山西省太原市中澗河鄉(xiāng)中學(xué)2021年高三物理上學(xué)期期末試題含解析_第1頁
山西省太原市中澗河鄉(xiāng)中學(xué)2021年高三物理上學(xué)期期末試題含解析_第2頁
山西省太原市中澗河鄉(xiāng)中學(xué)2021年高三物理上學(xué)期期末試題含解析_第3頁
山西省太原市中澗河鄉(xiāng)中學(xué)2021年高三物理上學(xué)期期末試題含解析_第4頁
山西省太原市中澗河鄉(xiāng)中學(xué)2021年高三物理上學(xué)期期末試題含解析_第5頁
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文檔簡介

山西省太原市中澗河鄉(xiāng)中學(xué)2021年高三物理上學(xué)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(jì)15分.每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.學(xué)習(xí)物理除了知識(shí)的學(xué)習(xí)外,還要領(lǐng)悟并掌握處理物理問題的思想與方法,下列關(guān)于物理學(xué)中的思想方法敘述正確的是

A.在探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中使用了理想化模型的思想方法

B.伽利略在研究自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)采用了控制變量的方法

C.在探究求合力方法的實(shí)驗(yàn)中使用了微元法

D.伽利略在研究力與運(yùn)動(dòng)關(guān)系時(shí)利用了理想實(shí)驗(yàn)法參考答案:D2.(單選)火星和地球繞太陽運(yùn)行的軌道視為圓周.已知火星和地球繞太陽運(yùn)動(dòng)的周期之比,由此可求得()A.火星和地球的質(zhì)量之比B.火星和地球表面的重力加速度之比C.火星和地球繞太陽運(yùn)行速度大小之比D.火星和地球受到的太陽的萬有引力之比參考答案:考點(diǎn):萬有引力定律及其應(yīng)用.專題:萬有引力定律的應(yīng)用專題.分析:研究火星和地球繞太陽做圓周運(yùn)動(dòng),根據(jù)萬有引力提供向心力,列出等式表示出軌道半徑.進(jìn)一步根據(jù)周期之比計(jì)算其它量的比值.解答:解:A、我們研究火星和地球繞太陽做圓周運(yùn)動(dòng),火星和地球作為環(huán)繞體,無法求得火星和地球的質(zhì)量之比,故A錯(cuò)誤.B、根據(jù)萬有引力提供向心力,得,由于星球的半徑之比不知道,故不可以求得火星和地球繞太陽運(yùn)動(dòng)的表面的重力加速度之比,故B錯(cuò)誤.C、根據(jù)圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)得:v=,由于火星和地球繞太陽運(yùn)動(dòng)的周期之比和火星和地球到太陽的距離之比都知道,所以能求得火星和地球繞太陽運(yùn)行速度大小之比,故C正確.D、由于無法知道火星和地球的質(zhì)量之比,故不能計(jì)算出火星和地球所受太陽的萬有引力之比,故D錯(cuò)誤.故選:C.點(diǎn)評:求一個(gè)物理量之比,我們應(yīng)該把這個(gè)物理量先用已知的物理量表示出來,再根據(jù)表達(dá)式進(jìn)行比較.向心力的公式選取要根據(jù)題目提供的已知物理量或所求解的物理量選取應(yīng)用3.水平面上靜止放置一質(zhì)量為M的木箱,箱頂部和底部用細(xì)線分別拴住質(zhì)量均為m的小球,兩球間有一根處于拉伸狀態(tài)的輕彈簧,使兩根細(xì)線均處于拉緊狀態(tài),如圖所示?,F(xiàn)在突然剪斷下端的細(xì)線,則從剪斷細(xì)線開始到彈簧恢復(fù)原長以前,箱對地面的壓力變化情況,下列判斷正確的是

