山西省临汾市里砦中学2021年高三物理下学期期末试题含解析

山西省临汾市里砦中学2021年高三物理下学期期末试题含解析一、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.（单选）一质点沿直线运动时的速度—时间图象如图所示，以下说法中正确的是A．质点在前1S内和前3s内的位移方向相反B．质点在第2s末和第4s末的加速度方向相同C．质点在第3s末和第5s末的位置相同D．质点将一直沿同一方向做直线运动参考答案：C2.（单选）如图甲所示，静止在光滑水平面上的长木板B（长木板足够长）的左端放着小物块A．某时刻，A受到水平向右的外力F作用，F随时间t的变化规律如图乙所示，即F=kt，其中k为已知常数．若物体之间的滑动摩擦力f的大小等于最大静摩擦力，且A、B的质量相等，则下列图中可以定性地描述长木板B运动的V﹣t图象的是（）A．B．C．D．参考答案：考点：牛顿第二定律；匀变速直线运动的速度与时间的关系；匀变速直线运动的图像．分析：当F较小时，AB整体具有共同的加速度，二者相对静止，当F较大时，二者加速度不同，将会发生相对运动，此后A做变加速直线，B匀加速直线运动，为了求出两物体开始分离的时刻，必须知道分离时F的大小，此时采用整体法和隔离法分别列牛顿第二定律的方程即可解答：解：选AB整体为研究对象，AB整体具有共同的最大加速度，有牛顿第二定律得：a1=对B应用牛顿第二定律：a1=对A应用牛顿第二定律：a1=经历时间：t=由以上解得：t=此后，B将受恒力作用，做匀加速直线运动，图线为倾斜的直线故选：B点评：当两者相对运动后，B将受恒力作用，做匀加速运动，可排除C、D选项，A、B选项的差别在于恰好相对运动的时刻，就需分别采用隔离法和整体法分别列方程了，也可以采用反证法，看看当F=f时是否相对滑动？所以，要注意总结解题方法3.如图所示，质量为m（可视为质点）的小球P，用两根轻绳OP和O'P在P点拴结实后再分别系与竖直墙上且相距0.4m的O、O'两点上，绳OP长0.5m，绳O'P刚拉直时，OP绳拉力为T1，绳OP刚松弛时，O'P绳拉力为T2，θ=37°，则为（sin37°=0.6，cos37°=0.8）（）A．3：4 B．4：3 C．3：5 D．4：5参考答案：C【考点】共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力．【分析】绳O'P刚拉直时，此时O′P绳子拉力为零，绳O'P刚松弛时，此时OP绳子拉力为零，根据小球的受力情况画出受力示意图，根据共点力的平衡条件求解．【解答】解：绳O'P刚拉直时，OP绳拉力为T1，此时O′P绳子拉力为零，小球受力如图所示，根据几何关系可得sinα=，所以α=53°，所以α+θ=90°；根据共点力的平衡条件可得：T1=mgsinα；绳O'P刚松弛时，O′P绳拉力为T2，此时OP绳子拉力为零，小球受力如图所示，根据共点力的平衡条件可得：T2=mgtanα，由此可得：=，所以C正确、ABD错误；故选：C．4.（单选）一遥控玩具小车在平直路上运动的位移—时间图象如图所示，则（） A．前15s内汽车的位移为300m B．20s末汽车的速度为－1m/s C．前10s内汽车的加速度为3m/s2 D．前25s内汽车做单方向直线运动参考答案：B5.一物体获得一定初速度后，沿一粗糙斜面上滑。在上滑过程中，物体和斜面组成的系统A．机械能守恒

B．内能增加C．机械能和内能增加

D．机械能减少参考答案：BD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（3分）某测量员是这样利用回声测距离的：他站在两平行峭壁间某一位置鸣枪，经过1.00s第一次听到回声，又经过0.50s再次听到回声，已知声速为340m/s，则两峭壁间距离为_________。参考答案：

答案：425m7.在光滑的水平面上有A、B两辆质量均为2m的小车，保持静止状态，A车上站着一个质量为m的人，当人从A车跳到B车上，并与B车保持相对静止，则A车与B车速度大小之比等于______，A车与B车动量大小之比等于______。参考答案：3∶2，3∶28.如图所示,A、B两物体相距S=5m时，A正以vA=4m/s的速度向右作匀速直线运动，而物体B此时速度vB=10m/s，随即向右作匀减速直线运动，加速度大小a=2m/s2，由图示位置开始计时，则A追上B需要的时间是________s，在追上之前，两者之间的最大距离是________m。参考答案：答案：5

149.如图所示，实线是一列简谐横波在t时刻的波形图，虚线是在t时刻后时刻的波形图．已知，若波速为15m/s，则质点M在t时刻的振动方向为

▲

；则在时间内，质点M通过的路程为

▲

m．参考答案：向下

（2分）

0.3m10.如图所示，一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，已知在此过程中，气体内能增加100J，则该过程中气体

