四川省广安市武胜飞龙中学2021年高三物理上学期期末试题含解析

四川省广安市武胜飞龙中学2021年高三物理上学期期末试题含解析一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意1.甲、乙两车在平直公路上同向行驶，其v–t图象如图所示。已知两车在t=3s时并排行驶，则A.在t=1s时，甲车在乙车后B.在t=0时，甲车在乙车前7.5mC.两车另一次并排行驶的时刻是t=2sD.甲、乙两车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为40m参考答案：BD已知两车在t=0时并排行驶，在0-1s内，甲车的速度比乙车的小，所以在t=1s时，甲车在乙车后，故A正确．根据速度时间图线与时间轴所围的面积大小表示位移．可得，在t=3s时，两车的位移之差为△x=x乙-x甲=，则在t=3s时，甲车在乙车后7.5m．故B正确．根据“面积”表示位移，可知两车另一次并排行驶的时刻是t=4s，故C错误．两车另一次并排行驶的时刻是t=4s，甲、乙车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为S==60m，故D错误．故选AB.点睛：本题是追及和相遇问题．解答此题的关键是根据速度图象分析物体运动情况，要注意两车的位置关系和距离随时间如何变化，当两车相遇时，位移之差等于原来之间的距离．2.（单选题）一根弹性绳沿x轴方向放置，左端位于坐标原点，用手握住绳的左端，当t=0时使其开始沿y轴做简谐运动，在t=0.25s时，绳上形成如图所示的波形。A、B分别为处于x=2m、x=5m的两个质点。关于此波，下列说法中正确的是(

)A．此列波为横波，O点开始时向上运动B．此列波的波长为2m，波速为8m/sC．在t=1.25s后，A、B两点的振动情况总相同D．当t=10s时，质点B正通过平衡位置向上运动参考答案：D3.人类在探索自然规律的进程中总结出了许多科学方法，如分析归纳法、等效替代法、控制变量法、理想实验法等．在下列研究中，运用理想实验方法的是

A．牛顿发现万有引力定律

B．卡文迪许测定引力常量

C．伽利略得出力不是维持物体运动原因的结论

D．密立根测得电荷量e的数值参考答案：C4.力敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，有位同学利用力敏电阻设计了判断小车运动状态的装置，其工作原理如图（a）所示，将力敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车s上，中间放置一个绝缘重球。小车向右做直线运动过程中，电流表示数如图（b）所示，下列判断正确的是（

）t

（A）从到时间内，小车做匀速直线运动（B）从到时间内，小车做匀加速直线运动（C）从到时间内，小车做匀速直线运动（D）从到时间内，小车做匀加速直线运动参考答案：D5.某人用手将1Kg物体由静止向上提起1m，这时物体的速度为2m/s（g取10m/s2），则下列说法正确的是：

A．手对物体做功12J

B．合外力做功2J

C．合外力做功12J

D．物体克服重力做功10J参考答案：

答案：ABD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图8所示，两平行金属板间电场是匀强电场，场强大小为1.0×104V／m，A、B两板相距1cm，C点与A相距0.4cm，若B接地，则A、C间电势差UAC＝____,将带电量为－1.0×10-12C的点电荷置于C点，其电势能为____．参考答案：7.如图，在斜面顶端先后水平抛出同一小球，第一次小球落到斜面中点，第二次小球落到斜面底端。则两次小球运动时间之比t1∶t2=___；两次小球落到斜面上时动能之比EK1∶EK2=_____。参考答案：；

8.（选修3—3（含2—2）模块）（6分）某压力锅结构如图所示，盖好密封锅盖，将压力阀套在出气孔上，给压力锅加热，当锅内气体压强达到一定值时，气体就把压力阀顶起．已知大气压强P随海拔高度H的变化满足P=P0(1–aH)，其中常数a＞0，随海拔高度H的增大，大气压强P

（填“增大”、“减小”或“不变”），阀门被顶起时锅内气体压强

（填“增大”、“减小”或“不变”），结合查理定律分析可知，在不同海拔高度使用压力锅，阀门被顶起时锅内气体的温度随着海拔高度的增加而

．（填“升高”、“降低”或“不变”）参考答案：答案：减小（2分）；减小（2分）；降低．（2分）9.质量m=5㎏的小球系于弹簧的一端,套在光滑竖直圆环上,弹簧的另一端

