山西省運城市聞喜中學(xué)附屬中學(xué)2021年高三物理上學(xué)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.如圖所示，在斜面上有四條光滑細桿，其中OA桿豎直放置，OB桿與OD桿等長，OC桿與斜面垂直放置，每根桿上都套著一個小滑環(huán)（圖中未畫出），四個環(huán)分別從O點由靜止釋放，沿OA、OB、OC、OD滑到斜面上所用的時間依次為t1、t2、t3、t4．下列關(guān)系不正確的是（）A．t1＞t2 B．t1=t3 C．t2=t4 D．t2＜t4參考答案：C【考點】牛頓第二定律；勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系．【分析】根據(jù)等時圓模型，可知從圓上最高點沿任意一條弦滑到底所用時間相同，故沿OA和OC滑到底的時間相同，OB不是一條完整的弦，時間最短，OD長度超過一條弦，時間最長．【解答】解：以O(shè)A為直徑畫園，根據(jù)等時圓模型，對小滑環(huán)，受重力和支持力，將重力沿桿的方向和垂直桿的方向正交分解，根據(jù)牛頓第二定律得小滑環(huán)做初速為零的勻加速直線運動的加速度為a=gcosθ（θ為桿與豎直方向的夾角）由圖中的直角三角形可知，小滑環(huán)的位移S=2Rcosθ所以t==，t與θ無關(guān)，可知從圓上最高點沿任意一條弦滑到底所用時間相同，故沿OA和OC滑到底的時間相同，即t1=t3，OB不是一條完整的弦，時間最短，即t1＞t2，OD長度超過一條弦，時間最長，即t2＜t4．故ABD正確，C不正確因選不正確的，故選：C2.如圖所示，一導(dǎo)線彎成半徑為a的半圓形閉合回路，虛線MN右側(cè)有磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，方向垂直于回路所在平面?；芈芬运俣葀向右勻速進入磁場，直徑CD始終與MN垂直。從D點到達邊界開始到C點進入磁場為止，下列結(jié)論正確的是：A、感應(yīng)電流方向不變 B、CD段直導(dǎo)線始終不受安培力C、感應(yīng)電動熱是大值 D、感應(yīng)電動勢平均值參考答案：AC3.關(guān)于電容器的電容C、電壓U和所帶電荷量Q之間的關(guān)系。以下說法正確的是A．C由U確定B．C由Q確定C．C一定時，Q與U成正比D．C一定時，Q與U成反比參考答案：答案：C解析：電容器的電容C由電容器本身決定，與電壓U和所帶電荷量Q無關(guān)，根據(jù)可知，選項C正確。4.

一束可見光射到置于空氣中的平行玻璃磚上，穿過玻璃磚后從下表面射出，變?yōu)閍、b兩束平行單色光，如圖所示。如果光束b是藍光，則光束a可能是（

）

A.紅光 B.黃光

C.綠光

D.紫光參考答案：答案：D

5.如圖，平行金屬板中帶電質(zhì)點P原處于靜止狀態(tài)，不考慮電流表和電壓表對電路的影響，當滑動變阻器R4的滑片向b端移動時，則（

）A.電壓表讀數(shù)減小B.電流表讀數(shù)減小C.質(zhì)點P將向上運動D.R3上消耗的功率逐漸增大參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.一物塊以一定的初速度沖上斜面，利用速度傳感器可以在計算機屏幕上得到其速度大小隨時間的變化關(guān)系圖象如圖所示，不計空氣阻力，重力加速度g取10m/s2.則：物塊下滑時的加速度大小為

；物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為

。.參考答案：2m/s2

，

7.（2分）如圖所示，勁度系數(shù)為k1的輕彈簧兩端分別與質(zhì)量為m1、m2的物塊1、2拴接，勁度系數(shù)為k2的輕質(zhì)彈簧上端與物體2拴接，下端壓在桌面上(不拴接)，整個系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，現(xiàn)用力將物體1緩慢豎直上提，直到下面那個彈簧的下端剛脫離桌面，在此過程中，物塊2的重力勢能增加了

，物塊1的重力勢能增加了

。

參考答案：

答案：

8.為了測量某材質(zhì)木塊與牛皮紙之間的動摩擦因數(shù)，一位同學(xué)設(shè)計了如下實驗：如圖所示，在斜面和水平面上貼上待測牛皮紙，保證木塊放在斜面頂端時能加速下滑，斜面與水平面間平滑連接。讓木塊從斜面頂端由靜止開始下滑時，該同學(xué)只用一把刻度尺就完成了測量任務(wù)（重力加速度g為已知）。（1）該同學(xué)需要測量的物理量是_____________。（用文字和字母符號來表示）（2）動摩擦因數(shù)的表達式=______________（用所測量物理量的符號表示）。參考答案：（1）釋放點與水平面的高度差h，木塊靜止點與釋放點間的水平距離s（2分）（2）h/s（3分）9.如圖所示，光滑斜面的傾角為q，有兩個相同的小球，分別用光滑擋板A、B擋住，擋板A沿豎直方向。擋板B垂直于斜面，則兩擋板受到小球壓力的大小之比為_______，斜面受到兩個小球壓力大小之比為__________。參考答案：1/cosq，1/cos2q10.（2分）分子間同時存在著引力和斥力，若分子間的距離等于r0時，引力和斥力大小相等．則當r＞r0時，引力

斥力；當r＜r0時，引力

斥力．（填“大于”、“小于”或“等于”）參考答案：

答案：大于；小于11.盧瑟福用a粒子轟擊氮核時發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子.完成其核反應(yīng)方程：N+He→

