2021年陜西省咸陽市師范學(xué)院附屬中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試題含解析

2021年陜西省咸陽市師范學(xué)院附屬中學(xué)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15分．每小題只有一個選項符合題意1.如圖所示，質(zhì)量為m的小球在豎直面內(nèi)的光滑圓軌道內(nèi)側(cè)做圓周運動，它剛能通過最高點的速度為v。若在最低點給小球的速度為2v，則下列說法正確的是

A．小球能通過最高點

B．小球不能通過最高點

C．小球在最低點對軌道的壓力為5mg

D．小球能通過與圓心等高的A點

參考答案：答案：BCD2.用比值法定義物理量是物理學(xué)中一種重要的思想方法，下列物理量的表達(dá)式不屬于用比值法定義的是（

）A．加速度B．功率C．速度

D．電阻參考答案：3.如圖所示，光滑水平面上放置質(zhì)量分別為m、2m和3m的三個木塊，其中質(zhì)量為2m和3m的木塊間用一不可伸長的輕繩相連，輕繩能承受的最大拉力為T?，F(xiàn)用水平拉力F拉其中一個質(zhì)量為3m的木塊，使三個木塊以同一加速度運動，則以下說法正確的是

A．質(zhì)量為2m的木塊受到四個力的作用B．當(dāng)F逐漸增大到T時，輕繩剛好被拉斷C．當(dāng)F逐漸增大到時，輕繩還不會被拉斷D．輕繩剛要被拉斷時，質(zhì)量為m和2m的木塊間的摩擦力為參考答案：C4.如圖所示，原、副線圈匝數(shù)比為l00：1的理想變壓器，b是原線圈的中心抽頭，電壓表和電流表均為理想電表，從某時刻開始在原線圈c．d兩端加上交變電壓，其瞬時值表達(dá)式為=310sin314t(V)，則

A．副線圈兩端的電壓頻率為50Hz

B．當(dāng)單刀雙擲開關(guān)與a連接時，電壓表的示數(shù)為3.IV

C．單刀雙擲開關(guān)與a連接，在滑動變阻器觸頭向上移動的過程中，電壓表和電流表的示數(shù)均變小D．當(dāng)單刀雙擲開關(guān)由a扳向b時，原線圈輸入功率變小參考答案：A變壓器不能改變電壓的頻率，將跟=310sin314t對比可知原副線圈的電壓頻率均為50Hz，選項A正確。根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比可知，原線圈的電壓的最大值為220V，所以副線圈的電壓的最大值為2.2V，電壓表的示數(shù)為電壓的有效值，所以示數(shù)為V=2.2V，所以B錯誤．當(dāng)滑動變阻器觸頭P向上移動的過程中，滑動變阻器的電阻變大，電路的總電阻變大，由于副線圈電壓不變，所以電壓表的示數(shù)不變，電流表示數(shù)變小，所以C錯誤．若當(dāng)單刀雙擲開關(guān)由a扳向b時，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比由100：1變?yōu)?0:1，所以輸出的電壓升高，電壓表和電流表的示數(shù)均變大，輸出功率增大，故原線圈輸入功率變大，D錯誤．本題選A。5.（多選）如圖所示,物體A放存同定的斜面B上,在A上施加一個豎直向下的恒力F,下列說法中正確的有(

)A.若A原來是靜止的,則施加力,后,A仍保持靜止B.若A原來是靜止的,則施加力F后,A將加速下滑C.若A原來是加速下滑的,則施加力F后,A的加速度不變D.若A原來是加速下滑的,則施加力F后,A的加速度將增大參考答案：AD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.質(zhì)量為m的物體從靜止開始以的加速度豎直向下運動，當(dāng)下降高度為h時，該物體機(jī)械能的增量為________，該物體動能的增量為_________。參考答案：

答案：?mgh／2、

mgh／27.在“用打點計時器測速度”的實驗中，某同學(xué)在打出的紙帶上選取了A、B、C三個計數(shù)點，如圖所示，A、B兩點間的時間間隔為

▲

s?，F(xiàn)用刻度尺量得AB＝3.90cm，AC＝10.20cm，則紙帶經(jīng)過B、C兩點間的平均速度大小為

▲

m/s。參考答案：8.如圖，一列簡諧橫波沿x軸傳播，實線為tl=0時刻的波形圖，虛線為t2=0.05s時的波形圖。(1)若波沿x軸正方向傳播且2T<t2-t1<3T(T為波的周期)，求波速.(2)若波速v=260m·s－1，則從tl=0時刻起x=2m處的質(zhì)點第三次運動到波谷所需的時間。參考答案：（1）220m/s；（2）【詳解】（1）波沿x軸正向傳播，由圖像可知：λ=4m；在?t時間內(nèi)：因為2T<t2-t1<3T，則n=2，此時，解得，（2）若波速v=260m/s，則在?t=0.05s內(nèi)傳播的距離為則波沿x軸負(fù)向傳播，此時周期為，則從tl=0時刻起x=2m處的質(zhì)點第三次運動到波谷所需的時間

