山西省运城市望仙中学2021年高三物理期末试题含解析

山西省运城市望仙中学2021年高三物理期末试题含解析一、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1.一物体沿固定斜面从静止开始向下运动，经过时间t0滑至斜面底端。已知在物体运动过程中物体所受的摩擦力恒定。若用F、v、s和E分别表示该物体所受的合力、物体的速度、位移和机械能，则下列图象中可能正确的是参考答案：答案：AD

解析：物体在沿斜面向下滑动过程中，所受的合力为重力沿斜面向下的分力及摩擦力，故大小不变，A正确；而物体在此合力作用下作匀加速运动，，，所以B、C错；物体受摩擦力作用，总的机械能将减小，D正确。2.(单选)一物块以初速度v0从底端沿足够长的斜面向上滑去，该物块的速度图象不可能是以下的哪个参考答案：C3.（多选题）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【考点】匀变速直线运动的图像；匀变速直线运动的速度与时间的关系．【分析】由图象可知，1到3s甲乙两车的位移相等，两车在t=3s时并排行驶，所以两车在t=1s时也并排行驶；v﹣t图象的斜率表示加速度，根据图象可求甲乙两车的加速度；再根据位移公式和速度公式求解．【解答】解：A．由图象可知，1到3s甲乙两车的位移相等，两车在t=3s时并排行驶，所以两车在t=1s时也并排行驶，故A错误；B．由图象可知，a甲===10m/s2；a乙===5m/s2；0至1s，x甲=a甲t2=×10×12=5m，x乙=v0t+a乙t2=10×1+×5×12=12.5m，△x=x乙﹣x甲=12.5﹣5=7.5m，即在t=0时，甲车在乙车前7.5m，故B正确；C．由AB分析可知，甲乙两车相遇时间分别在1s和3s，故C错误；D.1s末甲车的速度为：v=a甲t=10×1=10m/s，1到3s，甲车的位移为：x=vt+a甲t2=10×2+×10×22=40m，即甲、乙两车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为40m，故D正确．故选：BD．4.（单选）左图所示是某种型号的电热毯的电路图，电热毯接在交变电源上，通过装置P使加在电热丝上的电压的波形如右图所示。此时接在电热丝两端的交流电压表的读数为

（

）A.110V

B.156VC.220V

D.311V参考答案：B解：由图象可知该交变电流的周期T=2×10-2s

可分两段0-0.01s和0.01-0.02S

根据有效值的定义可得T，故答案为B5.(单选)如图所示，a为水平输送带，b为倾斜输送带。当行李箱随输送带一起匀速运动时，下列判断中正确的是（A）a、b上的行李箱都受到两个力作用

（B）a、b上的行李箱都受到三个力作用（C）a上的行李箱受到三个力作用，b上的行李箱受到四个力作用

（D）a上的行李箱受到两个力作用，b上的行李箱受到三个力作用参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.11．某兴趣小组在做“探究动能定理”的实验前，提出了以下几种猜想：①W∝v，②W∝v2，③W∝。他们的实验装置如下图所示，PQ为一块倾斜放置的木板，在Q处固定一个速度传感器，物块从斜面上某处由静止释放，物块到达Q点的速度大小由速度传感器测得。为探究动能定理，本实验还需测量的物理量是

；根据实验所测数据，为了直观地通过图象得到实验结论，应绘制

图象。参考答案：物块初始位置到测速器的距离L

L-v2物块在斜面上所受合力F不变，由得，，可见本实验还需测量的物理量是物块初始位置到测速器的距离L，由于L与v2成正比，所以应绘制L-v2图象。7.用图甲所示的装置利用打点计时器进行探究动能定理的实验，实验时测得小车的质量为，木板的倾角为。实验过程中，选出一条比较清晰的纸带，用直尺测得各点与A点间的距离如图乙所示：AB=；AC=；AD=；AE=。已知打点计时器打点的周期为T，重力加速度为g，小车与斜面间摩擦可忽略不计。那么打D点时小车的瞬时速度为

