山西省大同市李家莊中學(xué)2021年高三物理期末試題含解析

山西省大同市李家莊中學(xué)2021年高三物理期末試題含解析一、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.下列圖像均能正確皮映物體在直線(xiàn)上的運(yùn)動(dòng)，則在t=2s內(nèi)物體位移最大的是（

）參考答案：B2.（2015?湖北模擬）如圖所示，有一正方體空間ABCDEFGH，則下面說(shuō)法正確的是（）A．若只在A(yíng)點(diǎn)放置一正點(diǎn)電荷，則電勢(shì)差UBC＜UHGB．若只在A(yíng)點(diǎn)放置一正點(diǎn)電荷，則B、H兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等C．若只在A(yíng)、E兩點(diǎn)處放置等量異種點(diǎn)電荷，則C、G兩點(diǎn)的電勢(shì)相等D．若只在A(yíng)、E兩點(diǎn)處放置等量異種點(diǎn)電荷，則D、F兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等參考答案：D：【考點(diǎn)】：電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系；電場(chǎng)強(qiáng)度．【專(zhuān)題】：電場(chǎng)力與電勢(shì)的性質(zhì)專(zhuān)題．【分析】：本題重點(diǎn)考查了勻強(qiáng)電場(chǎng)的理解：在勻強(qiáng)電場(chǎng)中平行且相等的線(xiàn)段之間電勢(shì)差相等．同時(shí)注意電場(chǎng)線(xiàn)和等勢(shì)線(xiàn)是垂直的解：A、B、若A點(diǎn)放置一正點(diǎn)電荷，由圖中的幾何關(guān)系可知，BC之間的電場(chǎng)強(qiáng)度要大于HG之間的電場(chǎng)強(qiáng)度，結(jié)合它們與A之間的夾角關(guān)系可得電勢(shì)差UBC＞UHG，故A錯(cuò)誤；B、若A點(diǎn)放置一正點(diǎn)電荷，由于B與H到A的距離不相等，使用B、H兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小不相等．故B錯(cuò)誤；C、C、若在A(yíng)、E兩點(diǎn)處放置等量異種點(diǎn)電荷，則AE連線(xiàn)的垂直平分平面是等勢(shì)面，等勢(shì)面兩側(cè)的點(diǎn)，一定具有不同的電勢(shì)，使用C、G兩點(diǎn)的電勢(shì)一定不相等．故C錯(cuò)誤；D、若在A(yíng)、E兩點(diǎn)處放置等量異種點(diǎn)電荷，等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)具有對(duì)稱(chēng)性，即上下對(duì)稱(chēng)，左右對(duì)稱(chēng)，D與H上下對(duì)稱(chēng)，所以電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等；H與F相對(duì)于E點(diǎn)一定位于同一個(gè)等勢(shì)面上，所以H與F兩點(diǎn)的電勢(shì)相等，則D、F兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等．故D正確．故選：D3.如圖所示,豎直面內(nèi)固定有一個(gè)半徑為R的光滑圓弧軌道，其端點(diǎn)B在圓心O的正上方,另一個(gè)端點(diǎn)A與圓心O在同一水平面上.一個(gè)小球(視為質(zhì)點(diǎn))從A點(diǎn)正上方某一高度處自由下落.為使小球從A點(diǎn)進(jìn)入圓弧軌道后從B點(diǎn)飛出，恰好又從A點(diǎn)進(jìn)入圓弧軌道且不與A點(diǎn)處發(fā)生碰撞，小球開(kāi)始下落時(shí)的位置到B點(diǎn)的高度差h應(yīng)該是

