山東省濟寧市愛康中學2021年高三物理上學期期末試題含解析

山東省濟寧市愛康中學2021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.人站在地面上，先將兩腿彎曲，再用力蹬地，就能跳離地面，人能跳起離開地面的原因是在蹬地過程中

（

）（A）人對地球的吸引力大于地球?qū)θ说奈Γ˙）地面對人的彈力大于人對地面的彈力（C）地面對人的彈力大于地球?qū)θ说奈Γ―）人除受地面的彈力外，還受到一個向上的

參考答案：C2.（13分）如圖所示，長木板固定在水平實驗臺上，在水平實驗臺右端地面上豎直放有一光滑的被截去八分之三(即圓心角為135°)的圓軌道；放置在長木板A處的小球(視為質(zhì)點)在水平恒力F的作用下向右運動，運動到長木板邊緣B處撤去水平恒力F，小球水平拋出后恰好落在圓軌道C處，速度方向沿C處的切線方向，且剛好能到達圓軌道的最高點D處．已知小球的質(zhì)量為m，小球與水平長木板間的動摩擦因數(shù)為μ，長木板AB長為L，B、C兩點間的豎直高度為h，求：(1)B、C兩點間的水平距離x(2)水平恒力F的大小(3)圓軌道的半徑R參考答案：(1)小球落在C處時，有

由幾何知識有

小球從B運動到C的時間

所以有：

3.發(fā)射通信衛(wèi)星的常用方法是，先用火箭將衛(wèi)星送入一近地橢圓軌道（近地點在地面附近，遠地點在地球同步軌道處）運行，然后再適時開動星載火箭，將其送上與地球自轉(zhuǎn)同步運行的軌道，那么（

）A．變軌后瞬間與變軌前瞬間相比,衛(wèi)星的機械能增大，動能減小B．變軌后瞬間與變軌前瞬間相比,衛(wèi)星的機械能增大，動能增大C．變軌后衛(wèi)星運行速度一定比變軌前衛(wèi)星在橢圓軌道上運行時的最大速度要大D．變軌后衛(wèi)星運行速度一定比變軌前衛(wèi)星在橢圓軌道上運行時的最小速度要小參考答案：B4.如圖所示表示甲、乙兩運動物體相對同一原點的位移—時間圖象，下面說法中正確的是(

)

A、甲和乙都做勻速直線運動

B、甲、乙運動的出發(fā)點相距x0

C、甲、乙兩物體在x0/2處相遇D、乙比甲早出發(fā)t1的時間參考答案：ABC5.（單選）一根輕質(zhì)彈簧豎直懸掛一小球,小球和彈簧的受力如圖所示，下列說法正確的是（

）A．F1的施力者是彈簧

B．F2的反作用力是F3C．F3的施力者是地球

D．F4的反作用力是F1參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.我校機器人協(xié)會的同學利用如圖所示的裝置探究作用力與反作用力的關(guān)系。如圖甲所示，在鐵架臺上用彈簧測力計掛住一個實心鐵球，在圓盤測力計的托板上放一燒杯水，讀出兩測力計的示數(shù)分別為F1、F2；再把小球浸沒在水中（水不會溢出），如圖乙所示，讀出兩測力計的示數(shù)分別為F3、F4。請你分析彈簧測力計示數(shù)的變化，即F3_______F1（選填“>”“=”“<”）。水對鐵球的浮力大小為_________，若____________________，就說明了作用力與反作用力大小相等。參考答案：（1）<

（2）F1F3或F4F2F1F3=F4F27.如圖（a）所示為某種燈泡的U－I圖像，現(xiàn)將兩個這種小燈泡L1、L2與一個阻值為5Ω的定值電阻R連成如圖（b）所示的電路，電源的電動勢為E＝6V，電鍵S閉合后，小燈泡L1與定值電阻R的電功率均為P，則P＝______W，電源的內(nèi)阻r＝_____Ω。參考答案：0.2，2.58.質(zhì)量分別為60kg和70kg的甲、乙兩人，分別同時從原來靜止在光滑水平面上的小車兩端.以3m/s的水平初速度沿相反方向跳到地面上。若小車的質(zhì)量為20kg，則當兩人跳離小車后，小車的運動速度大小為______________m/s，方向與______________（選填“甲”、“乙”）的初速度方向相同。參考答案：1.5m/s，甲9.一小球從水平臺面邊緣以速度v水平飛出，落到水平地面上需要時間為t，落地點距臺面邊緣的水平距離為s。若使小球以速度2v仍從同一位置水平飛出，落到水平地面上需要時間為

