福建省福州市第三中学2021年高三物理上学期期末试卷含解析

福建省福州市第三中学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.在冰壶比赛中，球员手持毛刷擦刷冰面，可以改变冰壶滑行时受到的阻力．如图（a）所示，蓝壶静止在圆形区域内，运动员用等质量的红壶撞击蓝壶，两壶发生正碰?若碰撞前后两壶的v－t图像如图（b）所示．关于冰壶的运动，下列说法正确的是A.两壶发生了弹性碰撞B.蓝壶运动了4s停下C.撞后两壶相距的最远距离为1．275mD.碰撞后蓝壶的加速度大小为0．3m/s2参考答案：CD【详解】A项：设碰后蓝壶的速度为v，碰前红壶的速度为v0=1.2m/s，碰后红壶的速度为，取碰撞前红壶的速度方向为正方向，由动量守恒可得：，解得：，碰撞前两壶的总动能为，碰撞后两壶的总动能为，所以两壶碰撞为非弹性碰撞，故A错误；B项：由碰前红壶的速度图象可知，红壶的加速度大小为：，所以蓝壶静止的时刻为：，所以蓝壶运动了3s停下来，故B错误；C项：速度图象与坐标轴围成的面积表示位移，则碰后两壶相距的最远距离为：，故C正确；D项：碰后蓝壶的加速度为：，故D正确。故选：CD。2.下面说法正确的是A．作匀速圆周运动物体的运动周期、角速度、线速度、向心加速度均不变B．钟表分针的角速度与时针的角速度之比为60C．第一宇宙速度是人造地球卫星绕地球飞行的最小速度

D．太阳系内各行星绕太阳做圆周运动的向心力，主要是由行星和太阳之间的万有引力提供参考答案：D3.（多选）如图所示，轻质弹簧的上端固定在电梯的天花板上，弹簧下端悬挂一个小铁球，在电梯运行时，乘客发现弹簧的伸长量比电梯静止时的伸长量大了，这一现象表明

()

A．乘客一定处在超重状态

B．电梯一定是在下降

C．电梯可能是在上升

D．电梯的加速度方向一定是向下参考答案：AC4.（多选）如图所示，虚线a、b、c、d、e代表电场中的五个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，实线为一带正电的粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，据此可知

