山西省運(yùn)城市望仙中學(xué)2021年高三物理期末試題含解析

山西省運(yùn)城市望仙中學(xué)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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.一物體沿固定斜面從靜止開(kāi)始向下運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)時(shí)間t0滑至斜面底端。已知在物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中物體所受的摩擦力恒定。若用F、v、s和E分別表示該物體所受的合力、物體的速度、位移和機(jī)械能，則下列圖象中可能正確的是參考答案：答案：AD

解析：物體在沿斜面向下滑動(dòng)過(guò)程中，所受的合力為重力沿斜面向下的分力及摩擦力，故大小不變，A正確；而物體在此合力作用下作勻加速運(yùn)動(dòng)，，，所以B、C錯(cuò)；物體受摩擦力作用，總的機(jī)械能將減小，D正確。2.(單選)一物塊以初速度v0從底端沿足夠長(zhǎng)的斜面向上滑去，該物塊的速度圖象不可能是以下的哪個(gè)參考答案：C3.（多選題）甲、乙兩車(chē)在平直公路上同向行駛，其v﹣t圖象如圖所示．已知兩車(chē)在t=3s時(shí)并排行駛，則（）A．在t=1s時(shí)，甲車(chē)在乙車(chē)后B．在t=0時(shí)，甲車(chē)在乙車(chē)前7.5mC．兩車(chē)另一次并排行駛的時(shí)刻是t=2sD．甲、乙兩車(chē)兩次并排行駛的位置之間沿公路方向的距離為40m參考答案：BD【考點(diǎn)】勻變速直線運(yùn)動(dòng)的圖像；勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系．【分析】由圖象可知，1到3s甲乙兩車(chē)的位移相等，兩車(chē)在t=3s時(shí)并排行駛，所以?xún)绍?chē)在t=1s時(shí)也并排行駛；v﹣t圖象的斜率表示加速度，根據(jù)圖象可求甲乙兩車(chē)的加速度；再根據(jù)位移公式和速度公式求解．【解答】解：A．由圖象可知，1到3s甲乙兩車(chē)的位移相等，兩車(chē)在t=3s時(shí)并排行駛，所以?xún)绍?chē)在t=1s時(shí)也并排行駛，故A錯(cuò)誤；B．由圖象可知，a甲===10m/s2；a乙===5m/s2；0至1s，x甲=a甲t2=×10×12=5m，x乙=v0t+a乙t2=10×1+×5×12=12.5m，△x=x乙﹣x甲=12.5﹣5=7.5m，即在t=0時(shí)，甲車(chē)在乙車(chē)前7.5m，故B正確；C．由AB分析可知，甲乙兩車(chē)相遇時(shí)間分別在1s和3s，故C錯(cuò)誤；D.1s末甲車(chē)的速度為：v=a甲t=10×1=10m/s，1到3s，甲車(chē)的位移為：x=vt+a甲t2=10×2+×10×22=40m，即甲、乙兩車(chē)兩次并排行駛的位置之間沿公路方向的距離為40m，故D正確．故選：BD．4.（單選）左圖所示是某種型號(hào)的電熱毯的電路圖，電熱毯接在交變電源上，通過(guò)裝置P使加在電熱絲上的電壓的波形如右圖所示。此時(shí)接在電熱絲兩端的交流電壓表的讀數(shù)為

（

）A.110V

B.156VC.220V

D.311V參考答案：B解：由圖象可知該交變電流的周期T=2×10-2s

可分兩段0-0.01s和0.01-0.02S

根據(jù)有效值的定義可得T，故答案為B5.(單選)如圖所示，a為水平輸送帶，b為傾斜輸送帶。當(dāng)行李箱隨輸送帶一起勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，下列判斷中正確的是（A）a、b上的行李箱都受到兩個(gè)力作用

（B）a、b上的行李箱都受到三個(gè)力作用（C）a上的行李箱受到三個(gè)力作用，b上的行李箱受到四個(gè)力作用

（D）a上的行李箱受到兩個(gè)力作用，b上的行李箱受到三個(gè)力作用參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.11．某興趣小組在做“探究動(dòng)能定理”的實(shí)驗(yàn)前，提出了以下幾種猜想：①W∝v，②W∝v2，③W∝。他們的實(shí)驗(yàn)裝置如下圖所示，PQ為一塊傾斜放置的木板，在Q處固定一個(gè)速度傳感器，物塊從斜面上某處由靜止釋放，物塊到達(dá)Q點(diǎn)的速度大小由速度傳感器測(cè)得。為探究動(dòng)能定理，本實(shí)驗(yàn)還需測(cè)量的物理量是

