山东省泰安市新泰翟镇第一中学2021年高三物理上学期期末试卷含解析

山东省泰安市新泰翟镇第一中学2021年高三物理上学期期末试卷含解析一、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1.一带电油滴在匀强电场中的运动轨迹如右图中虚线所示，电场方向竖直向下，若不计空气阻力，则此带电油滴只在重力和电场力作用下从运动到的过程中，能量变化情况为A．动能减小

B．电势能增加

C．机械能增大

D．重力势能和电势能之和减小参考答案：CD2.用电梯将货物从六楼送到一楼的过程中，货物的v-t图象

如图所示．下列说法正确的是

A．前2s内货物处于超重状态

B．最后1s内货物只受重力作用

C．货物在10s内的平均速度是1.7m／s

D．货物在2s～9s内机械能守恒参考答案：C3.（2013秋?宁波期末）行星“G1﹣58lc”适宜人类居住，值得我们期待．该行星的质量是地球的6倍，直径是地球的1.5倍，公转周期为13个地球日．设该行星与地球均可视为质量分布均匀的球体，则该行星的第一宇宙速度是地球的（）A.倍

B.

1.5倍

C.2倍

D.倍参考答案：C万有引力定律及其应用解：根据得，第一宇宙速度的大小v=．因为行星的质量是地球质量的6倍，半径是地球半径的1.5倍，则第一宇宙速度是地球的2倍．故C正确，A、B、D错误．故选：C．4.近几年，国内房价飙升，在国家宏观政策调控下，房价上涨出现减缓趋势．王强同学将房价的“上涨”类比成运动学中的“加速”，将房价的“下跌”类比成运动学中的“减速”，据此，你认为“房价上涨出现减缓趋势”可以类比成运动学中的()A．速度增加，加速度减小B．速度增加，加速度增大C．速度减小，加速度增大

D．速度减小，加速度减小参考答案：A5.两同学用图（a）中的实验装置做“研究加速度与质量关系”的实验。（1）该实验中采用控制变量法，保持小车所受拉力不变，用砂和砂桶所受的重力作为小车所受拉力，为了减小实验误差，应使砂和砂桶质量尽量

些。（填“大”或“小”）（2）保持小车所受拉力不变，改变小车的质量，多次重复测量，在某次实验中根据测得的多组数据可画出关系图线。一同学在实验中并没有采取平衡摩擦力的措施，则画出的图线可能为图（b）中的

。（填“甲”或“乙”或“丙”）（3）另一同学在实验过程中保持小车的质量不变，改变砂和砂桶的质量，画出的a-F图线如图（c）所示，造成这种现象的主要原因是

。A．木板与水平面间的夹角太大

B．木板与水平面间的夹角太小C．砂和砂桶的总质量较大

D．所用小车的质量较大参考答案：（1）小

（2）丙

（3）AC二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（实验）在研究匀变速直线运动的实验中，小明正常进行操作，打出的一条纸带只有三个连续的清晰点，标记为0、1、2，已知打点频率为50Hz，则纸带的加速度为

；而P点是纸带上一个污点，小明想算出P点的速度，你认为小明的想法能否实现？若你认为小能实现，请说明理南；若实现请算出P点的速度：

．（如图是小明用刻度尺测量纸带时的示意图）参考答案：5m/s2；0.95m/s解析：根据刻度尺可知：0-1的距离x1=8cm，1-2的距离x2=18-8=10cm，物体做匀变速直线运动，因此有：△x=aT2，得：a==5m/s2

根据匀加速直线运动相邻的相等时间内的位移之差是一个定值△x=0.2cm，则打第3个点的位置为x3=1.8+1.2=3cm，

打第4个点的位置为x4=3+1.4=4.4cm，

打第5个点的位置为x5=4.4+1.6=6cm，

打第6个点的位置为x5=6+1.8=7.8cm，

由图可知，P点的位置为7.8cm，所以P点就是打的第6个点．

物体做匀变速直线运动，根据时间中点的瞬时速度等于该过程的平均速度有：v1==0.45m/s；则vP=v1+5Ta=0.45+5×0.02×5=0.95m/s7.土星周围有美丽壮观的“光环”,组成环的颗粒是大小不等、线度从1μm到10m的岩石、尘埃,类似于卫星,它们与土星中心的距离从7.3×104

km延伸到1.4×105km.已知环的外缘颗粒绕土星做圆周运动的周期约为14h,引力常量为6.67×10-11N·m2/kg2,则土星的质量约为

。（估算时不考虑环中颗粒间的相互作用）参考答案：8.在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中（1）为了消除小车与水平木板之间摩擦力的影响，采取的做法是将带滑轮的长木板一端适当垫高，使小车在

