山西省臨汾市永和縣打石腰鄉(xiāng)中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理上學(xué)期期末試卷含解析

山西省臨汾市永和縣打石腰鄉(xiāng)中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理上學(xué)期期末試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.（多選題）三角形傳送帶以1m/s的速度逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，兩邊的傳送帶長(zhǎng)都是2m，且與水平方向的夾角均為37°．現(xiàn)有兩小物塊A、B從傳送帶頂端都以1m/s的初速度沿傳送帶下滑，物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.5．（g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）下列說(shuō)法中正確的是（）A．物塊A到達(dá)底端的速度比B到達(dá)底端的速度大B．A、B同時(shí)到達(dá)底端C．物塊A先到達(dá)傳送帶底端D．物塊A、B在傳送帶上的劃痕長(zhǎng)度之比為1：3參考答案：BD【考點(diǎn)】牛頓第二定律；勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的綜合運(yùn)用．【分析】分析A重力沿斜面向下的分力與摩擦力的關(guān)系，判斷A物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，B所受的摩擦力沿斜面向上，向下做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式分析求解．【解答】解：ABC、對(duì)A物塊，因?yàn)閙gsin37°＞μmgcos37°，則A物體所受摩擦力沿斜面向上，向下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，B所受摩擦力沿斜面向上，向下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，兩物體勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度大小相等，初速度大小相等，位移大小相等，則運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等，到達(dá)底端的速度大小相等，故A、C錯(cuò)誤，B正確；D、對(duì)A，劃痕的長(zhǎng)度等于A的位移減去傳送帶的位移，以A或B為研究對(duì)象，由牛頓第二定律得：mgsin37°﹣μmgcos37°=ma解得：a=2m/s2由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得：解得：t=1s皮帶運(yùn)動(dòng)的位移：x=v0t=1mA對(duì)皮帶的劃痕為：△x1=2m﹣1m=1m對(duì)B，劃痕的長(zhǎng)度等于B的位移加上傳送帶的位移，同理得出B對(duì)皮帶的劃痕為△x2=2m+1m=3m．則劃痕之比為1：3，故D正確．故選：BD．2.（多選）如圖所示，輕桿長(zhǎng)為3L，在桿的A．B兩端分別固定質(zhì)量均為m的球A和球B，桿上距球A為L(zhǎng)處的點(diǎn)O裝在光滑的水平轉(zhuǎn)動(dòng)軸上，外界給予系統(tǒng)一定的能量后，桿和球在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)．在轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中，忽略空氣的阻力．若球B運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，球B對(duì)桿恰好無(wú)作用力，則下列說(shuō)法正確的是（）A．球B轉(zhuǎn)到最低點(diǎn)時(shí)，其速度為vB=B．球B在最低點(diǎn)時(shí)速度為C．球B在最高點(diǎn)時(shí)，桿對(duì)水平軸的作用力為1.5mgD．球B在最高點(diǎn)，桿對(duì)水平軸的作用力為1.25mg參考答案：考點(diǎn)：向心力；牛頓第二定律；機(jī)械能守恒定律．專題：牛頓第二定律在圓周運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用．分析：球B運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，球B對(duì)桿恰好無(wú)作用力，重力恰好提供向心力，可以求出求B的線速度與角速度；轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，兩球系統(tǒng)機(jī)械能守恒，根據(jù)機(jī)械能守恒定律列式可以進(jìn)一步求解出各個(gè)位置的速度．解答：解：A、球B運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，球B對(duì)桿恰好無(wú)作用力，即重力恰好提供向心力，有：mg=m解得：v=由于A、B兩球的角速度相等，而線速度之比等于角速度之比，故此時(shí)A的線速度為：vA==；由機(jī)械能守恒定律可知：B轉(zhuǎn)到最低點(diǎn)時(shí)有：mg3L+mv2B+mv′2A=mg4L+mv2+m（）2；解得：vB=；故A正確，B錯(cuò)誤；C、B球到最高點(diǎn)時(shí)，對(duì)桿無(wú)彈力，此時(shí)A球受重力和拉力的合力提供向心力，有：F﹣mg=m（）2L解得：F=1.5mg；故桿對(duì)支點(diǎn)的作用力為1.5mg．故C正確；D錯(cuò)誤；故選：AC．點(diǎn)評(píng)：本題中兩個(gè)球組成的系統(tǒng)內(nèi)部動(dòng)能與重力勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，機(jī)械能守恒，同時(shí)兩球角速度相等，線速度之比等于轉(zhuǎn)動(dòng)半徑之比，根據(jù)機(jī)械能守恒定律和牛頓第二定律聯(lián)立列式求解．3.如圖所示，水平面上質(zhì)量相等的兩木塊A、B用一輕彈簧相連接，用一豎直向上的力F拉動(dòng)木塊A，使木塊A緩慢上升至彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)．現(xiàn)改變力F使木塊A由靜止開(kāi)始勻加速上升．研究從木塊A開(kāi)始勻加速運(yùn)動(dòng)到木塊B剛離開(kāi)地面這個(gè)過(guò)程，并且選定這個(gè)過(guò)程中木塊A的起始位置為坐標(biāo)原點(diǎn)，則下列圖象中可以表示力F和木塊A的位移x之間關(guān)系的是()

