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1、2021年山西省太原市钢铁集团有限公司第四中学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，一倾斜木板上放一物体，当板的倾角逐渐缓慢增大时，物体始终保持静止，则物体所受 A支持力变大 B摩擦力变大C合外力恒为零 D合外力变大参考答案：BC2. (多选题)如右图所示，在倾角的光滑固定斜面上，放有两个质量分别为1kg和2kg的可视为质点的小球A和B，两球之间用一根长L=0.2m的轻杆相连，小球B距水平面的高度h=0.1m，两球从静止开始下滑到光滑地面上，不计球与地面碰撞时的机械能损失，g取10m/s2，则下列说法中正确的是（
2、 ）A下滑的整个过程中A球和地球组成的系统机械能守恒B下滑的整个过程中两球和地球组成的系统机械能守恒C两球在光滑水平面上运动时的速度大小为2m/sD下滑的整个过程中B球和地球组成的系统机械能的增加量为参考答案：BD3. 下列关于超重、失重现象的讨论，正确的是 （） A体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时处于失重状态 B蹦床运动员在空中上升和下落过程中都处于失重状态 C举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间内处于超重状态 D游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于失重状态参考答案：B4. （多选）位于水平面上的物体在水平恒力F1作用下，做速度为v1的匀速运动；若作用力变为斜向上的恒力F2，物体做速度为v
3、2的匀速运动，且F1与F2功率相同。则可能有 （ ）A.F2=F1，v1 v2 B.F2=F1，v1F1，v1 v2 D.F2F1，v1 v2参考答案：BD5. （单选）如图所示，空间存在两个磁场，磁感应强度大小均为B，方向相反且垂直纸面，MN、PQ为其边界OO为其对称轴。一导线折成边长为L的正方形闭合线框abcd，线框在外力作用下由纸面内图示位置从静止开始向右做匀加速运动，若以逆时针方向为电流的正方向，则从线框开始运动到ab边刚进入到PQ右侧磁场的过程中，能反映线框中感应电流随时间变化规律的图像是参考答案：C二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. （5分）在某次光电效应实验中
4、，得到的遏止电压Uc与入射光的频率v的关系如图所示，若该直线的斜率和截距分别为k和b，电子电荷量的绝对值为e，则普朗克常量可表示为 ，所用材料的逸出功可表示为 。参考答案：ek eb试题分析：光电效应中，入射光子能量，克服逸出功后多余的能量转换为电子动能，反向遏制电压；整理得，斜率即，所以普朗克常量，截距为，即，所以逸出功考点：光电效应7. 一斜面AB长为5m，倾角为30，一质量为2kg的小物体（大小不计）从斜面顶端A点由静止释放，如图所示斜面与物体间的动摩擦因数为，则小物体下滑到斜面底端B时的速度 ms及所用时间 s（g取10 m/s2）参考答案：8. （6分）有一种测定导电液体深度的传感器
5、，它的主要部分是包着一层电介质的金属棒与导电液体形成的电容器（如图所示）。如果电容增大，则说明液体的深度h （填“增大”、“减小”或“不变”）；将金属棒和导电液体分别接电源两极后再断开，当液体深度h减小时，导电液与金属棒间的电压将 （填“增大”、“减小”或“不变”）。参考答案： 答案：增大（3分） 增大（3分）9. 一物体做匀加速直线运动，经过A、B、C三点，已知AB=BC，AB段平均速度的大小为20 m/s，BC段平均速度的大小为30 m/s，则可求得从A到C的平均速度的大小为 参考答案：24m/10. 图是某一半导体器件的U-I图， 将该器件与标有“9V，18W”的用电器串联后接入电动势为
6、12V的电源两端，用电器恰能正常工作，此时电源的输出功率是_W；若将该器件与一个阻值为1.33的电阻串联后接在此电源两端，则该器件消耗的电功率约为_W。 参考答案：答案：20、1511. 如图所示，一半径为R的光滑圆环，竖直放在水平向右的的匀强电场中，匀强电场的电场强度大小为E。环上a、c是竖直直径的两端，b、d是水平直径的两端，质量为m的带电小球套在圆环上，并可沿环无摩擦滑动，已知小球自a点由静止释放，沿abc运动到d点时速度恰好为零，由此可知小球所受重力 （选填“大于”、“小于”或“等于”）带电小球所受的静电力。小球在 （选填“a”、“b”、“c”或“d”）点时的电势能最小。参考答案：等于
7、 b题意：自a点由静止释放，沿abc运动到d点时速度恰好为零，说明小球带负电，并且bc弧形中点是速度最大的位置（等效最低点），画出受力分析图，则重力和电场力等大；电场力正功最多时，电势能最小，所有在b点电势能最小。12. 某同学用如图甲所示的装置做“探究加速度与物体受力的关系”实验（1）该同学在实验室找到了一个小正方体木块，用实验桌上的一把游标卡尺测出正方体木块的边长，如图乙所示，则正方体木块的边长为 （2）接着用这个小正方体木块把小车轨道的一端垫高，通过速度传感器发现小车刚好做匀速直线运动设小车的质量为，正方体木块的边长为，并用刻度尺量出图中AB的距离为，重力加速度为，则小车向下滑动时受到的
