湖北省咸寧市蒲圻隨陽中學(xué)2021年高三物理上學(xué)期期末試卷含解析

湖北省咸寧市蒲圻隨陽中學(xué)2021年高三物理上學(xué)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(jì)15分．每小題只有一個選項(xiàng)符合題意1.最先利用扭秤實(shí)驗(yàn)較精確測出萬有引力常量G的科學(xué)家是（

）（A）庫侖

（B）牛頓

（C）卡文迪什

（D）開普勒參考答案：C2.質(zhì)量為m的汽車，啟動后在發(fā)動機(jī)功率P保持不變的條件下在水平路面上行駛，經(jīng)過一段時間后將達(dá)到以速度v勻速行駛的狀態(tài)，若行駛中受到的摩擦阻力大小保持不變，則在車速為時，汽車的加速度大小為（

）A．

B．

C．

D．參考答案：A3.在建筑工地上有一臺塔吊正在勻速吊起一塊水泥板，如圖所示。水泥板重G，繩PA能承受的最大拉力為2G，繩AB、AC等長且能承受的最大拉力均為G，則AB與AC之間的夾角不能超過A．30°

B．60°

C．90°

D．120°參考答案：D4.如圖所示，實(shí)線表示勻強(qiáng)電場的電場線.一個帶正電荷的粒子以某一速度射入勻強(qiáng)電場，只在電場力作用下，運(yùn)動的軌跡如圖中的虛線所示，a、b為軌跡上的兩點(diǎn).若a點(diǎn)電勢為фa，b點(diǎn)電勢為фb，則A.場強(qiáng)方向一定向左，且電勢фa

>фbB.場強(qiáng)方向一定向左，且電勢фa

<фbC.場強(qiáng)方向一定向右，且電勢фa

>фbD.場強(qiáng)方向一定向右，且電勢фa

<фb參考答案：C5.如圖所示，一質(zhì)量為m的物體在沿斜面向上的恒力F作用下，由靜止從底端向上做勻加速直線運(yùn)動．若斜面足夠長，表面光滑，傾角為θ．經(jīng)時間t恒力F做功80J，此后撤去恒力F，物體又經(jīng)時間t回到出發(fā)點(diǎn)，且回到出發(fā)點(diǎn)時的速度大小為v，若以地面為重力勢能的零勢能面，則下列說法中正確的是（

）A．物體回到出發(fā)點(diǎn)時的機(jī)械能是80J

B．在撤去力F前的瞬間，力F的功率是

C．撤去力F前的運(yùn)動過程中，物體的重力勢能一直在增加，撤去力F后的運(yùn)動過程中物體的重力勢能一直在減少

D．撤去力F前的運(yùn)動過程中，物體的動能一直在增加，撤去力F后的運(yùn)動過程中物體的動能一直在減少

參考答案：AB二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)在進(jìn)行“研究滑動摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中準(zhǔn)備的實(shí)驗(yàn)器材有木塊、木板、毛巾和砝碼，在實(shí)驗(yàn)中設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)表格和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下表所示。實(shí)驗(yàn)序數(shù)接觸面的材料正壓力（N）滑動摩擦力（N）1木塊與木板20.42木塊與木板40.83木塊與木板61.24木塊與木板81.65木塊與毛巾82.5（1）根據(jù)上面設(shè)計(jì)的表格可以知道該實(shí)驗(yàn)用的實(shí)驗(yàn)方法為________________.（2）分析比較實(shí)驗(yàn)序數(shù)為1、2、3、4的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論為_____________________________________________________________________________________________.（3）分析比較實(shí)驗(yàn)序數(shù)為_________的兩組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是：壓力相同時，接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大.參考答案：（1）控制變量法（2）接觸面相同時，滑動摩擦力大小與正壓力大小成正比（3）4、57.某行星繞太陽運(yùn)動可近似看作勻速圓周運(yùn)動，已知行星運(yùn)動的軌道半徑為R，周期為T，萬有引力恒量為G，則該行星的線速度v大小為；太陽的質(zhì)量M可表示為．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：根據(jù)圓周運(yùn)動知識求出行星的線速度大?。芯啃行抢@太陽運(yùn)動作勻速圓周運(yùn)動，根據(jù)萬有引力提供向心力，列出等式求出中心體的質(zhì)量．解答：解：根據(jù)圓周運(yùn)動知識得：v=研究行星繞太陽運(yùn)動作勻速圓周運(yùn)動，根據(jù)萬有引力提供向心力，列出等式：解得：故答案為：；點(diǎn)評：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．8.某同學(xué)用DIS系統(tǒng)在實(shí)驗(yàn)室做“單擺的周期T與擺長L的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)，通過計(jì)算機(jī)描繪出兩次實(shí)驗(yàn)中的單擺的振動圖像，由圖可知，兩次實(shí)驗(yàn)中單擺的頻率之比=