；取纸带上的BD段进行研究，合外力做的功为

，小车动能的改变量为

。参考答案：8.在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，交流电频率为50Hz．如图是某次实验得到的一条纸带，舍去前面比较密集的点，从O点开始计数，O、A、B、C是四个连续的计数点，每两个相邻的计数点之间有9个实际点（未画出），A、B、C三点到O点的距离分别为xA=3.0cm，xB=7.6cm，xC=13.8cm，则打计数点B时小车的速度为m/s，小车运动的加速度为m/s2．参考答案：0.27，0.4；解：由于每相邻两个计数点间还有9个点没有画出，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.2s，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上B点时小车的瞬时速度大小．vB==0.27m/s根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，得：a==0.4m/s2．故答案为：0.27，0.4；9.质量为100kg的小船静止在水面上，船的左、右两端分别有质量40kg和60kg的甲、乙两人，当甲、乙同时以3m/s的速率分别向左、向右跳入水中后，小船的速度大小为_______，方向

。参考答案：、向左

10.某学习小组设计了一种粗测小物体质量的方法．使用的器材有细绳、硬纸板、支架、刻度尺、铅笔、白纸、自制小滑轮、已知质量的小物块和若干待测小物体等．简化的实验装置如图所示，在A点固定一根细绳AP，以A为圆心、AP为半径描出圆弧CD，直线AC水平，AD竖直．在B点固定小滑轮，一根细绳绕过小滑轮，一端悬挂小物块（质量m0已知），另一端连接绳端P点．在结点P悬挂不同质量的待测小物体m，平衡时结点P处在圆弧CD上不同的位置．利用学过的物理知识，可求出结点P在圆弧CD上不同的位置时对应的待测物体的质量值m，并标在CD弧上．（1）在圆弧CD上从C点至D点标出的质量值应逐渐

（填写“增大”或“减小”）；（2）如图所示，BP延长线交竖直线AD于P′点，用刻度尺量出AP′长为l1，PP′长为l2，则在结点P处标出的质量值应为

．参考答案：解：（1）对物体m0分析，受重力和拉力，根据平衡条件，有：T=m0g…①再对结点P受力分析，如图所示：图中的力三角形与几何三角形APP′相似，故：…②解得：联立①②解得：m==越靠近D点，m增大；故答案为：（1）增大；（2）．11.（多选）质量为m的小球由轻绳a和b系于一轻质木架上的A点和C点，如图所示。当轻杆绕轴BC以角速度ω匀速转动时，小球在水平面内作匀速圆周运动，绳a在竖直方向、绳b在水平方向。当小球运动在图示位置时．绳b被烧断的同时杆也停止转动，则(

)A．小球仍在水平面内作匀速圆周运动

B．在绳被烧断瞬间，a绳中张力突然增大C．若角速度ω较小，小球在垂直于平面ABC的竖直平面内摆动D．若角速度ω较大，小球可以在垂直于平面ABC的竖直平面内作圆周运动参考答案：BCD12.

（选修3－4模块）（5分）机械波和电磁波都能传递能量，其中电磁波的能量随波的频率的增大而

。波的传播及其速度与介质有一定的关系，在真空中，机械波是

传播的，电磁波是

传播的。（填能、不能、不确定），在从空气进入水的过程中，机械波的传播速度将

，电磁波的传播速度将

（填增大、减小、不变）。参考答案：答案：增大

不能

能

增大

减小13.如图所示，质量为m的小球，以初速度v0从斜面上A点水平抛出，落在斜面上B点时动能为初动能的5倍，则在此过程中重力冲量为__________，所用的时间为__________。参考答案：2mv0

2v0/g三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（10分）如图所示，气缸放置在水平台上，活塞质量为5kg，面积为25cm2，厚度不计，气缸全长25cm，大气压强为1×105pa，当温度为27℃时，活塞封闭的气柱长10cm，若保持气体温度不变，将气缸缓慢竖起倒置．g取10m/s2．

