河北省唐山市李庄子中学2021年高三物理上学期期末试卷含解析

河北省唐山市李庄子中学2021年高三物理上学期期末试卷含解析一、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.下列四个选项的图中，木块均在固定的斜面上运动，其中图A、B、C中的斜面是光滑的，图D中的斜面是粗糙的，图A、B中的F为木块所受的外力，方向如图中箭头所示，图A、B、D中的木块向下运动，图C中的木块向上运动，在这四个图所示的运动过程中机械能守恒的是参考答案：答案：C2.如图所示，在水平力F的作用下，木块A、B保持静止．若木块A与B的接触面是水平的，且F≠0.则关于木块B的受力个数可能是(

)A．3个或4个B．3个或5个C．4个或5个

D．4个或6个参考答案：C3.用长度为l的细绳悬挂一个质量为m的小球，将小球移至和悬点等高的位置使绳自然伸直。放手后小球在竖直平面内做圆周运动，小球在最低点的势能取做零，则小球运动过程中第一次动能和势能相等时重力的瞬时功率为（

）

A．

B．

C．

D．参考答案：C4.从高度为125m的塔顶，先后落下a、b两球，自由释放这两个球的时间差为1s，则以下判断正确的是（g取10m/s2，不计空气阻力） （

） A．b球下落高度为20m时，a球的速度大小为20m/s B．a球接触地面瞬间，b球离地高度为45m C．在a球接触地面之前，两球的速度差恒定 D．在a球接触地面之前，两球离地的高度差恒定参考答案：BC5.在某高处A点，以大小为v0的速度同时竖直向上和向下抛出a、b两球，不计空气阻力，则下列说法中正确的是（）A．两球落地的时间差为B．两球落地的时间差为C．两球落地的时间差为D．两球落地的时间差与高度有关参考答案：

考点：竖直上抛运动．分析：球b竖直下抛，做匀加速直线运动；球a竖直上抛运动，将球a的运动分段考虑，分成竖直上抛到返回抛出点过程和之后的竖直向下的加速过程，其中竖直下抛过程与球b运动情况相同，故两球落地的时间差等于从抛出点到返回抛出点过程的时间；然后根据时间对称性和速度时间公式求时间差．解答：解：A、B、两球落地的时间差等于a球从抛出点到返回抛出点过程的时间；根据速度时间公式，上升时间为，竖直上抛运动具有对称性，上升时间等于下降时间，故下降时间为，故总时间为：t=t上+t下=，故AC错误，B正确；D、由于两球落地的时间差为：t=，与抛出点的高度无关，故D错误；故选：B．点评：本题关键是将竖直上抛运动分段考虑，即先从抛出点到抛出点的上抛运动，然后从抛出点向下的运动，从而得出两球落地的时间差表达式，最后进行分析讨论决定因数．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.飞镖是一种喜闻乐见的体育活动。飞镖靶上共标有10环，其中第10环的半径为1cm，第9环的半径为2cm……以此类推，靶的半径为10cm。记成绩的方法是：当飞镖击中第n环与第n+1环之间区域则记为n环。某人站在离靶5m的位置，将飞镖对准靶心以水平速度v投出，当v<________m/s（小数点后保留2位）时，飞镖将不能击中靶，即脱靶；当v=60m/s时，成绩应为______环。（不计空气阻力，g取10m/s2）参考答案：35.36，77.如图两个等量异号点电荷+Q和-Q被固定于水平面内两点M和N，MN间距为L，两电荷的竖直中垂线上有一固定光滑绝缘杆。此空间存在着水平的匀强磁场B。现将一个质量为m，电量为+q的带电小环套在杆上，从距中心O点的H处由静止释放，则当小环运动到O点时，小环的速度大小为_____________m/s。参考答案：

答案：

8.（6分）在图中，物体的质量m=0．5kg，所加压力F=40N，方向与竖直墙壁垂直。若物体处于静止状态，则物体所受的静摩擦力大小为_________N，方向________；若将F增大到60N，物体仍静止，则此时物体所受的静摩擦力大小为_______N。参考答案：

5

向上

5

9.如图所示，光滑水平桌面上有一小球被细线栓住，细线另一端固定在天花板上，小球受到一水平向右的拉力F作用，在拉力F逐渐增大的过程中，小球始终没有离开水平桌面，则在这一过程中，小球受到绳的拉力FT将

，桌面支持力FN将

参考答案：增大

减小根据平衡条件：，而且角减小，所以绳的拉力将增大，桌面支持力将减小10.小明同学设计了一个实验来探究自行车的初速度与其克服阻力作功的关系。实验的主要步骤是：①找一段平直的路面，并在路面上画一道起点线；②骑上自行车用较快速度驶过起点线，并从车把手处自由释放一团很容易辨别的橡皮泥；③车驶过起点线后就不再蹬自行车脚蹬，让车依靠惯性沿直线继续前进；④待车停下，记录自行车停下时的位置；⑥用卷尺量出起点线到橡皮泥落地点间的距离s、起点线到终点的距离L及车把手处离地高度h。若自行车在行驶中所受的阻力为f并保持恒定。（1）自行车经过起点线时的速度v=；（用己知的物理量和所测量得到的物理量表示）（2）自行车经过起点线后克服阻力做功W=；（用己知的物理量和所测量得到的物理量表示）（3）多次改变自行车经过起点时的初速度，重复上述实验步骤②~④，则每次只需测量上述物理量中的和，就能通过数据分析达到实验目的。参考答案：（1），（2）fL，（3）s

