山西省運(yùn)城市聞喜中學(xué)附屬中學(xué)2021年高三物理上學(xué)期期末試卷含解析

山西省運(yùn)城市聞喜中學(xué)附屬中學(xué)2021年高三物理上學(xué)期期末試卷含解析一、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.如圖所示，在斜面上有四條光滑細(xì)桿，其中OA桿豎直放置，OB桿與OD桿等長，OC桿與斜面垂直放置，每根桿上都套著一個(gè)小滑環(huán)（圖中未畫出），四個(gè)環(huán)分別從O點(diǎn)由靜止釋放，沿OA、OB、OC、OD滑到斜面上所用的時(shí)間依次為t1、t2、t3、t4．下列關(guān)系不正確的是（）A．t1＞t2 B．t1=t3 C．t2=t4 D．t2＜t4參考答案：C【考點(diǎn)】牛頓第二定律；勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系．【分析】根據(jù)等時(shí)圓模型，可知從圓上最高點(diǎn)沿任意一條弦滑到底所用時(shí)間相同，故沿OA和OC滑到底的時(shí)間相同，OB不是一條完整的弦，時(shí)間最短，OD長度超過一條弦，時(shí)間最長．【解答】解：以O(shè)A為直徑畫園，根據(jù)等時(shí)圓模型，對(duì)小滑環(huán)，受重力和支持力，將重力沿桿的方向和垂直桿的方向正交分解，根據(jù)牛頓第二定律得小滑環(huán)做初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度為a=gcosθ（θ為桿與豎直方向的夾角）由圖中的直角三角形可知，小滑環(huán)的位移S=2Rcosθ所以t==，t與θ無關(guān)，可知從圓上最高點(diǎn)沿任意一條弦滑到底所用時(shí)間相同，故沿OA和OC滑到底的時(shí)間相同，即t1=t3，OB不是一條完整的弦，時(shí)間最短，即t1＞t2，OD長度超過一條弦，時(shí)間最長，即t2＜t4．故ABD正確，C不正確因選不正確的，故選：C2.如圖所示，一導(dǎo)線彎成半徑為a的半圓形閉合回路，虛線MN右側(cè)有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直于回路所在平面?；芈芬运俣葀向右勻速進(jìn)入磁場(chǎng)，直徑CD始終與MN垂直。從D點(diǎn)到達(dá)邊界開始到C點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)為止，下列結(jié)論正確的是：A、感應(yīng)電流方向不變 B、CD段直導(dǎo)線始終不受安培力C、感應(yīng)電動(dòng)熱是大值 D、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)平均值參考答案：AC3.關(guān)于電容器的電容C、電壓U和所帶電荷量Q之間的關(guān)系。以下說法正確的是A．C由U確定B．C由Q確定C．C一定時(shí)，Q與U成正比D．C一定時(shí)，Q與U成反比參考答案：答案：C解析：電容器的電容C由電容器本身決定，與電壓U和所帶電荷量Q無關(guān)，根據(jù)可知，選項(xiàng)C正確。4.

一束可見光射到置于空氣中的平行玻璃磚上，穿過玻璃磚后從下表面射出，變?yōu)閍、b兩束平行單色光，如圖所示。如果光束b是藍(lán)光，則光束a可能是（

）

A.紅光 B.黃光

C.綠光

D.紫光參考答案：答案：D

5.如圖，平行金屬板中帶電質(zhì)點(diǎn)P原處于靜止?fàn)顟B(tài)，不考慮電流表和電壓表對(duì)電路的影響，當(dāng)滑動(dòng)變阻器R4的滑片向b端移動(dòng)時(shí)，則（

）A.電壓表讀數(shù)減小B.電流表讀數(shù)減小C.質(zhì)點(diǎn)P將向上運(yùn)動(dòng)D.R3上消耗的功率逐漸增大參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.一物塊以一定的初速度沖上斜面，利用速度傳感器可以在計(jì)算機(jī)屏幕上得到其速度大小隨時(shí)間的變化關(guān)系圖象如圖所示，不計(jì)空氣阻力，重力加速度g取10m/s2.則：物塊下滑時(shí)的加速度大小為

；物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為

。.參考答案：2m/s2

，

7.（2分）如圖所示，勁度系數(shù)為k1的輕彈簧兩端分別與質(zhì)量為m1、m2的物塊1、2拴接，勁度系數(shù)為k2的輕質(zhì)彈簧上端與物體2拴接，下端壓在桌面上(不拴接)，整個(gè)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，現(xiàn)用力將物體1緩慢豎直上提，直到下面那個(gè)彈簧的下端剛脫離桌面，在此過程中，物塊2的重力勢(shì)能增加了