9.在“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”實驗中，交流電頻率為50Hz．如圖是某次實驗得到的一條紙帶，舍去前面比較密集的點，從O點開始計數(shù)，O、A、B、C是四個連續(xù)的計數(shù)點，每兩個相鄰的計數(shù)點之間有9個實際點（未畫出），A、B、C三點到O點的距離分別為xA=3.0cm，xB=7.6cm，xC=13.8cm，則打計數(shù)點B時小車的速度為m/s，小車運動的加速度為m/s2．參考答案：0.27，0.4；解：由于每相鄰兩個計數(shù)點間還有9個點沒有畫出，所以相鄰的計數(shù)點間的時間間隔T=0.2s，根據(jù)勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上B點時小車的瞬時速度大?。畍B==0.27m/s根據(jù)勻變速直線運動的推論公式△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；10.有組同學(xué)設(shè)計了一個如圖所示的測溫裝置，C為測溫泡，用玻璃管與水銀氣壓計相連，氣壓計A、B兩管內(nèi)的水銀面在同一水平面上，氣壓計A、B兩管的下端通過軟管相連且充滿水銀（圖中涂黑部分）。在A管上畫上刻度．測溫時調(diào)節(jié)B管的高度使A管中的液面位置保持在a處，此時根據(jù)A、B兩管水銀面的高度差就能知道測溫泡所處環(huán)境的溫度。假設(shè)該測溫裝置在制定刻度時候的大氣壓為76cmHg，測溫泡所處環(huán)境的溫度為30OC。（1）當(dāng)測溫泡放入較低溫度的液體中，即測溫泡中氣體溫度降低時，為使水銀氣壓計A管中的液面位置保持在a處，則水銀氣壓計的B管應(yīng)向_______（填“上”或“下”）移動；（2）該溫度計的刻度是___________________________（填“均勻”或“不均勻”，及“溫度上高下低”或，“溫度上低下高”（3）該溫度計存在的缺陷之一，當(dāng)天氣變化引起大氣壓強(qiáng)變大，而環(huán)境溫度仍為30OC，溫度計上30OC的刻度應(yīng)該如何調(diào)整____________________。參考答案：（1）下（2分）

（2）均勻的（1分），溫度上高下低（1分）（3）30OC的刻度應(yīng)向上平移11.如圖所示，均勻重桿OA的O端用鉸鏈固定在墻上，為了使OA保持水平，由長為L的輕桿BC來支撐（L小于重桿OA的長度），改變支撐點的位置使BC所受壓力為最小，則B點離O點的距離應(yīng)為___________。

參考答案：

答案：

12.在空中某固定點，懸掛一根均勻繩子，然后讓其做自由落體運動。若此繩經(jīng)過懸點正下方H=20m處某點A共用時間1s(從繩下端抵達(dá)A至上端離開A)，則該繩全長為

m。參考答案：1513.放射性同位素C被考古學(xué)家稱為“碳鐘”，它可以用來判定古生物體的年代．宇宙射線中高能量中子碰撞空氣中的氮原子后，就會形成很不穩(wěn)定的C，它很容易發(fā)生β衰變，變成一個新核，其半衰期為5730年．該衰變的核反應(yīng)方程式為．C的生成和衰變通常是平衡的，即生物機(jī)體中C的含量是不變的．當(dāng)生物體死亡后，機(jī)體內(nèi)C的含量將會不斷減少．若測得一具古生物遺骸中C含量只有活體中的25%，則這具遺骸距今約有11460年．參考答案：：解：根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒得，．經(jīng)過一個半衰期，有半數(shù)發(fā)生衰變，測得一古生物遺骸中的C含量只有活體中的25%，根據(jù)=得，n=2，即經(jīng)過2個半衰期，所以t=2×5730=11460年．故答案為：；

11460三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（5分）某同學(xué)設(shè)計一個測定某物體與一個固定斜面間的動摩擦因數(shù)μ的實驗，他具有的實驗器材僅有一只彈簧秤，設(shè)計步驟如下：

（1）用彈簧秤測出該物體的重力G。

（2）用彈簧秤平行斜面向下拉著該物體沿斜面向下做勻速直線運動，此時彈簧秤示數(shù)為F1。

（3）

。

（4）求得動摩擦因數(shù)μ。①請你將實驗步驟補(bǔ)充完整。②求出該物體與斜面間的動摩擦因數(shù)μ=

。參考答案：（3）用彈簧秤平行斜面向上拉著該物體沿斜面向上做勻速直線運動，此時彈簧秤示數(shù)為F2。

②μ=15.在探究加速度和力、質(zhì)量的關(guān)系實驗中，根據(jù)測得的數(shù)據(jù)作出圖線，若作出的圖線如圖（甲）所示，這是由______造成的，若作出的圖線如圖（乙）所示，這是因________造成的。A、在平衡摩擦力時，把長木板的末端抬得過高了