(选填“吸收”或“放出”)热量

J．参考答案：吸收

300

11.（2分）如图所示，将甲、乙、丙球(都可视为质点)分别从A、B、C三点由静止同时释放，最后都到达竖直面内圆弧的最低点D，其中甲球从圆心A出发做自由落体运动，乙球沿弦轨道从一端B到达另一端D，丙球沿圆弧轨道从C点(且C点靠近D点)运动到D点，如果忽略一切摩擦阻力，设甲球从圆心A做自由落体运动D的时间为t甲，乙球沿弦轨道从一端B到达另一端D的时间为t乙，丙球沿圆弧轨道从C点运动到D点时间为t丙，则t甲、t乙、t丙三者大小的关系是

。

参考答案：t甲＜t丙＜t乙12.（4分）沿平直公路作匀变速直线运动的汽车，通过连续、、三根电线杆之间间隔所用的时间分别是和，已知相邻两电线杆间距为，则汽车的加速度为

。参考答案：

答案：13.某探究学习小组的同学欲验证“动能定理”，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙．当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时，释放小桶，滑块处于静止状态．若你是小组中的一位成员，要完成该项实验，则：（1）你认为还需要的实验器材有

．（2）实验时为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等，沙和沙桶的总质量应满足的实验条件是

，实验时为保证细线拉力为木块的合外力首先要做的步骤是

．（3）在（2）的基础上，某同学用天平称量滑块的质量M．往沙桶中装入适量的细沙，用天平称出此时沙和沙桶的总质量m．让沙桶带动滑块加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2（v1<v2）．则本实验最终要验证的数学表达式为

（用题中的字母表示实验中测量得到的物理量）．参考答案：（1）天平，刻度尺（2分）（2）沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量（2分），平衡摩擦力（2分）（3）三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.一同学要研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系。实验装置如下图甲所示，在离地面高为h的光滑水平桌面上，沿着与桌子右边缘垂直的方向放置一轻质弹簧，其左端固定，右端与质量为m的小刚球接触。将小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放，使小球沿水平方向射出桌面，小球在空中飞行落到位于水平地面的记录纸上留下痕迹。（1）若测得某次压缩弹簧释放后小球落点P痕迹到O点的距离为s，则释放小球前弹簧的弹性势能表达式为

；（2）该同学改变弹簧的压缩量进行多次测量得到下表一组数据：弹簧压缩量x/cm1.001.502.002.503.003.50小球飞行水平距离s/m2.013.004.01[4.966.016.97结合（1）问与表中数据，弹簧弹性势能与弹簧压缩量x之间的关系式应为

；（3）完成实验后，该同学对上述装置进行了如下图乙所示的改变：（I）在木板表面先后钉上白纸和复写纸，并将木板竖直立于靠近桌子右边缘处，使小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放，撞到木板并在白纸上留下痕迹O；（II）将木板向右平移适当的距离固定，再使小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放，撞到木板上得到痕迹P；（III）用刻度尺测量纸上O点到P点的竖直距离为y。若已知木板与桌子右边缘的水平距离为L，则（II）步骤中弹簧的压缩量应该为

；（4）若该同学在完成图乙实验的过程中，弹簧与桌子右边缘不垂直，用（3）问的方法计算得出的弹簧压缩量比实际

（选填“偏大”、“偏小”或“没有影响”）。参考答案：（1）（2分）

（2）（2分）

（3）（2分）

（4）（1分）偏小15.某个实验小组认为用一只已知内阻的电流表和电阻箱，采用如图甲所示的电路测电源电动势与内阻，比常规的伏安法更准确．若电流表内阻阻值为RA，则测量的方法与步骤是：A．将电阻箱阻值R调到最大，闭合S后观察电流表示数，然后再调节电阻箱，使电流表中的示数指到某两个恰当的值，记下此时电阻箱的阻值R1、R2及对应的电流I1、I2；B．根据以上的数据及闭合电路欧姆定律，建立方程组，即可求出电源的电动势E与内阻r．该方程组的表达式是：____________________、______________________．该实验小组现在手头只有一个电流表，只知其内阻很小，却不知具体阻值．为了测出该电流表的内阻，她们找来了如图乙所示两节干电池等实验器材．请你用笔画线将图中的实物连接成能测出电流表内阻的电路．注意滑动变阻器串联接入电路起限流作用，开关闭合前其阻值应_________．参考答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，再由状态B变化到状态C.已知状态A的温度为300K.①求气体在状态B的温度；②由状态B变化到状态C的过程中，气体是吸热还是放热？简要说明理由．参考答案：17.

（12分）2000年1月26日我国发射了一颗同步卫星,其定点位置与东经98°的经线在同一平面内，若把甘肃嘉峪关处的经度和纬度近似取为东经98°和北纬α=40°，已知地球半径R、地球自转周期T、地球表面重力加速度g（视为常量）和光速c，试求该同步卫星发出的微波信号到嘉峪关处的接收站所需的时间（要求用题给的已知量的符号表示）。参考答案：解析：设m为卫星质量，M为地球质量，r为卫星到地球中心的距离，ω为卫星绕地心转动的角速度，由万有引力定律和牛顿定律有式中G为万有引力恒量，因同步卫星绕地心转动的角速度ω与地球自转的角速度相等，有

设嘉峪关到同步卫星的距离为L，如图所示，由余弦定理

18.