河北省石家莊市鎮(zhèn)中學(xué)2021年高三物理上學(xué)期期末試卷含解析

河北省石家莊市鎮(zhèn)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.（多選）如圖所示，在豎直平面內(nèi)有一固定軌道，其中AB是長(zhǎng)為R的粗糙水平直軌道，BCD是圓心為O、半徑為R的光滑圓弧軌道，兩軌道相切于B點(diǎn)．在推力作用下，質(zhì)量為m的小滑塊從A點(diǎn)由靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)即撤去推力，小滑塊恰好能沿圓軌道經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)C．重力加速度大小為g．則小滑塊（）A．經(jīng)B點(diǎn)時(shí)加速度為零B．在AB段運(yùn)動(dòng)的加速度為2.5gC．在C點(diǎn)時(shí)合外力的瞬時(shí)功率為mgD．上滑時(shí)動(dòng)能與重力勢(shì)能相等的位置在OD上方參考答案：考點(diǎn)：功率、平均功率和瞬時(shí)功率；牛頓第二定律；向心力．專題：功率的計(jì)算專題．分析：小滑塊恰好能沿圓軌道經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)C，根據(jù)牛頓第二定律求出最高點(diǎn)的速度，通過(guò)動(dòng)能定理求出經(jīng)過(guò)B點(diǎn)的速度，從而求出B點(diǎn)的加速度．根據(jù)速度位移公式求出AB段的加速度大小．根據(jù)機(jī)械能守恒定律求出上滑時(shí)動(dòng)能和重力勢(shì)能相等的位置．解答：解：A、在C點(diǎn)，有：mg=，解得．對(duì)B到C，根據(jù)動(dòng)能定理有：，解得．則B點(diǎn)的加速度．故A錯(cuò)誤．B、在AB段，根據(jù)速度位移公式，解得a=2.5g．故B正確．C、在C點(diǎn)，合力的方向豎直向下，速度的方向與合力的方向垂直，所以合力的瞬時(shí)功率為0．故C錯(cuò)誤．D、物塊在圓弧軌道上滑的過(guò)程中機(jī)械能守恒，有：，解得h=．動(dòng)能和重力勢(shì)能相等的位置在OD的上方．故D正確．故選BD．點(diǎn)評(píng)：本題綜合考查了動(dòng)能定理、機(jī)械能守恒、牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，難度不大，綜合性較強(qiáng)，需加強(qiáng)這類題型的訓(xùn)練．2.實(shí)驗(yàn)室經(jīng)常使用的電流表是磁電式儀表．這種電流表的構(gòu)造如圖甲所示．蹄形磁鐵和鐵芯間的磁場(chǎng)是均勻地輻向分布的．當(dāng)線圈通以如圖乙所示的電流，下列說(shuō)法不正確的是()

A．線圈無(wú)論轉(zhuǎn)到什么角度，它的平面都跟磁感線平行B．線圈轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，螺旋彈簧被扭動(dòng)，阻礙線圈轉(zhuǎn)動(dòng)ks5uC．當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到圖乙所示的位置時(shí)，b端受到的安培力方向向上D．當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到圖乙所示的位置時(shí)，安培力的作用使線圈沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)參考答案：A3.如圖5所示，操場(chǎng)上兩同學(xué)用銅芯電纜線做搖繩發(fā)電實(shí)驗(yàn)，他們觀察到靈敏電流計(jì)的指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)。關(guān)于搖繩發(fā)電產(chǎn)生的電流，下列說(shuō)法正確的是A.搖動(dòng)繩子時(shí)，流過(guò)靈敏電流計(jì)的是大小變化的直流電B.靈敏電流計(jì)中電流大小與兩同學(xué)的站立方向無(wú)關(guān)C.僅增大繩的長(zhǎng)度，靈敏電流計(jì)中電流的最大值增大D.僅增大搖繩頻率，靈敏電流計(jì)中電流的最大值增大參考答案：CD4.（單選）如圖，在光滑的水平面上，疊放著兩個(gè)質(zhì)量分別為m、M的物體（m＜M），用一水平恒力作用在m物體上，兩物體相對(duì)靜止地向右運(yùn)動(dòng)?，F(xiàn)把此水平力作用在M物體上，則以下說(shuō)法正確的是A．兩物體間的摩擦力大小不變B．m受到的合外力與第一次相同C．M受到的摩擦力增大D．兩物體間可能有相對(duì)運(yùn)動(dòng)參考答案：B5.做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的物體,依次通過(guò)A、B、C三點(diǎn)，且B為A、C的中點(diǎn)，已知物體在AB段的平均速度大小為3m/s，在BC段的平均速度大小為6m/s,則物體在B點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度的大小為：A.

