山西省忻州市智村學(xué)校2021年高三物理上學(xué)期期末試題含解析

山西省忻州市智村學(xué)校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.（單選）如圖所示，質(zhì)量分別為m、2m的物體A、B由輕質(zhì)彈簧相連后放置在勻速上升的電梯內(nèi)，當(dāng)電梯鋼索斷裂的瞬間，物體B的受力個(gè)數(shù)（

）（A）2個(gè)

（B）3個(gè)

（C）4個(gè)

（D）1個(gè)參考答案：B2.如圖所示，一質(zhì)量m=0.2kg的小煤塊以vo=4m/s的初速度從最左端水平進(jìn)入軸心距離L=6m的水平傳送帶,傳送帶可由一電機(jī)驅(qū)使而轉(zhuǎn)動(dòng).已知小煤塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)(取)（）A．若電機(jī)不開(kāi)啟,傳送帶不轉(zhuǎn)動(dòng)，小煤塊滑離傳送帶右端的速度大小為2m/sB．若電機(jī)不開(kāi)啟,傳送帶不轉(zhuǎn)動(dòng)，小煤塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為4sC．若開(kāi)啟電機(jī)，傳送帶以5m/s的速率順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，則小煤塊在傳送帶上留下的一段黑色痕跡的長(zhǎng)度為0.5mD．若開(kāi)啟電機(jī)，小煤塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)時(shí)間最短，則傳送帶至少需要以m/s速率順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)參考答案：ACD3.（單選）如圖所示，轟炸機(jī)沿水平方向勻速飛行，到達(dá)山坡底端正上方時(shí)釋放一顆炸彈，并垂直擊中山坡上的目標(biāo)A．已知A點(diǎn)高度為h，山坡傾角為θ，由此不能算出（）A．轟炸機(jī)的飛行速度B．炸彈的飛行時(shí)間C．轟炸機(jī)的飛行高度D．炸彈投出時(shí)的動(dòng)能參考答案：解：畫出示意圖如圖所示．根據(jù)Lcosθ=v0t…①，H﹣Lsinθ=…②炸彈垂直擊中山坡，速度與豎直方向的夾角為θ，則得：tanθ==…③由①、②、③可求出初速度v0，即得到轟炸機(jī)的飛行速度．由②可求出炸彈的飛行時(shí)間t和轟炸機(jī)的飛行高度H．由于炸彈的做平拋運(yùn)動(dòng)，而平拋運(yùn)動(dòng)的加速度與質(zhì)量無(wú)關(guān)，故無(wú)法求解質(zhì)量，也就求不出炸彈投出時(shí)的動(dòng)能．故ABC正確，D錯(cuò)誤．本題選錯(cuò)誤的，故選：D．4.（多選）矩形導(dǎo)線框abcd放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感線方向與線圈平面垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化的圖象如圖（1）所示。t=0時(shí)刻，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直于紙面向里。在0∽4s時(shí)間內(nèi)，線框的ab邊受力隨時(shí)間變化的圖象（ab邊所受安培力的方向規(guī)定以向左為正方向），可能如圖（2）中的（

）參考答案：D5.關(guān)于物理學(xué)的研究方法，以下說(shuō)法錯(cuò)誤的是（

）

A．伽利略開(kāi)創(chuàng)了運(yùn)用邏輯推理和實(shí)驗(yàn)相結(jié)合進(jìn)行科學(xué)研究的方法B．卡文迪許在利用扭秤實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量萬(wàn)有引力常量時(shí)，應(yīng)用了放大法C．電場(chǎng)強(qiáng)度是用比值法定義的，因而電場(chǎng)強(qiáng)度與電場(chǎng)力成正比，與試探電荷的電量成反比D．合力與分力、總電阻、交流電的有效值用的是“等效替代”的方法參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.飛機(jī)著陸后做勻減速運(yùn)動(dòng)，初速度為60m/s，加速度大小為10m/s2，則飛機(jī)著陸后8s內(nèi)的位移是