參考答案：A試題分析：設(shè)原來(lái)系統(tǒng)靜止時(shí)彈簧的壓縮長(zhǎng)度為x0，當(dāng)木塊A的位移為x時(shí)，彈簧的壓縮長(zhǎng)度為（x0-x），彈簧的彈力大小為k（x0-x），根據(jù)牛頓第二定律得：F+k（x0-x）-mg=ma，得：F=kx-kx0+ma+mg，又有：kx0=mg，則得到：F=kx+ma，可見(jiàn)F與x是線性關(guān)系，當(dāng)x=0時(shí)，kx+ma＞0．故選A.考點(diǎn)：牛頓第二定律4.在地球大氣層外有大量的太空垃圾．在太陽(yáng)活動(dòng)期，地球大氣會(huì)受太陽(yáng)風(fēng)的影響而擴(kuò)張，使一些原本在大氣層外繞地球飛行的太空垃圾被大氣包圍，從而開(kāi)始向地面下落．大部分太空垃圾在落地前已經(jīng)燃燒成灰燼，但體積較大的太空垃圾仍會(huì)落到地面上，對(duì)人類造成危害．太空垃圾下落的原因是（）A．大氣的擴(kuò)張使垃圾受到的萬(wàn)有引力增大而導(dǎo)致下落B．太空垃圾在與大氣摩擦燃燒過(guò)程中質(zhì)量不斷減小，進(jìn)而導(dǎo)致下落C．太空垃圾的上表面受到的大氣壓力大于其下表面受到的大氣壓力，這種壓力差將它推向地面D．太空垃圾在大氣阻力作用下速度減小，運(yùn)動(dòng)所需的向心力將小于萬(wàn)有引力，垃圾做趨向圓心的運(yùn)動(dòng)，落向地面參考答案：D【考點(diǎn)】萬(wàn)有引力定律及其應(yīng)用．【分析】太空垃圾在大氣阻力的作用下速度減小，它做圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力就小于地球?qū)λ囊?，故其不斷做向心運(yùn)動(dòng)，最終落在地面上．【解答】解：太空垃圾在大氣阻力的作用下速度減小，它做圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力就小于地球?qū)λ囊?，故其不斷做向心運(yùn)動(dòng)，最終落在地面上，故D正確、ABC錯(cuò)誤．故選：D．5.同步衛(wèi)星A距地面高度為h，近地衛(wèi)星B距地面高度忽略不計(jì)，地球半徑為R，地面上赤道處物體C相對(duì)于地面靜止。A、B、C三者向心加速度、線速度的大小關(guān)系，下面說(shuō)法正確的是（