A．五个等势面中，a的电势最高 B．带电粒子通过P点时的电势能较Q点大 C．带电粒子通过P点时的动能较Q点大 D．带电粒子通过P点时的加速度较Q点小参考答案：CD5.实验小组利用DIS系统（数字化信息实验系统），观察超重和失重现象．他们在学校电梯房内做实验，在电梯天花板上固定一个压力传感器，测量挂钩向下，并在钩上悬挂一个重为10N的钩码，在电梯运动过程中，计算机显示屏上出现如图所示图线，根据图线分析可知下列说法正确的是（）A．从时刻t1到t2，钩码处于失重状态，从时刻t3到t4，钩码处于超重状态B．t1到t2时间内，电梯一定在向下运动，t3到t4时间内，电梯可能正在向上运动C．t1到t4时间内，电梯可能先加速向下，接着匀速向下，再减速向下D．t1到t4时间内，电梯可能先加速向上，接着匀速向上，再减速向上参考答案：AC解：A、图横轴是时间，纵轴是力，所以图线显示了力传感器对钩码的拉力大小随时间的变化情况，t1到t2时间内，拉力减小，钩码处于失重状态；t3到t4时间内，拉力增加，钩码处于超重状态，故A正确；B、从时该t1到t2，物体受到的压力小于重力时，加速度向下，但可以向上做减速运动；从时刻t3到t4，物体受到的压力大于重力，加速度向上，可以向上运动，也可以向下运动．故B错误；C、如果电梯开始停在高楼层，那么应该是压力先等于重力、再小于重力、然后等于重力、大于重力、最后等于重力，先加速向下，接着匀速向下，再减速向下，最后停在低楼层，故C正确D、如果电梯开始停在低楼层，先加速向上，接着匀速向上，再减速向上，最后停在高楼层，那么应该从图象可以得到，压力先等于重力、再大于重力、然后等于重力、小于重力、最后等于重力，故D错误；故选：AC．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.电磁打点计时器是一种使用低压_____（填“交”或“直”）流电源的计时仪器。如图所示是打点计时器测定匀加速直线运动加速度时得到的一条纸带，测出AB=1.2cm，AC=3.6cm，AD=7.2cm，计数点A、B、C、D中，每相邻的两个计数点之间有四个小点未画出，则运动物体的加速度a=__________m/s2，打B点时运动物体的速度vB=__________m/s。计算题参考答案：7.一物块静置于水平面上，现用一与水平方向成37°角的拉力F使物体开始运动，如图（a）所示．其后一段时间内拉力F随时间变化和物体运动速度随时间变化的图象如图（b）所示，已知物块的质量为0.9kg，g=10m/s2．根据图象可求得，物体与地面间的动摩擦系数为，0～1s内拉力的大小为6.6N．（sin37°=0.6，cos37°=0.8）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．专题：牛顿运动定律综合专题．分析：由速度时间图象抓住1～t1时间内做匀速直线运动，根据共点力平衡求出动摩擦因数，从图象中求出物体运动的加速度，由牛顿第二定律可求得物体受到的拉力的大小．解答：解：物体在0～1s内做匀加速直线运动，在1～t1时间内做匀速直线运动，最好做匀减速直线运动．对于匀速直线运动阶段，有：Fcos37°=f，f=μ（mg﹣Fsin37°）解得：．在0～1s内，做匀加速直线运动，加速度a=4m/s2．F1cos37°﹣μ（mg﹣F1sin37°）=ma解得F1=6.6N．故答案为：，6.6点评：解决本题的关键理清物体的运动规律，结合牛顿第二定律进行求解．8.(1)如图甲所示为某校兴趣小组通过电流传感器和计算机来测电源电动势和内阻实验电路，其中R0为定值，电阻R为可调节的电阻箱，电流传感器与计算机（未画出）相连，该小组成员通过实验记录下电阻箱的阻值R和相应的电流值I，通过变换坐标，经计算机拟合得到如图乙所示图象，则该图象选取了___为纵坐标，由图乙中图线可得到该电源的电动势为____V；(2)现由三个规格相同的小灯泡，标出值为“2.5V、0.6A”，每个小灯泡的I-U特性曲线如图丙所示，将它们与图甲中电源按图丁所示的电路相连，闭合开关后，A灯恰好正常发光，则电源的内阻r=_____Ω，图甲中定值电阻R0=__Ω．参考答案：

(1).

(2).4.5

(3).2.5

(4).2（1）由电路图可知，本实验采用电流表与电阻箱串联的方式进行实验，由闭合电路欧姆定律可知：

变形可得：故纵坐标应选取；

由图可知，图象的斜率；

解得：E=4.5V；r+R=4.5

（2）A灯泡正常发光，故电压为2.5V，电流I=0.6A；两并联灯泡电流I'=0.3A，则电压U’=0.5V；故路端电压U=2.5+0.5=3V；电流为0.6A；

由闭合电路欧姆定律可知：U=E-Ir

代入数据解得；

则可知R0=2Ω

点睛：本题考查测量电动势和内电阻的实验以及灯泡伏安特性曲线的应用，要注意明确闭合电路欧姆定律的应用，同时注意灯泡内阻随沉默温度的变化而变化，故只能根据图象分析对应的电压和电流，不能利用欧姆定律求解灯泡电阻．9.（12分）一简谐横波在时刻t=0时的波形图象所示，传播方向自左向右，已知t2=0.6s末，A点出现第三次波峰。试求：