；根據(jù)實(shí)驗(yàn)所測(cè)數(shù)據(jù)，為了直觀地通過(guò)圖象得到實(shí)驗(yàn)結(jié)論，應(yīng)繪制

圖象。參考答案：物塊初始位置到測(cè)速器的距離L

L-v2物塊在斜面上所受合力F不變，由得，，可見(jiàn)本實(shí)驗(yàn)還需測(cè)量的物理量是物塊初始位置到測(cè)速器的距離L，由于L與v2成正比，所以應(yīng)繪制L-v2圖象。7.用圖甲所示的裝置利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器進(jìn)行探究動(dòng)能定理的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)時(shí)測(cè)得小車(chē)的質(zhì)量為，木板的傾角為。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，選出一條比較清晰的紙帶，用直尺測(cè)得各點(diǎn)與A點(diǎn)間的距離如圖乙所示：AB=；AC=；AD=；AE=。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的周期為T(mén)，重力加速度為g，小車(chē)與斜面間摩擦可忽略不計(jì)。那么打D點(diǎn)時(shí)小車(chē)的瞬時(shí)速度為

；取紙帶上的BD段進(jìn)行研究，合外力做的功為

，小車(chē)動(dòng)能的改變量為

。參考答案：8.在“探究小車(chē)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中，交流電頻率為50Hz．如圖是某次實(shí)驗(yàn)得到的一條紙帶，舍去前面比較密集的點(diǎn)，從O點(diǎn)開(kāi)始計(jì)數(shù)，O、A、B、C是四個(gè)連續(xù)的計(jì)數(shù)點(diǎn)，每?jī)蓚€(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間有9個(gè)實(shí)際點(diǎn)（未畫(huà)出），A、B、C三點(diǎn)到O點(diǎn)的距離分別為xA=3.0cm，xB=7.6cm，xC=13.8cm，則打計(jì)數(shù)點(diǎn)B時(shí)小車(chē)的速度為m/s，小車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度為m/s2．參考答案：0.27，0.4；解：由于每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有9個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫(huà)出，所以相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔T=0.2s，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過(guò)程中的平均速度，可以求出打紙帶上B點(diǎn)時(shí)小車(chē)的瞬時(shí)速度大小．vB==0.27m/s根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大小，得：a==0.4m/s2．故答案為：0.27，0.4；9.質(zhì)量為100kg的小船靜止在水面上，船的左、右兩端分別有質(zhì)量40kg和60kg的甲、乙兩人，當(dāng)甲、乙同時(shí)以3m/s的速率分別向左、向右跳入水中后，小船的速度大小為_(kāi)______，方向

。參考答案：、向左

10.某學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了一種粗測(cè)小物體質(zhì)量的方法．使用的器材有細(xì)繩、硬紙板、支架、刻度尺、鉛筆、白紙、自制小滑輪、已知質(zhì)量的小物塊和若干待測(cè)小物體等．簡(jiǎn)化的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，在A點(diǎn)固定一根細(xì)繩AP，以A為圓心、AP為半徑描出圓弧CD，直線AC水平，AD豎直．在B點(diǎn)固定小滑輪，一根細(xì)繩繞過(guò)小滑輪，一端懸掛小物塊（質(zhì)量m0已知），另一端連接繩端P點(diǎn)．在結(jié)點(diǎn)P懸掛不同質(zhì)量的待測(cè)小物體m，平衡時(shí)結(jié)點(diǎn)P處在圓弧CD上不同的位置．利用學(xué)過(guò)的物理知識(shí)，可求出結(jié)點(diǎn)P在圓弧CD上不同的位置時(shí)對(duì)應(yīng)的待測(cè)物體的質(zhì)量值m，并標(biāo)在CD弧上．（1）在圓弧CD上從C點(diǎn)至D點(diǎn)標(biāo)出的質(zhì)量值應(yīng)逐漸

（填寫(xiě)“增大”或“減小”）；（2）如圖所示，BP延長(zhǎng)線交豎直線AD于P′點(diǎn)，用刻度尺量出AP′長(zhǎng)為l1，PP′長(zhǎng)為l2，則在結(jié)點(diǎn)P處標(biāo)出的質(zhì)量值應(yīng)為

