山西省臨汾市玉峰中學2021年高三物理上學期期末試卷含解析

山西省臨汾市玉峰中學2021年高三物理上學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15分．每小題只有一個選項符合題意1.（單選）如圖所示，三根橫截面完全相同的圓木材A、B、C按圖示方法放在水平面上，它們均處于靜止狀態(tài)，則下列說法正確的是（

）A．B所受的合力大于A受的合力B．B、C對A的作用力的合力方向一定豎直向上C．B與C之間一定存在彈力D．如果水平面光滑，它們也能保持圖示的平衡參考答案：BA、三個物體都處于平衡狀態(tài)，所以受到的合外力都是0．故A錯誤；B、以物體A為研究的對象，受力如圖，

B、C對A的作用力的合力方向一定豎直向上．故B正確；C、以B為研究對象，受力如右圖．可知B與C之間不一定存在彈力．故C錯誤；D、以B為研究對象，受力如圖，由牛頓第三定律得：，沿水平方向：，所以如果水平面光滑，它們將不能保持圖示的平衡．故D錯誤。故選：B2.如圖甲所示，某人正通過定滑輪將質量為m的貨物提升到高處，滑輪的質量和摩擦均不計，貨物獲得的加速度a與繩子對貨物豎直向上的拉力T之間的函數(shù)關系如圖乙所示。g表示當?shù)氐闹亓铀俣却笮?，由圖可以判斷

A．圖像與縱軸的交點M的值aM=gB．圖像與橫軸的交點N的值TN=mgC．圖像的斜率等于物體的質量mD．圖像的斜率等于物體質量的倒數(shù)參考答案：BD3.5．“蹦極”是一項刺激的極限運動，運動員將一端固定的長彈性繩綁在踝關節(jié)處，從幾十米高處跳下。在某次蹦極中，彈性繩彈力F的大小隨時間t的變化圖象如圖所示，其中t2、t4時刻圖線的斜率最大。將蹦極過程近似為在豎直方向的運動，彈性繩中彈力與伸長量的關系遵循胡克定律，空氣阻力不計。下列說法正確的是A．t1～t2時間內運動員處于超重狀態(tài)B．t2～t4時間內運動員的機械能先減少后增大C．t3時刻運動員的加速度為零D．t4時刻運動員具有向下的最大速度

參考答案：B4.如圖所示，A、B、C三物塊疊放并處于靜止狀態(tài)，水平地面光滑，其它接觸面粗糙，以下受力分析正確的是

（

）

A．A與墻面間存在壓力

B．A與墻面間存在靜摩擦力

C．A物塊共受3個力作用

D．B物塊共受5個力作用參考答案：C5.以下說法正確的是

。a．物理性質各向同性的一定是非晶體b．懸浮微粒越大，在某一瞬間撞擊它的液體分子數(shù)就越多，布朗運動越明顯c．質量和溫度都相同的氫氣和氧氣（可視為理想氣體）的內能相同d．熱量不可能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.某實驗小組設計了如圖甲所示的實驗裝置，通過改變重物的質量來探究滑塊運動的加速度和所受拉力F的關系。他們在軌道水平和傾斜的兩種情況下分別做了實驗，得到了兩條一F圖線，如圖乙所示。

（1）圖線①是軌道處于

（填“水平”或“傾斜”）情況下得到的實驗結果；（2）圖線①、②的傾斜程度（斜率）一樣，說明了什么問題?

（填選項前的字母）

A．滑塊和位移傳感器發(fā)射部分的總質量在兩種情況下是一樣的

B．滑塊和位移傳感器發(fā)射部分的總質量在兩種情況下是不一樣的C．滑塊和位移傳感器發(fā)射部分的總質量在兩種情況下是否一樣不能確定參考答案：（1）

傾斜

；

（2）

A

7.⑵空氣壓縮機在一次壓縮過程中，活塞對氣缸中的氣體做功為2.0×105J，同時氣體放出熱量為5.0×104J。在此過程中，該氣體的內能(選填“增加”或“減少”)了

J。參考答案：增加，1.5×105

解析：根據(jù)熱力學第一定律△U=Q+W，活塞對氣缸中的氣體做功為W=2.0×105

J，氣體放出熱量為Q=-5.0×104J可知，△U=1.5×105

J，即內能增加了1.5×105J8.(4分)假定兩個分子的距離為無窮遠時它們的分子勢能為O，使一個分子固定，另一個分子在外力作用下從無窮遠逐漸向它靠近，直至相距很近很近。兩個分子間距離為r0時分子間的引力與斥力平衡，則當r>r0時外力在做

（填“正功”或“負功”或“不做功）；當r<r0時分子勢能在

（填“不變”或“增加”或“減少”）參考答案：

答案：正功

增加（各2分）9.（5分）長度為的質量分布不均的木棒，木棒用細繩懸掛在水平天花板上而處于水平位置，細繩與天花板間的夾角分布為，如圖所示,則木棒的重心離右端的距離為

。

參考答案：

解析：該題是質量分布不均的木棒，其重心位置未知，無法直接求重心離右端的距離。根據(jù)三力匯交原理，木棒受兩細繩和重力三個力作用，這三個力必然交于一點，如圖所示，則點為重心位置。設，。由幾何關系則有:，，可求得。10.

