山東省青島市平度仁兆鎮(zhèn)仁兆中學(xué)2021年高三物理上學(xué)期期末試卷含解析

山東省青島市平度仁兆鎮(zhèn)仁兆中學(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15分．每小題只有一個選項符合題意1.如圖7所示，體重為510N的人，用滑輪組拉重500N的物體A沿水平方向以0.02m/s的速度勻速運動。運動中物體A受到地面的摩擦阻力為200N。動滑輪重為20N（不計繩重和摩擦，地面上的定滑輪與物體A相連的繩子沿水平方向，地面上的定滑輪與動滑輪相連的繩子沿豎直方向，人對繩子的拉力與對地面的壓力始終豎直向下且在同一直線上，）。則下列計算結(jié)果中正確的是

（

）A．繩子自由端受到的拉力大小是100NB．人對地面的壓力為400NC．人對地面的壓力為250ND．繩子自由端運動速度是0.06m/s參考答案：B2.（單選）宇宙間存在一些離其它恒星較遠的三星系統(tǒng)，其中有一種三星系統(tǒng)如圖所示，三顆質(zhì)量均為m的星位于等邊三角形的三個頂點，三角形邊長為L，忽略其它星體對它們的引力作用，三星在同一平面內(nèi)繞三角形中心O做勻速圓周運動，則：A.當(dāng)質(zhì)量m變?yōu)樵瓉淼?倍，距離L也變?yōu)樵瓉淼?倍時，周期變?yōu)樵瓉淼?倍B．當(dāng)質(zhì)量m變?yōu)樵瓉淼?倍，距離L也變?yōu)樵瓉淼?倍時，線速度變?yōu)樵瓉淼?倍C．該三星系統(tǒng)運動的周期跟兩星間距離L無關(guān)，只與星的質(zhì)量m有關(guān)D.該三星系統(tǒng)運動的周朔跟星的質(zhì)量m無關(guān)，只與兩星間距離L有關(guān)參考答案：A

解析：任意兩個星星之間的萬有引力為：F=G每一顆星星受到的合力為：F1=F，恒星的轉(zhuǎn)動半徑R=L，根據(jù)萬有引力的合力提供圓周運動向心力有A、可得周期T=，可知當(dāng)質(zhì)量m和L均變?yōu)樵瓉淼?倍，可知周期變?yōu)樵瓉淼?倍，故A正確；B、可得線速度v=，可知當(dāng)質(zhì)量m和L均變?yōu)樵瓉淼谋稌r，可知線速度保持不變，故B錯誤；CD、由周期T=可知，周期既與恒星的質(zhì)量m有關(guān)也與恒星的距離有關(guān)，故CD錯誤．故選：A．3.一輛汽車在平直的公路上運動，運動過程中先保持某一恒定加速度，后保持恒定的牽引功率，其牽引力隨速度變化的圖像如圖所示．若已知汽車的質(zhì)量m、牽引力F1和速度v1及該車所能達到的最大速度v3，則下列說法正確的是

A．汽車運動中的最大功率為F1v1

B．速度為v2時的加速度大小為F1v1／（mv2）

C．汽車行駛中所受的阻力為F1v1／v3

D．恒定加速度時，加速度為F1／m參考答案：AC4.（單選）下列幾個關(guān)于力學(xué)問題的說法中正確的是（

）A.米、千克、牛頓等都是國際單位制中的基本單位B.放在斜面上的物體，其重力沿垂直斜面的分力就是物體對斜面的壓力C.摩擦力的方向一定與物體的運動方向在同一直線上D.做曲線運動的物體所受的合力一定不為零參考答案：【知識點】力學(xué)基本知識B1D4【答案解析】D解析：A.米、千克、都是國際單位制中的基本單位，牛頓不是，故A錯誤B.放在斜面上的物體，其重力沿垂直斜面的分力等于物體對斜面的壓力，B錯誤C.摩擦力的方向不一定與物體的運動方向在同一直線上，如圓周運動，C錯誤D.做曲線運動的物體所受的合力一定不為零，故D正確【思路點撥】熟記國際單位制，在力學(xué)中分清“是”和“等于”，摩擦力的方向不一定與物體的運動方向在同一直線上，做曲線運動的條件。5.（多選）如圖所示，光滑絕緣水平桌面上直立一個單匝正方形導(dǎo)線框ABCD，線框的邊長為L＝0.3m、總電阻為R＝2Ω.在直角坐標系xOy中，有界勻強磁場區(qū)域的下邊界與x軸重合，上邊界滿足曲線方程y＝0.3sinx(m)，磁感應(yīng)強度大小B＝1T．線框在沿x軸正方向的拉力F作用下，以速度v＝10m/s水平向右做勻速直線運動，直到AD邊穿出磁場過程中．下列說法正確的是A．當(dāng)BC邊運動到磁場的中心線時，B、C兩端電壓為3VB．感應(yīng)電動勢的有效值為VC．力F是恒力D．整個過程中產(chǎn)生的是正弦交變電流參考答案：BD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.(選修模塊3-4)一列沿著x軸正方向傳播的橫波，在t=O時刻的波形如圖甲所示。圖甲中某質(zhì)點的振動圖象如圖乙所示。質(zhì)點N的振幅是