；落地點距臺面邊緣的水平距離為

。參考答案：10.某種單色光在真空中的波長為，速度為c，普朗克恒量為h，現(xiàn)將此單色光以入射角i由真空射入水中，折射角為r，則此光在水中的波長為_______，每個光子在水中的能量為______。參考答案：；光由真空射入水中，頻率f=保持不變，每個光子在水中的能量為;光在水中的波長為.11..圖1為驗證牛頓第二定律的實驗裝置示意圖。圖中打點計時器的電源為50Hz的交流電源，打點的時間間隔用Δt表示。在小車質(zhì)量未知的情況下，某同學設(shè)計了一種方法用來研究“在外力一定的條件下，物體的加速度與其質(zhì)量間的關(guān)系”。（1）完成下列實驗步驟中的填空：①平衡小車所受的阻力：小吊盤中不放物塊，調(diào)整木板右端的高度，用手輕撥小車，直到打點計時器打出一系列________的點。②按住小車，在小吊盤中放入適當質(zhì)量的物塊，在小車中放入砝碼。③打開打點計時器電源，釋放小車，獲得帶有點列的紙袋，在紙袋上標出小車中砝碼的質(zhì)量m。④按住小車，改變小車中砝碼的質(zhì)量，重復(fù)步驟③。⑤在每條紙帶上清晰的部分，沒5個間隔標注一個計數(shù)點。測量相鄰計數(shù)點的間距s1，s2，…。求出與不同m相對應(yīng)的加速度a。⑥以砝碼的質(zhì)量m為橫坐標為縱坐標，在坐標紙上做出—m關(guān)系圖線。若加速度與小車和砝碼的總質(zhì)量成反比，則與m處應(yīng)成_________關(guān)系（填“線性”或“非線性”）。（2）完成下列填空：（ⅰ）本實驗中，為了保證在改變小車中砝碼的質(zhì)量時，小車所受的拉力近似不變，小吊盤和盤中物塊的質(zhì)量之和應(yīng)滿足的條件是_______________________。（ⅱ）設(shè)紙帶上三個相鄰計數(shù)點的間距為s1、s2、s3。a可用s1、s3和Δt表示為a=__________。圖2為用米尺測量某一紙帶上的s1、s3的情況，由圖可讀出s1=__________cm，s3=__________cm。由此求得加速度的大小a=__________m/s2。（ⅲ）圖3為所得實驗圖線的示意圖。設(shè)圖中直線的斜率為k，在縱軸上的截距為b，若牛頓定律成立，則小車受到的拉力為___________，小車的質(zhì)量為___________。

參考答案：.(1）間距相等的點。（2）線性（2）（i）遠小于m

(ii)

.(iii)設(shè)小車的質(zhì)量為，則有，變形得,所以圖象的斜率為，所以作用力，圖象的截距為，所以。12.在驗證牛頓第二定律的實驗中，按實驗裝置要求安裝好器材后，應(yīng)按一定步驟進行，下述操作步驟安排不盡合理，請將合理順序以字母代號填寫在下面的橫線上

（A）保持砂桶里的砂子質(zhì)量不變，在小車里加砝碼，測出加速度，重復(fù)幾次；

（B）保持小車質(zhì)量不變，改變砂桶里砂子質(zhì)量，測出加速度，重復(fù)幾次；

（C）用天平分別測出小車和小桶的質(zhì)量；

（D）平衡摩擦力，使小車近似做勻速直線運動；（E）掛上小桶，放進砂子，接通打點計時器的電源，放開小車，在紙帶上打下一系列的點；（F）根據(jù)測量數(shù)據(jù)，分別畫出的圖線。在實驗中，作出了如圖所示的A．B兩圖象，圖A中三線表示實驗中

不同。圖B中圖線不過原點的原因是

。

參考答案：C、D、E、A、B、F或C、D、E、B、A、F小車和砝碼的總質(zhì)量；由于長木板的傾角過大。13.如圖，一棵樹上與A等高處有兩個質(zhì)量均為0.2kg的蘋果，其中一個落入B處的籃子里，若以溝底D處為零勢能參考面，則此時該蘋果的重力勢能為8.8J；另一個落到溝底的D處，若以C處為零勢能參考面，則此時該蘋果的重力勢能為﹣6J．參考答案：考點：動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化；重力勢能．分析：已知零勢能面，則由EP=mgh可求得重力勢能．解答：解：以D點為零勢能面，則B點的重力勢能為：EP=mgh=0.2×10×（3+1.4）=8.8J；C處為零勢能參考面，D點重力勢能為：Ep=mgh=0.2×10×（﹣3）=﹣6J故答案為：8.8，﹣6J點評：本題主要考查了重力勢能的表達式的直接應(yīng)用，注意零勢能面的選取，難度不大，屬于基礎(chǔ)題．三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（4分）現(xiàn)用“與”門、“或”門和“非”門構(gòu)成如圖所示電路，請將右側(cè)的相關(guān)真值表補充完整。(填入答卷紙上的表格)參考答案：

