山西省长治市长子县南漳镇第二中学2021年高三物理下学期期末试卷含解析

山西省长治市长子县南漳镇第二中学2021年高三物理下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.（单选）一质量为1kg的物块在水平地面上向右滑行，物块与地面间的动摩擦因数为μ＝0.2，从t＝0时刻开始受到一水平向左的恒定外力F＝1N的作用，则反映物块所受摩擦力随时间变化的图象是(取向右为正方向)()参考答案：A解：从t=0开始物体以一定初速度υ0向右滑行时，物体受到水平向左的滑动摩擦力，由公式f=μN得

摩擦力为f1=-μN=-μmg=-2N．

物体的最大静摩擦力Fm=μmg=2N，由于F＜Fm，所以当物体的速度减小到零时，物体将停止运动，受到水平向右的静摩擦力，由平衡条件得

物体受到的静摩擦力为f2=F=1N．

故选：A．2.一质量m=2kg的滑块，以v=4m/s的速度在光滑水平面上向左滑行，从某时刻起，在滑块上作用一向右的水平力，经过一段时间，滑块的速度方向变为向右，大小为4m/s，在这段时间里水平力做的功为A．0

B．8J

C．16J

D．32J参考答案：答案：A3.某理想变压器的原线圈接一交流电，副线圈接如图1所示电路，电键S原来闭合，且R1＝R2.现将S断开，那么交流电压表的示数U、交流电流表的示数I、电阻R1上的功率P1及该变压器原线圈的输入功率P的变化情况分别是()．图1A．U增大

B．I增大

C．P1减小

D．P增大参考答案：A4.（多选）如图所示，光滑固定的竖直杆上套有小物块a，不可伸长的轻质细绳通过大小可忽略的定滑轮连接物块a和小物块b，虚线cd水平．现由静止释放两物块，物块a从图示位置上升，并恰好能到达c处．在此过程中，若不计摩擦和空气阻力，下列说法正确的是(

)A．物块a到达c点时加速度为零B．绳拉力对物块a做的功等于物块a重力势能的增加量C．绳拉力对物块b先做负功后做正功D．绳拉力对物块b做的功在数值上等于物块b机械能的减少量参考答案：BD5.在粗糙的水平面上，一物块受到水平方向外力F的作用，t=0时刻速度为v0，其后速度-时间图像如图所示，则下列判断中正确的是

（A）在0～t1内，物体在做曲线运动（B）在0～t1内，物体在做加速度变小的减速直线运动（C）在0～t1内，外力F大小一定不断减小（D）在0～t1内，外力F大小可能不断增大参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.当每个具有5．0eV的光子束射人金属表面后，从金属表面逸出的电子具有最大初动能是1．5eV。为了使这种金属产生光电效应，入射光子的最低能量是_________eV。为了使从金属表面逸出的电子具有的最大初动能加倍，入射光子的能量是_________eV。参考答案：3.5、3.57.在《探究加速度与动力的关系》实验中，采用的实验装置如图所示。在实验中，细线一端与拉力传感器相连（拉力传感器固定在车上），另一端通过定滑轮与矿泉水瓶相连。实验时逐渐往瓶里加水直到打出的纸带相邻点间的距离相等并记下此时拉力传感器的读数F0。继续往瓶中加适量的水继而释放小车打出纸带并记录下小车运动时传感器的读数F。改变瓶中水的质量打出多条纸带和得到多个F值（重力加速度为g）。（1）实验中电火花计时器应与

伏

电源相连接；（2）①本实验中记下F0的目的是

。②小车所受的合外力为

A．F

B．F—F0C．F+F0

D．F0③实验作出的图像是

参考答案：1）①220

（2分）；交流（2分）；（2）①得到小车运动时受到的阻力(2分)

②B

（2分）；③A（2分）；8.右图是自行车传动机的示意图，其中Ⅰ是大齿轮，Ⅱ是小齿轮，Ⅲ是后轮。⑴假设脚踏板的转速为r/s,则大齿轮的角速度是___rad/s；⑵要知道在这种情况下自行车前进的速度有多大，除需要测量大齿轮Ⅰ的半径，小齿轮Ⅱ的半径外，还需要测量的物理量是___；

