山西省吕梁市罗峪镇中学2021年高三物理上学期期末试题含解析

山西省吕梁市罗峪镇中学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.如图所示，质量为m的滑块在水平面上撞向轻弹簧，当滑块将弹簧压缩了x0时速度减小到零，然后弹簧又将滑块向右推开.已知弹簧的劲度系数为k，滑块与水平面间的动摩擦因数为μ，整个过程弹簧未超过弹性限度，则（重力加速度为g）A．滑块向左运动过程中，始终做减速运动B．滑块向右运动过程中，始终做加速运动C．滑块与弹簧接触过程中最大加速度为D．滑块向右运动过程中，当弹簧形变量时，物体的速度最大参考答案：ACD2.（单选）如图所示，位于同一高度的小球A、B分别以v1和v2的速度水平抛出，都落在了倾角为30°的斜面上的C点，小球B恰好垂直打到斜面上，则v1、v2之比为 A．1∶1

B．2∶1 C．3∶2

D．2∶3参考答案：C3.（多选题）如图所示，重80N的物体A放在倾角为30°的粗糙斜面上，有一根原长为10cm、劲度系数为1000N/m的弹簧，其一端固定在斜面底端，另一端放置物体A后，弹簧长度缩短为8cm，现用一测力计沿斜面向上拉物体，若物体与斜面间最大静摩擦力为25N，当弹簧的长度仍为8cm时，测力计读数可能为（）A．10N B．20N C．40N D．60N参考答案：ABC【考点】牛顿第二定律；胡克定律．【分析】根据共点力平衡和胡克定律求出未施加拉力时静摩擦力的大小和方向，弹簧的长度不变，抓住拉力和静摩擦力的合力不变，结合最大静摩擦力求出测力计拉力的范围．【解答】解：施加拉力前，物体受到四个力的作用而平衡：重力G、垂直斜面向上的支持力N、沿斜面向上的摩擦力f和弹簧对物体施加沿斜面向上的弹力T，受力如图，其中T=kx=1000×0.02=20N，根据平衡条件可求出，f=Gsin30°﹣T=20N，方向沿斜面向上；施加拉力F后，弹簧长度不变，说明物体仍然静止，并且弹簧对物体施加的弹力大小和方向不变，若摩擦力沿斜面向上，则F+f+T=Gsin30°，即F+f=20N，摩擦力f随着F增大而较小，当F=20N时，f=0，若F＞20N，摩擦力沿斜面向下，因为物体没有滑动，所以F+T＜Gsin30°+fm，代入数据可得，F＜45N，所以测力计读数在0～45N之间．故A、B、C正确，D错误．故选ABC．4.如图所示，是一辆质量m=6×103kg的公共汽车在t=0和t=4s末两个时刻的两张照片。当t=0时，汽车刚启动（汽车的运动可看成匀加速直线运动）．图c是车内横杆上悬挂的拉手环经放大后的图像，测得θ=300．根据题中提供的信息，不可以估算出的物理量有A．汽车的长度

B．4s末汽车的速度C．4s内汽车牵引力所做的功

D．4s末汽车合外力的功率参考答案：C5.如图所示，由于风的缘故，河岸上的旗帜向右飘，在河面上的两条船上的旗帜分别向右和向左飘，两条船运动状态是

A．A船肯定是向左运动的B．A船肯定是静止的C．B船肯定是向右运动的D．B船可能是静止的参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.汽车以15m/s的初速度作匀减速直线运动，若在第二秒内通过的位移是7.5m，则汽车的加速度大小为______m/s2，在刹车之后的1s内、2s内、3s内汽车通过的位移之比为______。参考答案：5

；

5：8：97.将一个力传感器连接到计算机上，我们就可以测量快速变化的力。图中所示就是用这种方法测得的小滑块在半球形碗内在竖直平面内来回滑动时，对碗的压力大小随时间变化的曲线。从这条曲线提供的信息，可以判断滑块约每隔

秒经过碗底一次，随着时间的变化滑块对碗底的压力

（填“增大”、“减小”、“不变”或“无法确定”）。参考答案：1.0

减小8.一物体质量为1kg，沿倾角为300的传送带从最高端A点以初速度v0=8m/s下滑，传送带匀速向下运动的速度为2m/s，全长20m。物体与传送带之间的动摩擦因数为，物体运动到传送带底端B点的速度大小为___________m/s；全过程中因物体和传送带间的摩擦而产生的热量为___________J。（重力加速度g=10m/s2）

参考答案：2，549.如图所示，轻绳一端系在质量为m的物体A上，另一端与套在粗糙竖直杆MN上的轻圆环B相连接；现用水平力F拉住绳子上一点O，使物体A及圆环B静止在图中虚线所在的位置；现稍微增加力F使O点缓慢地移到实线所示的位置，这一过程中圆环B仍保持在原来位置不动；则此过程中，圆环对杆摩擦力F1___

_____(填增大、不变、减小)，圆环对杆的弹力F2___

_____(填增大、不变、减小)。参考答案：不变，

增大；设圆环B的质量为M；以整体为研究对象，分析受力，如图，根据平衡条件得F2=F①F1=（M+m）g②由②可知，杆对圆环的摩擦力F1大小保持不变，由牛顿第三定律分析圆环对杆摩擦力F1也保持不变；再以结点为研究对象，分析受力，如图2；根据平衡条件得到，F=mgtanθ，当O点由虚线位置缓慢地移到实线所示的位置时，θ增大，则F增大，而F2=F，则F2增大10.（1）在“长度的测量”实验中，调整游标卡尺两测量爪间距离，主尺和游标尺的位置如图甲所示，此时卡尺两测量爪间狭缝宽度