A．R/4

B．R/2

C．5R/4

D．無(wú)論h是多大都不可能出現(xiàn)題中所述情景參考答案：D4.（多選題）如圖所示，水平轉(zhuǎn)臺(tái)上有一個(gè)質(zhì)量為m的物塊，用長(zhǎng)為l的輕質(zhì)細(xì)繩將物塊連接在轉(zhuǎn)軸上，細(xì)繩與豎直轉(zhuǎn)軸的夾角θ為，此時(shí)繩繃直但無(wú)張力，物塊與轉(zhuǎn)臺(tái)間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，物塊隨轉(zhuǎn)臺(tái)由靜止開(kāi)始緩慢加速轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度為ω，加速度為g，則（）A．當(dāng)ω=時(shí)，物塊與轉(zhuǎn)臺(tái)間的摩擦力為零B．當(dāng)ω=時(shí)，細(xì)線(xiàn)中張力為零C．當(dāng)ω=時(shí)，細(xì)線(xiàn)的張力為D．當(dāng)ω=時(shí)，細(xì)繩的拉力大小為參考答案：BD解：A、當(dāng)轉(zhuǎn)臺(tái)的角速度比較小時(shí)，物塊只受重力、支持力和摩擦力，當(dāng)細(xì)繩恰好要產(chǎn)生拉力時(shí)：，解得：，隨速度的增大，細(xì)繩上的拉力增大，當(dāng)物塊恰好要離開(kāi)轉(zhuǎn)臺(tái)時(shí)，物塊受到重力和細(xì)繩的拉力的作用，則：解得：，由于，所以當(dāng)ω=時(shí)，物塊與轉(zhuǎn)臺(tái)間的摩擦力不為零．故A錯(cuò)誤；B、由于，所以當(dāng)ω=時(shí)，細(xì)線(xiàn)中張力為零，故B正確C、由于ω1＜＜ω2，由牛頓第二定律：f+Fsin=m（）2lsin，因?yàn)閴毫π∮趍g，所以f＜mg，解得：F＞mg．故C錯(cuò)誤D、當(dāng)ω=＞ω2時(shí)，小球已經(jīng)離開(kāi)轉(zhuǎn)臺(tái)，細(xì)繩的拉力與重力的合力提供向心力，則：解得：cosα=，故．故D正確故選：BD5.以下說(shuō)法正確的是：

A．只有在國(guó)際單位制中，牛頓第二定律的公式F=kma中的K才等于1

B．功率的單位“瓦”用國(guó)際基本單位表示為：kg·m/s2,電流的單位“安培”是國(guó)際單位的導(dǎo)出單位

C．在國(guó)際單位制中，kg、m、s、cd、T、mol、K均為國(guó)際基本單位

D．在國(guó)際單位制中，力學(xué)中的基本單位是：千克、時(shí)間、長(zhǎng)度；在時(shí)間的單位中，“小時(shí)”屬于非國(guó)際單位的導(dǎo)出單位參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示，一長(zhǎng)為L(zhǎng)、質(zhì)量為m的均勻棒可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，下端A擱在光滑球面上，用過(guò)球心的水平力向左推球．若在圖示位置棒與球相切，且與豎直方向成45°時(shí)球靜止，則水平推力F為

．若球經(jīng)過(guò)圖示位置時(shí)水平向左的速度為v，則棒的端點(diǎn)A的速度為

．參考答案：；v．【考點(diǎn)】力矩的平衡條件；運(yùn)動(dòng)的合成和分解．【分析】根據(jù)力矩平衡條件，列出方程，求得球?qū)Π舻闹С至?，再?duì)球受力分析，依據(jù)平衡條件，即可求解水平推力大小；對(duì)棒與球接觸處進(jìn)行運(yùn)動(dòng)的分解，確定兩分運(yùn)動(dòng)，從而即可求解．【解答】解：對(duì)棒受力分析，根據(jù)力矩平衡，由圖可知，則有：mg×=N×L解得：N=再對(duì)球受力分析，依據(jù)平衡條件，則有：Ncos45°=F解得：F=由題意可知，對(duì)棒與球接觸處，進(jìn)行運(yùn)動(dòng)的分解，如圖所示：則有：vA=vcos45°=v故答案為：；v．7.（４分）據(jù)報(bào)道：我國(guó)一家廠(chǎng)商制作了一種特殊的手機(jī)，在電池電能耗盡時(shí)，搖晃手機(jī)，即可產(chǎn)生電能維持通話(huà)。搖晃手機(jī)的過(guò)程是將________能轉(zhuǎn)化為電能；如果將該手機(jī)搖晃一次，相當(dāng)于將100g的重物舉高20cm，若每秒搖兩次，則搖晃手機(jī)的平均功率為_(kāi)_________W。（g=10m/s2）參考答案：