固定在环上的A点,环半径R=0.5m,弹簧原长0=R=0.5m.当球从图中位置C由静止开始滑动，当小球滑至最低点B时,测得vB=3m/s,重力做功为

J,则在B点时弹簧的弹性势能EP=___

_J.(g取10m/s2)参考答案：37.5

，

1510.一轻弹簧原长为10cm，把它上端固定，下端悬挂一重为0.5N的钩码，静止时它的长度为12cm，弹簧的劲度系数为

N/m；现有一个带有半径为14cm的光滑圆弧的物块静止放在水平面上，半径OA水平，OB竖直，右图所示；将上述轻弹簧的一端拴在A点，另一端拴着一个小球，发现小球静止在圆弧上的P点，且∠BOP=30°，则小球重为

N。参考答案：（25；）11.质量M=500t的机车，以恒定的功率从静止出发，经过时间t=5min在水平路面上行驶了s=2.25km，速度达到了最大值vm=54km/h，则机车的功率为3.75×105W，机车运动中受到的平均阻力为2.5×104N．参考答案：考点：功率、平均功率和瞬时功率．专题：功率的计算专题．分析：汽车达到速度最大时做匀速直线运动，牵引力做功为W=Pt，运用动能定理求解机车的功率P．根据匀速直线运动时的速度和功率，由P=Fv求出此时牵引力，即可得到阻力．解答：解：机车的最大速度为vm=54km/h=15m/s．以机车为研究对象，机车从静止出发至达速度最大值过程，根据动能定理得

Pt﹣fx=当机车达到最大速度时P=Fvm=fvm由以上两式得P=3.75×105W机车匀速运动时，阻力为f=F==2.5×104N故答案为：3.75×105；2.5×104点评：本题关键要清楚汽车启动的运动过程和物理量的变化，能够运用动能定理和牛顿第二定律解决问题．12.如图14-1所示，是在高速公路上用的超声波测速仪测量车速的示意图，测速仪发出并接收超声波脉冲信号，根据发出和接收到的信号间的时间差，测出被测物体的速度．图7中p1、p2是测速仪发出的超声波信号，n1、n2分别是p1、p2由汽车反射回来的信号．设测速仪匀速扫描，p1、p2之间的时间间隔Δt＝1.0s，超声波在空气中传播的速度是v＝340m/s，若汽车是匀速行驶的，则根据图14-2可知，汽车在接收到p1、p2两个信号之间的时间内前进的距离是______m，汽车的速度是________m/s.参考答案：1717.9解析测速仪匀速扫描，p1、p2之间的时间间隔为1.0s，由题图可知p1、p2之间有30小格，故每一小格对应的时间间隔t0＝＝s，p1、n1间有12个小格，说明p1、n1之间的间隔t1＝12t0＝12×s＝0.4s．同理p2、n2之间的间隔t2＝0.3s.因而汽车接收到p1、p2两个信号时离测速仪的距离分别为x1＝v·，x2＝v·.汽车这段时间内前进的距离为x＝x1－x2＝v()＝17m.汽车在接收到p1、p2两个信号的时刻应分别对应于题图中p1、n1之间的中点和p2、n2之间的中点，其间共有28.5个小格，故接收到p1、p2两个信号的时间间隔t＝28.5t0＝0.95s，所以汽车速度为v车＝≈17.9m/s.13.一矿井深125m，在井口每隔一相同的时间落下一个小球，当第11个小球刚从井口开始下落时，第1个小球恰好到达井底，则：（1）相邻两个小球下落的时间间隔时

s；（2）这时第3个球与第5个小球相距

m。（g取）参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（4分）图甲为某同学测绘额定电压为2.5V的小灯泡的I—U图线的实验电路图。

①根据电路图，用笔画线代替导线，将图（乙）中的实验电路连接成完整的实验电路。②开关S闭合之前，图（乙）中滑动变阻器的滑片应该置于

（选填“A端”、“B端”或“AB正中间”）。参考答案：

答案：①连接电路如答案图（3分）②A端

（1分）15.某物理兴趣小组采用如图所示的装置深入研究平抛运动。质量分别为和的A、B小球处于同一高度，M为A球中心初始时在水平地面上的垂直投影。用小锤打击弹性金属片，使A球沿水平方向飞出，同时松开B球，B球自由下落。A球落到地面N点处，B球落到地面P点处。测得，，B球距地面的高度是1.225m，M、N点间的距离为1.500m，则B球落到P点的时间是____，A球落地时的动能是____J（保留两位有效数字）。（忽略空气阻力，取）参考答案：