mm。在数控实验室，工人师傅测量某金属丝直径时的情景如图乙所示，螺旋测微器测出的金属丝的直径是

mm。（2）某同学设计了一个“探究加速度与物体所受合力F及质量m的关系”实验。如图a为实验装置简图，A为小车，B为电火花打点计时器（打点频率为50Hz），C为装有砝码的小桶，D为一端带有定滑轮的长方形木板，实验中认为细绳对小车的拉力F等于C的总重量，小车运动的加速度a可用纸带上的点求得。①图b为某次实验得到的纸带，其中每两个计数点之间有四个点没有画出，根据纸带可求出小车的加速度大小为

m/s2。（保留两位有效数字）②下列说法正确的是

。A每次改变小车质量时，应重新平衡摩擦力B．实验时应先释放小车后接通电源C．本实验中小车A的质量应远大于C的质量D．为了更直观方便地探究加速度与质量的关系，应作a—M图象（M为小车质量）③实验时，某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，他测量得到的a—F图象可能是图c中的图线

。（填“甲”、“乙”或“丙”）参考答案：（1）

0.65

mm；

1.500

mm（2）①

0.49m/s2或0.50m/s2；②

C

；③

丙11.（9分）一台小型电动机在3V电压下工作，通过它的电流是0.2A，用此电动机提升物重4N的物体，在30秒内可以使该物体匀速提升3m，除电动机线圈生热之外不计其它的能量损失，则电动机的输入电功率为__________W,在提升重物的30秒内，电动机线圈所产生的热量______J,线圈的电阻__________Ω。参考答案：

0.6W，6J，5Ω12.有人设想了一种静电场：电场的方向都垂直于纸面并指向纸里，电场强度的大小自左向右逐渐增大，如图所示。这种分布的静电场是否可能存在？试述理由。

参考答案：这种分布的静电场不可能存在.因为静电场是保守场，电荷沿任意闭合路径一周电场力做的功等于0，但在这种电场中，电荷可以沿某一闭合路径移动一周而电场力做功不为0．（5分）13.硅光电池的电动势与入射光强之间的特性曲线称为开路电压曲线，光电流强度与光照强度之间的特性曲线称为短路电流曲线，如图(a)所示，当入射光强足够大时，开路电压恒定约为_____mV，此时硅光电池的等效内阻约为__________Ω。（1）入射光强从10mW/cm2开始逐渐增大的过程中，硅光电池的等效内阻将（

）A．逐渐增大

B.逐渐减小

C.先增大后减小

D.先减小后增大（2）如果将硅光电池串联一个滑动变阻器，实验测得它的伏安特性曲线为图（b）所示，那么变阻器的功率和变阻器两端的电压变化关系可能为（

）参考答案：580—600均得分

；

9.7—10均得分

（1）

(

B

)（2）

(

C

)三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.直角三角形的玻璃砖ABC放置于真空中，∠B＝30°，CA的延长线上S点有一点光源，发出的一条光线由D点射入玻璃砖，如图所示．光线经玻璃砖折射后垂直BC边射出，且此光束经过SD用时和在玻璃砖内的传播时间相等．已知光在真空中的传播速度为c，，∠ASD＝15°.求：①玻璃砖的折射率；②S、D两点间的距离．参考答案：(1)

(2)d试题分析：①由几何关系可知入射角i=45°，折射角r=30°可得②在玻璃砖中光速光束经过SD和玻璃砖内的传播时间相等有可得

SD=d考点：光的折射定律。15.螺线管通电后，小磁针静止时指向如图所示，请在图中标出通电螺线管的N、S极，并标出电源的正、负极。参考答案：N、S极1分电源+、-极四、计算题：本题共3小题，共计47分16.光滑水平面上静止一质量为m的光滑斜面体A，从某时刻开始在斜面底端将一小物体B以某一初速度沿斜面向上滑行，在B沿斜面上滑的过程，斜面体A沿水平向左做匀加速运动。经过时间t，小物体B刚好滑到顶端，斜面体A水平向左移动距离为s；求：（1）斜面体A做匀加速运动的加速度a及所受的合力FA；（2）小物体B上滑全过程中对斜面体A所做的功W；参考答案：（1）对A在匀加速运动中

由牛顿第二定律解得（2）全过程B对A做功解得（或用动能定理等其他方法解）17.如图所示，在竖直平面内有一个半径为R且光滑的四分之一圆弧轨道AB，轨道上端A与一光滑竖直轨道相切，轨道下端B与水平轨道BCD相切，BC部分光滑且长度大于R，C点右边轨道粗糙程度均匀且足够长。现有长也为R的轻杆，轻杆两端固定两个质量均为的完全相同的小球、（可视为质点），用某装置控制住上面的小球，使轻杆竖直且下面的小球与A点等高，然后由静止释放，杆将沿轨道下滑。设小球始终与轨道接触，重力加速度为g。求：（1）小球到达C点时的速度大小；（2）若小球过C点后，滑行s距离后停下，而且s>R，试求小球与粗糙平面间的动摩擦因数。参考答案：(1)杆由释放到b球到达C点的过程中,由机械能守恒定律得：

（3分）解得： （3分）(2)a球滑过C点后由动能定理得： （3分）把代入上式解得： 18.如图所示，足够长的光滑导轨ab、cd固定在竖直平面内，导轨间距为l，b、c两点间接一阻值为R的电阻。ef是一水平放置的导体杆，其质量为m、有效电阻值为R，杆与ab、cd保持良好接触。整个装置放在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直。现用一竖直向上的力拉导体杆，使导体杆从静止开始做加速度为的匀加速运动，上升了h高度，这一过程中bc间电阻R产生的焦耳热为Q，g为重力加速度，不计导轨电阻及感应电流间的相互作用。求：⑴导体杆上升到h过程中通过杆的电量；⑵导体