.參考答案：O+H12.在實驗室中用螺旋測量金屬絲的直徑時，如圖所示，由圖可知金屬絲的直徑是

mm．參考答案：5.615解：螺旋測微器的固定刻度為5.5mm，可動刻度為11.5×0.01mm=0.115mm，所以最終讀數(shù)為5.5mm+0.115mm=5.615mm．故答案為：5.61513.如圖，在斜面頂端先后水平拋出同一小球，第一次小球落到斜面中點，第二次小球落到斜面底端。則兩次小球運動時間之比t1∶t2=________；兩次小球落到斜面上時動能之比EK1∶EK2=________。參考答案：

答案：，三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.有一游標卡尺，主尺的最小分度是1mm，游標上有20個小的等分刻度。用它測量一小球的直徑，如圖1所示的讀數(shù)是

mm。

用螺旋測微器測量一根金屬絲的直徑，如圖2所示的讀數(shù)是

mm。

參考答案：13.55

0.680

15.如圖1所示為一次記錄小車運動情況的紙帶，圖中A、B、C、D、E、F、G為相鄰的計數(shù)點，相鄰計數(shù)點的時間間隔T＝0.1s.圖1(1)在如圖2所示的坐標系中作出小車的vt圖線．圖2(2)將圖線延長與縱軸相交，交點的速度大小是______cm/s，此速度的物理意義是________________________________________________________________________．(3)小車的加速度大小是________．參考答案：(2)由圖中可以讀出，圖線與縱軸交點的速度大小為11.6cm/s，此速度表示A點的瞬時速度．(3)利用斜率求加速度a＝≈0.5m/s2.

四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，一質(zhì)量為m＝1kg的小物塊輕輕放在水平勻速運動的傳送帶上的A點，隨傳送帶運動到B點，小物塊從C點沿圓弧切線進入豎直光滑的半圓軌道恰能做圓周運動．已知圓弧半徑R＝0.9m，軌道最低點為D，D點距水平面的高度h＝0.8m．小物塊離開D點后恰好垂直碰擊放在水平面上E點的固定傾斜擋板．已知物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)＝0.3，傳送帶以5m/s恒定速率順時針轉(zhuǎn)動（g取10m/s2），試求：（1）傳送帶AB兩端的距離；（2）小物塊經(jīng)過D點時對軌道的壓力的大??；（3）傾斜擋板與水平面間的夾角的正切值．參考答案：本題主要考察牛頓定律、物體作圓周運動的臨界點、動能定理及平拋運動等知識點。屬簡單題型。（1）對小物塊，在C點恰能做圓周運動，由牛頓第二定律得：

，

則．…………………（2分）由于，小物塊在傳送帶上一直加速，則由A到B有，…………，所以傳送帶AB兩端的距離=1.5m．………（2）對小物塊，由C到D有，……………在D點FN—mg＝，代入數(shù)據(jù)解得FN＝60N．……由牛頓第三定律知小物塊對軌道的壓力大小為（3）小物塊從D點拋出后做平拋運動，則，解得t＝0.4s．……………將小物塊在E點的速度進行分解得．………………17.如圖所示，一半徑r=0.2m的1/4光滑圓弧形槽底端B與水平傳帶相接，傳送帶的運行速度為v0=4m/s，長為L=1.25m,滑塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,DEF為固定于豎直平面內(nèi)的一段內(nèi)壁光滑的中空方形細管，EF段被彎成以O(shè)為圓心、半徑R=0.25m的一小段圓弧，管的D端彎成與水平傳帶C端平滑相接，O點位于地面，OF連線豎直．一質(zhì)量為M=0.2kg的物塊a從圓弧頂端A點無初速滑下，滑到傳送帶上后做勻加速運動，過后滑塊被傳送帶送入管DEF，管內(nèi)頂端F點放置一質(zhì)量為m=0.1kg的物塊b．已知a、b兩物塊均可視為質(zhì)點，a、b橫截面略小于管中空部分的橫截面，重力加速度g取10m/s2.求：（1）滑塊a到達底端B時的速度vB；

（2）滑塊a剛到達管頂F點時對管壁的壓力；

（3）滑塊a滑到F點時與b發(fā)生完全非彈性正碰，飛出后落地，求滑塊a的落地點到O點的距離x（不計空氣阻力）。參考答案：解析：(1)設(shè)滑塊到達B點的速度為vB，由機械能守恒定律，有

=2m/s(2)滑塊在傳送帶上做勻加速運動，受到傳送帶對它的滑動摩擦力，由牛頓第二定律Mg=Ma

滑塊對地位移為L，末速度為vC，設(shè)滑塊在傳送帶上一直加速由速度位移關(guān)系式

得vC=3m/s<4m/s，可知滑塊與傳送帶未達共速滑塊從C至F，由機械能守恒定律，有

得

在F處由牛頓第二定律

得FN=1.2N

由牛頓第三定律得管上壁受壓力為1.2N,壓力方向豎直向上（3）由題意知碰后物塊a、b共速，設(shè)速度為,碰撞過程由動量守恒得

得

離開F點后物塊a、b一起做平拋運動

…

18.如圖所示，在半徑為的圓形區(qū)域內(nèi)有水平向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度B，圓形區(qū)域右側(cè)有一豎直感光板，從圓弧頂點P以速率的帶正電粒子平行于紙面進入磁場，已知粒子的質(zhì)量為m，電量為q，粒子重力不計。⑴若粒子對準圓心射入，求它在磁場中運動的時間；⑵若粒子對準圓心射入，且速率為，求它打到感光板上時速度的垂直分量；⑶若粒子以速度從P點以任意角入射，試證明它離開磁場后均垂直打在感光板上。參考答案：（1）設(shè)帶電粒子進入磁場中做勻速圓周運動的軌道半徑為，由牛頓第二定律得帶電粒子在磁場中的運動軌跡為四