山西省長治市長子縣南漳鎮第二中學2021年高三物理下學期期末試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.（單選）一質量為1kg的物塊在水平地面上向右滑行，物塊與地面間的動摩擦因數為μ＝0.2，從t＝0時刻開始受到一水平向左的恒定外力F＝1N的作用，則反映物塊所受摩擦力隨時間變化的圖象是(取向右為正方向)()參考答案：A解：從t=0開始物體以一定初速度υ0向右滑行時，物體受到水平向左的滑動摩擦力，由公式f=μN得

摩擦力為f1=-μN=-μmg=-2N．

物體的最大靜摩擦力Fm=μmg=2N，由于F＜Fm，所以當物體的速度減小到零時，物體將停止運動，受到水平向右的靜摩擦力，由平衡條件得

物體受到的靜摩擦力為f2=F=1N．

故選：A．2.一質量m=2kg的滑塊，以v=4m/s的速度在光滑水平面上向左滑行，從某時刻起，在滑塊上作用一向右的水平力，經過一段時間，滑塊的速度方向變為向右，大小為4m/s，在這段時間里水平力做的功為A．0

B．8J

C．16J

D．32J參考答案：答案：A3.某理想變壓器的原線圈接一交流電，副線圈接如圖1所示電路，電鍵S原來閉合，且R1＝R2.現將S斷開，那么交流電壓表的示數U、交流電流表的示數I、電阻R1上的功率P1及該變壓器原線圈的輸入功率P的變化情況分別是()．圖1A．U增大

B．I增大

C．P1減小

D．P增大參考答案：A4.（多選）如圖所示，光滑固定的豎直桿上套有小物塊a，不可伸長的輕質細繩通過大小可忽略的定滑輪連接物塊a和小物塊b，虛線cd水平．現由靜止釋放兩物塊，物塊a從圖示位置上升，并恰好能到達c處．在此過程中，若不計摩擦和空氣阻力，下列說法正確的是(

)A．物塊a到達c點時加速度為零B．繩拉力對物塊a做的功等于物塊a重力勢能的增加量C．繩拉力對物塊b先做負功后做正功D．繩拉力對物塊b做的功在數值上等于物塊b機械能的減少量參考答案：BD5.在粗糙的水平面上，一物塊受到水平方向外力F的作用，t=0時刻速度為v0，其后速度-時間圖像如圖所示，則下列判斷中正確的是

（A）在0～t1內，物體在做曲線運動（B）在0～t1內，物體在做加速度變小的減速直線運動（C）在0～t1內，外力F大小一定不斷減小（D）在0～t1內，外力F大小可能不斷增大參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.當每個具有5．0eV的光子束射人金屬表面后，從金屬表面逸出的電子具有最大初動能是1．5eV。為了使這種金屬產生光電效應，入射光子的最低能量是_________eV。為了使從金屬表面逸出的電子具有的最大初動能加倍，入射光子的能量是_________eV。參考答案：3.5、3.57.在《探究加速度與動力的關系》實驗中，采用的實驗裝置如圖所示。在實驗中，細線一端與拉力傳感器相連（拉力傳感器固定在車上），另一端通過定滑輪與礦泉水瓶相連。實驗時逐漸往瓶里加水直到打出的紙帶相鄰點間的距離相等并記下此時拉力傳感器的讀數F0。繼續往瓶中加適量的水繼而釋放小車打出紙帶并記錄下小車運動時傳感器的讀數F。改變瓶中水的質量打出多條紙帶和得到多個F值（重力加速度為g）。（1）實驗中電火花計時器應與

伏

電源相連接；（2）①本實驗中記下F0的目的是

。②小車所受的合外力為

A．F

B．F—F0C．F+F0

D．F0③實驗作出的圖像是

參考答案：1）①220

（2分）；交流（2分）；（2）①得到小車運動時受到的阻力(2分)

②B

（2分）；③A（2分）；8.右圖是自行車傳動機的示意圖，其中Ⅰ是大齒輪，Ⅱ是小齒輪，Ⅲ是后輪。⑴假設腳踏板的轉速為r/s,則大齒輪的角速度是___rad/s；⑵要知道在這種情況下自行車前進的速度有多大，除需要測量大齒輪Ⅰ的半徑，小齒輪Ⅱ的半徑外，還需要測量的物理量是___；

