2）判斷小車運(yùn)動的最大速度可能出現(xiàn)在b段紙帶中的__________兩點之間。參考答案：(1)5.0(2)D4、D5：（1）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動的推論得：a==5.0m/s2．

（2）從紙帶b上可發(fā)現(xiàn)：相鄰的點距離先增大后減小，由于打點計時器打點的時間間隔是相等的，所以b段紙帶先加速后減速，所以最大速度可能出現(xiàn)在b段紙帶中長度為2.98cm的一段.10.如圖所示，一輛長L=2m,高h(yuǎn)=0.8m,質(zhì)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(yùn)動，設(shè)車運(yùn)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(dāng)車速為v0=7m／s時，把一個質(zhì)量為m=1kg的物塊（視為質(zhì)點）輕輕放在車頂?shù)那岸?，并開始計時。那么，經(jīng)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：

11.某容器中的空氣被光滑活塞封住，容器和活塞絕熱性能良好，空氣可視為理想氣體。初始時容器中空氣的溫度與外界相同，壓強(qiáng)大于外界。現(xiàn)使活塞緩慢移動，直至容器中的空氣壓強(qiáng)與外界相同。此時，容器中空氣的溫度__________（填“高于”“低于”或“等于”）外界溫度，容器中空氣的密度__________（填“大于”“小于”或“等于”）外界空氣的密度。參考答案：

(1).低于

(2).大于【詳解】由題意可知，容器與活塞絕熱性能良好，容器內(nèi)氣體與外界不發(fā)生熱交換，故，但活塞移動的過程中，容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)減小，則容器內(nèi)氣體正在膨脹，體積增大，氣體對外界做功，即，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知：，故容器內(nèi)氣體內(nèi)能減小，溫度降低，低于外界溫度。最終容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)和外界氣體壓強(qiáng)相同，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程：又，m為容器內(nèi)氣體質(zhì)量聯(lián)立得：取容器外界質(zhì)量也為m的一部分氣體，由于容器內(nèi)溫度T低于外界溫度，故容器內(nèi)氣體密度大于外界。故本題答案為：低于；大于。12.模塊3-4試題一列簡諧橫波，沿x軸正向傳播。位于原點的質(zhì)點的振動圖象如圖1所示。①該振動的振幅是

______cm；②振動的周期是_______s；③在t等于周期時，位于原點的質(zhì)點離開平衡位置的位移是________cm。圖2為該波在某一時刻的波形圖，A點位于x=0.5m處。④該波的傳播速度為_______m/s；⑤經(jīng)過周期后，A點離開平衡位置的位移是_______cm。

參考答案：答案：①8②0.2③0④10⑤－8解析：振幅是質(zhì)點偏離平衡位置的最大距離。所以可以得出振幅為。質(zhì)點完成一個全振動的時間叫做一個周期。從圖中可以看出周期為。當(dāng)t等于周期時，坐標(biāo)原點的質(zhì)點處在平衡位置向下運(yùn)動。所以位移為0。從圖2中可以看出波長等于，所以有經(jīng)過半個周期后，A點走過的路為振幅的2倍，所以處在負(fù)的最大位移處，為。13.湖面上一列水波使漂浮在水面上的小樹葉在3.0s內(nèi)完成了6次全振動．當(dāng)該小樹葉開始第10次振動時，沿此傳播方向與該小樹葉相距1.8m、浮在水面的另一小樹葉剛好開始振動，根據(jù)上述信息可求得水波的波長

，水波的傳播速度大小為

．參考答案：0.20m；0.40m/s【考點】波長、頻率和波速的關(guān)系；橫波的圖象．【分析】小樹葉在3.0s內(nèi)全振動了6次，求出樹葉振動一次的時間即樹葉振動的周期，等于此水波的周期．由題意當(dāng)某小樹葉開始第10次振動時，沿水波的傳播方向與該小樹葉相距1.8m經(jīng)歷的時間為9個周期，求出傳播時間，得到波速．若振動的頻率變大，波速不變，波傳播的時間不變．【解答】解：據(jù)題，小樹葉在3.0s內(nèi)全振動了6次，則此水波的周期為T=s=0.5s，由題意當(dāng)某小樹葉開始第10次振動時，沿水波的傳播方向與該小樹葉相距1.8m、經(jīng)歷的時間為9個周期，即為t=4.5s，波速為v=，波長為λ=vT=0.4×0.5m=0.20m．故答案為：0.20m；0.40m/s三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.圖14是“研究勻變數(shù)直線運(yùn)動”實驗中獲得的一條紙帶，O、A、B、C、D和E為紙帶上六個計數(shù)點。加速度大小用a表示①OD間的距離為

cm②圖15是根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出的s—t2圖線（s為各計數(shù)點至同一起點的距離），斜率表示