⑶用上述量推导出自行车前进速度的表达式：__。参考答案：⑴

⑵后轮的半径

⑶9.一个理想的单摆，已知其周期为T。由于某种原因，自由落体加速度变为原来的，振幅变为原来的，摆长变为原来的，摆球质量变为原来的，则它的周期变为原来的

。参考答案：10.一汽艇在相距2km的甲乙两码头之间往返航行，逆水时用1.5h，顺水时用1h，则往返一次的平均速度为________，平均速率为_________。参考答案：0，0.8km/h11.作匀加速直线运动的物体，先后经过A、B两点时，其速度分别为υ和7υ，经历时间为t，则经A、B中点时速度为_______,在后一半时间所通过的距离比前一半时间通过的距离多_______。参考答案：12.1宇宙中存在一些离其它恒星较远的、由质量相等的三颗星组成的三星系统（假设三颗星的质量均为m，引力常量为G），通常可忽略其它星体对它们的引力作用。已观测到稳定的三星系统存在两种基本的构成形式：第一种形式是三颗星位于同一直线上，两颗星围绕中央星在同一半径为R的圆轨道上运行，则两颗运动星体的运动周期为

；第二种形式是三颗星位于等边三角形的三个顶点上，并沿外接于等边三角形的圆形轨道运行，周期与第一种形式相同，则三颗星之间的距离为

。参考答案：

；

13.某同学设计了如图所示的装置来探究加速度与力的关系．弹簧测力计固定在一合适的木板上，桌面的右边缘固定一支表面光滑的铅笔以代替定滑轮，细绳的两端分别与弹簧测力计的挂钩和矿泉水瓶连接．在桌面上画出两条平行线MN、PQ，并测出间距d.开始时将木板置于MN处，现缓慢向瓶中加水，直到木板刚刚开始运动为止，记下弹簧测力计的示数F0，以此表示滑动摩擦力的大小．再将木板放回原处并按住，继续向瓶中加水后，记下弹簧测力计的示数F1，然后释放木板，并用秒表记下木板运动到PQ处的时间t.

(1)木板的加速度可以用d、t表示为a＝____________；为了减小测量加速度的偶然误差可以采用的方法是(一种即可)__________．(2)改变瓶中水的质量重复实验，确定加速度a与弹簧测力计示数F1的关系．下列图象能表示该同学实验结果的是____________．

(3)用加水的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比，它的优点是________．A．可以改变滑动摩擦力的大小B．可以更方便地获取多组实验数据C．可以比较精确地测出摩擦力的大小D．可以获得更大的加速度以提高实验精度参考答案：(1)由于木板做初速度为零的匀加速直线运动，由d＝at2，得加速度a＝，减小偶然误差的常用方法是多次测量，求平均值．(2)由牛顿第二定律可得F1－F0＝ma，解得a＝.此实验要求水的质量必须远小于木板的质量．当矿泉水瓶中水的质量逐渐增大到一定量后，图象将向下弯曲，所以能够表示该同学实验结果的图象是图C(3)由于水的质量可以几乎连续变化，所以可以比较精确地测出摩擦力的大小，可以方便地获取多组实验数据，所以选项B、C正确．三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（1）用游标为10分度（测量值可准确到0．1mm）的卡尺测量小球的直径，测量的示数如图1所示，读出小球直径d的值为

mm。（2）如图2所示，将打点计时器固定在铁架台上，用重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置可“验证机械能守恒定律”。①已准备的器材有：打点计时器（带导线）、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物，此外还必需的器材是

（只有一个选项符合要求。填选项前的符号）。

A．直流电源、天平及砝码

B．直流电源、刻度尺

C．交流电源、天平及砝码

D．交流电源、刻度尺②安装好实验装置，正确进行实验操作，从打出的纸带中选出符合要求的纸带，如图3所示（其中一段纸带图中未画出）。图中O点为打出的起始点，且速度为零。选取在纸带上连续打出的点A、B、C、D、E、F、G作为计数点。其中测出D、E、F点距起始点O的距离如图所示。已知打点计时器打点周期为T=0．02s。由此可计算出物体下落到E点时的瞬时速度vE=______m/s（结果保留三位有效数字）。③若已知当地重力加速度为g，代入图3中所测的数据进行计算，并将与

