山西省臨汾市永和縣打石腰鄉(xiāng)中學2021-2022學年高三物理上學期期末試卷含解析

山西省臨汾市永和縣打石腰鄉(xiāng)中學2021-2022學年高三物理上學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.（多選題）三角形傳送帶以1m/s的速度逆時針勻速轉動，兩邊的傳送帶長都是2m，且與水平方向的夾角均為37°．現(xiàn)有兩小物塊A、B從傳送帶頂端都以1m/s的初速度沿傳送帶下滑，物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)均為0.5．（g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）下列說法中正確的是（）A．物塊A到達底端的速度比B到達底端的速度大B．A、B同時到達底端C．物塊A先到達傳送帶底端D．物塊A、B在傳送帶上的劃痕長度之比為1：3參考答案：BD【考點】牛頓第二定律；勻變速直線運動規(guī)律的綜合運用．【分析】分析A重力沿斜面向下的分力與摩擦力的關系，判斷A物體的運動規(guī)律，B所受的摩擦力沿斜面向上，向下做勻變速直線運動，結合運動學公式分析求解．【解答】解：ABC、對A物塊，因為mgsin37°＞μmgcos37°，則A物體所受摩擦力沿斜面向上，向下做勻加速直線運動，B所受摩擦力沿斜面向上，向下做勻加速直線運動，兩物體勻加速直線運動的加速度大小相等，初速度大小相等，位移大小相等，則運動的時間相等，到達底端的速度大小相等，故A、C錯誤，B正確；D、對A，劃痕的長度等于A的位移減去傳送帶的位移，以A或B為研究對象，由牛頓第二定律得：mgsin37°﹣μmgcos37°=ma解得：a=2m/s2由運動學公式得：解得：t=1s皮帶運動的位移：x=v0t=1mA對皮帶的劃痕為：△x1=2m﹣1m=1m對B，劃痕的長度等于B的位移加上傳送帶的位移，同理得出B對皮帶的劃痕為△x2=2m+1m=3m．則劃痕之比為1：3，故D正確．故選：BD．2.（多選）如圖所示，輕桿長為3L，在桿的A．B兩端分別固定質量均為m的球A和球B，桿上距球A為L處的點O裝在光滑的水平轉動軸上，外界給予系統(tǒng)一定的能量后，桿和球在豎直面內轉動．在轉動的過程中，忽略空氣的阻力．若球B運動到最高點時，球B對桿恰好無作用力，則下列說法正確的是（）A．球B轉到最低點時，其速度為vB=B．球B在最低點時速度為C．球B在最高點時，桿對水平軸的作用力為1.5mgD．球B在最高點，桿對水平軸的作用力為1.25mg參考答案：考點：向心力；牛頓第二定律；機械能守恒定律．專題：牛頓第二定律在圓周運動中的應用．分析：球B運動到最高點時，球B對桿恰好無作用力，重力恰好提供向心力，可以求出求B的線速度與角速度；轉動過程中，兩球系統(tǒng)機械能守恒，根據機械能守恒定律列式可以進一步求解出各個位置的速度．解答：解：A、球B運動到最高點時，球B對桿恰好無作用力，即重力恰好提供向心力，有：mg=m解得：v=由于A、B兩球的角速度相等，而線速度之比等于角速度之比，故此時A的線速度為：vA==；由機械能守恒定律可知：B轉到最低點時有：mg3L+mv2B+mv′2A=mg4L+mv2+m（）2；解得：vB=；故A正確，B錯誤；C、B球到最高點時，對桿無彈力，此時A球受重力和拉力的合力提供向心力，有：F﹣mg=m（）2L解得：F=1.5mg；故桿對支點的作用力為1.5mg．故C正確；D錯誤；故選：AC．點評：本題中兩個球組成的系統(tǒng)內部動能與重力勢能相互轉化，機械能守恒，同時兩球角速度相等，線速度之比等于轉動半徑之比，根據機械能守恒定律和牛頓第二定律聯(lián)立列式求解．3.如圖所示，水平面上質量相等的兩木塊A、B用一輕彈簧相連接，用一豎直向上的力F拉動木塊A，使木塊A緩慢上升至彈簧恢復原長．現(xiàn)改變力F使木塊A由靜止開始勻加速上升．研究從木塊A開始勻加速運動到木塊B剛離開地面這個過程，并且選定這個過程中木塊A的起始位置為坐標原點，則下列圖象中可以表示力F和木塊A的位移x之間關系的是()