▲

；兩單擺擺長之比▲

．參考答案：4:3

（2分）；

9:169.一質(zhì)點(diǎn)由位置A向北運(yùn)動了4m，又轉(zhuǎn)向東運(yùn)動了3m，到達(dá)B點(diǎn)，然后轉(zhuǎn)向南運(yùn)動了1m，到達(dá)C點(diǎn)，在上述過程中質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的路程是

m，運(yùn)動的位移是

m。參考答案：8，10.一物體以一定的初速度從一光滑斜面底端A點(diǎn)上滑，最高可滑至C點(diǎn)，B是AC的中點(diǎn)，如圖所示，已知物塊從A至B所需時間t0,問它從B經(jīng)C再回到B，需要的時間

。參考答案：

11.如圖為懸掛街燈的支架示意圖，橫梁BE質(zhì)量為6kg，重心在其中點(diǎn)。直角桿ADC重力不計(jì)，兩端用鉸鏈連接。已知BE=3m，BC=2m，∠ACB=30°，橫梁E處懸掛燈的質(zhì)量為2kg，則直角桿對橫梁的力矩為_______N·m，直角桿對橫梁的作用力大小為_______N。（重力加速度g=l0m/s2）參考答案：150

150

12.某同學(xué)在做“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)中得到如圖11所示a-F圖象，其中a為小車加速度，F(xiàn)為沙桶與沙的重力，則圖線不過原點(diǎn)O的原因是____________________________；圖線斜率倒數(shù)的物理意義是_______________.參考答案：實(shí)驗(yàn)前沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠；小車質(zhì)量。13.總質(zhì)量為M的火箭被飛機(jī)釋放時的速度為，方向水平．釋放后火箭立即向后以相對于地面的速率u噴出質(zhì)量為m的燃?xì)猓瑒t火箭相對于地面的速度變?yōu)?/p>

▲

參考答案：

（3）

三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（12分）研究小車勻加速直線運(yùn)動的實(shí)驗(yàn)裝置如圖(a)所示，其中斜面傾角θ可調(diào)，打點(diǎn)計(jì)時器的工作頻率為50HZ，紙帶上計(jì)數(shù)點(diǎn)的間距如圖(b)所示，其中每相鄰兩點(diǎn)之間還有4個記錄點(diǎn)未畫出．①部分實(shí)驗(yàn)步驟如下：A．測量完畢，關(guān)閉電源，取出紙帶B．接通電源，待打點(diǎn)計(jì)時器工作穩(wěn)定后放開小車C．將小車?？吭诖螯c(diǎn)計(jì)時器附近，小車尾部與紙帶相連D．把打點(diǎn)計(jì)時器固定在平板上，讓紙穿過限位孔上述實(shí)驗(yàn)步驟的正確順序是：

（用字母填寫）②圖(b)中標(biāo)出的相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)的時間間隔T=

