广东省惠州市惠港中学2021年高三物理上学期期末试卷含解析

广东省惠州市惠港中学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.如图所示，A、B两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连，A放在固定的光滑斜面上，B、C两小球在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，C球放在水平地面上。现用手控制住A，并使细线刚刚拉直但无拉力作用，并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行。已知A的质量为4m，B、C的质量均为m，重力加速度为g，细线与滑轮之间的摩擦不计，开始时整个系统处于静止状态。释放A后，A沿斜面下滑至速度最大时C恰好离开地面。下列说法正确的是(

)

A．斜面倾角α=60°B．A获得最大速度为C．C刚离开地面时，B的加速度最大D．从释放A到C刚离开地面的过程中，A、B两小球组成的系统机械能守恒参考答案：B2.如图所示，有四块相同的坚固石块垒成弧形的石拱，其中第3、4块固定在地面上，每块石块的两个面间所夹的圆心角为30°。假定石块间的摩擦力可以忽略不计，则第1、2块石块间的作用力和第1、3块石块间的作用力的大小之比为A．

B．

C．

D．参考答案：D3.我国已开展空气中PM2.5浓度的监测工作。PM2.5是指空气中直径等于或小于2.5μm的悬浮颗粒物，其悬浮在空中做无规则运动,很难自然沉降到地面，吸入后对人体形成危害。矿物燃料燃烧的排放是形成PM2.5的主要原因。下列关于PM2.5的说法正确的是________(选填选项前的字母）。A. PM2.5的尺寸与空气中氧分子尺寸的数量级相当B. PM2.5在空气中的运动属于分子的热运动C. PM2.5的无规则运动是由空气中大量无规则运动的分子对其撞击的不平衡引起的D. 倡导低碳生活，减少煤和石油等燃料的使用，能有效减小PM2.5在空气中的浓度参考答案：4.如右图所示，两个垂直纸面的匀强磁场方向相反，磁感应强度的大小均为，磁场区域的宽度均为a，一正三角形导线框ACD（高为a），从图示位置沿图示方向匀速穿过两磁场区域，则下图中感应电流I（以逆时针方向为电流的正方向）与线框移动距离x的关系图象正确的是（

）参考答案：C5.质点做直线运动的位移x与时间t的关系为x=5t+t2（各物理量均采用国际单位制单位），则该质点

（

）

A．第1s内的位移是5m

B．前2s内的平均速度是6m/s

C．任意相邻1s内的位移差都是1m

D．任意1s内的速度增量都是2m/s参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.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7.在做研究匀变速直线运动的实验时，某同学得到一条纸带，如图所示，并且每5个计时点取一个计数点，已知每两个计数点间的距离为x，且x1=0.96cm，x2=2.88cm，x3=4.80cm，x4=6.72cm，x5=8.64cm，x6=10.56cm，打点计时器的电源频率为50Hz．此纸带的加速度大小a=

m/s2，打第4个计数点时纸带的速度大小v=

m/s．（结果保留三位有效数字）参考答案：1.92，0.768．【考点】探究小车速度随时间变化的规律．【分析】在匀变速直线运动中，时间中点的速度等于该过程中的平均速度，根据逐差法可以得出加速度．【解答】解：每5个计时点取一个计数点，所以相邻的计数点之间的时间间隔为0.1s用逐差法来计算加速度a=═1.92m/s2．某时刻的瞬时速度等于一段时间内的平均速度v4==0.768m/s故答案为：1.92，0.768．8.在物理实验中体现了很多的物理研究方法，如理想实验法、控制变量法、极限思维法、图像法、类比法、科学假说法、微小量放大法与等效替代法等。请把合适的方法或正确的答案填在相应的空格内。 ①在“利用打点计时器测速度”的实验中，运用

法，可以利用打点计时器打出的纸带测算出某点的瞬时速度；在“探究互成角度的两个力的合成”的实验中，分别用一个力F或两个互成角度的F1、F2，把一个一端固定的橡皮筋拉伸到同一位置，则F就是F1和F2的合力，实验原理采用的是

法。在“探究平抛运动的规律”的实验中，如图10所示，用小锤打击弹性金属片，金属片把A球沿水平方向抛出，同时B球松开，自由下落，A、B两球同时开始运动，观察到两球同时落地。运用

法，可以判定平抛运动在竖直方向上的分运动是自由落体运动。 ②图象法是物理实验中一种重要的研究方法。在研究加速度与外力（质量m一定）的关系、验证机械能守恒定律、探究弹力大小与弹簧伸长量之间的关系三个实验中，某同学正确作出了三个实验的相关图象，如图11中A、B、C所示。根据坐标轴代表的物理量判断，A实验的图象“斜率”表示

；B实验图象的“斜率”表示

；C实验图象的“斜率”表示

。参考答案：9.如图甲是利用激光测转速的原理示意图，图中圆盘可绕固定轴转动，盘边缘侧面上有一小段涂有很薄的反光材料．当盘转到某一位置时，接收器可以接收到反光涂层所反射的激光束，并将所收到的光信号转变成电信号，在示波器显示屏上显示出来(如图乙所示)．