B、由于砂及砂桶質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量C、由于砂及砂桶質(zhì)量較大，不能很好滿足遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量造成的

D、實驗前沒有平衡摩擦力參考答案：；

四、計算題：本題共3小題，共計47分16.經(jīng)過天文望遠(yuǎn)鏡長期觀測，人們在宇宙中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了許多雙星系統(tǒng)，通過對它們的研究，使我們對宇宙中物質(zhì)的存在形式和分布情況有了較深刻的認(rèn)識，雙星系統(tǒng)由兩個星體組成，其中每個星體的大小都遠(yuǎn)小于兩星體之間的距離，一般雙星系統(tǒng)距離其他星體很遠(yuǎn)，可以當(dāng)作孤立系統(tǒng)來處理（即其它星體對雙星的作用可忽略不計）．現(xiàn)根據(jù)對某一雙星系統(tǒng)的光度學(xué)測量確定：該雙星系統(tǒng)中每個星體的質(zhì)量都是m，兩者相距L，它們正圍繞兩者連線上的某一點做勻速圓周運動．（1）試計算該雙星系統(tǒng)的運動周期T1.（2）若實際中觀測到的運動周期為T2，T2與T1并不是相同的，目前有一種流行的理論認(rèn)為，在宇宙中可能存在一種觀測不到的暗物質(zhì)，它均勻地充滿整個宇宙，因此對雙星運動的周期有一定的影響．為了簡化模型，我們假定在如圖14所示的球體內(nèi)（直徑看作L）均勻分布的這種暗物質(zhì)才對雙星有引力的作用，不考慮其他暗物質(zhì)對雙星的影響，已知這種暗物質(zhì)的密度為ρ，求T1:T2.參考答案：：（1）兩星的角速度相同，故

；而

可得

①

（2分）兩星繞連線的中點轉(zhuǎn)動，則

解得

②

（2分）所以

③

（2分）

（2）由于暗物質(zhì)的存在，雙星的向心力由兩個力的合力提供，則

④

（2分）M為暗物質(zhì)質(zhì)量，

⑤

（1分）解④和⑤式得：

⑥

（1分）可求得：

⑦

（1分）聯(lián)立③、⑦式解得：

17.如圖所示，用跨過光滑滑輪的纜繩將海面上一艘失去動力的小船沿直線拖向岸邊，已知拖動纜繩的電動機(jī)功率恒為，小船的質(zhì)量為，小船受到阻力大小恒為，小船經(jīng)過A點時速度大小為，小船從A點沿直線加速運動到B點經(jīng)歷時間為，AB兩點間距離為，不計纜繩質(zhì)量．求：（1）A到B點過程中，小船克服阻力所做的功；（2）小船經(jīng)過B點時速度大小；（3）小船經(jīng)過B點時的加速度大小．參考答案：（1）小船從A點運動到B點克服阻力做功

①

(2分)（2）小船從A點運動到B點，電動機(jī)牽引繩對小船做功W=Pt1

②

(1分)由動能定理有

③

(2分)由①②③式解得

④

(2分)設(shè)小船經(jīng)過B點時繩的拉力大小為F，繩與水平方向夾角為θ，繩的速度大小為u，

P=Fu⑤

(1分)

⑥

(1分)牛頓第二定律⑦

(1分)由④⑤⑥⑦得

(2分)（另解：設(shè)細(xì)繩的拉力為F，繩與水平方向夾角為θ，則細(xì)繩牽引小船的功率為P=Fcosθ·v1

；

）18.如圖所示，半徑為R的光滑半圓軌道ABC與傾角為=37°的粗糙斜面軌道DC相切于C，圓軌道的直徑AC與斜面垂直．質(zhì)量為m的小球從A點左上方距A高為h的斜面上方P點以某一速度水平拋出，剛好與半圓軌道的A點相切進(jìn)入半圓軌道內(nèi)側(cè)，之后經(jīng)半圓軌道沿斜面剛好滑到與拋出點等高的D處.已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間，取，，，不計空氣阻力，求：

（1）小球被拋出時的速度v0；

（2）小球到達(dá)半圓軌道最低點B時，對軌道的壓力大?。唬?）小球從C到D過程中摩擦力做的功W.

參考答案：解：（1）小球到達(dá)A點時，速度與水平方向的夾角為，如圖所示.則有

由幾何關(guān)系得

②得

③（2）A、B間豎直高度