山西省大同市口泉第三中学2021年高三物理上学期期末试题含解析

山西省大同市口泉第三中学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.（多选）如图所示为画在同一个坐标系内的两个电源的端压与电流的U﹣I图线．两个电源的电动势和内阻分别为E1、E2和r1、r2，当外电路接入相同的电阻R时，其端压、电流和电源消耗的总功率分别为U1、U2，I1、I2和P1、P2，下列说法正确的是（）A．E1＞E2、r1＜r2B．适当选择R，可使U1=U2且I1=I2C．适当选择R，可使P1=P2D．适当选择R，可使参考答案：【考点】：闭合电路的欧姆定律．【专题】：恒定电流专题．【分析】：研究电源外特性曲线与坐标轴交点的物理意义，可判断E1＞E2，r1＞r2，：解：A、由闭合电路欧姆定律U=E﹣Ir，得当I=0时，U=E；U﹣I图线斜率的绝对值表示r；则可判断出E1＞E2，r1＞r2，故A错误；B、作出R的U﹣I图象，斜率表示电阻，如果其通过题目图中的两条线的交点，则U1=U2且I1=I2；故B正确；故B正确；C、电源消耗的总功率P=EI，要满足P1=P2，由于E1＞E2，必须满足I1＜I2，如图所示：故对于某些E、r，适当选择R，可能有P1=P2；而对于某些E、r，不管如何选择R，都不可能有P1=P2；故C错误；D、电源消耗的总功率P=EI，故；图象的横截距表示短路电流，图象1的短路电流小，只要电流大即可，如图所示：故D正确；故选：BD．【点评】：物理图线关键在于图线的物理意义，能根据闭合电路欧姆定律求解电路问题，难度适中．2.2011年11月9日，中国首个火星探测器“萤火一号”搭载俄罗斯“福布斯-土壤”探测器发射升空，遗憾的是，探测器进入地球轨道后没能按计划实施变轨，明年1月份探测器可能坠落地球。原计划“福布斯-土壤”探测器是从火星的卫星“火卫一”上采集土壤样本后返回地球。火卫一位于火星赤道正上方，轨道半径9450km，周期2.75×104s。若其轨道视为圆轨道，引力常量为G，由以上信息可以确定（

）A．火卫一的质量

B．火星的质量C．火卫一的绕行速度D．火卫一的向心加速度参考答案：．BCD解析：万有引力定律和牛顿第二定律得，，“火卫一”的轨道半径r和运行周期T均为已知量，故火星的质量可以确定，B选项正确；再由可知，火卫一的绕行速度v可以确定，C选项正确；由可知，火卫一的向心加速度可以确定，D选项正确；由于各等式两边均有火卫一的质量m，故火卫一的质量不能确定。3.（多选）如图所示，绝缘弹簧的下端固定在光滑斜面底端，弹簧与斜面平行，带电小球Q（可视为质点）固定在绝缘斜面上的M点，且在通过弹簧中心的直线ab上．现将与Q大小相同，带电性也相同的小球P，从直线ab上的N点由静止释放，若两小球可视为点电荷．在小球P与弹簧接触到速度变为零的过程中，下列说法中正确的是A．小球P的速度一定先增大后减小B．小球P的机械能一定在减少C．小球P速度最大时所受弹簧弹力和库仑力的合力为零D．小球P与弹簧系统的机械能一定增加参考答案：AD4.如图，质量为60g的铜棒长为d=20cm，棒的两端用长为L=30cm的细软铜线水平悬挂在磁感应强度为B=0.5T、方向竖直向上的匀强磁场中，当棒中通过恒定电流I后，铜棒向上摆动，最大偏角θ=60°，g取10m/s2，则铜棒中电流I和铜棒在摆动过程中的最大速率v分别为：铜棒中电流I=2A．

(B)铜棒中电流I=．

(C)最大速率v≈1m/s．

(D)最大速率v≈2m/s．

参考答案：BC5.(单选题)如图所示，物块M在静止的足够长的传送带上以速度v匀速下滑时，传送带突然启动，方向如图中箭头所示，若传送带的速度大小也为v，则传送启动后

A．M静止在传送带上

B．M下滑的速度不变

C．M先向下减速运动，后向上加速，最后与传送带一起向上运动

D．M可能沿斜面向上运动参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（4分）远古时代，取火是一件困难的事，火一般产生于雷击或磷的自燃。随着人类文明的进步，出现了“钻木取火”等方法。“钻木取火”是通过

