吉林省長春市市第十六中學2021-2022學年高三物理上學期期末試題含解析

吉林省長春市市第十六中學2021-2022學年高三物理上學期期末試題含解析一、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）2013年12月2日，我國探月衛(wèi)星“嫦娥三號”在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射升空，飛行軌道示意圖如圖所示．“嫦娥三號”從地面發(fā)射后奔向月球，先在軌道Ⅰ上運行，在P點從圓形軌道Ⅰ進入橢圓軌道Ⅱ，Q為軌道Ⅱ上的近月點，則有關(guān)“嫦娥三號”下列說法正確的是(

)A．由于軌道Ⅱ與軌道Ⅰ都是繞月球運行，因此“嫦娥三號”在兩軌道上運行具有相同的周期B．“嫦娥三號”從P到Q的過程中月球的萬有引力做正功，速率不斷增大C．由于“嫦娥三號”在軌道Ⅱ上經(jīng)過P的速度小于在軌道Ⅰ上經(jīng)過P的速度，因此在軌道Ⅱ上經(jīng)過P的加速度也小于在軌道Ⅰ上經(jīng)過P的加速度D．由于均繞月球運行，“嫦娥三號”在軌道Ⅰ和軌道Ⅱ上具有相同的機械能參考答案：BA、由，可知軌道Ⅱ與軌道Ⅰ的轉(zhuǎn)動半徑不同，所以運動周期也不相同，故A錯誤；B、“嫦娥三號”從P到Q的過程中減小，萬有引力做正功，速率不斷增大，故B正確；C、，，由，得，在P點，和都相同，則“嫦娥三號”在軌道Ⅱ上經(jīng)過P點時和在軌道Ⅰ上經(jīng)過P點時加速度大小相等，故C錯誤；D、變軌過程中，嫦娥三號發(fā)動機向前進方向噴氣，對嫦娥三號做負功，故嫦娥三號的機械能減小，故D錯誤故選：B2.近兩年來，“奧的斯電梯”在北京、上海等地頻出事故，致使大家“談奧色變”，為此檢修人員對電梯進行檢修，檢修人員搭乘電梯的圖象如圖．以下說法正確的是(

)

A．6s末電梯離出發(fā)點最遠

B．2s～4s電梯做勻速直線運動

C．在4s~5s和5s~6s內(nèi)電梯的加速度方向相反

D．在4s~5s和5s~6s內(nèi)電梯的運動方向相反

參考答案：BD3.汽車在一平直路面上勻速行駛，前方遇到一段泥濘的路面，導致汽車受到的阻力變大了，若汽車發(fā)動機的功率保持不變，經(jīng)過一段時間后，汽車在泥濘的路面做勻速運動，則在圖中關(guān)于汽車的速度隨時間變化關(guān)系正確的圖像是參考答案：B4.(單選)在做驗證力的平行四邊行定則的實驗中，假如一個分力F1的方向不變，那么為了使橡皮條仍然伸長到O點，對另一個分力F2，下說列法正確的是(

)A．F2的方向和大小是唯一確定值

B．F2的大小是唯一的，方向可以有多個值

C．F2的方向和大小可以有多個值

D．F2的方向是唯一的，但大小可有多個值參考答案：C5.（2015?湖北模擬）如圖所示，質(zhì)量為m的小球穿在足夠長的水平固定直桿上處于靜止狀態(tài)，現(xiàn)對小球同時施加水平向右的恒力F0和豎直向上的力F，使小球從靜止開始向右運動，其中豎直向上的力F大小始終與小球的速度成正比，即F=kv（圖中未標出）．已知小球與桿間的動摩擦因數(shù)為μ，下列說法中正確的是（）A．小球先做加速度增大的加速運動，后做加速度減小的加速運動，直到最后做勻速運動B．小球先做加速度減小的加速運動，后做加速度增大的減速運動直到靜止C．小球的最大加速度為D．小球的最大速度為，恒力F0的最大功率為參考答案：ACD：【考點】：牛頓第二定律．【專題】：牛頓運動定律綜合專題．【分析】：對小球受力分析，根據(jù)牛頓第二定律表示出加速度，分析加速度的變化情況，進而分析運動情況，恒力的功率等于力乘以速度．解：AB、剛開始運動，加速度為，當速度v增大，加速度增大，當速度v增大到符合kv＞mg后，加速度為：，當速度v增大，加速度減小，當a2減小到0，做勻速運動，故A正確，B不正確；C、當阻力為零時，加速度最大，故小球的最大加速度為，故C正確．D、當加速度為零時，小球的速度最大，此時有：F0=μ（kv﹣mg），故速度為：v=，故恒力F0的最大功率為P=Fv=，故D正確．故選：ACD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，一物體在平行于斜面向上的恒力F作用下，由靜止從底端沿光滑的斜面向上做勻加速直線運動，經(jīng)時間t力F做功為60J，此后撤去恒力F，物體又經(jīng)時間t回到出發(fā)點，若以地面為零勢能點，則當物體回到出發(fā)點時的動能為EK=__________J，在撤去恒力F之前，當物體的動能為7J時，物體的機械能為E=_________J。

