2021年山西省忻州市高级职业中学高三物理下学期期末试卷含解析

2021年山西省忻州市高级职业中学高三物理下学期期末试卷3.（多选）在灭火抢险的过程中，有时要借助消防车上的梯子进行救人或灭火作业，如图所示.已知

含解析消防车梯子的下端用摩擦很小的较链固定在车上，上端靠在摩擦很小的竖直玻璃幕墙上.消防车静止

不动，被救者沿梯子匀速向下运动的过程中，下列说法中正确的是（）

一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分.每小题只有一个选项符合题意

1.如图（a）所示，用一水平外力F拉着一个静止在倾角为。的光滑斜面上的物体，逐渐增大

F,物体做变加速运动，其加速度a随外力F变化的图像如图（b）所示，若重力加速度g取

10m/s2.根据图（b）中所提供的信息可以计算出（）

A.物体的质量

较链对梯子的作用力逐渐减小墙对梯子的弹力不变

B.斜面的倾角A.B.

C.地面对车的摩擦力逐渐增大D.地面对车的弹力不变

C.斜面的长度

参考答案:

D.加速度为6m/s2时物体的速度

考点：共点力平衡的条件及其应用；tJ的合成与分解的运用.

专题:共点力作用下物体平衡专题.

分析：先以整体为研究对象，分析受力情况，根据三力汇交原理，判断较链对梯子的作用力和墙对梯

子的弹力如何变化.将人、梯子、车看做一个整体，由平衡条件分析地而对车的摩擦力和弹力

如何变化.

解答：解：A、B人在梯子上匀速运动时，将人和梯子看做一个整体，墙壁对梯子的作用力N水平向

参考答案:左，重力G竖直向下，根据三力汇交原理，钱链对梯子的作用力F斜向上，如图所示，当人匀

速向下运动时，F与G的夹角减小，因为重力G不变，所以F、N减小.故A正确，B错误.

C、D将人、梯子、车看做一个整体，则地面对车的摩擦力等于墙壁对梯子的作用力N,地面

2.对于做匀速圆周运动的物体，下列说法中正确的是（）

对车的弹力等于车、梯子和人的重力，则地面对车的摩擦力逐渐减小，地面时车的弹力不

A.相等的时间内通过的路程相等

变.故C错误，D正确.

B.相等的时间内通过的弧长相等

故选AD

C.相等的时间内通过的位移相等

D.相等的时间内通过的角度相等

参考答案：

ADB

点评：本题涉及三个物体平衡问题，要灵活选择研究对象，合理运用三力汇交原理，分析三力平衡问

题.

C

二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分

4.单选）如图所示，轻绳的一端固定在。点，另一端系一质量为m的小

球，在最低点给小球一个初速度，小球恰好能够在竖直平面内完成圆周运动，选项中给出了轻绳对小6.某同学在做测定木板与木块间的动摩擦因数的实验时，设计了两种实验方案.

球拉力F跟小球转过的角度8（0F8H80。）的余弦cos。关系的四幅图象，其中A是•段直线，B是•

段余弦函数线，C、D是一段抛物线，这四幅F-cose图象正确的是（）

;I*

/I*

I㈤

方案A：木板固定，用弹簧测力计拉动木块.如图⑶所示.

方案B：弹簧固定，用手拉动木板，如图（b）所示.

除了实验必需的弹簧测力计、木板、木块、细线外，该同学还准备了质量为200g的硅码若干个.

（g=10m/s2）

（1）上述两种方案中，你认为更合理的是方案

⑵该同学在重2N的木块上加放了2个祛码，弹簧测力计稳定后的示数为1.5N,则木板与木块间的

参考答案:

动摩擦因数n=.

解：根据向心力公式，小球刚好过最高点，则最高点的速度v（）=\GE,

参考答案：

从最高点到与竖直方向夹角e位置，根据机械能守恒得：

（12（3分）个止25

■^inv2-%丫。之二mgL（1+cos）

2试题分析：（1）比较两种实蛉方案的媒作过程可以看出中物体在弹蓄测力计作用下很难

ea

又因为F-mgcosL控制它一直做匀速直线运动，弹磨秤的示数不稳定，而5中拉动的是木板，木板运动的速

解得：F=3mg+3mgcos0,可见F与cos0是一次函数关系，因此F-cos0图象是一条直线，故A正确.度不影响摩擦力的大小，稳定附：《开测力计与：对于地除止，此时读数更准确.所以，

故选：A更合理的方案是5.