方式改变物体的内能，把

转变为内能。参考答案：做功，机械能解析：做功可以增加物体的内能7.在“观察水波的干涉”实验中得到如图所示的干涉图样．O1、O2为波源，实线表示波峰，虚线为P位置与波源连线，且O1P=O2P．（1）P点是振动加强点（选填“加强”或“减弱”）．（2）（单选题）若有一小纸片被轻放在P点浮于水面上，则此后纸片运动情况是D（A）一定沿箭头A方向运动

（B）一定沿箭头B方向运动（C）一定沿箭头C方向运动

（D）在P点处随水面上下运动．参考答案：解：（1）据图可知，两列波的波长相同，所以两列波的频率相同，由于且O1P=O2P，所以路程差为半个波长的整数倍，所以该点P为振动加强点．（2）据波传播的特点，各质点并不随波迁移，而是在平衡位置附近做简谐运动，所以小纸片在P点随水面上下运动，故ABC错误，D正确．故答案为：（1）加强；（2）D．8.如图为悬挂街灯的支架示意图，横梁BE质量为6kg，重心在其中点。直角杆ADC重力不计，两端用铰链连接。已知BE=3m，BC=2m，∠ACB=30°，横梁E处悬挂灯的质量为2kg，则直角杆对横梁的力矩为_______N·m，直角杆对横梁的作用力大小为_______N。（重力加速度g=l0m/s2）参考答案：150

150

9.做平抛运动的物体可以分解成水平方向上的

运动和竖直方向上的

运动．物体在水平方向上的速度为

，竖直方向上的速度为

．参考答案：匀速直线，自由落体，v0，gt．【考点】平抛运动．【分析】根据平抛运动水平方向和竖直方向上的受力情况判断物体的运动规律，再由分速度公式求解．【解答】解：平抛运动在水平方向上不受力，有初速度，根据牛顿第一定律知，物体在水平方向上做匀速直线运动．竖直方向上，物体仅受重力，初速度为零，所以竖直方向上做自由落体运动．物体在水平方向上的速度为vx=v0，竖直方向上的速度为vy=gt故答案为：匀速直线，自由落体，v0，gt．10.如图所示是探究气体的压强与温度关系的DIS实验装置图。（1）在图中①为____________传感器；②为__________传感器。（2）（单选题）与初状态相比，试管内气体的压强变化量Δp与温度变化量Δt之间的关系是图（

）参考答案：（1）（1分）

压强

（1分）

温度

（2）（3分）（

B

）11.某同学用如图甲所示的装置做“探究加速度与物体受力的关系”实验（1）该同学在实验室找到了一个小正方体木块，用实验桌上的一把游标卡尺测出正方体木块的边长，如图乙所示，则正方体木块的边长为

（2）接着用这个小正方体木块把小车轨道的一端垫高，通过速度传感器发现小车刚好做匀速直线运动．设小车的质量为，正方体木块的边长为，并用刻度尺量出图中AB的距离为，，重力加速度为，则小车向下滑动时受到的摩擦力为

（结果用字母表示，很小时）（3）然后用细线通过定滑轮挂上重物让小车匀加速下滑，不断改变重物的质量，测出对应的加速度，则下列图象中能正确反映小车加速度与所挂重物质量的关系的是

参考答案：（1）3.150

（2）

（3）C12.如图甲所示，在一端封闭，长约1m的玻璃管内注满清水，水中放一个蜡烛做的蜡块，将玻璃管的开口端用胶塞塞紧，然后将这个玻璃管倒置，在蜡块沿玻璃管上升的同时，将玻璃管水平向右移动，假设从某时刻开始计时，蜡块在玻璃管内任意1s内上升的距离都是10cm，玻璃管向右匀加速平移，从出发点开始在第1s内、第2秒内、第3秒内、第4秒内通过的水平位移依次是2.5cm．7.5cm．12.5cm．17.5cm，图乙中y表示蜡块竖直方向的位移，x表示蜡块随玻璃管通过的水平位移，t=0时蜡块位于坐标原点，（1）请在图乙中画出蜡块4s内的轨迹；（2）玻璃管向右平移的加速度a=

m/s2；（3）t=2s时蜡块的速度v2=

m/s（保留到小数点后两位）参考答案：解：（1）依据运动的合成法则，则蜡块4s内的轨迹，如下图所示：（2）蜡块在水平方向做匀加速运动，每相邻1秒位移差值△x=7.5﹣2.5=12.5﹣7.5=17.5﹣12.5=5（cm）△x=at2则加速度a==5×10﹣2m/s2（3）竖直方向上的分速度vy==0.1m/s水平分速度vx=at=0.1m/s根据平行四边形定则得，v==m/s=0.14m/s故答案为：（1）如图所示；（2）5×10﹣2；（3）0.14．13.如图所示，一单匝闭合线框在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动．在转动过程中，线框中的最大磁通量为фm，最大感应电动势为Em，则线框在匀强磁场中绕垂直于磁场方向转轴转动的角速度大小为．参考答案：Em/фm【考点】交流发电机及其产生正弦式电流的原理．【分析】根据最大感应电动势为Em=BSω和最大磁通量фm=BS间的关系，很容易求出角速度．【解答】解：最大感应电动势为Em=BSω