L解析：橡皮泥做平抛运动，由s=vt，h=gt2/2联立解得，v=；自行车经过起点线后克服阻力做功W=fL。多次改变自行车经过起点时的初速度，重复上述实验步骤②~④，则每次只需测量上述物理量中的s和L，就能通过数据分析达到实验目的。11.在电梯中，把一重物置于台秤上，台秤与力传感器相连，当电梯从静止开始先加速上升，然后又匀速运动一段时间，最后停止运动；传感器的屏幕上显示出其受的压力与时间的关系（N-t）图像，如图所示，则电梯在启动阶段经历了_______s加速上升过程；电梯的最大加速度是______m/s2。（g=10m/s）

参考答案：

答案：4，

6.7

12.南北朝傅翕曾写下这样一首诗：“空手把锄头，步行骑水牛．人在桥上走，桥流水不流．”其中“桥流水不流”一句应理解成其选择的参考系是（）A．水B．桥C．人D．地面参考答案：A解：“桥流水不流”可以理解为“桥动水不动”，意思就是说桥在运动，水在静止．A、以水的参照物，则水就是静止的，而桥和水的位置发生了变化，则桥是运动的，与题意相符，故A正确；B、以桥为参照物，则桥是静止的，而水与桥的位置发生了变化，则水是运动的，与题意不符，故B错误；C、以人为参照物，因为人在桥上走，人与桥的位置发生了变化，桥是运动的，而水与人的位置也发生了变化，所以水也是运动的，与题意不符，故C错误；D、以地面为参照物，地面与桥的位置没有发生变化，桥是静止的，水与地面的位置发生了变化，所以水也是运动的，故D也是错误的．故选A．13.一位小学生在玩游戏，他将一颗小鹅卵石子从离地面高处用手以的初速度竖直向上抛出，取，请你尽快地估算出：小石子从抛出到落至离地面的过程中的平均速度，其大小是

，方向

.参考答案：0.50

向下三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.用20分度的游标卡尺测量某物体的长度如图甲所示，可知其长度为________mm；用螺旋测微器测量某圆柱体的直径如图乙所示，可知其直径为________mm；参考答案：50.15

4.700游标卡尺读数：50mm＋0.05×3＝50.15mm；螺旋测微器读数：4.5mm＋0.01×20.0＝4.700mm15.利用如图甲所示的电路做“描绘小灯泡伏安特性曲线”实验。其中小灯泡的规格“12V、5W”；电压表的量程为0～15V，内阻RV为15kΩ；电流表的量程为0～0.6A，内阻RA大约为几欧。以电流为纵轴，电压为横轴建立坐标系，并在坐标系中依次描出实验得到的电压表和电流表的示数所对应的点，将描出的点用平滑的曲线连接起来，得到的小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示。①如果考虑电表内阻的影响，小灯泡的伏安特性曲线应该怎样？请在图中大致画出。②为了减小电表内阻的影响，请提出一种改进措施：

将电压表的右端接在a点

。参考答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.在竖直平面内有一圆形绝缘轨道，半径为R=0.4m，匀强磁场垂直于轨道平面向里，一质量为m=1×10－3kg、带电量为q=＋3×10－2C的小球，可在内壁滑动，如图甲所示．开始时，在最低点处给小球一个初速度v0，使小球在竖直平面内逆时针做圆周运动，图乙（a）是小球在竖直平面内做圆周运动的速率v随时间变化的情况，图乙（b）是小球所受轨道的弹力F随时间变化的情况，结合图像所给数据，（取g=10m/s2）求：参考答案：（1）从甲图可知，小球第二次最高点时，速度大小为4m/s，而由乙图可知，此时轨道与球间的弹力为零，故mg＋qvB=

代入数据得：B=0.25T

（2）从图乙可知，小球第一次过最低点时，轨道与球之间弹力为F=0.11N，根据牛顿第二定律得：

F－mg＋qv0B=

代入数据：v0=8m/s

17.如图甲所示，MN和PQ是两块光滑挡板，两板平行放置，板间距为d=0.15m，A、C是MN板上相距l=0.2m的两个小孔。质量为m=2×10-12kg，带电量为q=+5×10-8C的粒子（可以看成点电荷）从A点以速度v=3×103m/s的速度垂直于MN板射入，粒子与两板的碰撞为弹性碰撞（粒子碰撞前后沿板方向的速度不变，垂直于板的速度大小不变，方向变为反向），带电粒子的重力不计。则（1）若两板间有与板面平行的匀强电场，如图甲，且粒子只与PQ板碰撞一次就从C点飞出，求匀强电场的电场强度的大小；（2）若两板间有如图乙所示的匀强磁场，要使粒子能从C点飞出，求磁感应强度的可能取值。参考答案：18.如图所示，一质量m1=0.45kg的平顶小车静止在光滑的水平轨道上。车顶右端放一质量m2=0．4kg的小物体，小物体可视为质点。现有一质量m0=0.05kg的子弹以水平速度v0=100m/s射中小车左端，并留在车中，已知子弹与车相互作用时间极短，小物体与车间的动摩擦因数为μ=0.5，最终小物体以5m/s的速度离开小车。g取10m／s2。求：

（i）子弹相对小车静止时，小车的速度大小；

（ii）小车的长度参考答案：解析：（i）子弹进入小车的过程中，子弹与小车组成的系统动量守恒，有：

----------------------------------------------------------------------------2分可解得

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