A.剛剪斷細(xì)線瞬間,壓力突然變大,以后箱對地面壓力逐漸減小

B.剛剪斷細(xì)線瞬間,壓力突然變大,以后箱對地面壓力逐漸增大

C.剛剪斷細(xì)線瞬間,壓力突然變小,以后箱對地面壓力逐漸減小D.剛剪斷細(xì)線瞬間,壓力突然變小,以后箱對地面壓力逐漸增大

參考答案:A4.(單選)一列簡諧橫波沿x軸傳播,周期為T,t=0時(shí)的波形如圖.此時(shí)平衡位置處于x=3m處的質(zhì)點(diǎn)正在向上運(yùn)動(dòng),若a、b兩質(zhì)點(diǎn)平衡位置的坐標(biāo)分別為xa=2.5m和xb=5.5m,則()A.當(dāng)a質(zhì)點(diǎn)處在波峰時(shí),b質(zhì)點(diǎn)在波谷B.當(dāng)a質(zhì)點(diǎn)速度最大時(shí),b質(zhì)點(diǎn)速度為0C.t=0時(shí),a、b兩質(zhì)點(diǎn)加速度大小相同,方向相反D.t=T時(shí),b質(zhì)點(diǎn)正在向y軸正方向運(yùn)動(dòng)參考答案:解:A、平衡處于x=3m處的質(zhì)點(diǎn)正在向上運(yùn)動(dòng);由帶動(dòng)法可知,此波沿x軸負(fù)方向傳播;由于ab兩質(zhì)點(diǎn)的距離為3m,不等于半個(gè)波長,所以當(dāng)a質(zhì)點(diǎn)處在波峰時(shí),b質(zhì)點(diǎn)不在波谷,故A錯(cuò)誤;B、據(jù)波形圖和兩質(zhì)點(diǎn)的距離為3m,當(dāng)a在平衡位置即速度最大時(shí),b在最大位移處,所以速度為零,故B正確;C、據(jù)圖象可知,0時(shí)刻兩質(zhì)點(diǎn)的位移相同,據(jù)F=﹣kx得:a=﹣,所以在該時(shí)刻兩質(zhì)點(diǎn)的加速度相同,故C錯(cuò)誤;D、t=0時(shí)刻,b點(diǎn)振動(dòng)方向向y軸正方向,當(dāng)t=時(shí),b質(zhì)點(diǎn)正在向y軸負(fù)方向.故D錯(cuò)誤.故選:B.5.用一根繩子豎直向上拉一個(gè)物塊,物塊從靜止開始運(yùn)動(dòng),繩子拉力的功率按如圖所示規(guī)律變化,已知物塊的質(zhì)量為m,重力加速度為g,0﹣t0時(shí)間內(nèi)物塊做勻加速直線運(yùn)動(dòng),t0時(shí)刻后功率保持不變,t1時(shí)刻物塊達(dá)到最大速度,則下列說法正確的是()A.物塊始終做勻加速直線運(yùn)動(dòng)B.0﹣t0時(shí)間內(nèi)物塊的加速度大小為C.t0時(shí)刻物塊的速度大小為D.0﹣t1時(shí)間內(nèi)物塊上升的高度為參考答案:D【考點(diǎn)】功率、平均功率和瞬時(shí)功率;牛頓第二定律.【分析】t0時(shí)刻以后,功率保持不變,結(jié)合P=Fv分析牽引力的變化,結(jié)合牛頓第二定律得出加速度的變化.根據(jù)P=Fv,結(jié)合牛頓第二定律得出P﹣t的關(guān)系式,結(jié)合圖線的斜率求出加速度.P﹣t圖線圍成的面積表示牽引力做功的大小,根據(jù)動(dòng)能定理求出0﹣t1時(shí)間內(nèi)物塊上升的高度.【解答】解:A、0﹣t0時(shí)間內(nèi)物塊做勻加速直線運(yùn)動(dòng),t0時(shí)刻后功率保持不變,根據(jù)P=Fv知,v增大,F(xiàn)減小,物塊做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng),當(dāng)加速度減小到零,物體做勻速直線運(yùn)動(dòng),故A錯(cuò)誤.B、根據(jù)P0=Fv=Fat,F(xiàn)=mg+ma得,P=(mg+ma)at,可知圖線的斜率k=,可知a≠,故B錯(cuò)誤.C、在t1時(shí)刻速度達(dá)到最大,F(xiàn)=mg,則速度v=,可知t0時(shí)刻物塊的速度大小小于,故C錯(cuò)誤.D、P﹣t圖線圍成的面積表示牽引力做功的大小,根據(jù)動(dòng)能定理得,,解得h=.故D正確.故選:D.二、填空題:本題共8小題,每小題2分,共計(jì)16分6.下表是按照密立根的方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)得到的某金屬的UC和v的的幾組數(shù)據(jù)。(UC是遏制電壓)UC/V0.5410.6370.7140.8090.878v/l014Hz5.6445.8886.0986.3036.501請根據(jù)上表的數(shù)據(jù)在答題紙對應(yīng)的坐標(biāo)中作出UC-v圖象;從圖象中可知這種金屬的截止頻率為

;已知e=1.6010-19C,用給出的數(shù)據(jù)結(jié)合圖象算出普朗克常量為

。參考答案:7.(4分)兩木塊質(zhì)量分別為m、M,用勁度系數(shù)為K的輕彈簧連在一起,放在水平地面上,將木塊1壓下一段距離后釋放,它就上下作簡諧振動(dòng),在振動(dòng)過程中木塊2剛好始終不離開地面(即它對地面最小壓力為零)。則:(1)木塊1的最大加速度大小是

。(2)木塊2對地面的最大壓力大小是

。參考答案:

(M+m)g/m

2(M+m)g8.剎車后的汽車做勻減速運(yùn)動(dòng)直到停止,則它在前一半時(shí)間與后一半時(shí)間的平均速度之比為 ;它在前一半位移與后一半位移的平均速度之比為

。參考答案:3:1,:19.圖24甲所示為列簡諧橫波在t=1s時(shí)的波形圖,圖乙是這列波中x=50cm的質(zhì)點(diǎn)A的振動(dòng)圖象,那么該波的傳播速度為

。波的傳播方向沿x軸

(填“正”或“負(fù)”)方向。t=1.3S時(shí),質(zhì)點(diǎn)A的振動(dòng)方向沿y軸

(填“正”或“負(fù)”)方向。參考答案:10.如圖所示,自耦變壓器輸入端A、B接交流穩(wěn)壓電源,其電壓有效值UAB=100V,R0=40W,當(dāng)滑動(dòng)片處于線圈中點(diǎn)位置時(shí),C、D兩端電壓的有效值UCD為

V,通過電阻R0的電流有效值為

A。參考答案:答案:200,5解析:自耦變壓器的原副線圈在一起,由題可知,原線圈的匝數(shù)為副線圈匝數(shù)的一半。理想變壓器的變壓比為,所以。根據(jù)部分電路歐姆定律有。11.一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A依次變化到狀態(tài)B、C、D、A、E、C,整個(gè)變化過程如圖所示。已知在狀態(tài)A時(shí)氣體溫度為320K,則狀態(tài)B時(shí)溫度為

K,整個(gè)過程中最高溫度為

K。參考答案:

答案:80

50012.(選修3-3(含2-2)模塊)(6分)如圖所示,絕熱氣缸開口向下豎直放置,內(nèi)有一定質(zhì)量的氣體,缸內(nèi)活塞可無摩擦的自由滑動(dòng)且不漏氣,活塞質(zhì)量為m0,面積為S,在其下掛一砂桶,砂桶裝滿砂子時(shí)質(zhì)量為m1,此時(shí)活塞恰好靜止,此時(shí)外界氣壓為p0,則此時(shí)氣缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)大小為

?,F(xiàn)在把砂桶底部鉆一個(gè)小洞,細(xì)砂慢慢漏出,則氣缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)將

。氣缸內(nèi)氣體的內(nèi)能將

(填增大、減小、不變)。參考答案:答案:p0-(m0+m1)g/s增大增大(各2分)13.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器用頻率50Hz交流電打出的勻變速運(yùn)動(dòng)的紙帶,以原始點(diǎn)作為計(jì)數(shù)點(diǎn),則根據(jù)此紙帶的數(shù)據(jù),紙帶的加速度大小是

m/s2和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打第3個(gè)點(diǎn)時(shí)的紙帶速度是

m/s(保留3位有效數(shù)字)參考答案:9.40;

1.87三、實(shí)驗(yàn)題:本題共2小題,每小題11分,共計(jì)22分14.某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置來探究當(dāng)合外力一定時(shí),物體運(yùn)動(dòng)的加速度與其質(zhì)量之間的關(guān)系。(1)由圖甲中刻度尺讀出兩個(gè)光電門中心之間的距離s=24cm,測得遮光條的寬度為d。該實(shí)驗(yàn)小組在做實(shí)驗(yàn)時(shí),將滑塊從圖甲所示位置由靜止釋放,由數(shù)字計(jì)時(shí)器可以讀出遮光條通過光電門1的時(shí)間Δt1,遮光條通過光電門2的時(shí)間Δt2,則滑塊經(jīng)過光電門1時(shí)的瞬時(shí)速度的表達(dá)式v1=

,滑塊經(jīng)過光電門2時(shí)的瞬時(shí)速度的表達(dá)式v2=

,則滑塊的加速度的表達(dá)式a=

。(以上表達(dá)式均用字母表示)。(2)在本次實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)小組通過改變滑塊質(zhì)量總共做了6組實(shí)驗(yàn),得到如下表所示的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。m(g)a(m/s2)2502.023001.653501.424001.255001.008000.63通過計(jì)算分析上表數(shù)據(jù)后,你得出的結(jié)論是