m，振動周期為

s，圖乙表示質(zhì)點

(從質(zhì)點K、L、M、N中選填)的振動圖象。該波的波速為

m／s。參考答案：答案：0.8；4；L；0.5解析：

從甲、乙圖可看出波長λ=2.0m，周期T=4s，振幅A=0.8m；乙圖中顯示t=0時刻該質(zhì)點處于平衡位置向上振動，甲圖波形圖中，波向x軸正方向傳播，則L質(zhì)點正在平衡位置向上振動，波速v=λ/T=0.5m/s。7.有一直角架AOB，AO水平放置，表面粗糙。OB豎直向下，表面光滑。AO上套有一個小環(huán)P，OB上套有一個小環(huán)Q，兩環(huán)質(zhì)量均為m，兩環(huán)間由一根質(zhì)量可忽略、不可伸長的細繩相連，并在某一位置平衡（如圖13）?，F(xiàn)將P環(huán)向左移一小段距離，兩環(huán)再次達到平衡，移動后和移動前比較，AO桿對P環(huán)的支持力N；細繩的拉力T

。參考答案：不變，變大8.用氦氖激光器進行雙縫干涉實驗，已知所用雙縫間的距離為d=0.1mm，雙縫到屏的距離為L=6.0m，測得屏上干涉條紋中相鄰明條紋的間距是3.8cm，氦氖激光器發(fā)出的紅光的波長是

m；假如把整個干涉裝置放入折射率為的水中，這時屏上的明條紋間距是 cm。(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)參考答案：9.（19分）（1）同學(xué)們利用如題6圖1所示方法估測反應(yīng)時間。首先，甲同學(xué)捏住直尺上端，使直尺保持豎直狀態(tài)，直尺零刻度線位于乙同學(xué)的兩指之間。當(dāng)乙看見甲放開直尺時，立即用手指捏直尺，若捏住位置的刻度讀數(shù)為，則乙同學(xué)的反應(yīng)時間為

（重力加速度為）。基于上述原理，某同學(xué)用直尺制作測量反應(yīng)時間的工具，若測量范圍為0～0.4s，則所用直尺的長度至少為

cm（取10m/s2）；若以相等時間間隔在該直尺的另一面標記出表示反應(yīng)時間的刻度線，則每個時間間隔在直尺上對應(yīng)的長度是

的（選填“相等”或“不相等”）.參考答案：，80，不相等試題分析：①在人的反應(yīng)時間內(nèi)直尺做自由落體運動，有，解得；②反應(yīng)時間最長為，需要直尺的長度為；③自由落體運動從計時開始連續(xù)相等時間的位移為1:4:9:16，而相等時間內(nèi)的位移為1:3:5:7，故長度不相等?？键c：本題考查研究自由落體運動的規(guī)律。10.一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波，t＝0時刻的波形如圖中實線所示，t＝0.2s時刻的波形如圖中的虛線所示，則此列簡諧橫波的波速為

m/s.

參考答案：（1）10(4n+1)

n=0、1、2、3……（3分）11.（4分）在陽光照射下，充滿霧氣的瀑布上方常常會出現(xiàn)美麗的彩虹。彩虹是太陽光射入球形水珠經(jīng)折射、內(nèi)反射，再折射后形成的。光的折射發(fā)生在兩種不同介質(zhì)的

上，不同的單色光在同種均勻介質(zhì)中

不同。參考答案：界面，傳播速度12.在如右圖所示的邏輯電路中，當(dāng)A端輸入電信號為“1”，B端輸入電信號為“1”時，在C端和D端輸出的電信號分別為_____和______。參考答案：0，0

13.一物體靜止在光滑水平面上，先對物體施加一個水平向右的恒力F1，經(jīng)過時間t物體運動到距離出發(fā)點為s的位置，此時立即撤去F1，同時對物體施加一水平向左的恒力F2，又經(jīng)過相同的時間t，物體運動到距離出發(fā)點s/2的位置，在這一過程中力F1和F2的比可能是