參考答案：A試題分析：設原來系統(tǒng)靜止時彈簧的壓縮長度為x0，當木塊A的位移為x時，彈簧的壓縮長度為（x0-x），彈簧的彈力大小為k（x0-x），根據牛頓第二定律得：F+k（x0-x）-mg=ma，得：F=kx-kx0+ma+mg，又有：kx0=mg，則得到：F=kx+ma，可見F與x是線性關系，當x=0時，kx+ma＞0．故選A.考點：牛頓第二定律4.在地球大氣層外有大量的太空垃圾．在太陽活動期，地球大氣會受太陽風的影響而擴張，使一些原本在大氣層外繞地球飛行的太空垃圾被大氣包圍，從而開始向地面下落．大部分太空垃圾在落地前已經燃燒成灰燼，但體積較大的太空垃圾仍會落到地面上，對人類造成危害．太空垃圾下落的原因是（）A．大氣的擴張使垃圾受到的萬有引力增大而導致下落B．太空垃圾在與大氣摩擦燃燒過程中質量不斷減小，進而導致下落C．太空垃圾的上表面受到的大氣壓力大于其下表面受到的大氣壓力，這種壓力差將它推向地面D．太空垃圾在大氣阻力作用下速度減小，運動所需的向心力將小于萬有引力，垃圾做趨向圓心的運動，落向地面參考答案：D【考點】萬有引力定律及其應用．【分析】太空垃圾在大氣阻力的作用下速度減小，它做圓周運動所需的向心力就小于地球對它的引力，故其不斷做向心運動，最終落在地面上．【解答】解：太空垃圾在大氣阻力的作用下速度減小，它做圓周運動所需的向心力就小于地球對它的引力，故其不斷做向心運動，最終落在地面上，故D正確、ABC錯誤．故選：D．5.同步衛(wèi)星A距地面高度為h，近地衛(wèi)星B距地面高度忽略不計，地球半徑為R，地面上赤道處物體C相對于地面靜止。A、B、C三者向心加速度、線速度的大小關系，下面說法正確的是（

）A．，；

B．，；C．，；

D．，。參考答案：AC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動時處于完全失重狀態(tài)，物體對支持面沒有壓力，所以在這種環(huán)境中已無法用天平稱量物體的質量。針對這種環(huán)境，某興趣小組通過查資料獲知，：彈簧振子做簡諧運動的周期為（其中m時振子的質量，k時彈簧的勁度系數(shù)）。他們設計了一種裝置來間接測量物體的質量，如圖所示，A時帶夾子的金屬塊，金屬塊和夾子的總質量為m0，B時待測質量的物體（可以被A上的夾子固定），彈簧的勁度系數(shù)k未知，當他們有一塊秒表。

（1）請你簡要地寫出測量待測物體質量的方法，測量的物理量用字母表示①______________________________；

②______________________________。（2）用所測物理量和已知物理量求待測物體質量的計算式為m＝____（3）由于在太空中受到條件限制，只能把該裝置放在如圖所示的粗糙的水平桌上進行操作，則該操作對該實驗結果________（填“有”或“無”）影響，因為___________________參考答案：(1)

①不放B時用秒表測出彈簧振子完成30次全振動的時間t1②將B固定在A上，用秒表測出彈簧振子完成30次全振動的時間t2（此兩步共4分，明確寫出只測一次全振動時間的最多給2分）(2)

（2分）(3)

無（1分）

物體與支持面之間沒有摩擦力，彈簧振子的周期不變。（3分）7.將兩個相同的靈敏電流計改裝成量程較大的電流表A1和A2，A1的量程是0．6A，A2的量程是3A．測得靈敏電流計的內阻為Rg=200Ω，表頭顯示其滿偏電流為Ig=1mA．(1)要完成電流表A1的改裝，需要給靈敏電流計______聯(lián)一個阻值為________Ω的電阻．(2)將電流表A1、A2改裝成功后，一位同學欲進行以下操作，則將會看到的實驗現(xiàn)象是：若將兩表串聯(lián)起來接入電路，A1指針偏角_______A2指針偏角（填大于、小于、等于）若將兩表并聯(lián)起來接入電路，A1指針偏角_______A2指針偏角（填大于、小于、等于）參考答案：（1）并聯(lián)；0.33

每空2分(2)大于

等于

每空1分8.（6分）為了估算水庫中水的體積，可取一瓶無毒的放射性同位素的水溶液，測得瓶內溶液每分鐘衰變6×107次，已知這種同位素的半衰期為2天，現(xiàn)將這瓶溶液倒入水庫，8天后可以認為溶液已均勻分布在水庫里，這時取1立方米水庫的水樣，測的水樣每分鐘衰變20次，由此可知水庫中水的體積約為

m3（保留二位有效數(shù)字）。參考答案：

9.一條細線下面掛一小球，讓小角度自由擺動，它的振動圖像如圖所示。根據數(shù)據估算出它的擺長為________m，擺動的最大偏角正弦值約為________。參考答案：10.黑洞是一種密度極大的天體，從黑洞發(fā)出的光子都無法掙脫引力而射出．若在某黑洞表面可以不斷的發(fā)射出一種頻率為γ的光子，光子貼著黑洞表面射出后恰可以沿著黑洞表面做勻速圓周運動，運行周期為T，引力常量為G，則此黑洞的平均密度為