m。參考答案：180m7.某橫波在介質(zhì)中沿x軸正方向傳播，t=0時(shí)刻時(shí)波源O開(kāi)始振動(dòng)，振動(dòng)方向沿y軸負(fù)方向，圖示為t=0.7s時(shí)的波形圖，已知圖中b點(diǎn)第二次出現(xiàn)在波谷，則該橫波的傳播速度v=10m/s；從圖示時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí)，圖中c質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)位移隨時(shí)間變化的函數(shù)表達(dá)式為y=﹣0.03sin5πtm．參考答案：：解：由題意得：+（+T）=0.7s，得該波的周期為T=0.4s由圖知波長(zhǎng)為λ=4m，則波速為v==10m/s橫波在介質(zhì)中沿x軸正方向傳播，圖示時(shí)刻c質(zhì)點(diǎn)向下振動(dòng)，則c質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)位移隨時(shí)間變化的函數(shù)表達(dá)式為y=﹣Asin（t）=﹣0.03sin=﹣0.03sin5πtm故答案為：10，y=﹣0.03sin5πt．8.在驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律的實(shí)驗(yàn)中有如圖（a）所示的裝置，小車放在斜面上，車前端拴有不可伸長(zhǎng)的細(xì)線，跨過(guò)固定在斜面邊緣的小滑輪與重物相連，小車后面與穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連。開(kāi)始時(shí)，小車停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的位置，重物到地面的距離小于小車到滑輪的距離。啟動(dòng)計(jì)時(shí)器，釋放重物，小車在重物牽引下，由靜止開(kāi)始沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，重物落地后，小車會(huì)繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)一段距離。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電頻率為50Hz。圖（b）中a、b、c是小車運(yùn)動(dòng)紙帶上的三段，紙帶運(yùn)動(dòng)方向如圖箭頭所示。（1）根據(jù)所提供的紙帶和數(shù)據(jù)，計(jì)算打c段紙帶時(shí)小車的加速度大小為

m/s2（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。（2）打a段紙帶時(shí)，小車的加速度大小是2.5m/s2，請(qǐng)根據(jù)加速度的情況，判斷小車運(yùn)動(dòng)的最大速度可能出現(xiàn)在b段紙帶中的

兩點(diǎn)之間。（3）若g取，由紙帶數(shù)據(jù)可推算出重物m與小車的質(zhì)量M之比為m：M=

。參考答案：（1）5.0（3分）；（2）D4D5（3分）；(3)1：19.質(zhì)量為m的物體(可看成質(zhì)點(diǎn))以某一速度沖上傾角為300的固定斜面，其運(yùn)動(dòng)的加速度為，此物體在斜面上上升的最大高度為h，則在這個(gè)過(guò)程中物體重力勢(shì)能增加了______________，機(jī)械能損失了_________________。參考答案：，

10.已知電流表的電流從“＋”接線柱流入時(shí)指針向右偏，在如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置中(1)合上S將線圈A插入B的過(guò)程中，電流表指針向____偏．(2)合上S將線圈A插入B后，將變阻器觸頭向左移動(dòng)時(shí)，電流表指針向__

__偏．參考答案：11.如下左圖所示，質(zhì)量為m，橫截面為直角三角形的物塊ABC，∠ABC=α．AB邊靠在豎直墻面上，F(xiàn)是垂直于斜面BC的推力．現(xiàn)物塊靜止不動(dòng)，則摩擦力的大小為

參考答案：12.（19分）（1）同學(xué)們利用如題6圖1所示方法估測(cè)反應(yīng)時(shí)間。首先，甲同學(xué)捏住直尺上端，使直尺保持豎直狀態(tài)，直尺零刻度線位于乙同學(xué)的兩指之間。當(dāng)乙看見(jiàn)甲放開(kāi)直尺時(shí)，立即用手指捏直尺，若捏住位置的刻度讀數(shù)為，則乙同學(xué)的反應(yīng)時(shí)間為

（重力加速度為）。基于上述原理，某同學(xué)用直尺制作測(cè)量反應(yīng)時(shí)間的工具，若測(cè)量范圍為0～0.4s，則所用直尺的長(zhǎng)度至少為

cm（取10m/s2）；若以相等時(shí)間間隔在該直尺的另一面標(biāo)記出表示反應(yīng)時(shí)間的刻度線，則每個(gè)時(shí)間間隔在直尺上對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)度是

的（選填“相等”或“不相等”）.參考答案：，80，不相等試題分析：①在人的反應(yīng)時(shí)間內(nèi)直尺做自由落體運(yùn)動(dòng)，有，解得；②反應(yīng)時(shí)間最長(zhǎng)為，需要直尺的長(zhǎng)度為；③自由落體運(yùn)動(dòng)從計(jì)時(shí)開(kāi)始連續(xù)相等時(shí)間的位移為1:4:9:16，而相等時(shí)間內(nèi)的位移為1:3:5:7，故長(zhǎng)度不相等?？键c(diǎn)：本題考查研究自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。13.如圖所示，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)=0.2m的正方形線框abcd處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線框的匝數(shù)為N=100匝，總電阻R=1Ω，磁場(chǎng)方向與線框平面的夾角θ=30°，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小隨時(shí)間變化的規(guī)律B=0.02+0.005t（T），則線框中感應(yīng)電流的方向?yàn)?/p>