和

參考答案：2:5

2:7

解：由牛頓第二定律得：，撤去時物體的速度由勻變速運動的位移公式得：解得：;或者;解得：三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.在研究勻變速直線運動的實驗中，算出小車經(jīng)過各計數(shù)點的瞬時速度如下，為了算出加速度，最合理的方法是（）計數(shù)點序號123456計數(shù)點對應(yīng)的時刻/s0.10.20.30.40.50.6通過計數(shù)點時的速度/（cm/s）44.062.081.0100.0110.0168.0A．根據(jù)任意兩個計數(shù)點的速度，用公式a=算出加速度B．根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出v﹣t圖象，量出其傾角，用公式a=tanα算出加速度C．根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出v﹣t圖象，由圖線上任意兩點所對應(yīng)的速度及時間，用公式a=算出加速度D．依次算出通過連續(xù)兩個計數(shù)點間的加速度，算出平均值作為小車的加速度參考答案：C【考點】加速度．【分析】通過題目給出的數(shù)據(jù)作出速度﹣時間圖象，解出其斜率即是小車的加速度．【解答】解：AC、在處理實驗數(shù)據(jù)時，如果只使用其中兩個數(shù)據(jù)，由于偶然誤差的存在可能會造成最后誤差較大；所以我們可以根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出v﹣t圖象，考慮到誤差，不可能是所有點都整齊的排成一條直線，連線時，應(yīng)該盡量使那些不能畫在線上的點均勻地分布在線的兩側(cè)，這樣圖線上會舍棄誤差較大的點，由圖線上任意兩點所對應(yīng)的速度及時間，用公式a=算出加速度，所以誤差小；故A錯誤，C正確．B、根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出v﹣t圖象，當(dāng)縱坐標取不同的標度時，圖象的傾角就會不同，所以量出其傾角，用公式a=tanα算出的數(shù)值并不是加速度，故B錯誤．D、這種方法是不對的，因為根本就不知道加速度是一個什么函數(shù)，如果是一個變化值這種方法完全是錯誤的，除非你能確定加速度是什么函數(shù)，故D錯誤．故選：C15.用如圖甲所示實驗裝置，驗證“當(dāng)質(zhì)量一定時，物體運動的加速度與它所受的合力成正比”這一物理規(guī)律，小車的質(zhì)量為M保持不變，改變懸掛重物的質(zhì)量，重物下落過程中，每次電磁打點計時器打出一條紙帶并讀出彈簧測力計的示數(shù)F，實驗中已平衡摩擦力，滑輪及細線的質(zhì)量不計，以小車為研究對象：（1）如圖乙所示，為實驗打出的一條紙帶，每兩點間還有四點沒有畫出，則小車的加速度a=

m/s2；（2）若a、F、M三者之間滿足關(guān)系式a=

，則驗證了上述規(guī)律；（3）若懸掛重物的質(zhì)量為m，本實驗是否需要滿足m＜＜M，

（填“是”或“否”）．參考答案：（1）0.16；（2）；（3）否【考點】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)△x=aT2求解加速度，根據(jù)勻變速直線運動的推論求出瞬時速度．（2）根據(jù)牛頓第二定律求小車的加速度；（3）只有用重物的重力代替繩子的拉力，才需要滿足M＞＞m；【解答】解：（1）由勻變速直線運動的推論：△x=at2可知，加速度為：a===0.16m/s2；（2）對小車，根據(jù)牛頓第二定律，，得：（3）繩子的拉力可以由彈簧測力計直接得到，不需要用重物的重力代替，所以不需要滿足m＜＜M．每5個點取一個計數(shù)點，計數(shù)點間的時間間隔：t=0.02×5=0.1s，故答案為：（1）0.16；（2）；（3）否四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，一個半徑為R的透明球體放置在水平面上，一束藍光從A點沿水平方向射入球體后經(jīng)B點射出，最后射到水平面上的C點．已知OA＝，該球體對藍光的折射率為，求：①這束藍光從球面射出時的出射角β；②若換用一束紅光同樣從A點射向該球體，則它從球體射出后落到水平面上形成的光點在C點左邊還是右邊？參考答案：β＝60°

右邊17.如圖14質(zhì)量M=8kg的小車停放在光滑水平面上，在小車右端施加一水平恒力F=8N，當(dāng)小車向右運動速度達到3m/s時，在小車的右端輕放一質(zhì)量m=2kg的小物塊，物塊與小車間的動摩擦因數(shù)μ=0.2，假設(shè)小車足夠長，問：①經(jīng)過多長