，其大小為

m/s2(保留三位有效數(shù)字)。參考答案：1.20

a/2

0.93315.在一次用單擺測定重力加速度的實驗中，圖A的O點是擺線的懸掛點，a、b點分別是球的上沿和球心，擺長L=_____________m．圖B為測量周期用的秒表，長針轉(zhuǎn)一圈的時間為30s，表盤上部的小圓共15大格，每一大格1min。在測量周期時，當(dāng)擺球擺動穩(wěn)定后，計時起點應(yīng)選在小球擺至______________時（填“最高點”或“最低點”），測得單擺擺動n=50次時，長、短針位置如圖所示，所用時間t=_____________s，則周期T=________s（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。用以上直接測量的物理量的英文符號表示重力加速度的計算式為g=_____________（不必代入數(shù)據(jù)計算）參考答案：0.9950，最低點，100.2，2.0，四、計算題：本題共3小題，共計47分16.低空跳傘大賽受到各國運(yùn)動員的喜愛。如圖所示為某次跳傘大賽運(yùn)動員在一座高為H=179m的懸崖邊跳傘時的情景。運(yùn)動員離開懸崖時先做自由落體運(yùn)動，一段時間后，展開降落傘，以a=8m/s2的加速度勻減速下降，已知運(yùn)動員和傘包的總質(zhì)量為80kg，為了運(yùn)動員的安全，運(yùn)動員落地時的速度不能超過4m/s，求：(1)運(yùn)動員含傘包展開降落傘后所受的空氣阻力f；(2)為了運(yùn)動員的安全，展開傘時的最大速度是多少？(3)如果以下落的快慢決定比賽的勝負(fù)，為了贏得比賽的勝利，運(yùn)動員在空中運(yùn)動的最短時間是多大？參考答案：（1）1440N，方向向上；（2）40m/s；（3）8.5s。解：（1）展開降落傘時，對運(yùn)動員（含傘包），由牛頓第二定律知，f-Mg=Ma

解得：f=1440N，方向豎直向上；

（2）設(shè)運(yùn)動員做自由落體運(yùn)動的最大位移為x，此時速度為v0，則v02=2gx

又v2-v02=-2a（H-x）

聯(lián)立解得：v0=40m/s；

（3）設(shè)運(yùn)動員在空中的最短時間為t，則有由v0=gt1得：t1==4s，

勻減速的時間為：，

故最短時間為：t=t1+t2=4s+4.5s=8.5s。【點睛】本題是多過程的運(yùn)動學(xué)問題，關(guān)鍵是分析清楚其運(yùn)動過程，搞清各個過程之間的聯(lián)系，如位移關(guān)系和速度關(guān)系，然后根據(jù)相應(yīng)規(guī)律列方程求解。17.質(zhì)量分別為m1=1kg，m2=3kg的小車A和B靜止在水平面上，小車A的右端水平連接一根輕彈簧，小車B以水平向左的初速度v0向A駛來，與輕彈簧相碰之后，小車A獲得的最大速度為v=6m/s，如果不計摩擦，也不計相互作用過程中機(jī)械能損失，求：

①小車B的初速度v0；

②A和B相互作用過程中，彈簧獲得的最大彈性勢能。參考答案：解：①由題意可得，當(dāng)A、B相互作用彈簧恢復(fù)到原長時A的速度達(dá)到最大，設(shè)此時B的速度為，所以：由動量守恒定律可得：

（1）2分相互作用前后系統(tǒng)的總動能不變：

（2）2分解得：

（3）1分②第一次彈簧壓縮到最短時，彈簧的彈性勢能最大，設(shè)