4m/s

B.

4.5m/s

C.5m/s

D.

5.5m/s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.簡(jiǎn)諧波沿x軸正方向傳播，已知軸上x1=0m和x2=1m兩處的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖線如圖所示，又知此波的波長(zhǎng)大于1m，則此波的傳播速度v＝________m/s．

參考答案：

答案：

7.長(zhǎng)L=0.5m的輕繩懸掛一質(zhì)量m=0.2kg的小球（可看成質(zhì)點(diǎn)），開(kāi)始時(shí)繩豎直，小球與一傾角θ=45°的質(zhì)量M=1kg的靜止三角形物塊剛好接觸，如圖所示，不計(jì)所有的摩擦。若用水平推力使斜面體緩慢地向左移動(dòng)，直至輕繩與斜面平行，在此過(guò)程中推力F______（選填“增大”、“減小”、“不變”、“先增大后減小”或“先減小后增大”）；若用水平恒力F向左推動(dòng)三角形物塊，當(dāng)輕繩與斜面平行時(shí)小球的速度大小為v=0.2m/s，重力加速度g=10m/s2，則此過(guò)程中推力F做的功為_(kāi)______J。參考答案：增大

0.3378.一個(gè)標(biāo)有“12V”字樣，功率未知的燈泡，測(cè)得燈絲電阻R隨燈泡兩端電壓變化的關(guān)系圖線如圖所示，利用這條圖線計(jì)算：（1）在正常發(fā)光情況下，燈泡的電功率P＝________W。（2）若一定值電阻與燈泡串聯(lián)，接在20V的電壓上，燈泡能正常發(fā)光，則串聯(lián)電阻的阻值為_(kāi)_______Ω。

參考答案：

答案：24；49.如圖所示，木板質(zhì)量為M，長(zhǎng)度為L(zhǎng)，小木塊質(zhì)量為m，水平地面光滑，一根不計(jì)質(zhì)量的輕繩通過(guò)定滑輪分別與M和m連接，小木塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為?．開(kāi)始時(shí)木塊靜止在木板左端，現(xiàn)用水平向右的力將m拉至右端，拉力至少做功為．

參考答案：μmgL

10.南北朝傅翕曾寫下這樣一首詩(shī)：“空手把鋤頭，步行騎水牛．人在橋上走，橋流水不流．”其中“橋流水不流”一句應(yīng)理解成其選擇的參考系是（）A．水B．橋C．人D．地面參考答案：A解：“橋流水不流”可以理解為“橋動(dòng)水不動(dòng)”，意思就是說(shuō)橋在運(yùn)動(dòng)，水在靜止．A、以水的參照物，則水就是靜止的，而橋和水的位置發(fā)生了變化，則橋是運(yùn)動(dòng)的，與題意相符，故A正確；B、以橋?yàn)閰⒄瘴铮瑒t橋是靜止的，而水與橋的位置發(fā)生了變化，則水是運(yùn)動(dòng)的，與題意不符，故B錯(cuò)誤；C、以人為參照物，因?yàn)槿嗽跇蛏献?，人與橋的位置發(fā)生了變化，橋是運(yùn)動(dòng)的，而水與人的位置也發(fā)生了變化，所以水也是運(yùn)動(dòng)的，與題意不符，故C錯(cuò)誤；D、以地面為參照物，地面與橋的位置沒(méi)有發(fā)生變化，橋是靜止的，水與地面的位置發(fā)生了變化，所以水也是運(yùn)動(dòng)的，故D也是錯(cuò)誤的．故選A．11.（6分）如果乘客在地鐵列車中能忍受的最大加速度是1.4m/s2，兩相鄰車站相距560m，則地鐵列車在這兩站行駛時(shí)間最少為_(kāi)________s，這種情況下最大行駛速度為_(kāi)________m/s。參考答案：40s，28m/s12.A，B兩艘快艇在湖面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)（如圖），在相同的時(shí)間內(nèi)，它們通過(guò)的路程之比是4:3,運(yùn)動(dòng)方向改變的角度之比是3:2，則它們（