）A．，；

B．，；C．，；

D．，。參考答案：AC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)處于完全失重狀態(tài)，物體對(duì)支持面沒(méi)有壓力，所以在這種環(huán)境中已無(wú)法用天平稱量物體的質(zhì)量。針對(duì)這種環(huán)境，某興趣小組通過(guò)查資料獲知，：彈簧振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期為（其中m時(shí)振子的質(zhì)量，k時(shí)彈簧的勁度系數(shù)）。他們?cè)O(shè)計(jì)了一種裝置來(lái)間接測(cè)量物體的質(zhì)量，如圖所示，A時(shí)帶夾子的金屬塊，金屬塊和夾子的總質(zhì)量為m0，B時(shí)待測(cè)質(zhì)量的物體（可以被A上的夾子固定），彈簧的勁度系數(shù)k未知，當(dāng)他們有一塊秒表。

（1）請(qǐng)你簡(jiǎn)要地寫(xiě)出測(cè)量待測(cè)物體質(zhì)量的方法，測(cè)量的物理量用字母表示①______________________________；

②______________________________。（2）用所測(cè)物理量和已知物理量求待測(cè)物體質(zhì)量的計(jì)算式為m＝____（3）由于在太空中受到條件限制，只能把該裝置放在如圖所示的粗糙的水平桌上進(jìn)行操作，則該操作對(duì)該實(shí)驗(yàn)結(jié)果________（填“有”或“無(wú)”）影響，因?yàn)開(kāi)__________________參考答案：(1)

①不放B時(shí)用秒表測(cè)出彈簧振子完成30次全振動(dòng)的時(shí)間t1②將B固定在A上，用秒表測(cè)出彈簧振子完成30次全振動(dòng)的時(shí)間t2（此兩步共4分，明確寫(xiě)出只測(cè)一次全振動(dòng)時(shí)間的最多給2分）(2)

（2分）(3)

無(wú)（1分）

物體與支持面之間沒(méi)有摩擦力，彈簧振子的周期不變。（3分）7.將兩個(gè)相同的靈敏電流計(jì)改裝成量程較大的電流表A1和A2，A1的量程是0．6A，A2的量程是3A．測(cè)得靈敏電流計(jì)的內(nèi)阻為Rg=200Ω，表頭顯示其滿偏電流為Ig=1mA．(1)要完成電流表A1的改裝，需要給靈敏電流計(jì)______聯(lián)一個(gè)阻值為_(kāi)_______Ω的電阻．(2)將電流表A1、A2改裝成功后，一位同學(xué)欲進(jìn)行以下操作，則將會(huì)看到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是：若將兩表串聯(lián)起來(lái)接入電路，A1指針偏角_______A2指針偏角（填大于、小于、等于）若將兩表并聯(lián)起來(lái)接入電路，A1指針偏角_______A2指針偏角（填大于、小于、等于）參考答案：（1）并聯(lián)；0.33

每空2分(2)大于

等于

每空1分8.（6分）為了估算水庫(kù)中水的體積，可取一瓶無(wú)毒的放射性同位素的水溶液，測(cè)得瓶?jī)?nèi)溶液每分鐘衰變6×107次，已知這種同位素的半衰期為2天，現(xiàn)將這瓶溶液倒入水庫(kù)，8天后可以認(rèn)為溶液已均勻分布在水庫(kù)里，這時(shí)取1立方米水庫(kù)的水樣，測(cè)的水樣每分鐘衰變20次，由此可知水庫(kù)中水的體積約為

m3（保留二位有效數(shù)字）。參考答案：

9.一條細(xì)線下面掛一小球，讓小角度自由擺動(dòng)，它的振動(dòng)圖像如圖所示。根據(jù)數(shù)據(jù)估算出它的擺長(zhǎng)為_(kāi)_______m，擺動(dòng)的最大偏角正弦值約為_(kāi)_______。參考答案：10.黑洞是一種密度極大的天體，從黑洞發(fā)出的光子都無(wú)法掙脫引力而射出．若在某黑洞表面可以不斷的發(fā)射出一種頻率為γ的光子，光子貼著黑洞表面射出后恰可以沿著黑洞表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)行周期為T(mén)，引力常量為G，則此黑洞的平均密度為