s．③計(jì)數(shù)點(diǎn)6對應(yīng)的瞬時速度大小計(jì)算式為v6=

．④為了充分利用記錄數(shù)據(jù)，減小誤差，小車加速度大小的計(jì)算式應(yīng)為a=

．

參考答案：15.用描跡法畫出電場中一個平面上等勢線的原理是：利用導(dǎo)電紙中的恒定電流場模擬真空中的等量異種電荷的靜電場．所用器材為一個低壓直流電源、開關(guān)、圓柱形金屬電極兩個、一塊平板、一張導(dǎo)電紙、一張復(fù)寫紙、一張白紙、圖釘兩個、一個DIS電壓傳感器及配套器材．（1）實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，如果以A、B兩個電極的連線為x軸，以A、B連線的中垂線為y軸，每相隔一定電壓就畫一條等勢線，那么這些等勢線在空間的分布情況是ABDA．關(guān)于x軸對稱B．關(guān)于y軸對稱C．等勢線之間的距離相等，間隔均勻D．距電極越近等勢線越密（2）若把電源電壓提高到原來的2倍，則描繪得到的等勢線形狀與原來相同（填“相同”或“不同”）（3）若將電壓傳感器的兩個探針放在P、Q兩點(diǎn)測得的電壓為U，再將兩個探針放在P、M兩點(diǎn)時測得的電壓為U′，則U＜U′（填“＞”、“＜”、或“=”）參考答案：考點(diǎn)：用描跡法畫出電場中平面上的等勢線．專題：實(shí)驗(yàn)題．分析：（1）本實(shí)驗(yàn)利用恒定電流場模擬等量異種電荷的靜電場，抓住對稱性分析和等勢線的分布情況進(jìn)行選擇；（2）把電源電壓提高，不改變等勢線的分布情況；（3）根據(jù)順著電場線方向電勢降低和公式U=Ed分析U與U′的關(guān)系．解答：解：（1）A、等量異種電荷的靜電場具有對稱性，根據(jù)等勢的分布情況可知這些等勢線在空間的分布情況是：關(guān)于x軸和y軸是對稱的，故A、B正確．C、等量異種電荷的靜電場是非勻強(qiáng)電場，等勢線之間的距離不相等，間隔也不均勻．故C錯誤．D、距電極越近，電場強(qiáng)度越大，等勢線越密．故選ABD（2）等量異種電荷等勢線的形狀與兩個點(diǎn)電荷的電荷量無關(guān)，若把電源電壓提高到原來的2倍，則描繪得到的等勢線形狀與原來是相同的．（3）由圖知，B點(diǎn)的電勢高于A點(diǎn)的電勢，電場線的方向從B到A，而且順著電場線電勢逐漸降低，所以U＜U′．故答案為：（1）ABD（2）相同（3）＜點(diǎn)評：本題采用實(shí)驗(yàn)?zāi)M法，用恒定電流場模擬靜電場，兩個電極模擬兩個點(diǎn)電荷．要抓住對稱性掌握等勢線的分布特點(diǎn)．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.（8分）如圖所示，摩托車做騰躍特技表演，以v0=10m/s的初速度沖上頂部水平的高臺，然后從高臺水平飛出，若摩托車沖向高臺過程中以額定功率1.8kw行駛，所經(jīng)時間為16s，人和車的總質(zhì)量為180kg，臺高h(yuǎn)=6m，不計(jì)空氣阻力，不計(jì)摩擦產(chǎn)生的熱量（g取10m/s20求：摩托車飛出的水平距離S是多少？

參考答案：解析：17.如圖所示，OAB是剛性輕質(zhì)直角三角形支架，邊長AB=20cm，∠OAB=30°；在三角形兩銳角處分別固定兩個不計(jì)大小的小球，A處小球質(zhì)量為1kg。現(xiàn)將支架安裝在可自由轉(zhuǎn)動的水平軸上，使之可繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)無摩擦轉(zhuǎn)動。裝置靜止時，AB邊恰好水平。求：（1）B處小球的質(zhì)量；（2）若將裝置順時針轉(zhuǎn)動30°，至少需做多少功；（3）若將裝置順時針轉(zhuǎn)動30°后由靜止釋放，支架轉(zhuǎn)動的最大角速度。參考答案：（1）mAgAOcos30°=mBgBOsin30°

2分mB=mAcot230°=3kg

2分（2）W=mAgAOsin30°-mBgBO（1-cos30°）

2分=2–3(J)

2分（3）在平衡位置，物體的勢能最小，動能最大，支架轉(zhuǎn)動的角速度最大

2分

mA(ωAO)2+mB(ωBO)2=mAgAOsin30°-mBgBO（1-cos30°）

2分

ω=rad/s=3.93rad/s

18.一輛長為l1＝5m的汽車以v1＝15m/s的速度在公路上勻速行駛，在離鐵路與公路交叉點(diǎn)s1＝175m處，汽車司機(jī)突然發(fā)現(xiàn)離交叉點(diǎn)s2＝200m處有一列長為l2＝300m的列車以v2＝20m/s的速度行駛過來，為了避免事故的發(fā)生，汽車司機(jī)立刻使汽車減速，讓列車先通過交叉點(diǎn)，求汽車減速的加速度至少多大？（不計(jì)汽車司機(jī)的反應(yīng)時間）參考答案：見解析