答案：機(jī)械（動(dòng)）；0.4W

（每空2分）8.如圖所示，AB、BC、CA三根等長(zhǎng)帶電棒絕緣相連成正三角形，每根棒上電荷均勻分布，AB、BC帶電均為+q，CA帶電為-q，P點(diǎn)為正三角形中心，P、Q兩點(diǎn)關(guān)于A(yíng)C邊對(duì)稱(chēng)?，F(xiàn)測(cè)得P、Q兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小分別為E1和E2，若撤去CA棒，則P、Q兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小分別為EP=__________，EQ=__________。參考答案：，（寫(xiě)成也給分）9.100年前，盧瑟福用α粒子轟擊氮核打出了質(zhì)子．后來(lái)，人們用α粒子轟擊核也打出了質(zhì)子：；該反應(yīng)中的X是______（選填“電子”“正電子”或“中子”）．此后，對(duì)原子核反應(yīng)的持續(xù)研究為核能利用提供了可能．目前人類(lèi)獲得核能的主要方式是_______（選填“核衰變”“核裂變”或“核聚變”）．參考答案：

(1).中子

(2).核裂變【詳解】由質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒得：X應(yīng)為：即為中子，由于衰變是自發(fā)的，且周期與外界因素?zé)o關(guān)，核聚變目前還無(wú)法控制，所以目前獲得核能的主要方式是核裂變；10.如圖所示甲為用干涉法檢查平面平整程度裝置。如圖所示乙中干涉條紋彎曲處說(shuō)明被檢查的平面在此處是________（凹下或凸起）；若僅增大單色光的頻率，干涉條紋將________（變密或變疏）；若僅減小薄片的厚度，干涉條紋將________（變密或變疏）。參考答案：

(1).凹下

(2).變密

(3).變疏【詳解】薄膜干涉是等厚干涉，即明條紋處空氣膜厚度相同，從彎曲的條紋可知，檢查平面左邊處的空氣膜與后面的空氣膜厚度相同，知該處凹下；增大光的頻率，則波長(zhǎng)變短，由可知，干涉條紋將密，若僅減小薄片的厚度即減小，干涉條紋將變疏。11.在《測(cè)定勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的加速度》的實(shí)驗(yàn)中，電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是用于測(cè)量

的儀器，工作電源是

（填“交流電”或“直流電”），電源電壓是

V。參考答案：時(shí)間

交流電

220結(jié)合實(shí)驗(yàn)的原理以及器材的相關(guān)選擇注意事項(xiàng)易得答案。12.一探測(cè)飛船，在以X星球中心為圓心、半徑為r1的圓軌道上運(yùn)動(dòng)，周期為T(mén)1，則X星球的質(zhì)量為M＝__________；當(dāng)飛船進(jìn)入到離X星球表面更近的、半徑為r2的圓軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)的周期為T(mén)2＝___________。（已知引力常量為G）參考答案：，T113.在真空的贏(yíng)角坐標(biāo)系中，有兩條互相絕緣且垂直的長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)分別與x、y軸重合，電流方向如圖所示。已知真空中距無(wú)限長(zhǎng)通電直導(dǎo)線(xiàn)距離為r處的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=kI/r（r≠0），k=2×l0-7Tm/A，若，I1=400A，I2=3．0A。則：在xOz平面內(nèi)距原點(diǎn)，r=0．lm的各點(diǎn)中x、z坐標(biāo)為

處磁感應(yīng)強(qiáng)度最小，最小值為_(kāi)__T。參考答案：三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（選修3—5）（5分）如圖所示，球1和球2從光滑水平面上的A點(diǎn)一起向右運(yùn)動(dòng)，球2運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間與墻壁發(fā)生了彈性碰撞，結(jié)果兩球在B點(diǎn)發(fā)生碰撞，碰后兩球都處于靜止?fàn)顟B(tài)。B點(diǎn)在A(yíng)O的中點(diǎn)。（兩球都可以看作質(zhì)點(diǎn)）