⑴若图乙中示波器显示屏上横向的每大格(5小格)对应的时间为2.50×10－3s，则圆盘的转速为

r/s.(保留3位有效数字)⑵若测得圆盘直径为10.20cm，则可求得圆盘侧面反光涂层的长度为

cm.(保留3位有效数字)参考答案：

90.9r/s、1.46cm10.总质量为M的火箭被飞机释放时的速度为，方向水平．释放后火箭立即向后以相对于地面的速率u喷出质量为m的燃气，则火箭相对于地面的速度变为

▲

参考答案：

（3）

11.宇宙中存在一些离其它恒星较远的、由质量相等的三颗星组成的三星系统（假设三颗星的质量均为m，引力常量为G），通常可忽略其它星体对它们的引力作用。已观测到稳定的三星系统存在两种基本的构成形式：第一种形式是三颗星位于同一直线上，两颗星围绕中央星在同一半径为R的圆轨道上运行，则两颗运动星体的运动周期为

；第二种形式是三颗星位于等边三角形的三个顶点上，并沿外接于等边三角形的圆形轨道运行，周期与第一种形式相同，则三颗星之间的距离为

。参考答案：12.如右图甲所示，有一质量为m、带电量为的小球在竖直平面内做单摆，摆长为L，当地的重力加速度为，则周期

；若在悬点处放一带正电的小球（图乙），则周期将

。（填“变大”、“不变”、“变小”）参考答案：；不变13.(选修模块3-4)

描述简谐运动特征的公式是x＝。自由下落的篮球缓地面反弹后上升又落下,若不考虑空气阻力及在地面反弹时的能量损失，此运动(填“是”或“不是”)简谐运动。参考答案：答案：Asinωt；不是。解析：

简谐运动的特征公式为x=Asinωt，其中A是振幅；自由落体由反弹起来的过程中，回复力始终为重力，恒定不变，与偏离平衡位置的位移不是成正比的，不符合简谐运动的规律。三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（12分）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，并同时从车把手处自由释放一团很容易辨别的橡皮泥（其在运动过程中空气阻力不计）；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待车停下时，记录自行车停下的位置；⑤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.设当地的重力加速度为g，那么：（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，L15.要测绘一个标有“3VO.6W”小灯泡的伏安特性曲线，灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3V，并便于操作。已选用的器材有：

电池组（电动势4.5V，内阻约1Ω）；

电流表（量程为0-250mA，内阻约5Ω）；

电压表(量程为0-3V，内阻约3kΩ)；

电键一个、导线若干。

(l)实验中所用的滑动变阻器应选下列中的______（填字母代号）。

A．滑动变阻器(最大阻值20Ω，额定电流1A)

B．滑动变阻器(最大阻值1750Ω，额定电流0.3A)(2)实验的电路图应选用下列的图_______（填字母代号）。(3)实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图所示。现将两个这样的小灯泡并联后再与一个2Ω的定值电阻R串联，接在电动势为1.5V，内阻为1Ω的电源两端，如图所示。每个小灯泡消耗的功率是______W。参考答案：A

②(1分)B

③(3分)0.09W四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，水平面上某点固定一轻质弹簧，A点左侧的水平面光滑，右侧水平面粗糙，在A点右侧5m远处（B点）竖直放置一半圆形光滑轨道，轨道半径R＝0.4m，连接处平滑。现将一质量m＝0.1kg的小滑块放在弹簧的右端（不拴接），用力向左推滑块而压缩弹簧，使弹簧具有的弹性势能为2J，放手后，滑块被向右弹出，它与A点右侧水平面的动摩擦因数μ＝0.2，取g=10m/s2，求：（1）滑块运动到半圆形轨道最低点B处时对轨道的压力；（2）改变半圆形轨道的位置（左右平移），使得被弹出的滑块到达半圆形轨道最高点C处时对轨道的压力大小等于滑块的重力，问AB之间的距离应调整为多少？参考答案：17.（7分）如图，质量m＝2kg的物体静止在水平地面上，用F=20N的水平力拉物体，在开始的2s内物体发生了10m位移，此后撤去力F，求：（1）撤去力F时物体的速度；（2）撤去力F后物体运动的最大位移。参考答案：解析：（1）由运动学公式：

解得：v=10m/s

（3分）

（2）设撤去拉力F后，物体在摩擦力作用下继续滑行，加速度为大小为a′

由牛顿第二定律：F－f＝ma

f＝ma′

物体继续滑行位移

解得

s′＝10m

（4分）18.如图所示，真空室内有三个水平方向足够长的区域，区域I中存在按下图规律变化的匀强磁场B1（磁场垂直纸面向里时为正，），区域II中存在磁感应强度为B2的匀强磁场，区域III中存在竖直向下的匀强电场，电场强度大小为E，电场区域沿电场