0.5；

0.66

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，半径R=0.4m的光滑圆弧轨道BC固定在竖直平面内，轨道的上端点B和圆心O的连线与水平方向的夹角θ=30°，下端点C为轨道的最低点且与粗糙水平面相切，一轻质弹簧右端固定在竖直挡板上．质量m=0.1kg的小物块（可视为质点）从空中A点以υ0=2m/s的速度水平抛出，恰好从B端沿轨道切线方向进入轨道，经过C点后沿水平面向右运动至D点时，弹簧被压缩至最短，C、D间的水平距离L=1.2m，小物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.5，取g=10m/s2．求：（1）小物块经过圆弧轨道上B点时速度υB的大小；（2）小物块经过圆弧轨道上C点时对轨道压力NC的大小；（3）弹簧的弹性势能的最大值EPm．参考答案：考点：机械能守恒定律；向心力；功能关系．专题：机械能守恒定律应用专题．分析：（1）小物块从A到B做平抛运动，恰好从B端沿切线方向进入轨道，速度方向沿切线方向，根据几何关系求得速度υB的大小；（2）小物块由B运动到C，据机械能守恒求出到达C点的速度，再由牛顿运动定律求解小物块经过圆弧轨道上C点时对轨道压力NC的大小．（3）小物块从B运动到D，根据能量关系列式求解．解答：解：（1）小物块恰好从B端沿切线方向进入轨道，据几何关系有：υB===4m/s．（2）小物块由B运动到C，据机械能守恒有：mgR（1+sinθ）=mυC2﹣mυB2在C点处，据牛顿第二定律有NC′﹣mg=m解得NC′=8N

根据牛顿第三定律，小物块经过圆弧轨道上C点时对轨道压力大小NC为8N．（3）小物块从B运动到D，据能量关系有

EPm=mυB2+mgR（1+sinθ）﹣μmgL=×0.1×42J+0.1×10×0.4×（1+）J﹣0.5×0.1×10×1.2J=0.8J

答：（1）小物块经过圆弧轨道上B点时速度υB的大小是4m/s；（2）小物块经过圆弧轨道上C点时对轨道压力NC的大小是8N；（3）弹簧的弹性势能的最大值EPm是0.8J．点评：该题为平抛运动与圆周运动的结合的综合题，要能够掌握平抛运动的规律、牛顿第二定律和机械能守恒定律，关键能正确分析能量如何转化．17.如图所示，导热气缸A与导热气缸B均固定于地面，由刚性杆连接的导热活塞与两气缸间均无摩擦，两活塞面积SA、SB的比值4：1，两气缸都不漏气；初始状态系统处于平衡，两气缸中气体的长度皆为L，温度皆为t0=27℃，A中气体压强PA=P0，P0是气缸外的大气压强；（Ⅰ）求b中气体的压强；（Ⅱ）若使环境温度缓慢升高，并且大气压保持不变，求在活塞移动位移为时环境温度为多少摄氏度？参考答案：解：（1）设初态汽缸B内的压强为pB，对两活塞及刚性杆组成的系统由平衡条件有：pASA+p0SB=pBSB+p0SA…①据已知条件有：SA：SB=4：1…②联立①②有：pB=；（2）设末态汽缸A内的压强为pA'，汽缸B内的压强为pB'，环境温度由上升至的过程中活塞向右移动位移为x，则对汽缸A中的气体由理想气体状态方程得：…③对汽缸B中的气体，由理想气体状态方程得：…④对末态两活塞及刚性杆组成的系统由平衡条件有：pA'SA+p0SB=pB'SB+p0SA…⑤联立③④⑤得：t=402℃．答：（1）B中气体的压强；（2）若使环境温度缓慢升高，并且大气压保持不变，在活塞移动位移为时环境温度为402℃．【考点】理想气体的状态方程．【分析】（1）对两活塞及刚性杆组成的系统受力分析，利用力平衡可求得，（2）对AB气体分别根据理想气体状态方程列式求解，末态两活塞及刚性杆组成的系统由列平衡方程，联立即可求解．18.如图所示，在空间建立O-xyz坐标系，水平向右为x轴正方向，竖直向上为y轴正方向，垂直纸面向外为z轴的正方向（图中未画出）．一个放射源放在x轴上A点()，它能持续放出质量为m，带电量为+q，速度大小为0的粒子，粒子射出方向与x轴夹角可调节，在第二象限区域外加场的作用下，粒子射出后总由y轴上C点（）以垂直于y轴的方向射入第一象限．而在y轴右侧相距为a处有与x轴垂直的足够大光屏PQ，y轴和光屏PQ间同时存在垂直纸面向外、大小为E0的匀强电场以及大小为的匀强磁场，不计粒子的重力．（1）若在第二象限整个区域仅存在沿－y轴方向的匀强电场，求该电场的场强E；（2）若在第二象限整个区域仅存在垂直纸