答案：

ABY001010100111

15.(2)一定質(zhì)量的理想氣體，在保持溫度不變的情況下，如果增大氣體體積，氣體壓強將如何變化？請你從分子動理論的觀點加以解釋．如果在此過程中氣體對外界做了900J的功，則此過程中氣體是放出熱量還是吸收熱量？放出或吸收多少熱量？(簡要說明理由)參考答案：一定質(zhì)量的氣體，溫度不變時，分子的平均動能一定，氣體體積增大，分子的密集程度減小，所以氣體壓強減?。欢ㄙ|(zhì)量的理想氣體，溫度不變時，內(nèi)能不變，根據(jù)熱力學第一定律，當氣體對外做功時氣體一定吸收熱量，吸收的熱量等于氣體對外做的功，即900J.四、計算題：本題共3小題，共計47分16.跳傘運動員從跳傘塔上跳下，當降落傘打開后，傘和運動員所受的空氣阻力大小跟下落速度的平方成正比，即f=kv2，已知比例系數(shù)k=20N?s2/m2，運動員和傘的總質(zhì)量m=72kg．設(shè)跳傘塔足夠高，且運動員跳離塔后即打開傘，取g=10m/s2．（1）求下落速度達到v=3m/s時，跳傘運動員的加速度大?。唬?）求跳傘運動員最終下落的速度；（3）若跳傘塔高h=200m，跳傘運動員在著地前已經(jīng)做勻速運動，求從開始跳下到即將觸地的過程中，傘和運動員損失的機械能．（本問結(jié)果保留3位有效數(shù)字．）參考答案：考點： 功能關(guān)系．分析： 因為運動員受的空氣阻力f=kv2和重力作用，可用牛頓第二定律解得其加速度；因為塔足夠高，所以運動員一定會達到勻速運動狀態(tài)，即重力與空氣阻力平衡；損失的機械能是由于空氣阻力，但是空氣阻力是隨速度變化的力，所以不能直接解出其所做的功，我們可以解出動能和重力勢能之和一共減少多少，即損失了多少機械能．解答： 解：（1）因為運動員受的空氣阻力f=kv2和重力作用，由牛頓第二定律：mg﹣f=ma解得：a=g﹣=7.5m/s2（2）跳傘員最后勻速運動，即重力與空氣阻力平衡：mg=kv2解得：v=6m/s（3）損失的機械能是由于空氣阻力，但是空氣阻力是隨速度變化的力，所以不能直接解出其所做的功，我們可以解出動能和重力勢能之和一共減少多少，即損失了多少機械能．損失機械能：△E=mgH﹣mv2=1.43×105J答：（1）跳傘員的下落速度達到3m/s時，其加速度為7.5m/s2．（2）跳傘員最后下落速度為v=6m/s（3）若跳傘塔高200m，則跳傘員從開始跳下到即將觸地的過程中，損失了1.43×105J機械能．點評： 解此類綜合性較強的題目，應(yīng)把具體復(fù)雜過程分解為多個簡單的過程，比如此題可分解為牛頓第二定律，受力平衡，功能關(guān)系．17.如圖所示，用輕彈簧將質(zhì)量均為m=1kg的物塊A和B連接起來，將它們固定在空中，彈簧處于原長狀態(tài)，A距地面的高度h1=0.90m。同時釋放兩物塊，設(shè)A與地面碰撞后速度立即變?yōu)榱?，由于B壓縮彈簧后被反彈，使A剛好能離開地面（但不繼續(xù)上升）。已知彈簧的勁度系數(shù)k=100N／m，取g=10m／s2。求：（1）物塊A剛到達地面的速度；

（2）物塊B反彈到最高點時，彈簧的彈性勢能；

（3）若將B物塊換為質(zhì)量為2m的物塊C（圖中未畫出），仍將它與A固定在空中且彈簧處于原長，從A距地面的高度為h2處同時釋放，C壓縮彈簧被反彈后，A也剛好能離開地面，此時h2的大小。參考答案：解：（1）依題意，AB兩物塊一起做自由落體運動……①（1分）設(shè)A物塊落地時速度為v1，此時B的速度也為v1則有

……②（1分）（2）設(shè)A剛好離地時，彈簧的形變量為x，此時B物塊到達最高點對A物塊，有mg＝kx……③（1分）A落地后到A剛好離開地面的過程中，對于A、B及彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒，有：mv12＝mgx＋ΔEP……④（3分）由②③④可得：ΔEP=0.5J……⑤（1分）（3）換成C后，設(shè)A落地時，C的速度為v2，則有……⑥（1分）A落地后到A剛好離開地面的過程中，A、C及彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒，則有

×2mv22＝2mgx＋ΔEP

……⑦（3分）聯(lián)立解得

h2＝0.125m

……⑧（1分）18.如圖所示，固定的光滑金屬導軌間距為L，導軌電阻不計，上端a、b間接有阻值為R的電阻，導軌平面與水平面的夾角為θ，且處在磁感應(yīng)強度大小為B、方向垂直于導軌平面向上的勻強磁場中。質(zhì)量為m、電阻為r的導體棒與固定彈簧相連后放在導軌上。初始時刻，彈簧恰處于自然長度，導體棒具有沿軌道向上的初速度v0。整個運動過程中導體棒始終與導軌垂直并保持良好接觸。已知彈簧的勁度系數(shù)為k，彈簧的中心軸線與導軌平行