5.如图所示，甲、乙两同学从河中0点出发，分别沿直线游到A点和B点后，立即沿原路线

⑵根据物体的平衡可得：FMM+2,法，代可得：A=0.25

返回到。点，OA、0B分别与水流方向平行和垂直，且OA=OB“若水流速度不变，两人在静水

中游速相等，则他们所用时间t甲、t乙的大小关系为（）7.如图3所示，A、B两轮半径之比为1：3,两轮边缘挤压在一起，在两轮转动中，接触点不存在打

滑的现象，

A.t甲Vt乙B.£甲=1;乙

则两轮边缘的线速度大小之比等于o

C.t甲〉,乙D.无法确定A轮的角速度与B轮的角速度大小之比等于。

不减力“0\--------'

—•

参考答案:参考答案:

1：1,（2分）3：1（2分）

答案：（1）负负（2）

v0__R、B_3

<2?―__==~•

不存在打滑的轮边缘线速度相等，大小之比等于1：1,根据一至，则RA1.

11.一打点计时器固定在斜面上某处，一小车拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下，如图

8.有一个电流表G,内阻Rg=10Q,满偏电流lg=3mA,要把它改装成量程53V的电压表，要与甲。图乙是打出的纸带的一段。

之串联（选填"串联"或"并联〃）一个9C的电阻？改装后电压表的内阻

（1）已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz,利用图所给出的数据可求出小车下滑的加

是100000速度a=o

参考答案：

（2）为了求出小车在下滑过程中所受的阻力，还需测量的物理量有o用测得

串联9901000的加速度a表示阻力的计算式为Ff=.

9.图为一小球做平抛运动的闪光照片的一部分.图中背景方格的边长均为2.5厘米，如果取重打点计时器

力加速度g=10米/秒2,那么：

（华牧：cm）

图甲

参考答案：

（1）4；

（2）斜面倾角、物体质量（共4分，各2分）；mgsinia

（1）照片的闪光频率为Hz..

12.用如图所示的实验装置验证牛顿第二定律.

（2）小球做平抛运动的初速度的大小为nVs

杆点计时器

参考答案：

（1）10（2）0.75

10.（5分）如图所示，qi、q2、q3分别表示在一条直线上的三个点电荷，已知qi与q2之

①完成平衡摩擦力的相关内容：

间的距离为‘I,q2与q3之间的距离为‘2,且每个电荷都处于平衡状态。

（i）取下砂桶，把木板不带滑轮的端垫高，接通打点计时器电源，（选填“静止

（1）如q2为正电荷，则qi为电荷，q3为电荷。释放”或“轻推”）小车，让小车拖着纸带运动.

（ii）如果打出的纸带如图所示，则应L选填“增大”或“减小”）木板的倾角，反复调节，

（2）q］、q2、q3三者电量大小之比是::。直到纸带上打出的点迹_______,平衡摩擦力才完成.

料沙^向

H-----/1-------------4-----T

qi央（13

参考答案:

②如图所示是某次实验中得到的一条纸带，其中A、B、C、D、E是计数点（每打5个点取一（2）当地的重力加速度数值为9.8m/s2,请列出测量值与当地重力加速度的值有差异的主要原

个计数点），其中Ll=3.07cm,L2=12.38cm,L3=27.87cm,L4=49.62cm。则打C点时小车的速度

为m/s,小车的加速度是—m/s2o（计算结果均保留三位有效数字）因。

参考答案：

?.4~~p~~p?

【知识点】测定匀变速直线运动的加速度.A7

【答案解析】（1）9,4（2）空气阻力、摩擦阻力（意思对即可）解析：1）根据x78?x23=5aT2

参考答案：件J3.92-2.。4个叫房=94*2

得，加速度2=5产5x0.022（2）当地的重力加速度数值为

①（i）轻推（ii）减小，间隔均匀（之间的距离大致相等）；②1.24,6.22；

9.8m/s2,请列出测量值与当地重力加速度的值有差异的主要原因空气阻力、摩擦阻力.