參考答案：11.如圖所示，河道寬L＝100m，河水越到河中央流速越大，假定流速大小u＝0.2xm/s（x是離河岸的垂直距離）一汽船相對(duì)水的航速是10m/s，它自A處出發(fā)，船頭垂直河岸方向渡河到達(dá)對(duì)岸B處，則過(guò)河時(shí)間為_(kāi)_______s；在這段時(shí)間內(nèi)汽船順著河道向下游漂行的距離為_(kāi)_______m。參考答案：10；50。12.如圖，豎直輕質(zhì)懸線AD上端固定于天花板上的A點(diǎn)，下端與半徑為R的半圓形木板BOC連接于D點(diǎn)，BC是木板的直徑；O為圓心，B端用鉸鏈連接于豎直墻上，半圓形木板直徑BC處于水平狀態(tài)時(shí)OA間的距離剛好等于木板的半徑R。改變懸線AD的長(zhǎng)度，使線與圓盤(pán)的連接點(diǎn)D逐漸右移，并保持圓盤(pán)直徑BC始終處于水平狀態(tài)。則D點(diǎn)右移過(guò)程中懸線拉力的大小

；懸線拉力對(duì)B點(diǎn)的力矩大小

（選填“逐漸增大”“逐漸減小”“不變”“先增大后減小”“先減小后增大”）參考答案：13.到2007年底為止，人類到達(dá)過(guò)的地球以外的星球有

；牛頓有一句名言：“我之所以比別人看得高，是因?yàn)槲艺驹诰奕说募缟稀?，?qǐng)您說(shuō)說(shuō)，這些巨人是誰(shuí)：

。參考答案：答案：月球、哥白尼，開(kāi)普勒，伽利略三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.測(cè)量小物塊Q與平板P之間的動(dòng)摩擦因數(shù)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示．AB是半徑足夠大的、光滑的四分之一圓弧軌道，與水平固定放置的P板的上表面BC在B點(diǎn)相切，C點(diǎn)在水平地面的垂直投影為C′．重力加速度為g．實(shí)驗(yàn)步驟如下：①用天平稱出物塊Q的質(zhì)量m；②測(cè)量出軌道AB的半徑R、BC的長(zhǎng)度L和CC′的高度h；③將物塊Q在A點(diǎn)由靜止釋放，在物塊Q落地處標(biāo)記其落地點(diǎn)D；④重復(fù)步驟③，共做10次；⑤將10個(gè)落地點(diǎn)用一個(gè)盡量小的圓圍住，用米尺測(cè)量圓心到C′的距離s．（1）用實(shí)驗(yàn)中的測(cè)量量表示：（ⅰ）物塊Q到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能EkB=mgR；（ⅱ）物塊Q到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能EkC=；（ⅲ）在物塊Q從B運(yùn)動(dòng)到C的過(guò)程中，物塊Q克服摩擦力做的功Wf=mgR﹣；（ⅳ）物塊Q與平板P之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=﹣．（2）回答下列問(wèn)題：（ⅰ）實(shí)驗(yàn)步驟④⑤的目的是是通過(guò)多次實(shí)驗(yàn)減小實(shí)驗(yàn)結(jié)果的誤差．（ii）已知實(shí)驗(yàn)測(cè)得的μ值比實(shí)際值偏大，其原因除了實(shí)驗(yàn)中測(cè)量量的誤差之外，其它的可能是圓弧軌道存在摩擦（寫(xiě)出一個(gè)可能的原因即可）參考答案：考點(diǎn)：探究影響摩擦力的大小的因素．專題：實(shí)驗(yàn)題．分析：（1）物塊由A到B點(diǎn)過(guò)程，由動(dòng)能定理可以求出物塊到達(dá)B時(shí)的動(dòng)能；物塊離開(kāi)C點(diǎn)后做平拋運(yùn)動(dòng)，由平拋運(yùn)動(dòng)的知識(shí)可以求出物塊在C點(diǎn)的速度，然后求出在C點(diǎn)的動(dòng)能；由B到C，由動(dòng)能定理可以求出克服摩擦力所做的功；由功的計(jì)算公式可以求出動(dòng)摩擦因數(shù)．