（選修3—4）（4分）如圖所示的裝置，在曲軸上懸掛一個彈簧振子，若不轉動手把，讓其上下振動，其周期為T1，現(xiàn)使手把以周期T2勻速轉動(T2>T1)，振動穩(wěn)定后，要使彈簧振子的振幅增大，可以讓把手的轉速

(填“適當增大”、“適當減小”或“不變”)，這是因為：

。

參考答案：答案：適當增大；驅動力的頻率（或周期）越接近物體的固有頻率（或周期），受迫振動振福越大．（每空2分）11.如圖所示，質量m=1kg、長L=0.8m的均勻矩形薄板靜止在水平桌面上，其右端與桌子邊緣相平。板與桌面間的動摩擦因數(shù)為μ=0.4。現(xiàn)用F=5N的水平力向右推薄板，木板翻下桌子前移動的距離為______________m；使它翻下桌子力F做的功至少為______________J。

參考答案：0.4m

1.6J12.如圖8-13所示，質量為0.1g的小球，帶有5×10－4C的正電荷，套在一根與水平成37o的細長絕緣桿上，球與桿間的動摩擦因數(shù)為0.5，桿所在空間有磁感應強度為0.4T的勻強磁場，小球由靜止開始下滑的最大加速度為

m/s2，最大速率為______多少？（g=10m/s2）參考答案：6m/s2

=10m/s13.如圖所示，水平板上有質量m=1.0kg的物塊，受到隨時間t變化的水平拉力F作用，用力傳感器測出相應時刻物塊所受摩擦力Ff的大小。已知9s末的速度為9.5m/s，取重力加速度g=10m/s2。則4s末物塊的加速度的大小為

▲

，4s~9s內合外力對物塊做功為

▲

。參考答案：三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（2014?宿遷三模）學校科技節(jié)上，同學發(fā)明了一個用彈簧槍擊打目標的裝置，原理如圖甲，AC段是水平放置的同一木板；CD段是豎直放置的光滑半圓弧軌道，圓心為O，半徑R=0.2m；MN是與O點處在同一水平面的平臺；彈簧的左端固定，右端放一可視為質點、質量m=0.05kg的彈珠P，它緊貼在彈簧的原長處B點；對彈珠P施加一水平外力F，緩慢壓縮彈簧，在這一過程中，所用外力F與彈簧壓縮量x的關系如圖乙所示．已知BC段長L=1.2m，EO間的距離s=0.8m．計算時g取10m/s2，滑動摩擦力等于最大靜摩擦力．壓縮彈簧釋放彈珠P后，求：（1）彈珠P通過D點時的最小速度vD；（2）彈珠P能準確擊中平臺MN上的目標E點，它通過C點時的速度vc；（3）當緩慢壓縮彈簧到壓縮量為x0時所用的外力為8.3N，釋放后彈珠P能準確擊中平臺MN上的目標E點，求壓縮量x0．參考答案：（1）彈珠P通過D點時的最小速度為；（2）通過C點時的速度為m/s；（3）壓縮量為0.18m．考點： 動能定理的應用；機械能守恒定律．專題： 動能定理的應用專題．分析： （1）根據(jù)D點所受彈力為零，通過牛頓第二定律求出D點的最小速度；（2）根據(jù)平拋運動的規(guī)律求出D點的速度，通過機械能守恒定律求出通過C點的速度．（3）當外力為0.1N時，壓縮量為零，知摩擦力大小為0.1N，對B的壓縮位置到C點的過程運用動能定理求出彈簧的壓縮量．解答： 解：（1）當彈珠做圓周運動到D點且只受重力時速度最小，根據(jù)牛頓第二定律有：mg=解得．v==m/s（2）彈珠從D點到E點做平拋運動，設此時它通過D點的速度為v，則s=vtR=gt從C點到D點，彈珠機械能守恒，有：聯(lián)立解得v=代入數(shù)據(jù)得，V=2m/s（3）由圖乙知彈珠受到的摩擦力f=0.1N，根據(jù)動能定理得，且F1=0.1N，F(xiàn)2=8.3N．得x=代入數(shù)據(jù)解得x0=0.18m．答：（1）彈珠P通過D點時的最小速度為；（2）通過C點時的速度為m/s；（3）壓縮量為0.18m．點評： 本題考查了動能定理、機械能守恒定律、牛頓第二定律的綜合，涉及到圓周運動和平拋運動，知道圓周運動向心力的來源，以及平拋運動在豎直方向和水平方向上的運動規(guī)律是解決本題的關鍵．15.如圖所示，質量為m帶電量為+q的小球靜止于光滑絕緣水平面上，在恒力F作用下，由靜止開始從A點出發(fā)到B點，然后撤去F，小球沖上放置在豎直平面內半徑為R的光滑絕緣圓形軌道，圓形軌道的最低點B與水平面相切，小球恰能沿圓形軌道運動到軌道末端D，并從D點拋出落回到原出發(fā)點A處．整個裝置處于電場強度為E=的水平向左的勻強電場中，小球落地后不反彈，運動過程中沒有空氣阻力．求：AB之間的距離和力F的大小．參考答案：AB之間的距離為R，力F的大小為mg．考點： 帶電粒子在勻強電場中的運動；牛頓第二定律；平拋運動；動能定理的應用．專題： 帶電粒子在電場中的運動專題．分析： 小球在D點，重力與電場力的合力提供向心力，由牛頓第二定律即可求出D點的速度，小球離開D時，速度的方向與重力、電場力的合力的方向垂直，小球做類平拋運動，將運動分解即可；對小球從A運動到等效最高點D過程，由動能定理可求得小球受到的拉力．解答： 解：電場力F電=Eq=mg