进行比较（用题中所给字母表示），即可在误差范围内验证，从O点到E点的过程中机械能是否守恒。④某同学进行数据处理时不慎将纸带前半部分损坏，找不到打出的起始点O了，如图4所示。于是他利用剩余的纸带进行如下的测量：以A点为起点，测量各点到A点的距离h，计算出物体下落到各点的速度v，并作出v2-h图像。图5中给出了a、b、c三条直线，他作出的图像应该是直线_________；由图像得出，A点到起始点O的距离为_________cm（结果保留三位有效数字）。⑤某同学在家里做“验证机械能守恒定律”的实验，他设计的实验装置如图6所示，用细线的一端系住一个较重的小铁锁（可看成质点），另一端缠系在一支笔上，将笔放在水平桌面的边上，用较重的书压住。将铁锁拉至与桌面等高处（细线拉直），然后自由释放。在笔的正下方某合适位置放一小刀，铁锁经过时，细线立即被割断，铁锁继续向前运动，落在水平地面上。测得水平桌面高度为h，笔到铁锁的距离为l，笔到铁锁落地的水平距离为s。若满足s2=___________（用l、h表示），即可验证铁锁从释放至运动到笔的正下方的过程中机械能守恒。参考答案：（1）17．6

（2）①D

②3．04

③gh2

④a，10．0

⑤4l（h-l）试题解析：(1)游标卡尺读数不估读，主尺读数为17mm，游标卡尺第6格与主尺刻度对齐，读数为0．6mm，则游标卡尺的读数为17．6mm；(2)①打点计时器是采用交变电流电源供电的，纸带需要刻度尺来测量点之间的距离，而该实验中不需要测量重物的质量，所以不需要天平；②纸带上相邻两点间的时间间隔相等，而匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于与其相邻两点间的平均速度，；③根据机械能守恒可知，重力势能的减小量等于动能的增加量，从O点到E点由机械能守恒可知④由于选取A点作为起点，则起点处速度不为0，也就是h=0时v>0，所以图象为直线a,图线a的横截距表示A点距真实起点O的距离，由图象可知，A点到O点的距离为10．0cm;⑤物体做圆周运动过程由动能定理得；物体做平抛时，由平抛运动规律得。15.(填空)如图(1)一a所示，用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码，探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长长度的关系实验.(1)为完成实验，还需要的实验器材有_________

、_________.(2)实验中需要侧量的物理址有___________.(3)图(1)-b是弹黄所受弹力F与弹簧伸长长度x的F-x图线,由此可求出弹赞的劲度系数为________N/m,图线不过原点的原因是_________________________________.参考答案：(1)刻度尺

（2）弹簧的原长、弹簧伸长后的长度

（3）200

弹簧有自重四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，倾角为37°的斜面固定在点水平地面上，质量m=1Kg的物体在平行于斜面向上的恒力F作用下，从A点由静止开始运动，到达B时立即撤去拉力F，此后，物体到达C点时速度为零。通过速度传感器测得这一过程中物体每隔0.2s的瞬时速度，下表给出了部分数据（sin37°=0.6,cos37°=0.8g=10m/s2)求（1）物体与斜面间的动摩擦因数μ（2）恒力F的大小，

（3）AC间的距离t/s0.00.20.40.6…1.82.02.2…v/ms-10.01.22.43.6…6.04.02.0…参考答案：17.小明用台秤研究人在升降电梯中的超重与失重现象．他在地面上用台秤称得其体重为500N，再将台秤移至电梯内称其体重，电梯从t＝0时由静止开始运动到t＝11s时停止，得到台秤的示数F随时间t变化的图象如图所示，g取10m/s2.求：(1)小明在0～2s内加速度a1的大小，并判断在这段时间内他处于超重还是失重状态；(2)在10～11s内，台秤的示数F3；(3)小明运动的总位移x.参考答案：解：(1)由图象可知，在0～2s内，台秤对小明的支持力F1＝450N由牛顿第二定律有mg－F1＝ma1

(2分)解得a1＝1m/s2

(1分)加速度方向竖直向下，故小明处于失重状态

(2分)(2)设在10～11s内小明的加速度为a3，时间为t3，0～2s的时间为t1，则a1t1＝a3t3

(1分)解得a3＝2m/s2

(1分)由牛顿第二定律有F3一mg＝ma3

(2分)解得F3＝600N

(1分)(3)0～2s内位移x1＝a1t＝2m

(1分)2～10s内位移x2＝a1t1t2＝16m

(1分)10～11s内位移x3＝a3t＝1m

(1分)小