⑶用上述量推導出自行車前進速度的表達式：__。參考答案：⑴

⑵后輪的半徑

⑶9.一個理想的單擺，已知其周期為T。由于某種原因，自由落體加速度變為原來的，振幅變為原來的，擺長變為原來的，擺球質量變為原來的，則它的周期變為原來的

。參考答案：10.一汽艇在相距2km的甲乙兩碼頭之間往返航行，逆水時用1.5h，順水時用1h，則往返一次的平均速度為________，平均速率為_________。參考答案：0，0.8km/h11.作勻加速直線運動的物體，先后經過A、B兩點時，其速度分別為υ和7υ，經歷時間為t，則經A、B中點時速度為_______,在后一半時間所通過的距離比前一半時間通過的距離多_______。參考答案：12.1宇宙中存在一些離其它恒星較遠的、由質量相等的三顆星組成的三星系統（假設三顆星的質量均為m，引力常量為G），通常可忽略其它星體對它們的引力作用。已觀測到穩定的三星系統存在兩種基本的構成形式：第一種形式是三顆星位于同一直線上，兩顆星圍繞中央星在同一半徑為R的圓軌道上運行，則兩顆運動星體的運動周期為

；第二種形式是三顆星位于等邊三角形的三個頂點上，并沿外接于等邊三角形的圓形軌道運行，周期與第一種形式相同，則三顆星之間的距離為

。參考答案：

；

13.某同學設計了如圖所示的裝置來探究加速度與力的關系．彈簧測力計固定在一合適的木板上，桌面的右邊緣固定一支表面光滑的鉛筆以代替定滑輪，細繩的兩端分別與彈簧測力計的掛鉤和礦泉水瓶連接．在桌面上畫出兩條平行線MN、PQ，并測出間距d.開始時將木板置于MN處，現緩慢向瓶中加水，直到木板剛剛開始運動為止，記下彈簧測力計的示數F0，以此表示滑動摩擦力的大小．再將木板放回原處并按住，繼續向瓶中加水后，記下彈簧測力計的示數F1，然后釋放木板，并用秒表記下木板運動到PQ處的時間t.

(1)木板的加速度可以用d、t表示為a＝____________；為了減小測量加速度的偶然誤差可以采用的方法是(一種即可)__________．(2)改變瓶中水的質量重復實驗，確定加速度a與彈簧測力計示數F1的關系．下列圖象能表示該同學實驗結果的是____________．

(3)用加水的方法改變拉力的大小與掛鉤碼的方法相比，它的優點是________．A．可以改變滑動摩擦力的大小B．可以更方便地獲取多組實驗數據C．可以比較精確地測出摩擦力的大小D．可以獲得更大的加速度以提高實驗精度參考答案：(1)由于木板做初速度為零的勻加速直線運動，由d＝at2，得加速度a＝，減小偶然誤差的常用方法是多次測量，求平均值．(2)由牛頓第二定律可得F1－F0＝ma，解得a＝.此實驗要求水的質量必須遠小于木板的質量．當礦泉水瓶中水的質量逐漸增大到一定量后，圖象將向下彎曲，所以能夠表示該同學實驗結果的圖象是圖C(3)由于水的質量可以幾乎連續變化，所以可以比較精確地測出摩擦力的大小，可以方便地獲取多組實驗數據，所以選項B、C正確．三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（1）用游標為10分度（測量值可準確到0．1mm）的卡尺測量小球的直徑，測量的示數如圖1所示，讀出小球直徑d的值為

mm。（2）如圖2所示，將打點計時器固定在鐵架臺上，用重物帶動紙帶從靜止開始自由下落，利用此裝置可“驗證機械能守恒定律”。①已準備的器材有：打點計時器（帶導線）、紙帶、復寫紙、帶鐵夾的鐵架臺和帶夾子的重物，此外還必需的器材是

（只有一個選項符合要求。填選項前的符號）。

A．直流電源、天平及砝碼

B．直流電源、刻度尺

C．交流電源、天平及砝碼

D．交流電源、刻度尺②安裝好實驗裝置，正確進行實驗操作，從打出的紙帶中選出符合要求的紙帶，如圖3所示（其中一段紙帶圖中未畫出）。圖中O點為打出的起始點，且速度為零。選取在紙帶上連續打出的點A、B、C、D、E、F、G作為計數點。其中測出D、E、F點距起始點O的距離如圖所示。已知打點計時器打點周期為T=0．02s。由此可計算出物體下落到E點時的瞬時速度vE=______m/s（結果保留三位有效數字）。③若已知當地重力加速度為g，代入圖3中所測的數據進行計算，并將與

