山西省運城市望仙中學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15分．每小題只有一個選項符合題意1.一物體沿固定斜面從靜止開始向下運動，經過時間t0滑至斜面底端。已知在物體運動過程中物體所受的摩擦力恒定。若用F、v、s和E分別表示該物體所受的合力、物體的速度、位移和機械能，則下列圖象中可能正確的是參考答案：答案：AD

解析：物體在沿斜面向下滑動過程中，所受的合力為重力沿斜面向下的分力及摩擦力，故大小不變，A正確；而物體在此合力作用下作勻加速運動，，，所以B、C錯；物體受摩擦力作用，總的機械能將減小，D正確。2.(單選)一物塊以初速度v0從底端沿足夠長的斜面向上滑去，該物塊的速度圖象不可能是以下的哪個參考答案：C3.（多選題）甲、乙兩車在平直公路上同向行駛，其v﹣t圖象如圖所示．已知兩車在t=3s時并排行駛，則（）A．在t=1s時，甲車在乙車后B．在t=0時，甲車在乙車前7.5mC．兩車另一次并排行駛的時刻是t=2sD．甲、乙兩車兩次并排行駛的位置之間沿公路方向的距離為40m參考答案：BD【考點】勻變速直線運動的圖像；勻變速直線運動的速度與時間的關系．【分析】由圖象可知，1到3s甲乙兩車的位移相等，兩車在t=3s時并排行駛，所以兩車在t=1s時也并排行駛；v﹣t圖象的斜率表示加速度，根據圖象可求甲乙兩車的加速度；再根據位移公式和速度公式求解．【解答】解：A．由圖象可知，1到3s甲乙兩車的位移相等，兩車在t=3s時并排行駛，所以兩車在t=1s時也并排行駛，故A錯誤；B．由圖象可知，a甲===10m/s2；a乙===5m/s2；0至1s，x甲=a甲t2=×10×12=5m，x乙=v0t+a乙t2=10×1+×5×12=12.5m，△x=x乙﹣x甲=12.5﹣5=7.5m，即在t=0時，甲車在乙車前7.5m，故B正確；C．由AB分析可知，甲乙兩車相遇時間分別在1s和3s，故C錯誤；D.1s末甲車的速度為：v=a甲t=10×1=10m/s，1到3s，甲車的位移為：x=vt+a甲t2=10×2+×10×22=40m，即甲、乙兩車兩次并排行駛的位置之間沿公路方向的距離為40m，故D正確．故選：BD．4.（單選）左圖所示是某種型號的電熱毯的電路圖，電熱毯接在交變電源上，通過裝置P使加在電熱絲上的電壓的波形如右圖所示。此時接在電熱絲兩端的交流電壓表的讀數為

（

）A.110V

B.156VC.220V

D.311V參考答案：B解：由圖象可知該交變電流的周期T=2×10-2s

可分兩段0-0.01s和0.01-0.02S

根據有效值的定義可得T，故答案為B5.(單選)如圖所示，a為水平輸送帶，b為傾斜輸送帶。當行李箱隨輸送帶一起勻速運動時，下列判斷中正確的是（A）a、b上的行李箱都受到兩個力作用

（B）a、b上的行李箱都受到三個力作用（C）a上的行李箱受到三個力作用，b上的行李箱受到四個力作用

（D）a上的行李箱受到兩個力作用，b上的行李箱受到三個力作用參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.11．某興趣小組在做“探究動能定理”的實驗前，提出了以下幾種猜想：①W∝v，②W∝v2，③W∝。他們的實驗裝置如下圖所示，PQ為一塊傾斜放置的木板，在Q處固定一個速度傳感器，物塊從斜面上某處由靜止釋放，物塊到達Q點的速度大小由速度傳感器測得。為探究動能定理，本實驗還需測量的物理量是

；根據實驗所測數據，為了直觀地通過圖象得到實驗結論，應繪制

圖象。參考答案：物塊初始位置到測速器的距離L

L-v2物塊在斜面上所受合力F不變，由得，，可見本實驗還需測量的物理量是物塊初始位置到測速器的距離L，由于L與v2成正比，所以應繪制L-v2圖象。7.用圖甲所示的裝置利用打點計時器進行探究動能定理的實驗，實驗時測得小車的質量為，木板的傾角為。實驗過程中，選出一條比較清晰的紙帶，用直尺測得各點與A點間的距離如圖乙所示：AB=；AC=；AD=；AE=。已知打點計時器打點的周期為T，重力加速度為g，小車與斜面間摩擦可忽略不計。那么打D點時小車的瞬時速度為