（1）该简谐波的周期；

（2）该简谐波传播到B点所需的时间；

（3）B点第一次出现波峰时，A点经过的路程。参考答案：（1）由题意知，A点经过2.5个周期后第三次出现波峰，2.5T=0.6，T=0.24s（4分）

（2）由图知m（1分）波速m/s（1分）波传播到B点的时间他t=s/v=1.8/5=0.36s（2分）

（3）方法一：B点第一次出现波峰所需时间就是第一个波峰传播到B点的时间，t=2.7/5=0.54s=2.25T，A点经过的路程s=4A×2.25=4×0.1×0.25=0.9m方法二：波传播到B点时B点起振方向向下，从开始振动到到第一次到达波峰需要时间T=0.18s则B点第一次到达波峰的时间t=0.36+0.18=0.54s=2.25T，A点经过的路程s=4A×2.25=4×0.1×2.25=0.9m10.做匀加速直线运动的小车，牵引一条纸带通过打点计时器，交流电源的频率为50Hz，由纸带上打出的某一点开始，每5个点剪下一段纸带，按图所示，使每一条纸带下端与x轴重合，左边与y轴平行，将纸带段粘贴在直角坐标系中，则小车运动的加速度是

m/s2（保留两位有效数字）。参考答案：______o.75______11.如图所示是用频闪照相的方法拍到的一个弹簧振子的振动情况，甲图是振子静止在平衡位置的照片，乙图是振子被拉伸到左侧距平衡位置20cm处，放手后向右运动周期的频闪照片，已知频闪的频率为10Hz，则振子的振动周期为T＝________s，而在t=T/12时刻振子的位置坐标________15cm。（选填“大于”、“小于”或“等于”）。参考答案：1.2

大于12.A.两颗人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，若运行线速度之比是v1∶v2＝1∶2，则它们运行的轨道半径之比为__________，所在位置的重力加速度之比为[jf21]

__________。参考答案：4∶1，1∶16

13.水平地面上有一质量为2千克的物体，在水平拉力F的作用下，由静止开始运动，5秒后水平拉力减为，物体的速度图线如图（g取10米/秒2），则F的大小是

牛，物体与地面间的滑动摩擦系数μ=

。

参考答案：9；0.25三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在做“研究匀变速直线运动”的实验时，某同学得到一条用打点计时器打下的纸带，并在其上取了A、B、C、D、E、F、G共7个计数点（每相邻两个计数点间还有4个计时器打下的点，本图中没有画出），打点计时器接的是220V、50Hz的交变电源，已知S1=1.00cm、S2=1.40cm、S3=1.80cm、S4=2.20cm、S5=2.60cm、S6=3.00cm．根据以上结果，计算出物体的加速度为a=

m/s2(结果保留两位有效数字)．参考答案：15.（8分）图一中螺旋测微器读数为__________mm。图二中游标卡尺（游标尺上有50个等分刻度）读数为_________cm。参考答案：

1.998；1.094四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，处于勻强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距L=1m，导轨平面与水平面成角，下端连接阻值为R=4Ω的电阻.匀强磁场方向垂直于导轨平面向下，磁感应强度B=1T.质量为m=0.4kg、电阻r=1Ω的金属棒放在两导轨上，棒与导轨垂直并保持良好接触，它们之间的动摩擦因数为0.25，金属棒以初速度V=20m/s沿导轨滑下，g取10m/s2，=0.8.求：(1)金属棒沿导轨下滑的最大加速度；(2)金属棒下滑时电阻R消耗的最小功率.参考答案：17.如图所示，质量M，半径R的光滑半圆槽第一次被固定在光滑水平地面上，质量为m的小球，以某一初速度冲向半圆槽刚好可以到达顶端C．然后放开半圆槽，其可以自由运动，m小球又以同样的初速冲向半圆槽，小球最高可以到达与圆心等高的B点，（g=10m/s2）试求：①半圆槽第一次被固定时，小球运动至C点后平抛运动的水平射程X=?②小球质量与半圆槽质量的比值m/M为多少？参考答案：18.如图所示，一水平光滑、距地面高为h、