）A.線速度大小之比為3:4B.角速度大小之比為3:4C.圓周運(yùn)動(dòng)的半徑之比為8:9D.向心加速度大小之比為1:2參考答案：C【詳解】A.線速度，A、B通過(guò)的路程之比為4：3，時(shí)間相等，則線速度之比為4：3，故A錯(cuò)誤。B.角速度，運(yùn)動(dòng)方向改變的角度等于圓周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)過(guò)的角度，A、B轉(zhuǎn)過(guò)的角度之比為3：2，時(shí)間相等，則角速度大小之比為3：2，故B錯(cuò)誤。C.根據(jù)v=rω得，圓周運(yùn)動(dòng)的半徑線速度之比為4：3，角速度之比為3：2，則圓周運(yùn)動(dòng)的半徑之比為8：9，故C正確。D..根據(jù)a=vω得，線速度之比為4：3，角速度之比為3：2，則向心加速度之比為2：1，故D錯(cuò)誤。13.一條懸鏈長(zhǎng)7.2m，從懸點(diǎn)處斷開(kāi)，使其自由下落，不計(jì)空氣阻力．則整條懸鏈通過(guò)懸點(diǎn)正下方12.8m處的一點(diǎn)所需的時(shí)間是0.54s（g取10m/s2）參考答案：解：設(shè)鏈條的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，懸鏈的下端到P點(diǎn)的距離是h，經(jīng)t1鏈條的下端經(jīng)過(guò)P點(diǎn)，則；；經(jīng)t2鏈條的上端經(jīng)過(guò)P點(diǎn)，此時(shí)懸鏈的總位移是h+L，則：h+L=gt22，；整條懸鏈通過(guò)懸點(diǎn)正下方12.8m處的P點(diǎn)所需的時(shí)間：△t=t2﹣t1=1.6s﹣1.06s=0.54s；故答案為：0.54s三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.一位同學(xué)做“用單擺測(cè)定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)．（1）下列是供學(xué)生自主選擇的器材．你認(rèn)為應(yīng)選用的器材是AE．（填寫器材的字母代號(hào)）A．約1m長(zhǎng)的細(xì)線B．約0.3m長(zhǎng)的銅絲C．約0.8m長(zhǎng)的橡皮筋D．直徑約1cm的實(shí)心木球E．直徑約1cm的實(shí)心鋼球F．直徑約1cm的空心鋁球（2）該同學(xué)在安裝好如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置后，測(cè)得單擺的擺長(zhǎng)為L(zhǎng)，然后讓小球在豎直平面內(nèi)小角度擺動(dòng)．當(dāng)小球某次經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，在完成N次全振動(dòng)時(shí)停止計(jì)時(shí)，測(cè)得時(shí)間為t．請(qǐng)寫出測(cè)量當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊谋磉_(dá)式g=．（用以上測(cè)量的物理量和已知量的字母表示）（3）為減小實(shí)驗(yàn)誤差，該同學(xué)又多次改變擺長(zhǎng)L，測(cè)量多組對(duì)應(yīng)的單擺周期T，準(zhǔn)備利用T2﹣L的關(guān)系圖線求出當(dāng)?shù)刂亓铀俣戎担嚓P(guān)測(cè)量數(shù)據(jù)如表：次數(shù)12345L/m0.8000.9001.0001.1001.200T/s1.791.902.012.112.20T2/s23.223.614.044.454.84該同學(xué)在圖2中已標(biāo)出第1、2、3、5次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)，請(qǐng)你在該圖2中用符號(hào)“+”標(biāo)出與第4次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)，并畫出T2﹣L關(guān)系圖線．（4）根據(jù)繪制出的T2﹣L關(guān)系圖線，可求得g的測(cè)量值為9.8m/s2．（計(jì)算結(jié)果保留2位有效數(shù)字）參考答案：解：（1）A、擺線選擇較細(xì)且結(jié)實(shí)的線為便于測(cè)量周期和減小空氣阻力，則選取1米左右的細(xì)線，故選擇A線；D、為了減小空氣阻力的影響，擺球選擇質(zhì)量大體積小的，故選擇E球；故AE正確；（2）擺球經(jīng)過(guò)平衡位置時(shí)，速度最大，從平衡位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，誤差較?。畣螖[的周期為：T=，根據(jù)T=2π得：g=．（3）由單擺周期公式T=2π，可得T2=所以T2﹣l圖線是過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的一條直線，如圖所示（4）直線的斜率是k=，所以g=．做出的具體圖象如圖所示，求得直線斜率k=4.00，故g===π2=（3.14）2=9.8m/s2．故答案為：（1）A、E；（2）；（3）見(jiàn)圖；（4）9.8（在9.7﹣9.9之間）．15.某位同學(xué)做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)，下列操作步驟中錯(cuò)誤的是A．把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在特架臺(tái)上，用導(dǎo)線連接到低壓交流電源