，t=16s時(shí)，ab邊所受安培力的大小為

N。參考答案：

adcba

；

0.02

N。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.如圖所示為山丹一中兩位同學(xué)探究“物體的加速度與其質(zhì)量、所受合外力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置圖．(1)實(shí)驗(yàn)中，兩位同學(xué)安裝好實(shí)驗(yàn)裝置后，首先平衡摩擦力，他們將長(zhǎng)木板的一端適當(dāng)墊高些后，在不掛砝碼盤的情況下，使小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器后，先接通電源，后用手輕撥小車，小車便拖動(dòng)紙帶在木板上自由運(yùn)動(dòng)。若打點(diǎn)計(jì)時(shí)器第一次在紙帶上打出的計(jì)時(shí)點(diǎn)越來(lái)越稀疏（從打出的點(diǎn)的先后順序看），則第二次打點(diǎn)前應(yīng)將長(zhǎng)木板底下的小木塊墊的比原先更加_______（選填“高”或“低”）些；重復(fù)以上操作步驟，直到打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出一系列___________的計(jì)時(shí)點(diǎn)，便說(shuō)明平衡摩擦力合適。（2）平衡摩擦力后，在____________的條件下，兩位同學(xué)可以認(rèn)為砝碼盤(連同砝碼)的總重力近似等于小車的所受的合外力。(3)接下來(lái)，這兩位同學(xué)先保持小車的質(zhì)量不變的條件下，研究小車的加速度與受到的合外力的關(guān)系；下圖為某次操作中打出的一條紙帶，他們?cè)诩垘蠘?biāo)出了5個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，在相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)未標(biāo)出，圖中數(shù)據(jù)的單位是cm。實(shí)驗(yàn)中使用的是頻率f＝50Hz的交變電流．根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可以算出小車的加速度a＝________m/s2。(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)(4)然后，兩位同學(xué)在保持小車受到的拉力不變的條件下，研究小車的加速度a與其質(zhì)量M的關(guān)系。他們通過(guò)給小車中增加砝碼來(lái)改變小車的質(zhì)量M，得到小車的加速度a與質(zhì)量M的數(shù)據(jù)，畫出a－圖線后，發(fā)現(xiàn)：當(dāng)較大時(shí)，圖線發(fā)生彎曲。于是，兩位同學(xué)又對(duì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行了進(jìn)一步地修正，避免了圖線的末端發(fā)生彎曲的現(xiàn)象，那么，兩位同學(xué)的修正方案可能是()（5）探究“物體的加速度與其質(zhì)量、所受合外力的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)完成后，兩位同學(xué)又打算測(cè)出小車與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)。于是兩位同學(xué)先取掉了長(zhǎng)木板右端墊的小木塊，使得長(zhǎng)木板平放在了實(shí)驗(yàn)桌上，并把長(zhǎng)木板固定在實(shí)驗(yàn)桌上，具體的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示；在砝碼盤中放入適當(dāng)?shù)捻来a后，將小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，接通電源后釋放小車，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器便在紙帶上打出了一系列的點(diǎn)，并在保證小車的質(zhì)量M、砝碼（連同砝碼盤）的質(zhì)量m不變的情況下，多次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)打出了多條紙帶，分別利用打出的多條紙帶計(jì)算出了小車運(yùn)動(dòng)的加速度，并求出平均加速度，則小車與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)=________。（用m、M、、g表示）參考答案：(1)低（1分）；點(diǎn)間隔均勻（1分）或點(diǎn)間隔相等、點(diǎn)間距相等均給分。（2）在砝碼盤(連同砝碼)的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量（2分）或小車的質(zhì)量遠(yuǎn)大于砝碼盤(連同砝碼)的總質(zhì)量。(3)（2分）(4)C

（2分）（5）15.某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)擬探究小燈泡L的伏安特性曲線，可供選用的器材如下：①小燈泡L，規(guī)格“4.5V．0.5A”；②電流表A，量程0.6A，內(nèi)阻r約為0.2Ω;③電壓表V，量程15V，內(nèi)阻約為15kΩ；④滑動(dòng)變阻器R，阻值范圍0~10Ω；⑤學(xué)生電源E，電動(dòng)勢(shì)6V，內(nèi)阻不計(jì)；⑥開(kāi)關(guān)S及導(dǎo)線若干.（1）甲同學(xué)設(shè)計(jì)了下圖(左圖)所示的電路進(jìn)行測(cè)量，請(qǐng)按照左邊電路圖把實(shí)物圖中未完成的連線補(bǔ)充完整.（2）乙同學(xué)經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)甲同學(xué)實(shí)驗(yàn)精度不高，又從實(shí)驗(yàn)室找來(lái)Ig=100μA,Rg=1000Ω的靈敏電流計(jì)和電阻箱（0—99999.9Ω），想把靈敏電流計(jì)改裝成量程為5V的電壓表，需要把電阻箱調(diào)成