,如果想通過圖像法進(jìn)一步確認(rèn)自己的結(jié)論,簡要說出你的做法

。參考答案:(1)

v1=

v2=

a=

(2)在合外力不變的情況下,物體運(yùn)動(dòng)的加速度跟物體的質(zhì)量成反比建立a—坐標(biāo)系,根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描點(diǎn)作圖,如果圖線是一條通過原點(diǎn)的直線,就可確認(rèn)加速度跟質(zhì)量成反比。15.某實(shí)驗(yàn)小組應(yīng)用如圖甲所示裝置“探究加速度與物體受力的關(guān)系”,已知小車的質(zhì)量為M,砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量為m,所使用的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所接的交流電的頻率為50Hz.實(shí)驗(yàn)步驟如下:A.按圖甲所示安裝好實(shí)驗(yàn)裝置,其中與定滑輪及彈簧測力計(jì)相連的細(xì)線豎直;B.調(diào)節(jié)長木板的傾角,輕推小車后,使小車能沿長木板向下勻速運(yùn)動(dòng);C.掛上砝碼盤,接通電源后,再放開小車,打出一條紙帶,由紙帶求出小車的加速度;D.改變砝碼盤中砝碼的質(zhì)量,重復(fù)步驟C,求得小車在不同合力作用下的加速度.根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)過程,回答以下問題:(1)對于上述實(shí)驗(yàn),下列說法正確的是

.A.小車的加速度與砝碼盤的加速度大小相等B.實(shí)驗(yàn)過程中砝碼盤處于超重狀態(tài)C.與小車相連的輕繩與長木板一定要平行D.彈簧測力計(jì)的讀數(shù)應(yīng)為砝碼和砝碼盤總重力的一半E.砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量(2)實(shí)驗(yàn)中打出的一條紙帶如圖乙所示,由該紙帶可求得小車的加速度為

m/s2.(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)(3)由實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)作出小車的加速度a與彈簧測力計(jì)的示數(shù)F的關(guān)系圖象(圖丙),與本實(shí)驗(yàn)相符合是

.參考答案:(1)C;(2)0.16;(3)A.【考點(diǎn)】探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系.【分析】(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理,可知小車的加速度與砝碼盤的加速度不等,但彈簧測力計(jì)的讀數(shù)為小車所受合外力,砝碼加速度向下,處于失重狀態(tài),不需要砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量的條件;(2)在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移差為常數(shù),根據(jù)作差法求解加速度;(3)數(shù)據(jù)作出小車的加速度a與彈簧測力計(jì)的示數(shù)F的關(guān)系圖象,應(yīng)該是過原點(diǎn)的一條傾斜直線.【解答】解:(1)A、由圖可知,相同時(shí)間小車的位移是砝碼盤位移的2倍,根據(jù)得,所以小車的加速度是砝碼盤的加速度大小的2倍,故A錯(cuò)誤;B、實(shí)驗(yàn)過程中,砝碼向下加速運(yùn)動(dòng),處于失重狀態(tài),故B錯(cuò)誤;C、小車相連的輕繩與長木板一定要平行,保證拉力沿著木板方向,故C正確;D、實(shí)驗(yàn)過程中,砝碼向下加速運(yùn)動(dòng),處于失重狀態(tài),故彈簧測力計(jì)的讀數(shù)小于砝碼和砝碼盤總重力的一半,故D錯(cuò)誤;故選:C(2)在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移差為常數(shù),即△x=aT2,△x=3.68﹣3.52=3.84﹣3.68=0.16cm=,相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)間間隔T=0.1s代入解得:(3)由題意可知,小車的合力等于彈簧測力計(jì)的示數(shù),根據(jù)牛頓第二定律,小車的加速度a與彈簧測力計(jì)的示數(shù)F的關(guān)系應(yīng)該是成正比,即為過原點(diǎn)的一條傾斜直線,故A符合;故答案為:(1)C;(2)0.16;(3)A.四、計(jì)算題:本題共3小題,共計(jì)47分16.如圖所示,水平地面上放置一個(gè)質(zhì)量為m的物體,在與水平方向成角、斜向右上方的拉力F的作用下沿水平地面運(yùn)動(dòng)。物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,重力加速度為g。求:

(l)若物體在拉力F的作用下能始終沿水平面向右運(yùn)動(dòng)且不脫離地面,拉力F的大小范圍

(2)已知m=10kg,=0.5,g=10,若F的方向可以改變,求使物體以恒定加速度

a=5向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),拉力F的最小值參考答案:要使物體運(yùn)動(dòng)時(shí)不離開水平面,應(yīng)有:Fsinθ≤mg(1分)要使物體能向右運(yùn)動(dòng),應(yīng)有:Fcosθ≥m(mg-Fsinθ)(1分)聯(lián)立①②式得:≤F≤

(2分)(2)根據(jù)牛頓第二定律得:Fcosθ-m(mg-Fsinθ)=ma

(3分)解得:F=

(1分)上式變形F=,

(1分)其中a=sin-1,

當(dāng)sin(θ+a)=1時(shí)F有最小值解得:Fmin=

代入相關(guān)數(shù)值解得:Fmin=40N

17.如圖所示,在A點(diǎn)固定一正電荷,電荷量為Q,在A點(diǎn)正上方離A高度為h的B點(diǎn)由靜止釋放某帶電的液珠,液珠開始運(yùn)動(dòng)瞬間的加速度大小

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