參考答案：EK=60J、

E=28J7.吊橋AB長L，重G1，重心在中心。A端由鉸鏈支于地面，B端由繩拉住，繩繞過小滑輪C掛重物，重量G2已知。重力作用線沿鉛垂線AC，AC=AB。當?shù)鯓蚺c鉛垂線的夾角θ=_____________吊橋能平衡，此時鉸鏈A對吊橋的作用力FA=_____________。參考答案：2arcsin，8.在如圖（甲）所示的電路中，電阻R1和R2都是純電阻，它們的伏安特性曲線分別如圖（乙）中Oa、Ob所示。電源的電動勢=7.0V，內(nèi)阻忽略不計。（1）調(diào)節(jié)滑動變阻器R3，使電阻R1和R2消耗的電功率恰好相等，則此時電阻R1和R2的阻值為

Ω，R3接入電路的阻值為

Ω。（2）調(diào)節(jié)滑動變阻器R3，使R3＝0，這時電阻R1的電功率P1＝

W，R2的電功率P2＝

W。參考答案：（1）1000，800；（2）1.05×10－2，1.4×10－2

9.在研究彈簧的形變與外力的關(guān)系的實驗中，將彈簧水平放置測出其自然長度，然后豎直懸掛讓其自然下垂，在其下端豎直向下施加外力F，實驗過程是在彈簧的彈性限度內(nèi)進行的.用記錄的外力F與彈簧的形變量作出的F－圖線如下圖1所示，由圖可知彈簧的勁度系數(shù)為

。圖線不過原點的原因是由于

。參考答案：10.P、Q是一列簡諧橫波中的兩質(zhì)點，已知P離振源較近，P、Q兩點的平衡位置相距15m（小于一個波長），各自的振動圖象如圖所示。此列波的波速為

m/s。參考答案：2.5m/s11.某學習小組在測量一輕繩的最大張力實驗中，利用了簡易實驗器材：一根輕繩，一把直尺，一己知質(zhì)量為聊的鉤碼，實驗步驟如下：①用直尺測量出輕繩長度L．②將輕繩一端4固定，鉤碼掛在輕繩上，緩慢水平移動輕繩另一端曰至輕繩恰好被拉斷，如題6圖l所示．③用直尺測量出A、B間距離d．已知當?shù)刂亓铀俣葹間，鉤碼掛鉤光滑，利用測量所得數(shù)據(jù)可得輕繩的最大張力T=

．參考答案：12.一人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，假如該衛(wèi)星變軌后仍做勻速圓周運動，動能減小為原來的1/4，不考慮衛(wèi)星質(zhì)量的變化，則變軌前后衛(wèi)星的軌道半徑之比為

，周期之比為

。參考答案：1︰4

；

1︰813.為了測量兩個質(zhì)量不等的沙袋的質(zhì)量，由于沒有直接測量工具，某實驗小組應用下列器材測量：輕質(zhì)定滑輪（質(zhì)量和摩擦可忽略）、砝碼一套（總質(zhì)量為m=0．5kg），細線、米尺，他們根據(jù)學過的物理知識改變實驗條件進行多次測量，選擇合適的變量得到線性關(guān)系，作出圖線并根據(jù)圖線的斜率和截距求出沙袋的質(zhì)量，操作如下（g取10m/s2）（1）實驗裝置如圖所示，設左右兩邊沙袋的質(zhì)量分別為m2、m1（2）從m中取出質(zhì)量為m/的砝碼放在右邊沙袋中（剩余砝碼都放在左邊沙袋中，發(fā)現(xiàn)質(zhì)量為m1的沙袋下降，質(zhì)量為m2的沙袋上升（質(zhì)量為m1的沙袋下降過程未與其他物體相碰）；（3）用米尺測出質(zhì)量為m1的沙袋從靜止下降的距離h，用秒表測出質(zhì)量為m1的沙袋下降時間t，則可知沙袋的加速度大小為a＝