求：兩球的質(zhì)量關(guān)系

參考答案：解析：設(shè)兩球的速度大小分別為v1，v2，則有

m1v1=m2v2

v2=3v1

解得：m1=3m215.（4分）圖為一簡(jiǎn)諧波在t=0時(shí)，對(duì)的波形圖，介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)P做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為y=4sin5xl，求該波的速度，并指出t=0.3s時(shí)的波形圖(至少畫(huà)出一個(gè)波長(zhǎng))

參考答案：解析：由簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式可知，t=0時(shí)刻指點(diǎn)P向上運(yùn)動(dòng)，故波沿x軸正方向傳播。由波形圖讀出波長(zhǎng)，；由波速公式，聯(lián)立以上兩式代入數(shù)據(jù)可得。t=0.3s時(shí)的波形圖如圖所示。

四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.（07年全國(guó)卷Ⅱ）（16分）如圖所示，位于豎直平面內(nèi)的光滑軌道，由一段斜的直軌道的與之相切的圓形軌道連接而成，圓形軌道的半徑為R。一質(zhì)量為m的小物塊從斜軌道上某處由靜止開(kāi)始下滑，然后沿圓形軌道運(yùn)動(dòng)。要求物塊能通過(guò)圓形軌道的最高點(diǎn)，且在該最高點(diǎn)與軌道間的壓力不能超過(guò)5mg（g為重力加速度）。求物塊初始位置相對(duì)于圓形軌道底部的高度h的取值范圍。

參考答案：答案：R≤h≤5R解析：設(shè)物塊在圓形軌道最高點(diǎn)的速度為v，由機(jī)械能守恒得

mgh＝2mgR＋mv2

①物塊在最高點(diǎn)受的力為重力mg、軌道的壓力N。重力與壓力的合力提供向心力，有

mg＋N＝m

②物塊能通過(guò)最高點(diǎn)的條件是N＞0③由②③式得v≥④由①④式得

h≥R⑤按題的要求，N≤5mg，由②⑤式得v≤⑥由①⑥式得h≤5R⑦h(yuǎn)的取值范圍是R≤h≤5R17.(10分)山區(qū)發(fā)生的大地震通常會(huì)形成眾多的堰塞湖，嚴(yán)重地威脅著下游群眾的生命及財(cái)產(chǎn)安全。去年的汶川大地震后，為了排除唐家山等堰塞湖的險(xiǎn)情，由俄羅斯支援中國(guó)四川搶險(xiǎn)救災(zāi)的一架米一26重型運(yùn)輸直升機(jī)執(zhí)行了多次吊運(yùn)大型機(jī)械設(shè)備的任務(wù)。2008年5月26日上午，一架米一26直升機(jī)吊裝了一臺(tái)重13.2t的重型挖掘機(jī)前往唐家山堰塞湖壩體。到達(dá)壩體后，假設(shè)直升機(jī)懸停于空中(見(jiàn)圖)，使挖掘機(jī)由靜止開(kāi)始從距地面60m的高空，以的加速度沿豎直方向向下運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間，接著再勻速運(yùn)動(dòng)相等的時(shí)間剛好到達(dá)地面。若挖掘機(jī)觸地前瞬間懸繩拉力即刻減為零，挖掘機(jī)著地過(guò)程中與地面的作用時(shí)間為0.02s，g取10。求：(1)挖掘機(jī)勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度大小。(2)著地過(guò)程中，挖掘機(jī)對(duì)地面的平均作用力大小。參考答案：解析：18.某時(shí)刻的波形圖如圖所示，波沿x軸正方向傳播，質(zhì)點(diǎn)P的橫坐標(biāo)x=0.32m．從此時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí)（1）若P點(diǎn)經(jīng)0.4s第一次到達(dá)最大正位移處，求