（填“挂”或“不挂”）钩码的情况下做

运动；（2）某次实验中所用交流电的频率为50Hz.得到的一条纸带如图所示，从比较清晰的点起，每五个点取一个点作为计数点，分别标明0、1、2、3、4.量得x1=30.0mm,x2=36.0mm,x3=42.0mm,x4=48.0mm,则小车的加速度为

m/s2.参考答案：（1）不挂（2分）；匀速（2分）

（2）0.6（4分）（1）这是平衡摩擦力的实验步骤。（2）利用匀变速直线运动的推论得：，T=0.1s,再代入题给数据即可解答。9.现要验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一物理规律。给定的器材如下：一倾角可以调节的长斜面(如图)、小车、计时器一个、米尺。(1)填入适当的公式或文字，完善以下实验步骤(不考虑摩擦力的影响)

①让小车自斜面上方一固定点Al从静止开始下滑至斜面底端A2，记下所用的时间t。

②用米尺测量Al与A2之间的距离s．则小车的加速度a=

。

③用米尺测量A1相对于A2的高度h。所受重力为mg，则小车所受的合外力F=

。

④改变

，重复上述测量。

⑤以h为横坐标，1/t2为缎坐标，根据实验数据作图。如能得到一条过原点的直线，则可以验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一规律。(2)在探究如何消除上述实验中摩擦阻力影响的过程中，某同学设计的方案是：

①调节斜面倾角，使小车在斜面上匀速下滑。测量此时A1相对于斜面底端A2的高度h0。

②进行(1)中的各项测量。

③计算与作图时用（h-h0）代替h。

对此方案有以下几种评论意见：

A、方案正确可行。

B、方案的理论依据正确，但利用所给的器材无法确定小车在斜面上是否做匀速运动。

C、方案的理论依据有问题，小车所受摩擦力与斜面倾向有关。

其中合理的意见是

。参考答案：10.有一个匀加速直线运动的物体从2s末至6s末的位移为24m,从6s末至10s末的位移为40m,则这个物体的加速度的大小是______m/s2，初速度的大小是______m/s。

参考答案：答案：1

2

11.一列沿x轴正方向传播的简谐横波，在t=0时刻波刚好传播到x=6m处的质点A，如图所示，已知波的传播速度为48m/s．请回答下列问题：①从图示时刻起再经过

s，质点B第一次处于波峰；②写出从图示时刻起质点A的振动方程为

cm．参考答案：①0.5（2分）②(cm)（2分）试题分析：①根据波的传播原理，是质点的振动形式在介质里匀速传播，x=0m，处的质点处于波峰位置，所以当它的振动形式传播到B点时，B点第一次出现在波峰，用时；②由图知质点A在t=o时刻处于平衡位置且向下振动，，，所以质点A的振动方程为(cm)。考点：本题考查机械波的传播12.如图所示，把电量为－2×10-9C的电荷，从电场中的A点移到B点，其电势能___________（选填“增大”、“减少”或“不变”）；若A点的电势UA=15V，B点的电势UB=－5V，则此过程中克服电场力做的功为__________________J。参考答案：

答案：增大

4×10-8

13.已知水的密度ρ=1.0×103kg/m3，摩尔质量M=1.8×10-2kg，阿伏加德罗常数NA=6.0×1023mol-1。一滴露水的体积大约是9.0×10-5cm3，它含有

个水分子，如果一只极小的虫子来喝水，每分钟喝进6.0×107个水分子，那么它每分钟喝进水的质量是

kg（结果保留两位有效数字）参考答案：（1）（每空3分，共6分）3.0×1018

1.8×10－18水分子个数为N＝·NA＝×9.0×1023＝3.0×1018个，喝进水的质量为m＝·M＝1.8×10－18kg。三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.(4分)利用图示装置进行验证机械能守恒定律的实验时，需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h.某班同学利用实验得到的纸带，设计了以下四种测量方案：a．用刻度尺测出物体下落的高度h，并测出下落时间t，通过v＝gt计算出瞬时速度v.b．用刻度尺测出物体下落的高度h，并通过v＝计算出瞬时速度v.c．根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v，并通过h＝计算出高度h.d．用刻度尺测出物体下落的高度h，根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v.以上方案中正确的是