（1）气缸倒置过程中，下列说法正确的是__________A．单位时间内气缸单位面积上气体分子撞击次数增多B．单位时间内气缸单位面积上气体分子撞击次数减少C．吸收热量，对外做功D．外界气体对缸内气体做功，放出热量（2）求气缸倒置后气柱长度；（3）气缸倒置后，温度升至多高时，活塞刚好接触平台(活塞摩擦不计)?参考答案：(1)BC(2)15cm(3)227℃15.如图所示，水平传送带两轮心O1O2相距L1=6.25m，以大小为v0=6m/s不变的速率顺时针运动，传送带上表面与地面相距h=1.25m．现将一质量为m=2kg的小铁块轻轻放在O1的正上方，已知小铁块与传送带间动摩擦因数μ=0.2，重力加速度g取10m/s2，求：（1）小铁块离开传送带后落地点P距离O2的水平距离L2；（2）只增加L1、m、v0中的哪一个物理量的数值可以使L2变大．参考答案：（1）小铁块离开传送带后落地点P距离O2的水平距离为2.5m；（2）只增加L1数值可以使L2变大．解：（1）小铁块轻放在传送带上后受到摩擦力的作用，由μmg=ma得a=μg=2m/s2，当小铁块的速度达到6m/s时，由vt2=2ax得：x=9m由于9m＞L1=6.25m，说明小铁块一直做加速运动设达到O2上方的速度为v，则v==5m/s小铁块离开传送带后做平抛运动根据h=gt2得下落时间：t==0.5s由L2=vt=5×0.5=2.5m（2）欲使L2变大，应使v变大由v=可知，L1增大符合要求m、v0增大对a没有影响，也就对v和L2没有影响因此，只增加L1、m、v0中的L1的数值可以使L2变大．答：（1）小铁块离开传送带后落地点P距离O2的水平距离为2.5m；（2）只增加L1数值可以使L2变大．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，光滑水平面上静止放置着一辆平板车A。车上有两个小滑块B和C（都可视为质点），B与车板之间的动摩擦因数为μ，而C与车板之间的动摩擦因数为2μ，开始时B、C分别从车板的左、右两端同时以大小相同的初速度v0相向滑行。经过一段时间，C、A的速度达到相等，此时C和B恰好发生碰撞。已知C和B发生碰撞时两者的速度立刻互换，A、B、C三者的质量都相等，重力加速度为g。设最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力。

求：（1）开始运动到C、A的速度达到相等时的时间t；

（2）平板车平板总长度L；

（3）若滑块C最后没有脱离平板车，求滑块C最后与车相对静止时处于平板上的位置。

参考答案：见解析（1）设A、B、C三者的质量都为m，从开始到C、A的速度达到相等这一过程所需的时间为t，对C由牛顿运动定律和运动学规律有：

………………..1分

………………..1分对A由牛顿运动定律和运动学规律有：

………………..1分，

………………..1分联立以上各式解得：

………………..1分（2）对C，在上述时间t内的位移：

………………..1分

对B，由牛顿运动定律和运动学规律有：

………………..1分，…….1分C和B恰好发生碰撞，有：………..1分解得：

………………..1分

（3）对A，在上述时间t内的位移：

将t代入以上各式可得A、B、C三者的位移和末速度分别为：（向左），（向右），（向左）（向左），（向右）

所以：C相对A向左滑动的距离：

………..1分C和B发生碰撞时两者的速度立即互换、则碰后C和B的速度各为：（向右），（向左）碰后B和A的速度相等。由分析可知，碰后B和A恰好不发生相对滑动，即保持相对静止一起运动。设C最后停在车板上时，共同速度为vt，由A、B、C组成的系统动量守恒可知：

………………..1分解得：vt＝0这一过程中，设C相对于A向右滑行的距离为S2，由能量关系可知：

………………..1分解得：

………………..1分所以：滑块C恰好回到原来的位置，即滑块C最后停在车板右端。…..1分17.一探险队员在探险时遇到一山沟，山沟的一侧竖直，另一侧的坡面呈抛物线形状。此队员从山沟的竖直一侧，以速度v0沿水平方向跳向另一侧坡面。如图所示，以沟底的O点为原点建立坐标系Oxy。已知，山沟竖直一侧的高度为2h，坡面的抛物线方程为y=，探险队员的质量为m。人视为质点，忽略空气阻力，重力加速度为g。(1)求此人落到坡面时的动能；(2)此人水平跳出的速度为多大时，他落在坡面时的动能最小？动能的最小值为多少？参考答案：（1）设探险队员跳到坡面上时水平位移为x,竖直位移为H，由平抛运动规律有：

（2分）整个过程中，由动能定理可得：

（2分）

由几何关系，

（1分）坡面的抛物线方程

（1分）解以上各式