；取紙帶上的BD段進行研究，合外力做的功為

，小車動能的改變量為

。參考答案：8.在“探究小車速度隨時間變化的規律”實驗中，交流電頻率為50Hz．如圖是某次實驗得到的一條紙帶，舍去前面比較密集的點，從O點開始計數，O、A、B、C是四個連續的計數點，每兩個相鄰的計數點之間有9個實際點（未畫出），A、B、C三點到O點的距離分別為xA=3.0cm，xB=7.6cm，xC=13.8cm，則打計數點B時小車的速度為m/s，小車運動的加速度為m/s2．參考答案：0.27，0.4；解：由于每相鄰兩個計數點間還有9個點沒有畫出，所以相鄰的計數點間的時間間隔T=0.2s，根據勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上B點時小車的瞬時速度大小．vB==0.27m/s根據勻變速直線運動的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大小，得：a==0.4m/s2．故答案為：0.27，0.4；9.質量為100kg的小船靜止在水面上，船的左、右兩端分別有質量40kg和60kg的甲、乙兩人，當甲、乙同時以3m/s的速率分別向左、向右跳入水中后，小船的速度大小為_______，方向

。參考答案：、向左

10.某學習小組設計了一種粗測小物體質量的方法．使用的器材有細繩、硬紙板、支架、刻度尺、鉛筆、白紙、自制小滑輪、已知質量的小物塊和若干待測小物體等．簡化的實驗裝置如圖所示，在A點固定一根細繩AP，以A為圓心、AP為半徑描出圓弧CD，直線AC水平，AD豎直．在B點固定小滑輪，一根細繩繞過小滑輪，一端懸掛小物塊（質量m0已知），另一端連接繩端P點．在結點P懸掛不同質量的待測小物體m，平衡時結點P處在圓弧CD上不同的位置．利用學過的物理知識，可求出結點P在圓弧CD上不同的位置時對應的待測物體的質量值m，并標在CD弧上．（1）在圓弧CD上從C點至D點標出的質量值應逐漸

（填寫“增大”或“減小”）；（2）如圖所示，BP延長線交豎直線AD于P′點，用刻度尺量出AP′長為l1，PP′長為l2，則在結點P處標出的質量值應為

．參考答案：解：（1）對物體m0分析，受重力和拉力，根據平衡條件，有：T=m0g…①再對結點P受力分析，如圖所示：圖中的力三角形與幾何三角形APP′相似，故：…②解得：聯立①②解得：m==越靠近D點，m增大；故答案為：（1）增大；（2）．11.（多選）質量為m的小球由輕繩a和b系于一輕質木架上的A點和C點，如圖所示。當輕桿繞軸BC以角速度ω勻速轉動時，小球在水平面內作勻速圓周運動，繩a在豎直方向、繩b在水平方向。當小球運動在圖示位置時．繩b被燒斷的同時桿也停止轉動，則(

)A．小球仍在水平面內作勻速圓周運動

B．在繩被燒斷瞬間，a繩中張力突然增大C．若角速度ω較小，小球在垂直于平面ABC的豎直平面內擺動D．若角速度ω較大，小球可以在垂直于平面ABC的豎直平面內作圓周運動參考答案：BCD12.

（選修3－4模塊）（5分）機械波和電磁波都能傳遞能量，其中電磁波的能量隨波的頻率的增大而

。波的傳播及其速度與介質有一定的關系，在真空中，機械波是

傳播的，電磁波是

傳播的。（填能、不能、不確定），在從空氣進入水的過程中，機械波的傳播速度將

，電磁波的傳播速度將

（填增大、減小、不變）。參考答案：答案：增大

不能

能

增大

減小13.如圖所示，質量為m的小球，以初速度v0從斜面上A點水平拋出，落在斜面上B點時動能為初動能的5倍，則在此過程中重力沖量為__________，所用的時間為__________。參考答案：2mv0

2v0/g三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（10分）如圖所示，氣缸放置在水平臺上，活塞質量為5kg，面積為25cm2，厚度不計，氣缸全長25cm，大氣壓強為1×105pa，當溫度為27℃時，活塞封閉的氣柱長10cm，若保持氣體溫度不變，將氣缸緩慢豎起倒置．g取10m/s2．