進行比較（用題中所給字母表示），即可在誤差范圍內驗證，從O點到E點的過程中機械能是否守恒。④某同學進行數據處理時不慎將紙帶前半部分損壞，找不到打出的起始點O了，如圖4所示。于是他利用剩余的紙帶進行如下的測量：以A點為起點，測量各點到A點的距離h，計算出物體下落到各點的速度v，并作出v2-h圖像。圖5中給出了a、b、c三條直線，他作出的圖像應該是直線_________；由圖像得出，A點到起始點O的距離為_________cm（結果保留三位有效數字）。⑤某同學在家里做“驗證機械能守恒定律”的實驗，他設計的實驗裝置如圖6所示，用細線的一端系住一個較重的小鐵鎖（可看成質點），另一端纏系在一支筆上，將筆放在水平桌面的邊上，用較重的書壓住。將鐵鎖拉至與桌面等高處（細線拉直），然后自由釋放。在筆的正下方某合適位置放一小刀，鐵鎖經過時，細線立即被割斷，鐵鎖繼續向前運動，落在水平地面上。測得水平桌面高度為h，筆到鐵鎖的距離為l，筆到鐵鎖落地的水平距離為s。若滿足s2=___________（用l、h表示），即可驗證鐵鎖從釋放至運動到筆的正下方的過程中機械能守恒。參考答案：（1）17．6

（2）①D

②3．04

③gh2

④a，10．0

⑤4l（h-l）試題解析：(1)游標卡尺讀數不估讀，主尺讀數為17mm，游標卡尺第6格與主尺刻度對齊，讀數為0．6mm，則游標卡尺的讀數為17．6mm；(2)①打點計時器是采用交變電流電源供電的，紙帶需要刻度尺來測量點之間的距離，而該實驗中不需要測量重物的質量，所以不需要天平；②紙帶上相鄰兩點間的時間間隔相等，而勻變速直線運動中時間中點的瞬時速度等于與其相鄰兩點間的平均速度，；③根據機械能守恒可知，重力勢能的減小量等于動能的增加量，從O點到E點由機械能守恒可知④由于選取A點作為起點，則起點處速度不為0，也就是h=0時v>0，所以圖象為直線a,圖線a的橫截距表示A點距真實起點O的距離，由圖象可知，A點到O點的距離為10．0cm;⑤物體做圓周運動過程由動能定理得；物體做平拋時，由平拋運動規律得。15.(填空)如圖(1)一a所示，用鐵架臺、彈簧和多個已知質量且質量相等的鉤碼，探究在彈性限度內彈簧彈力與彈簧伸長長度的關系實驗.(1)為完成實驗，還需要的實驗器材有_________

、_________.(2)實驗中需要側量的物理址有___________.(3)圖(1)-b是彈黃所受彈力F與彈簧伸長長度x的F-x圖線,由此可求出彈贊的勁度系數為________N/m,圖線不過原點的原因是_________________________________.參考答案：(1)刻度尺

（2）彈簧的原長、彈簧伸長后的長度

（3）200

彈簧有自重四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，傾角為37°的斜面固定在點水平地面上，質量m=1Kg的物體在平行于斜面向上的恒力F作用下，從A點由靜止開始運動，到達B時立即撤去拉力F，此后，物體到達C點時速度為零。通過速度傳感器測得這一過程中物體每隔0.2s的瞬時速度，下表給出了部分數據（sin37°=0.6,cos37°=0.8g=10m/s2)求（1）物體與斜面間的動摩擦因數μ（2）恒力F的大小，

（3）AC間的距離t/s0.00.20.40.6…1.82.02.2…v/ms-10.01.22.43.6…6.04.02.0…參考答案：17.小明用臺秤研究人在升降電梯中的超重與失重現象．他在地面上用臺秤稱得其體重為500N，再將臺秤移至電梯內稱其體重，電梯從t＝0時由靜止開始運動到t＝11s時停止，得到臺秤的示數F隨時間t變化的圖象如圖所示，g取10m/s2.求：(1)小明在0～2s內加速度a1的大小，并判斷在這段時間內他處于超重還是失重狀態；(2)在10～11s內，臺秤的示數F3；(3)小明運動的總位移x.參考答案：解：(1)由圖象可知，在0～2s內，臺秤對小明的支持力F1＝450N由牛頓第二定律有mg－F1＝ma1

(2分)解得a1＝1m/s2

(1分)加速度方向豎直向下，故小明處于失重狀態

(2分)(2)設在10～11s內小明的加速度為a3，時間為t3，0～2s的時間為t1，則a1t1＝a3t3

(1分)解得a3＝2m/s2

(1分)由牛頓第二定律有F3一mg＝ma3

(2分)解得F3＝600N

(1分)(3)0～2s內位移x1＝a1t＝2m

(1分)2～10s內位移x2＝a1t1t2＝16m

(1分)10～11s內位移x3＝a3t＝1m

(1分)小