，物塊1的重力勢(shì)能增加了

。

參考答案：

答案：

8.為了測(cè)量某材質(zhì)木塊與牛皮紙之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，一位同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：如圖所示，在斜面和水平面上貼上待測(cè)牛皮紙，保證木塊放在斜面頂端時(shí)能加速下滑，斜面與水平面間平滑連接。讓木塊從斜面頂端由靜止開始下滑時(shí)，該同學(xué)只用一把刻度尺就完成了測(cè)量任務(wù)（重力加速度g為已知）。（1）該同學(xué)需要測(cè)量的物理量是_____________。（用文字和字母符號(hào)來表示）（2）動(dòng)摩擦因數(shù)的表達(dá)式=______________（用所測(cè)量物理量的符號(hào)表示）。參考答案：（1）釋放點(diǎn)與水平面的高度差h，木塊靜止點(diǎn)與釋放點(diǎn)間的水平距離s（2分）（2）h/s（3分）9.如圖所示，光滑斜面的傾角為q，有兩個(gè)相同的小球，分別用光滑擋板A、B擋住，擋板A沿豎直方向。擋板B垂直于斜面，則兩擋板受到小球壓力的大小之比為_______，斜面受到兩個(gè)小球壓力大小之比為__________。參考答案：1/cosq，1/cos2q10.（2分）分子間同時(shí)存在著引力和斥力，若分子間的距離等于r0時(shí)，引力和斥力大小相等．則當(dāng)r＞r0時(shí)，引力

斥力；當(dāng)r＜r0時(shí)，引力

斥力．（填“大于”、“小于”或“等于”）參考答案：

答案：大于；小于11.盧瑟福用a粒子轟擊氮核時(shí)發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子.完成其核反應(yīng)方程：N+He→

.參考答案：O+H12.在實(shí)驗(yàn)室中用螺旋測(cè)量金屬絲的直徑時(shí)，如圖所示，由圖可知金屬絲的直徑是

mm．參考答案：5.615解：螺旋測(cè)微器的固定刻度為5.5mm，可動(dòng)刻度為11.5×0.01mm=0.115mm，所以最終讀數(shù)為5.5mm+0.115mm=5.615mm．故答案為：5.61513.如圖，在斜面頂端先后水平拋出同一小球，第一次小球落到斜面中點(diǎn)，第二次小球落到斜面底端。則兩次小球運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比t1∶t2=________；兩次小球落到斜面上時(shí)動(dòng)能之比EK1∶EK2=________。參考答案：

答案：，三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.有一游標(biāo)卡尺，主尺的最小分度是1mm，游標(biāo)上有20個(gè)小的等分刻度。用它測(cè)量一小球的直徑，如圖1所示的讀數(shù)是

mm。

用螺旋測(cè)微器測(cè)量一根金屬絲的直徑，如圖2所示的讀數(shù)是

mm。

參考答案：13.55

0.680

15.如圖1所示為一次記錄小車運(yùn)動(dòng)情況的紙帶，圖中A、B、C、D、E、F、G為相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔T＝0.1s.圖1(1)在如圖2所示的坐標(biāo)系中作出小車的vt圖線．圖2(2)將圖線延長與縱軸相交，交點(diǎn)的速度大小是______cm/s，此速度的物理意義是________________________________________________________________________．(3)小車的加速度大小是________．參考答案：(2)由圖中可以讀出，圖線與縱軸交點(diǎn)的速度大小為11.6cm/s，此速度表示A點(diǎn)的瞬時(shí)速度．(3)利用斜率求加速度a＝≈0.5m/s2.