最大磁通量фm=BS所以Em=фmω所以ω=Em/фm三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在“利用单摆测重力加速度”实验中，由单摆做简谐运动的周期公式得到。只要测量出多组单摆摆长l和运动周期T，作出T2-l图象，就可求出当地重力加速度，理论上T2-l图象是一条过坐标原点直线。某同学在实验中，用一个直径为d的带孔实心钢球作为摆球，多次改变悬点到摆球顶部的距离l0，分别测出摆球做简谐运动的周期T后，作出T2-l图象，如图所示．①在某次实验中，用秒表测出n次全振动的时间为如图所示，则秒表的读数为______________s.②造成图象不过坐标原点的原因可能是（

）A．将l0记为摆长l；

B．摆球的振幅过小C．将（lo+d）计为摆长l

D．摆球质量过大③由图像求出重力加速度g=________m/s2（取）参考答案：①75.2（2分）②A（2分）

③9.87（2分）15.某同学用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一薄的金属圆片的直径和厚度。读出图中的示数。该游标卡尺示数为cm。参考答案：1.240四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图甲所示，光滑水平面上有A、B两物块，已知A物块的质量mA=1kg．初始时刻B静止，A以一定的初速度向右运动，之后与B发生碰撞并一起运动，它们的位移-时间图象如图乙所示（规定向右为位移的正方向），则物体B的质量为多少？参考答案：根据公式

由图可知，撞前

（1分）撞后

（1分）则由

（1分）解得：17.在竖直平面内有一个光滑的圆弧轨道，其半径R=0.2m，一质量m=0.1kg的小滑块从轨道的最高点由静止释放，到达最低点时以一定的水平速度离开轨道，落地点距轨道最低点的水平距离x=0.8m．空气阻力不计，g取10m/s2，求：（1）小滑块离开轨道时的速度大小；（2）小滑块运动到轨道最低点时，对轨道的压力大小；（3）轨道的最低点距地面高度h．参考答案：解：（1）设初速度为v，则根据机械能守恒有：mgR=代入数据解得：v=2m/s（2）小滑块到达轨道最低点时，受重力和轨道对它的弹力为N，根据牛顿第二定律有：代入数据解得：N=3N

根据牛顿第三定律，对轨道的压力大小N′=3N

（3）小滑块离开轨道后做平抛运动，水平方向：x=vt竖直方向：代入数据得：h=0.8m答：（1）小滑块离开轨道时的速度大小是2m/s；（2）小滑块运动到轨道最低点时，对轨道的压力大小是3N；（3）轨道的最低点距地面高度是0.8m．【考点】机械能守恒定律；平抛运动．【分析】（1）在滑块从轨道的最高点到最低点的过程中，根据机械能守恒定律即可求解；（2）小滑块到达轨道最低点时，受重力和轨道对它的弹力，根据牛顿第二定律即可求得弹力；（3）小滑块离开轨道后做平抛运动，设运动时间为t，根据平抛运动的基本公式即可求解．18.1如图甲所示，某同学用轻绳通过定滑轮提升一个重物，运用传感器(未在图中画出)测得此过程中不同时刻被提升重物的速度v与对轻绳的拉力F，并描绘出v－图象．假设某次实验所得的图象如图乙所示，其中线段AB与纵轴平行，它反映了被提升重物在第一个时间段内v和的关系；线段BC的延长线过原点，它反映了被提升重物在第二个时间段内v和的关系；第三个时间段内拉力F和速度v均为C点所对应的大小保持不变，因此图像上没有反映．实验中还测得重物由静止开始经过t＝1.2s，速度增加到vC＝3.0m/s，此后物体做匀速运动．取重力加速度g＝10m/s2，绳重及一切摩擦力和阻力均忽略不计．在提升重物的过程中，求出第一个时间段内物体上升的加速度大小和第二阶段拉力的瞬时功率(2)求被提升重物在第一个时间段内和第二个时间段内通过的总路程．参考答案：(1)由v－图象可知，第一个时间段内重物所受拉力F1＝6.0N设加速度大小为a，根据牛顿第二定律有F1－mg＝