（4）改變m′，測量相應的加速度a，得到多組m′及a的數(shù)據(jù)作出

（填“a～m′”或“a～”）圖線；（5）若求得圖線的斜率k=4m/kg·s2，截距為b=2m/s2，沙袋的質(zhì)量m1=

kg，m2=

kg參考答案：2h/t2[2分]

a-m’[2分]

3

[3分]

1．5

三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖所示，質(zhì)量m=1kg的小物塊靜止放置在固定水平臺的最左端，質(zhì)量2kg的小車左端緊靠平臺靜置在光滑水平地面上，平臺、小車的長度均為0.6m。現(xiàn)對小物塊施加一水平向右的恒力F，使小物塊開始運動，當小物塊到達平臺最右端時撤去恒力F，小物塊剛好能夠到達小車的右端。小物塊大小不計，與平臺間、小車間的動摩擦因數(shù)均為0.5,重力加速度g取10m/s2，水平面足夠長，求:(1)小物塊離開平臺時速度的大??；(2)水平恒力F對小物塊沖量的大小。參考答案：（1）v0=3m/s；（2）【詳解】（1）設撤去水平外力時小車的速度大小為v0，小物塊和小車的共同速度大小為v1。從撤去恒力到小物塊到達小車右端過程，對小物塊和小車系統(tǒng)：動量守恒：能量守恒：聯(lián)立以上兩式并代入數(shù)據(jù)得：v0=3m/s（2）設水平外力對小物塊的沖量大小為I，小物塊在平臺上運動的時間為t。小物塊在平臺上運動過程，對小物塊：動量定理：運動學規(guī)律：聯(lián)立以上兩式并代入數(shù)據(jù)得：15.將下圖中的電磁鐵連入你設計的電路中（在方框內(nèi)完成），要求：A．電路能改變電磁鐵磁性的強弱；B．使小磁針靜止時如圖所示。參考答案：（圖略）要求畫出電源和滑動變阻器，注意電源的正負極。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（10分）一足夠長的固定斜面，最高點為O點，有一長為=1.00m的木條AB，A端在斜面上，B端伸出斜面外。斜面與木條間的摩擦力足夠大，以致木條不會在斜面上滑動，只能繞O點翻轉(zhuǎn)。在木條A端固定一個質(zhì)量為M=2.00kg的重物（可視為質(zhì)點），B端懸掛一個質(zhì)量為m=0.50kg的重物。若要使木條不脫離斜面，在①木條的質(zhì)量可以忽略不計；②木條質(zhì)量為m′=0.50kg，且分布均勻兩種情況下，OA的長度各需滿足什么條件？參考答案：解析：(1)當木條A端剛離開斜面時，受力情況如圖所示。設斜面傾角為q，根據(jù)力矩平衡條件：Mg?OAcosq=mg?OBcosq

（3分）

考慮OA+OB=并代入數(shù)據(jù)得：OA=0.2m

（1分）

木條不脫離斜面的條件為OA≥0.2m

（1分）

（2）設G為木條重心，當木條A端剛要離開斜面時：

Mg?OAcosq=mg?OBcosq

+m′g?OGcosq

（3分）

解得：OA=0.25m

（1分）

木條不脫離斜面的條件為OA≥0.25m

（1分）17.如圖所示為一傳送帶的模型，傳送帶水平部分AB長度L在0.5m≤L≤2.0m的范圍內(nèi)取值，AB距水平地面的高度h=0.45m，皮帶輪順時針勻速轉(zhuǎn)動使傳送帶總保持v=2.0m/s的速度勻速運動。現(xiàn)將一工件（可視為質(zhì)點）從靜止輕放在A端，一段時間后工件運動到B端并從B端水平拋出，已知工件與皮帶之間的動摩擦因數(shù)μ=0.20，g取10m/s2。（1）求工件做加速運動過程的加速度大??；（2）當傳送帶的長度為L=0.5m時，為了使工件恰能從B端水平拋出，B端所在的主動輪半徑r應為多大？（3）試討論工件的落地點與B點的水平距離x與AB長度L的關(guān)系。參考答案：

（1）根據(jù)牛頓第二定律，

（3分）解得

（3分）（2）設傳送帶的長度為L0工件運動至B時恰能與傳送帶共速。由運動學公式，得說明工件在傳送帶上一直做勻加速直線運動。

（2分）設工件在B處的速度為vB，則

（2分）工件恰從B水平拋出，由牛頓第二定律得：

（2分）解得r=0.2m

（1分）（3）工件落地點時間

（1分）

當0.5m≤L＜1.0m時，工件一直做勻加速運動。

由運動學公式，得

（1分）

工件的水平位移

（1分）

當1.0m≤L≤2.0m時，工件與傳送帶達到共速，則

工件在B處的速