．參考答案：解：（1）對(duì)物體m0分析，受重力和拉力，根據(jù)平衡條件，有：T=m0g…①再對(duì)結(jié)點(diǎn)P受力分析，如圖所示：圖中的力三角形與幾何三角形APP′相似，故：…②解得：聯(lián)立①②解得：m==越靠近D點(diǎn)，m增大；故答案為：（1）增大；（2）．11.（多選）質(zhì)量為m的小球由輕繩a和b系于一輕質(zhì)木架上的A點(diǎn)和C點(diǎn)，如圖所示。當(dāng)輕桿繞軸BC以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，小球在水平面內(nèi)作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，繩a在豎直方向、繩b在水平方向。當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)在圖示位置時(shí)．繩b被燒斷的同時(shí)桿也停止轉(zhuǎn)動(dòng)，則(

)A．小球仍在水平面內(nèi)作勻速圓周運(yùn)動(dòng)

B．在繩被燒斷瞬間，a繩中張力突然增大C．若角速度ω較小，小球在垂直于平面ABC的豎直平面內(nèi)擺動(dòng)D．若角速度ω較大，小球可以在垂直于平面ABC的豎直平面內(nèi)作圓周運(yùn)動(dòng)參考答案：BCD12.

（選修3－4模塊）（5分）機(jī)械波和電磁波都能傳遞能量，其中電磁波的能量隨波的頻率的增大而

。波的傳播及其速度與介質(zhì)有一定的關(guān)系，在真空中，機(jī)械波是

傳播的，電磁波是

傳播的。（填能、不能、不確定），在從空氣進(jìn)入水的過(guò)程中，機(jī)械波的傳播速度將

，電磁波的傳播速度將

（填增大、減小、不變）。參考答案：答案：增大

不能

能

增大

減小13.如圖所示，質(zhì)量為m的小球，以初速度v0從斜面上A點(diǎn)水平拋出，落在斜面上B點(diǎn)時(shí)動(dòng)能為初動(dòng)能的5倍，則在此過(guò)程中重力沖量為_(kāi)_________，所用的時(shí)間為_(kāi)_________。參考答案：2mv0

2v0/g三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（10分）如圖所示，氣缸放置在水平臺(tái)上，活塞質(zhì)量為5kg，面積為25cm2，厚度不計(jì)，氣缸全長(zhǎng)25cm，大氣壓強(qiáng)為1×105pa，當(dāng)溫度為27℃時(shí)，活塞封閉的氣柱長(zhǎng)10cm，若保持氣體溫度不變，將氣缸緩慢豎起倒置．g取10m/s2．

（1）氣缸倒置過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是__________A．單位時(shí)間內(nèi)氣缸單位面積上氣體分子撞擊次數(shù)增多B．單位時(shí)間內(nèi)氣缸單位面積上氣體分子撞擊次數(shù)減少C．吸收熱量，對(duì)外做功D．外界氣體對(duì)缸內(nèi)氣體做功，放出熱量（2）求氣缸倒置后氣柱長(zhǎng)度；（3）氣缸倒置后，溫度升至多高時(shí)，活塞剛好接觸平臺(tái)(活塞摩擦不計(jì))?參考答案：(1)BC(2)15cm(3)227℃15.如圖所示，水平傳送帶兩輪心O1O2相距L1=6.25m，以大小為v0=6m/s不變的速率順時(shí)針運(yùn)動(dòng)，傳送帶上表面與地面相距h=1.25m．現(xiàn)將一質(zhì)量為m=2kg的小鐵塊輕輕放在O1的正上方，已知小鐵塊與傳送帶間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，重力加速度g取10m/s2，求：（1）小鐵塊離開(kāi)傳送帶后落地點(diǎn)P距離O2的水平距離L2；（2）只增加L1、m、v0中的哪一個(gè)物理量的數(shù)值可以使L2變大．參考答案：（1）小鐵塊離開(kāi)傳送帶后落地點(diǎn)P距離O2的水平距離為2.5m；（2）只增加L1數(shù)值可以使L2變大．解：（1）小鐵塊輕放在傳送帶上后受到摩擦力的作用，由μmg=ma得a=μg=2m/s2，當(dāng)小鐵塊的速度達(dá)到6m/s時(shí)，由vt2=2ax得：x=9m由于9m＞L1=6.25m，說(shuō)明小鐵塊一直做加速運(yùn)動(dòng)設(shè)達(dá)到O2上方的速度為v，則v==5m/s小鐵塊離開(kāi)傳送帶后做平拋運(yùn)動(dòng)根據(jù)h=gt2得下落時(shí)間：t==0.5s由L2=vt=5×0.5=2.5m（2）欲使L2變大，應(yīng)使v變大由v=可知，L1增大符合要求m、v0增大對(duì)a沒(méi)有影響，也就對(duì)v和L2沒(méi)有影響因此，只增加L1、m、v0中的L1的數(shù)值可以使L2變大．答：（1）小鐵塊離開(kāi)傳送帶后落地點(diǎn)P距離O2的水平距離為2.5m；（2）只增加L1數(shù)值可以使L2變大．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，光滑水平面上靜止放置著一輛平板車(chē)A。車(chē)上有兩個(gè)小滑塊B和C（都可視為質(zhì)點(diǎn)），B與車(chē)板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，而C與車(chē)板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為2μ，開(kāi)始時(shí)B、C分別從車(chē)板的左、右兩端同時(shí)以大小相同的初速度v0相向滑行。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，C、A的速度達(dá)到相等，此時(shí)C和B恰好發(fā)生碰撞。已知C和B發(fā)生碰撞時(shí)兩者的速度立刻互換，A、B、C三者的質(zhì)量都相等，重力加速度為g。設(shè)最大靜摩擦力大小等于滑動(dòng)摩擦力。