四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，一質(zhì)量為m＝1kg的小物塊輕輕放在水平勻速運(yùn)動(dòng)的傳送帶上的A點(diǎn)，隨傳送帶運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，小物塊從C點(diǎn)沿圓弧切線進(jìn)入豎直光滑的半圓軌道恰能做圓周運(yùn)動(dòng)．已知圓弧半徑R＝0.9m，軌道最低點(diǎn)為D，D點(diǎn)距水平面的高度h＝0.8m．小物塊離開D點(diǎn)后恰好垂直碰擊放在水平面上E點(diǎn)的固定傾斜擋板．已知物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)＝0.3，傳送帶以5m/s恒定速率順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)（g取10m/s2），試求：（1）傳送帶AB兩端的距離；（2）小物塊經(jīng)過D點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力的大?。唬?）傾斜擋板與水平面間的夾角的正切值．參考答案：本題主要考察牛頓定律、物體作圓周運(yùn)動(dòng)的臨界點(diǎn)、動(dòng)能定理及平拋運(yùn)動(dòng)等知識(shí)點(diǎn)。屬簡單題型。（1）對(duì)小物塊，在C點(diǎn)恰能做圓周運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律得：

，

則．…………………（2分）由于，小物塊在傳送帶上一直加速，則由A到B有，…………，所以傳送帶AB兩端的距離=1.5m．………（2）對(duì)小物塊，由C到D有，……………在D點(diǎn)FN—mg＝，代入數(shù)據(jù)解得FN＝60N．……由牛頓第三定律知小物塊對(duì)軌道的壓力大小為（3）小物塊從D點(diǎn)拋出后做平拋運(yùn)動(dòng)，則，解得t＝0.4s．……………將小物塊在E點(diǎn)的速度進(jìn)行分解得．………………17.如圖所示，一半徑r=0.2m的1/4光滑圓弧形槽底端B與水平傳帶相接，傳送帶的運(yùn)行速度為v0=4m/s，長為L=1.25m,滑塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,DEF為固定于豎直平面內(nèi)的一段內(nèi)壁光滑的中空方形細(xì)管，EF段被彎成以O(shè)為圓心、半徑R=0.25m的一小段圓弧，管的D端彎成與水平傳帶C端平滑相接，O點(diǎn)位于地面，OF連線豎直．一質(zhì)量為M=0.2kg的物塊a從圓弧頂端A點(diǎn)無初速滑下，滑到傳送帶上后做勻加速運(yùn)動(dòng)，過后滑塊被傳送帶送入管DEF，管內(nèi)頂端F點(diǎn)放置一質(zhì)量為m=0.1kg的物塊b．已知a、b兩物塊均可視為質(zhì)點(diǎn)，a、b橫截面略小于管中空部分的橫截面，重力加速度g取10m/s2.求：（1）滑塊a到達(dá)底端B時(shí)的速度vB；

（2）滑塊a剛到達(dá)管頂F點(diǎn)時(shí)對(duì)管壁的壓力；

（3）滑塊a滑到F點(diǎn)時(shí)與b發(fā)生完全非彈性正碰，飛出后落地，求滑塊a的落地點(diǎn)到O點(diǎn)的距離x（不計(jì)空氣阻力）。參考答案：解析：(1)設(shè)滑塊到達(dá)B點(diǎn)的速度為vB，由機(jī)械能守恒定律，有

=2m/s(2)滑塊在傳送帶上做勻加速運(yùn)動(dòng)，受到傳送帶對(duì)它的滑動(dòng)摩擦力，由牛頓第二定律Mg=Ma

滑塊對(duì)地位移為L，末速度為vC，設(shè)滑塊在傳送帶上一直加速由速度位移關(guān)系式

得vC=3m/s<4m/s，可知滑塊與傳送帶未達(dá)共速滑塊從C至F，由機(jī)械能守恒定律，有

得

在F處由牛頓第二定律

得FN=1.2N

由牛頓第三定律得管上壁受壓力為1.2N,壓力方向豎直向上（3）由題意知碰后物塊a、b共速，設(shè)速度為,碰撞過程由動(dòng)量守恒得

得

離開F點(diǎn)后物塊a、b一起做平拋運(yùn)動(dòng)

…

18.如圖所示，在半徑為的圓形區(qū)域內(nèi)有水平向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B，圓形區(qū)域右側(cè)有一豎直感光板，從圓弧頂點(diǎn)P以速率的帶正電粒子平行于紙面進(jìn)入磁場(chǎng)，已知粒子的質(zhì)量為m，電量為q，粒子重力不計(jì)。⑴若粒子對(duì)準(zhǔn)圓心射入，求它在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；⑵若粒子對(duì)準(zhǔn)圓心射入，且速率為，求它打到感光板上時(shí)速度的垂直分量；⑶若粒子以速度從P點(diǎn)以任意角入射，試證明它離開磁場(chǎng)后均垂直打在感光板上。參考答案：（1）設(shè)帶電粒子進(jìn)入磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為，由牛頓第二定律得帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡為四