．(填入相应的字母)参考答案：D15.①.用游标卡尺测量某钢管的外径，某次游标卡尺（主尺的最小分度为1mm）的示数如图1所示，其读数为

cm。②.如图2所示，螺旋测微器测出的某物件的宽度是___

_____mm。参考答案：5.44

cm

5.694~5.698mm四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，在光滑的水平面上，有一质量为M=3kg的薄板和质量m=1kg的物块．现给薄板和物块相同的初速度v=4m/s朝相反方向运动，它们之间有摩擦，薄板足够长，求①当薄板的速度为2.4m/s时，物块的速度大小和方向．②薄板和物块最终停止相对运动时，因摩擦而产生的热量．参考答案：①当薄板的速度为2.4m/s时，物块的速度大小为0.8m/s，方向向左．②薄板和物块最终停止相对运动时，因摩擦而产生的热量为24J．：解：①取向左为正向，当薄板速度为v1=2.4m/s时，由动量守恒定律可得，（M﹣m）v=Mv1+mv2，解得v2=0.8m/s，方向向左

②停止相对运动时，由动量守恒定律得，Mv﹣mv=（M+m）v′，解得最终共同速度v′=2m/s，方向向左；

因摩擦而产生的热量J答：①当薄板的速度为2.4m/s时，物块的速度大小为0.8m/s，方向向左．②薄板和物块最终停止相对运动时，因摩擦而产生的热量为24J．17.（18分）如下图1所示，A、B为水平放置的平行金属板，板间距离为d（d远小于板的长和宽）．在两板的中心各有小孔O和O’，O和O’处在同一竖直线上．在两板之间有一带负电的质点P．已知A、B间所加电压为U0时，质点P所受的电场力恰好与重力平衡。现在A、B间加上如下图2所示随时间t作周期性变化的电压U，已知周期（g为重力加速度）．在第一个周期内的某一时刻t0，在A、B间的中点处由静止释放质点P，一段时间后质点P从金属板的小孔飞出．问：（1）t0在什么范围内，可使质点在飞出小孔之前运动的时间最短？（2）t0在哪一时刻，可使质点P从小孔飞出时的速度达到最大？参考答案：解析：设质点P的质量为m，电量为q，当A、B间的电压为U0时，有

q=mg

①（1分）当两板间的电压为2U0时，P的加速度向上，其大小为a1，则q-mg=ma1

②（1分）解得

a1=g ③（1分）当两板间的电压为-2U0时，P的加速度向下，其大小为a2，则q+mg=ma2

④（1分）解得

a2=3g ⑤（1分）（1）要使质点在飞出小孔之前运动的时间最短，须使质点释放后一直向下加速运动．设质点释放后经过时间t到达小孔O’，则

⑥（1分）解得

⑦（1分）因为，所以，质点到达小孔之前能一直加速．（1分）因此要使质点在飞出小孔之前运动的时间达到最短，质点释放的时刻t0应满足即

⑧（1分）（2）要使质点P从小孔飞出时的速度达到最大，须使质点释放后先向上加速、再向上减速运动，在到达小孔O时速度减为0，然后向下加速运动直到小孔O’．设质点释放后向上加速时间为t1、向上减速时间为t2，则

（1分）

（1分）

⑨（1分）由以上各式解得

，

⑩（1分）因为，，因此质点P能向上先加速后减速恰好到达小孔O．（1分）设质点从小孔O向下加速运动到小孔O’经过的时间为t3，则

⑾（1分）解得

⑿（1分）因为，因此质点P能从小孔O向下一直加速运动到小孔O’，此时质点P从小孔O’飞出时的速度达到最大．（1分）因此，要使质点P从小孔飞出时的速度达到最大，质点P释放的时刻应为

⒀（1分）18.2011年8月10日，改装后的瓦良格号航空母舰进行出海航行试验，中国成为拥有航空母舰的国家之一．已知该航空母舰飞行甲板长度为L=300m，某种战斗