求：（1）開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到C、A的速度達(dá)到相等時(shí)的時(shí)間t；

（2）平板車(chē)平板總長(zhǎng)度L；

（3）若滑塊C最后沒(méi)有脫離平板車(chē)，求滑塊C最后與車(chē)相對(duì)靜止時(shí)處于平板上的位置。

參考答案：見(jiàn)解析（1）設(shè)A、B、C三者的質(zhì)量都為m，從開(kāi)始到C、A的速度達(dá)到相等這一過(guò)程所需的時(shí)間為t，對(duì)C由牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律有：

………………..1分

………………..1分對(duì)A由牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律有：

………………..1分，

………………..1分聯(lián)立以上各式解得：

………………..1分（2）對(duì)C，在上述時(shí)間t內(nèi)的位移：

………………..1分

對(duì)B，由牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律有：

………………..1分，…….1分C和B恰好發(fā)生碰撞，有：………..1分解得：

………………..1分

（3）對(duì)A，在上述時(shí)間t內(nèi)的位移：

將t代入以上各式可得A、B、C三者的位移和末速度分別為：（向左），（向右），（向左）（向左），（向右）

所以：C相對(duì)A向左滑動(dòng)的距離：

………..1分C和B發(fā)生碰撞時(shí)兩者的速度立即互換、則碰后C和B的速度各為：（向右），（向左）碰后B和A的速度相等。由分析可知，碰后B和A恰好不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，即保持相對(duì)靜止一起運(yùn)動(dòng)。設(shè)C最后停在車(chē)板上時(shí)，共同速度為vt，由A、B、C組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒可知：

………………..1分解得：vt＝0這一過(guò)程中，設(shè)C相對(duì)于A向右滑行的距離為S2，由能量關(guān)系可知：

………………..1分解得：

………………..1分所以：滑塊C恰好回到原來(lái)的位置，即滑塊C最后停在車(chē)板右端?！?.1分17.一探險(xiǎn)隊(duì)員在探險(xiǎn)時(shí)遇到一山溝，山溝的一側(cè)豎直，另一側(cè)的坡面呈拋物線形狀。此隊(duì)員從山溝的豎直一側(cè)，以速度v0沿水平方向跳向另一側(cè)坡面。如圖所示，以溝底的O點(diǎn)為原點(diǎn)建立坐標(biāo)系Oxy。已知，山溝豎直一側(cè)的高度為2h，坡面的拋物線方程為y=，探險(xiǎn)隊(duì)員的質(zhì)量為m。人視為質(zhì)點(diǎn)，忽略空氣阻力，重力加速度為g。(1)求此人落到坡面時(shí)的動(dòng)能；(2)此人水平跳出的速度為多大時(shí)，他落在坡面時(shí)的動(dòng)能最?。縿?dòng)能的最小值為多少？參考答案：（1）設(shè)探險(xiǎn)隊(duì)員跳到坡面上時(shí)水平位移為x,豎直位移為H，由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律有：

（2分）整個(gè)過(guò)程中，由動(dòng)能定理可得：

（2分）

由幾何關(guān)系，

（1分）坡面的拋物線方程

（1分）解以上各式