參考答案：11.如圖所示，河道寬L＝100m，河水越到河中央流速越大，假定流速大小u＝0.2xm/s（x是離河岸的垂直距離）一汽船相對水的航速是10m/s，它自A處出發(fā)，船頭垂直河岸方向渡河到達對岸B處，則過河時間為________s；在這段時間內汽船順著河道向下游漂行的距離為________m。參考答案：10；50。12.如圖，豎直輕質懸線AD上端固定于天花板上的A點，下端與半徑為R的半圓形木板BOC連接于D點，BC是木板的直徑；O為圓心，B端用鉸鏈連接于豎直墻上，半圓形木板直徑BC處于水平狀態(tài)時OA間的距離剛好等于木板的半徑R。改變懸線AD的長度，使線與圓盤的連接點D逐漸右移，并保持圓盤直徑BC始終處于水平狀態(tài)。則D點右移過程中懸線拉力的大小

；懸線拉力對B點的力矩大小

（選填“逐漸增大”“逐漸減小”“不變”“先增大后減小”“先減小后增大”）參考答案：13.到2007年底為止，人類到達過的地球以外的星球有

；牛頓有一句名言：“我之所以比別人看得高，是因為我站在巨人的肩上”，請您說說，這些巨人是誰：

。參考答案：答案：月球、哥白尼，開普勒，伽利略三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.測量小物塊Q與平板P之間的動摩擦因數(shù)的實驗裝置如圖所示．AB是半徑足夠大的、光滑的四分之一圓弧軌道，與水平固定放置的P板的上表面BC在B點相切，C點在水平地面的垂直投影為C′．重力加速度為g．實驗步驟如下：①用天平稱出物塊Q的質量m；②測量出軌道AB的半徑R、BC的長度L和CC′的高度h；③將物塊Q在A點由靜止釋放，在物塊Q落地處標記其落地點D；④重復步驟③，共做10次；⑤將10個落地點用一個盡量小的圓圍住，用米尺測量圓心到C′的距離s．（1）用實驗中的測量量表示：（ⅰ）物塊Q到達B點時的動能EkB=mgR；（ⅱ）物塊Q到達C點時的動能EkC=；（ⅲ）在物塊Q從B運動到C的過程中，物塊Q克服摩擦力做的功Wf=mgR﹣；（ⅳ）物塊Q與平板P之間的動摩擦因數(shù)μ=﹣．（2）回答下列問題：（?。嶒灢襟E④⑤的目的是是通過多次實驗減小實驗結果的誤差．（ii）已知實驗測得的μ值比實際值偏大，其原因除了實驗中測量量的誤差之外，其它的可能是圓弧軌道存在摩擦（寫出一個可能的原因即可）參考答案：考點：探究影響摩擦力的大小的因素．專題：實驗題．分析：（1）物塊由A到B點過程，由動能定理可以求出物塊到達B時的動能；物塊離開C點后做平拋運動，由平拋運動的知識可以求出物塊在C點的速度，然后求出在C點的動能；由B到C，由動能定理可以求出克服摩擦力所做的功；由功的計算公式可以求出動摩擦因數(shù)．（2）多次實驗的目的是減小實驗誤差，誤差偏大的原因是存在摩擦阻力．解答：解：（1）①從A到B，由動能定理得：mgR=EKB﹣0，則物塊到達B時的動能：EKB=mgR；②離開C后，物塊做平拋運動，水平方向：s=vCt，豎直方向：h=gt2，物塊在C點的動能：EKC=mvC2，解得：EKC=；③由B到C過程中，由動能定理得：﹣Wf=mvC2﹣mvB2，克服摩擦力做的功：Wf=mgR﹣；④B到C過程中，克服摩擦力做的功：Wf=μmgL=mgR﹣，則：μ=﹣；（2）實驗步驟④⑤的目的，是通過多次實驗減小實驗結果的誤差；實驗測得的μ值比實際值偏大，其原因除了實驗中測量量的誤差之外，其他的可能是圓弧軌道存在摩擦，接縫B處不平滑等．故答案為：（1）mgR；；mgR﹣；﹣．（2）是通過多次實驗減小實驗結果的誤差；圓弧軌道存在摩擦，接縫B處不平滑等．點評：熟練應用動能定理、平拋運動規(guī)律、功的計算公式即可正確解題，學會根據實驗數(shù)據來實驗結果分析，注意實驗誤差不會沒有，只能降低．15.為了研究勻變速直線運動的速度隨時間的變化規(guī)律，某同學用打點計時器記錄了被小車拖動的紙帶的運動情況，如圖甲所示，在紙帶上確定出A、B、C、D、E、F、G共7個計數(shù)點。該同學根據紙帶上各個計數(shù)點間的距離，計算出打下B、C、D、E、F五個點時小車的瞬時速度，將B、C、D、E、F各個時刻的瞬時速度標在如圖乙的所示的坐標紙上，并畫出了小車的瞬時速度隨時間變化的關系圖象，則下列說法不正確的是

A．該同學的研究過程體現(xiàn)了物理學研究的一般性過程，由實驗得出數(shù)據，再利用圖象分析數(shù)據，最后得出物理規(guī)律

B．從數(shù)學角度來看，圖中直線方程為（其中y是對應v,x對應t,b是縱軸截距對應v0k對應加速度a），則速度與時間的關系就是v=v0+at

C．從數(shù)學角度來看，圖中直線方程為（其中y是對應v,x對應t,k對應加速度a），則速度與時間的關系就是v=at