.如图所示为氢原子的能级图，〃为量子数。在氢原子核外电子由量子数为的轨道跃迁到量子数为

132【思路点拨】根据连续相等时间内的位移之差是一恒量求出重物下落的加速度.测量值与当地重力加

3的轨道的过程中，将（填"吸收〃或"放出"）光子。若该光子恰能使某金属产生光电效速度的值有差异的主要原因是存在阻力作用.对于纸带问题，需掌握纸带的处理方法，会通过纸带求

应，则一群处于量子数为的激发态的氢原子在向基态跃迁过程中，有种频率的光子能

4解瞬时速度和加速度，关键是匀变速直线运动两个重要推论的运用.

使该金属产生光电效应。

15.（6分）某同学到实验室做“测电源电动势和内阻”的实验时，发现实验台上有以下器材：

nE/eV待测电源（电动势约为4V,内阻约为2Q）

4...................................-0.85

3------------------------------1.51

一个阻值未知的电阻尼

2-------------------------------3.4

电压表（内阻很大，有5V、15V两个量程）两块

-------------------------------13.6

电流表（内阻约为5C,量程500mA）~~@——

参考答案：

p-CZJ-------

吸收（填"吸收"或"放出"）；5滑动变阻器A（0-20Q,3A）

_________/CA___________

三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分

滑动变阻器B(0〜200Q,0.2A)

—______

14.某同学用如图所示的装置测定重力加速度：

电键一个，导线若干。

（1）实验中在纸带上连续打出点1、2、3.........9,如图所示，由纸带所示数据可算出实验时重物下

落的加速度为m/s2。

该同学想在完成学生实验“测电源电动势和内阻”的同时测出定值电阻尼的阻值，设计

了如图所示的电路。实验时他用〃、/分别表示电表％、匕、A的读数。在将滑动变阻器

的滑片移动到不同位置时，记录了〃、〃、/的一系列值.其后他在两张坐标纸上各作了一个

图线来处理实验数据，并计算了电源电动势、内阻以及定值电阻尼的阻值。

根据题中所给信息解答下列问题:

①在电压表匕接入电路时应选择的量程是,滑动变阻器应选择—

②在坐标纸上作图线时，用来计算电源电动势和内阻的图线的横坐标轴、纵坐标轴分别12

又h=2§t③

应该用、表示；用来计算定值电阻尼的图线的横坐标轴、纵坐标轴分别

2—L

应该用、表示。（填“U1、&、r或由它们组成的算式）由①②③式解得目=t2

又在星球表面重力与万有引力相等有：

③若实验中的所有操作和数据处理无错误，实验中测得的定值电阻兄的值（选

填“大于”、“小于”或“等于"）其真实值。

mg=K

参考答案：gR22yLR2

所以可得星球质量M=G=Gt，

①5V；A；②/；Ui-Ui,h③大于

2」LR2

四、计算题：本题共3小题，共计47分答：该星球的质量M为Gt2.

点评：解决本题的关键掌握平抛运动的规律，并能灵活运用.对于多种情形，要抓住相等量或不变

量.

16.宇航员在一星球表面上的某高处，沿水平方向抛出一小球.经过时间t,

17.如图所示，质量M=1kg的木块套在竖直杆上，并用轻绳与质量m=2kg的小球相连。今

小球落到星球表面，测得抛出点与落地点之间的距离为2L.若抛出时初速度增大到原来的2倍，则抛用跟水平方向成仪=30。角的力F=20N拉着球，带动木块一起竖直向下匀速运动，运动中

出点与落地点之间的距离为、/元.已知两落地点在同一水平面上，该星球的半径为R,万有引力常数M、m的相对位置保持不变,g=10m/s2,求：

为G.求该星球的质量M.（1）运动过程中轻绳与竖直方向的夹角仪

参考答案：

（2）木块M与杆间的动摩擦因数〃。

参考答案：

⑴对m受力分析：m三力平衡；

因：F=wg=20Nr且F与G夹角120°则:

T=20N,方向为F与G的角平分线

故：0=60°

⑵对M受力分析：M四力平衡:

一正交分解法：

&=Mg+TcosH-f=。

电场力F电=Eq=2Sx10-6N

洛伦兹力/