（2）多次實(shí)驗(yàn)的目的是減小實(shí)驗(yàn)誤差，誤差偏大的原因是存在摩擦阻力．解答：解：（1）①?gòu)腁到B，由動(dòng)能定理得：mgR=EKB﹣0，則物塊到達(dá)B時(shí)的動(dòng)能：EKB=mgR；②離開(kāi)C后，物塊做平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向：s=vCt，豎直方向：h=gt2，物塊在C點(diǎn)的動(dòng)能：EKC=mvC2，解得：EKC=；③由B到C過(guò)程中，由動(dòng)能定理得：﹣Wf=mvC2﹣mvB2，克服摩擦力做的功：Wf=mgR﹣；④B到C過(guò)程中，克服摩擦力做的功：Wf=μmgL=mgR﹣，則：μ=﹣；（2）實(shí)驗(yàn)步驟④⑤的目的，是通過(guò)多次實(shí)驗(yàn)減小實(shí)驗(yàn)結(jié)果的誤差；實(shí)驗(yàn)測(cè)得的μ值比實(shí)際值偏大，其原因除了實(shí)驗(yàn)中測(cè)量量的誤差之外，其他的可能是圓弧軌道存在摩擦，接縫B處不平滑等．故答案為：（1）mgR；；mgR﹣；﹣．（2）是通過(guò)多次實(shí)驗(yàn)減小實(shí)驗(yàn)結(jié)果的誤差；圓弧軌道存在摩擦，接縫B處不平滑等．點(diǎn)評(píng)：熟練應(yīng)用動(dòng)能定理、平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律、功的計(jì)算公式即可正確解題，學(xué)會(huì)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析，注意實(shí)驗(yàn)誤差不會(huì)沒(méi)有，只能降低．15.為了研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間的變化規(guī)律，某同學(xué)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄了被小車(chē)拖動(dòng)的紙帶的運(yùn)動(dòng)情況，如圖甲所示，在紙帶上確定出A、B、C、D、E、F、G共7個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)。該同學(xué)根據(jù)紙帶上各個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離，計(jì)算出打下B、C、D、E、F五個(gè)點(diǎn)時(shí)小車(chē)的瞬時(shí)速度，將B、C、D、E、F各個(gè)時(shí)刻的瞬時(shí)速度標(biāo)在如圖乙的所示的坐標(biāo)紙上，并畫(huà)出了小車(chē)的瞬時(shí)速度隨時(shí)間變化的關(guān)系圖象，則下列說(shuō)法不正確的是

A．該同學(xué)的研究過(guò)程體現(xiàn)了物理學(xué)研究的一般性過(guò)程，由實(shí)驗(yàn)得出數(shù)據(jù)，再利用圖象分析數(shù)據(jù)，最后得出物理規(guī)律

B．從數(shù)學(xué)角度來(lái)看，圖中直線方程為（其中y是對(duì)應(yīng)v,x對(duì)應(yīng)t,b是縱軸截距對(duì)應(yīng)v0k對(duì)應(yīng)加速度a），則速度與時(shí)間的關(guān)系就是v=v0+at

C．從數(shù)學(xué)角度來(lái)看，圖中直線方程為（其中y是對(duì)應(yīng)v,x對(duì)應(yīng)t,k對(duì)應(yīng)加速度a），則速度與時(shí)間的關(guān)系就是v=at