B．將連有重錘的紙帶穿過(guò)限位孔，將紙帶和重錘提升到一定高度

C．先釋放紙帶，再接通電源

D．更換紙帶，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，根據(jù)記錄處理數(shù)據(jù)參考答案：C四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.（12分）一宇航員抵達(dá)一半徑為R的星球表面后，為了測(cè)定該星球的質(zhì)量M，做了如下實(shí)驗(yàn)：取一根細(xì)繩穿過(guò)光滑的細(xì)直管，細(xì)線一端栓一質(zhì)量為m的砝碼，另一端連接在一固定的測(cè)力計(jì)上，手握細(xì)直管掄動(dòng)砝碼，使它在豎直平面內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，停止掄動(dòng)細(xì)直管，砝碼可繼續(xù)在同一豎直平面內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示，此時(shí)觀察測(cè)力計(jì)得到當(dāng)砝碼運(yùn)動(dòng)到圓周的最低點(diǎn)和最高點(diǎn)位置時(shí)測(cè)力計(jì)的讀數(shù)差為△F，已知引力常量為G。試根據(jù)題中所提供的條件和測(cè)量結(jié)果，求出該星球的質(zhì)量M。參考答案：

解析：砝碼在最高點(diǎn)，繩的拉力和重力之和充當(dāng)向心力

砝碼在最低點(diǎn)，繩的拉力和重力之差充當(dāng)向心力

砝碼在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，以最低點(diǎn)所在的水平面為零勢(shì)能面，根據(jù)機(jī)械能守恒定律：

依題意：T2-T1=△F

在星球表面附近，萬(wàn)有引力近似等于重力：

聯(lián)立以上各式解得：17.（12分）在光滑的水平面上放著物體A和小車B，如圖所示，小車長(zhǎng)L=2m，M=4kg，A的質(zhì)量m=1kg，μAB=0.2，加在小車上的力(1)F=5N，(2)F=12N。求在這兩種情況下，在2s時(shí)間內(nèi)F對(duì)車做功是多少？摩擦力對(duì)A做功多少？（g取10m/s2）參考答案：

臨界狀態(tài)：

N（1分）

（1）F=5N＜10N，AB間相對(duì)靜止

（1分）

（1分）

（1分）

f=ma=1(N)（1分）

（1分）

（2）F=12N＞10N，AB間相對(duì)運(yùn)動(dòng)

（1分）（1分）

（1分）（2分）

（1分）（1分）18.(14分)如圖所示，用大小為10N、方向與水平地面成370角的拉力F，拉動(dòng)靜止物體從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到相距15m的B點(diǎn)時(shí)速度達(dá)到6m/s。立即撤去F，物體沿光滑弧形軌道滑到C點(diǎn)，然后返回水平地面，在離B點(diǎn)4.5m的D點(diǎn)停下。（?。┣螅海?）拉力做的功與C點(diǎn)