電場力與重力的合力F合=mg，方向與水平方向成45°向左下方，小球恰能到D點，有：F合=解得：VD=從D點拋出后，只受重力與電場力，所以合為恒力，小球初速度與合力垂直，小球做類平拋運動，以D為原點沿DO方向和與DO垂直的方向建立坐標系（如圖所示）．小球沿X軸方向做勻速運動，x=VDt

沿Y軸方向做勻加速運動，y=at2a==所形成的軌跡方程為y=直線BA的方程為：y=﹣x+（+1）R解得軌跡與BA交點坐標為（R，R）AB之間的距離LAB=R從A點D點電場力做功：W1=（1﹣）R?Eq

重力做功W2=﹣（1+）R?mg；F所做的功W3=F?R有W1+W2+W3=mVD2，有F=mg答：AB之間的距離為R，力F的大小為mg．點評： 本題是動能定理和向心力知識的綜合應用，分析向心力的來源是解題的關鍵．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，在平面直角坐標系xoy中，以(O,R)為圓心，半徑為R的圈形區(qū)城內有相互垂直的勻強電場和勻強磁場，磁感應強度B,方向垂直于xOy平面向里一帶正電粒子從O點沿y軸正方向以入射進場區(qū)．恰好做勻速直線運動．不計宜重力作用

(1)求電場強度E的大小和方向．

(2)若僅僅撤去磁場．帶電位子仍從O點以相同的速度射入，經(jīng)電場區(qū)的最右側的P點射出，求粒子比荷

(3)若僅僅撤去電場．帶電粒子仍O點沿y軸正方向入射．但速度大小為2，求粒子在磁場中的運動時間．參考答案：17.如圖所示，水平桌面上有一輕彈簧，左端固定在A點，自然狀態(tài)時其右端位于B點。水平桌面右側有一豎直放置的光滑軌道MNP,其形狀為半徑R=0.8m的圓環(huán)剪去了左上角的圓弧，MN為其豎直半徑,P點到桌面的豎直距離也是R。用質量m1=0.4kg的物塊將彈簧緩慢壓縮到C點，釋放后彈簧恢復原長時物塊恰停止在B點。用同種材料、質量為m2=0.2kg的物塊將彈簧緩慢壓縮到C點釋放，物塊過B點后其位移與時間的關系為s=6t-2t2，物塊飛離桌面后由P點沿切線落入圓軌道。取g=10m/s2。求：（1）判斷m2能否沿圓軌道到達M點；（2）BP間的水平距離；（3）釋放后m2運動過程中克服摩擦力做的功。參考答案：見解析（1）物塊m2由D點以初速度平拋，至P點時，由平拋規(guī)律得：

1分

1分解得設能到達M點，且速度為,由機械能守恒得

1分由幾何關系得

1分在M點軌道對物塊向下的壓力為,由牛頓第二定律得1分解得,所以不能到達M點。

2分（2）平拋過程水平位移為x,由平拋運動規(guī)律得：

1分

1分在桌面上過B點后的運動運動為s=6t-2t2，故為勻減速運動，且初速度為

2分BD間由運動規(guī)律得

1分解得BP水平間距為x+s=4.1m

3分（3）設彈簧長為AC時的彈性勢能為，由功能關系得：釋放時為

1分釋放時為