8、摩擦力为 （结果用字母表示，很小时）（3）然后用细线通过定滑轮挂上重物让小车匀加速下滑，不断改变重物的质量，测出对应的加速度，则下列图象中能正确反映小车加速度与所挂重物质量的关系的是 参考答案：（1）3.150 （2） （3）C13. 利用如图甲所示的装置可测量滑块在斜面上运动的动摩擦因数。在斜面上安装有两个光电门，且光电门A、B固定在斜面上，AB两点高度差为h，水平距离为s，当一带有宽度为d的很窄遮光片的滑块自斜面上滑下时，与两个光电门都相连的计时器可以显示出遮光片通过光电门时的遮光时间t。让滑块每次从斜面上的不同点有静止开始下滑，记下相应的、值。完成下列填空和作图：（1）滑块经过光电门A、
9、B时的瞬时速度_，_；（2）根据上面测量的物理量，得到滑块的动摩擦因数计算表达式为=_；（3）某实验小组同学实验测量得到h=0.3m，s=0.4m，d=0.5cm，根据多次测量、值，由计算机处理得到图线如图乙所示，可计算得到滑块与斜面动摩擦因数=_（保留两位有效数字）。参考答案：（1），(2分) ；(2分)（2）=；(3分)（3）=0.25（3分）三、 简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. 质点做匀减速直线运动，在第1内位移为，停止运动前的最后内位移为，求：（1）在整个减速运动过程中质点的位移大小.（2）整个减速过程共用时间.参考答案：（1）（2）试题分析：（1）设质点做匀减速
10、运动的加速度大小为a，初速度为由于质点停止运动前最后1s内位移为2m，则：所以质点在第1秒内有位移为6m，所以在整个减速运动过程中，质点的位移大小为：（2）对整个过程逆向考虑，所以考点：牛顿第二定律，匀变速直线运动的位移与时间的关系15. 螺线管通电后，小磁针静止时指向如图所示，请在图中标出通电螺线管的N、S极，并标出电源的正、负极。参考答案：N、S极1分电源+、-极四、计算题：本题共3小题，共计47分16. （5分）在图示的气缸中封闭着温度为100的空气, 一重物用绳索经滑轮与缸中活塞相连接(设活塞与气缸壁间无摩擦), 重物和活塞均处于平衡状态, 这时活塞离缸底的高度为10 cm,如果缸内空
11、气变为0。问：重物是上升还是下降？这时重物将从原处移动多少cm?参考答案：解析：分析可知缸内气体作等压变化。设活塞截面积为S cm2，气体初态体积V1=10S cm3， 温度T1=373 K，末态温度T2=273 K，体积设为V2=hScm3 (h为活塞到缸底的距离)据- 3分可得h=7.4 cm则重物上升高度h=107.4=2.6 cm- 2分17. 如图所示，真空中有以（r，0）点为圆心，以 r为半径的圆形匀强磁场区，磁感强度大小为 B，方向垂直于纸面向里，在 y = r 的虚线上方足够大的范围内，有水平向左的匀强电场，电场强度的大小为 E ，一质子从O点沿与 x 轴正方向成 30o 斜向
12、下射入磁场（如图中所示），经过一段时间后由M点（图中没有标出）穿过y轴.已知质子在磁场中做匀速圆周运动的半径为 r ，质子的电荷量为 e ，质量为 m ，重力不计.求：（1）质子运动的初速度大小;（2）M点的坐标;（3）质子由O点运动到M点所用时间.参考答案：（1） 质子在磁场做匀速圆周运动有 得v = （2）质子在磁场和电场中运动轨迹如图所示，质子在磁场中转过 120角后，从 P 点再匀速运动一段距离后垂直电场线进入电场，由几何关系得P 点距 y 轴的距离为 x2 = r + rsin30o = 15 r 质子在电场中做类平抛运动所以有 由得 M点的纵坐标 所以M点坐标为（3）质子在磁场中运
13、动时间 由几何关系得P点的纵坐标 所以质子匀速运动时间质子由O点运动到M点所用时间18. 中国海军歼15舰载机已经在“辽宁”舰上多次进行触舰复飞，并已经进行了舰载机着陆和甲板起飞这标志着我国已经基本拥有在航母上起降舰载机的能力消息人士还记录了歼15起飞的大概过程10时55分，飞机由机库运到飞行甲板上11时15分，清理跑道，拖车把飞机拉到跑道起点，刹车11时25分，甲板阻力板打开，舰载机发动机点火，保持转速70%11时28分许，舰载机刹车松开，加速至最大推力，飞机滑跃离开甲板，顺利升空现将飞机起飞模型简化为飞机先在水平甲板上做匀加速直线运动，再在倾角为=15的斜面甲板上以最大功率做加速运动，最后
14、从甲板飞出的速度为360km/h若飞机的质量为18t（1t=1000kg），甲板AB=180m，BC=50m，（飞机长度忽略当做质点，不计一切摩擦和空气阻力，取sin15=0.3，g=10m/s2）（1）如果要求到达甲板B点的速度至少为离开斜面甲板速度的70%，则飞机在水平甲板上运动时的牵引力至少为多大才能使飞机起飞？（2）如果到达B点时飞机刚好到达最大功率，则从飞机开始运动到飞离甲板共需多少时间？（结果均保留三位有效数字）参考答案：【考点】： 动能定理的应用；牛顿第二定律【专题】： 动能定理的应用专题【分析】： （1）对全过程运用动能定理，求出牵引力的大小（2）飞机从A运动到B的过程中做匀加速直线运动，位移等于平均速度与时间的乘积，求得在AB之间的时间；B到C的过程中飞机的功率恒定，使用动能定理即可求得在斜面是运动的时间总时间是两