Ω的阻值，并與靈敏電流計(jì)

（填“串”或“并”）聯(lián)在電路中來(lái)替代實(shí)驗(yàn)中的電壓表.（3）乙同學(xué)用改裝的電壓表實(shí)驗(yàn)得到數(shù)據(jù)，現(xiàn)要以縱坐標(biāo)表示通過(guò)電流表A的電流I，橫坐標(biāo)表示通過(guò)靈敏電流計(jì)的電流IG，畫出I-IG圖線，他已經(jīng)把數(shù)據(jù)畫在坐標(biāo)紙上，請(qǐng)幫他把圖線畫出來(lái).（4）乙同學(xué)通過(guò)查找資料發(fā)現(xiàn)同等型號(hào)的小燈泡的燈絲在27℃時(shí)電阻是2.1Ω，并且小燈泡燈絲電阻值與燈絲溫度的關(guān)系為R=k(273+t)，k為比例常數(shù)。請(qǐng)估算靈敏電流表的電流IG=60μA時(shí)該燈泡燈絲的溫度約為

℃。參考答案：（1）（3分）（2）49000Ω（2分）

串聯(lián)

（1分）（3）（3分）連成折線的不給分，連成光滑曲線即可給分（4）840~870均可（3分）2）改裝成電壓表要串聯(lián)分壓電阻，R=（Ω）。（4）已知小燈泡燈絲在27℃時(shí)電阻是2.1Ω，由小燈泡燈絲電阻值與燈絲溫度的關(guān)系為R=k（273+t），可得2.1=k（273+27），解出k=0.007，再根據(jù)圖線讀出IG=60μA時(shí)對(duì)應(yīng)電流，可求得小燈泡電阻，代入小燈泡燈絲電阻值與燈絲溫度的關(guān)系即可解得燈絲的溫度。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖，粗糙水平面與半徑R=1.5m的光滑圓弧軌道相切于B點(diǎn)，靜止于A處m=1kg的物體在大小為10N方向與水平水平面成37°角的拉力F作用下沿水平面運(yùn)動(dòng)，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)立刻撤去F，物體沿光滑圓弧向上沖并越過(guò)C點(diǎn)，然后返回經(jīng)過(guò)B處的速度vB=15m/s。已知sAB=15m，g=10m/s2，sin37°=0.6，con37°=0.8。求：（1）物體到達(dá)C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力；（2）物體與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ。

參考答案：（1）設(shè)物體在C處的速度為vc，由機(jī)械能守恒定律有

mgR+=

①在C處，由牛頓第二定律有

FC=

②

（2分）ks5u聯(lián)立①②并代入數(shù)據(jù)解得：軌道對(duì)物體的支持力FC=130N

（1分）根據(jù)牛頓第三定律，物體到達(dá)C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力FC′=130N

（1分）（2）由于圓弧軌道光滑，物體第一次通過(guò)B處與第二次通過(guò)的速度大小相等

（1分）

從A到B的過(guò)程，由動(dòng)能定理有：

[Fcon37°–μ（mg－Fsin37°）]sAB=

③

解得物體與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=1/8=0.125

17.如圖所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)的長(zhǎng)木板水平放置，在木板的A端放置一個(gè)質(zhì)量為m的小物塊，現(xiàn)緩慢地抬高A端，使木板以左端為軸轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)木板轉(zhuǎn)到與水平面的夾角為α?xí)r小物塊開(kāi)始滑動(dòng)，此時(shí)停止轉(zhuǎn)動(dòng)木板，小物塊滑到底端的速度為v，則在整個(gè)過(guò)程中A.木板對(duì)物塊做功為B.摩擦力對(duì)小物塊做功為?C.支持力對(duì)小物塊做功為0D.滑動(dòng)摩擦力對(duì)小物塊做功為?參考答案：AD【詳解】A項(xiàng)：緩慢地抬高A端過(guò)程有：，物塊下滑過(guò)程有：，所以總功為，故A正確；B、D項(xiàng)：摩擦力對(duì)小物塊做功為，故