（1）氣缸倒置過程中，下列說法正確的是__________A．單位時間內氣缸單位面積上氣體分子撞擊次數增多B．單位時間內氣缸單位面積上氣體分子撞擊次數減少C．吸收熱量，對外做功D．外界氣體對缸內氣體做功，放出熱量（2）求氣缸倒置后氣柱長度；（3）氣缸倒置后，溫度升至多高時，活塞剛好接觸平臺(活塞摩擦不計)?參考答案：(1)BC(2)15cm(3)227℃15.如圖所示，水平傳送帶兩輪心O1O2相距L1=6.25m，以大小為v0=6m/s不變的速率順時針運動，傳送帶上表面與地面相距h=1.25m．現將一質量為m=2kg的小鐵塊輕輕放在O1的正上方，已知小鐵塊與傳送帶間動摩擦因數μ=0.2，重力加速度g取10m/s2，求：（1）小鐵塊離開傳送帶后落地點P距離O2的水平距離L2；（2）只增加L1、m、v0中的哪一個物理量的數值可以使L2變大．參考答案：（1）小鐵塊離開傳送帶后落地點P距離O2的水平距離為2.5m；（2）只增加L1數值可以使L2變大．解：（1）小鐵塊輕放在傳送帶上后受到摩擦力的作用，由μmg=ma得a=μg=2m/s2，當小鐵塊的速度達到6m/s時，由vt2=2ax得：x=9m由于9m＞L1=6.25m，說明小鐵塊一直做加速運動設達到O2上方的速度為v，則v==5m/s小鐵塊離開傳送帶后做平拋運動根據h=gt2得下落時間：t==0.5s由L2=vt=5×0.5=2.5m（2）欲使L2變大，應使v變大由v=可知，L1增大符合要求m、v0增大對a沒有影響，也就對v和L2沒有影響因此，只增加L1、m、v0中的L1的數值可以使L2變大．答：（1）小鐵塊離開傳送帶后落地點P距離O2的水平距離為2.5m；（2）只增加L1數值可以使L2變大．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，光滑水平面上靜止放置著一輛平板車A。車上有兩個小滑塊B和C（都可視為質點），B與車板之間的動摩擦因數為μ，而C與車板之間的動摩擦因數為2μ，開始時B、C分別從車板的左、右兩端同時以大小相同的初速度v0相向滑行。經過一段時間，C、A的速度達到相等，此時C和B恰好發生碰撞。已知C和B發生碰撞時兩者的速度立刻互換，A、B、C三者的質量都相等，重力加速度為g。設最大靜摩擦力大小等于滑動摩擦力。

求：（1）開始運動到C、A的速度達到相等時的時間t；

（2）平板車平板總長度L；

（3）若滑塊C最后沒有脫離平板車，求滑塊C最后與車相對靜止時處于平板上的位置。

參考答案：見解析（1）設A、B、C三者的質量都為m，從開始到C、A的速度達到相等這一過程所需的時間為t，對C由牛頓運動定律和運動學規律有：

………………..1分

………………..1分對A由牛頓運動定律和運動學規律有：

………………..1分，

………………..1分聯立以上各式解得：

………………..1分（2）對C，在上述時間t內的位移：

………………..1分

對B，由牛頓運動定律和運動學規律有：

………………..1分，…….1分C和B恰好發生碰撞，有：………..1分解得：

………………..1分

（3）對A，在上述時間t內的位移：

將t代入以上各式可得A、B、C三者的位移和末速度分別為：（向左），（向右），（向左）（向左），（向右）

所以：C相對A向左滑動的距離：

………..1分C和B發生碰撞時兩者的速度立即互換、則碰后C和B的速度各為：（向右），（向左）碰后B和A的速度相等。由分析可知，碰后B和A恰好不發生相對滑動，即保持相對靜止一起運動。設C最后停在車板上時，共同速度為vt，由A、B、C組成的系統動量守恒可知：

………………..1分解得：vt＝0這一過程中，設C相對于A向右滑行的距離為S2，由能量關系可知：

………………..1分解得：

………………..1分所以：滑塊C恰好回到原來的位置，即滑塊C最后停在車板右端。…..1分17.一探險隊員在探險時遇到一山溝，山溝的一側豎直，另一側的坡面呈拋物線形狀。此隊員從山溝的豎直一側，以速度v0沿水平方向跳向另一側坡面。如圖所示，以溝底的O點為原點建立坐標系Oxy。已知，山溝豎直一側的高度為2h，坡面的拋物線方程為y=，探險隊員的質量為m。人視為質點，忽略空氣阻力，重力加速度為g。(1)求此人落到坡面時的動能；(2)此人水平跳出的速度為多大時，他落在坡面時的動能最小？動能的最小值為多少？參考答案：（1）設探險隊員跳到坡面上時水平位移為x,豎直位移為H，由平拋運動規律有：

（2分）整個過程中，由動能定理可得：

（2分）

由幾何關系，

（1分）坡面的拋物線方程

（1分）解以上各式