山西省太原市2021届高三上学期期末考试 物理试题.doc

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1、 第一学期高三年级期末考试物理试卷说明：本试卷分第I卷（选择题）和第卷（非选择题）两部分。考试时间120分钟，满分150分第I卷（选择题，共60分）一、单项选择题：本题包含8小题，每小题5分，共0分。请将正确选项填入第卷前的答题栏内。1. 甲、乙两车在平直公路上行驶，其v-t图象如图所示。t=0时，两车间距为s0；t0时刻，甲、乙两车相遇。下列说法正确的是（）A. 0t0内甲车在前B. 02t0内，甲车平均速度的大小是乙车的2倍C. 02t0内，甲车加速度的大小与乙车的相等D. 2t0时甲、乙两车相距为s0【答案】C2. 每年春节前后，人们都挂起红灯笼，来营造一种喜庆的氛围。如图是挂出的一只灯

2、笼，相同的轻绳a、b将灯笼悬挂于O点，绳a与水平方向的夹角为，绳b水平，灯笼保持静止。现保持a绳长不变、b绳水平，改变绳b的长度，则对于较重的灯笼（ ）A. a比b更容易断，b越短a越容易断B. a比b更容易断，b越长a越容易断C. b比a更容易断，b越长b越容易断D. b比a更容易断，b越短b越容易断【答案】A3. 如图，MN是点电荷Q产生电场中的一条电场线。一个带正电的粒子（不计重力）从a到b穿越这条电场线的轨迹如图中虚线所示，则（）A. Q可能带负电，且位于M左侧B. 从a到b过程中，带电粒子的速度逐渐减小C. 从a到b的过程中，带电粒子的加速度逐渐减小D. 带电粒子在a点具有的电势能大

3、于在b点具有的电势能【答案】D4. 已于2020年发射的“天问一号”，将于今年2月中旬到达火星，开始在距火星表面高度为h的圆轨道上绕火星探测；5月中旬，将着陆火星巡视探测已知火星的半径及火星表面的重力加速度与h的值，根据以上信息可以求出（）A. 火星的质量B. “天问一号”绕火星探测时的加速度C. 火星对绕火星探测的“天问一号”的引力D. 着陆火星后“天问一号”受到火星的引力【答案】B5. 物块在轻绳的拉动下沿倾角为30的固定斜面向上做加速度为1m/s2匀加速运动，轻绳与斜面平行。已知物块与斜面间的动摩擦因数为，取=10m/s2。若轻绳能承受的最大张力为1100N，则物块的最大质量为（）A.

4、100kgB. 110kgC. 100kgD. 110kg【答案】A6. 天花板下悬挂的轻质光滑小挂钩，可绕过悬挂点的竖直轴无摩擦地转动。一根光滑细绳穿过挂钩，两端分别连接小球P和Q。当两小球同时做匀速圆周运动，且在任意时刻两球均在同一水平面上，此时细绳与竖直方向的夹角分别为45和30，则（）A. 两球线速度的大小相等B. 两球向心加速度的大小相等C. 小球P、Q所受向心力的大小之比为：1D. 小球P、Q的质量之比为：2【答案】C7. 为测量干粉灭火器喷出磷酸盐的速度，有人做了这样的实验：如图，人坐在小车上，手持灭火器，按压阀门让灭火器水平向前喷射。测得在8.0s内，人匀加速移动的距离为16.

5、0m。已知人（连同设备）的总质量为60kg，灭火器单位时间内喷出磷酸盐的质量恒为0.20kg/s，小车同地面间的动摩擦因数为0.02。忽略该过程中人总质量的变化，可估算出磷酸盐喷出的速率最接近（）A. 60m/sB. 100m/sC. 120m/sD. 210m/s【答案】D8. 图a中，轻弹簧竖直固定在地面上，以弹簧正上方、与上端距离为x0的O为原点，建立竖直向下的坐标系。将质量为m的小球从O点释放小球落到弹簧上并压缩弹簧，测得小球所受弹力F的大小与x的关系如图b所示。不计空气阻力，在小球向下运动的过程中（）A. 到达3x0时机械能最小B. 最大速度的值为C. 受到弹力的最大值为2mgD.

6、弹簧的最大弹性势能为3mgx0【答案】B二、多项选择题：本题包含4小题，每小题5分，共20.在每小题给出的四个选项中，至少有两个选项正确，全部选对的得5分，选对但不全的得3分有选错的得0分。请将正确选项填入第卷前的答题栏内。9. 网络上有这样一段视频，一个6岁的小女孩，徒手、光脚，在8.0s的时间内，爬上了高4m的门厅立柱顶端。之后保持如图的姿势，从立柱顶端顺着立柱滑到底端。下列判断正确的是（）A. 加速向上时，小女孩受到的摩擦力一定大于其重力B. 加速向上时，立柱对小女孩的摩擦力做正功C. 在图示位置静止时，小女孩手与立柱间的弹力越大，摩擦力越大D. 小女孩加速滑下时，受到的摩擦力一定小于重

7、力【答案】AD10. 如图，位于正方形四个顶点的电极a、b、c、d与电源相连，在正方形区域内形成一个俘获和囚禁离子的电场。某时刻，四个电极带电量相等、电性如图所示，已知A、C是a、c连线上的两点，B、D是b、d连线上的两点，A、C、B、D到正方形中心O的距离相等。则对于此刻处在其中的氢离子（）A. 在A点和B点时的电势能相等B. 在A、B、C、D时受到的电场力均指向O点C. 在A点和D点受到电场力大小相等D. 在O点时受到的电场力为零【答案】CD11. 嫦娥五号返回器带着月壤初入大气层时，速度高达11km/s为利用大气层多次减速，采用了跳跃式返回技术太空“打水漂”。如图，虚线球面为大气层的边界

8、，返回器从a点无动力滑入大气层，然后经b点从c点“跳”出，到达最远的d点后以7.9km/s的速度从e点二次进入大气层。已知d离地面高h，地球质量为M、半径为R，引力常量为G，不考虑其他变化，则返回器（）A. 在b点的机械能小于在c点的机械能B. 在d点加速度的大小为C. 在d点速度的大小为D. 在c、e两点的动能相等【答案】BD12. 如图，半径为R的绝缘圆环固定在竖直面内，O为圆心，AE是环上的五个点，其中A、B、C位于等边三角形的三个顶点上，BOD水平、OE竖直。将两个相同的带正电小环P、Q（可视为点电荷）套在圆环上，其中P固定在A点，Q可沿环无摩擦滑动。现将Q从B点由静止释放，则小环Q（

9、）A. 能运动到D点B. 到达E点时速度的大小为C. 到达C点时速度的大小为D. 从B到C的过程中机械能先增大后减小【答案】CD第卷（非选择题，共90分）三、实验题：本题包含2小题，共22分。将正解答案填在题中横线上或按要求作答。13. 某同学利用图（a）的装置验证机械能守恒定律。细绳跨过固定的轻质滑轮，两端分别挂质量为m1=0.20kg、m2=0.10kg的槽码1和2。用手托住m1，让细绳伸直系统保持静止后释放m1，测得m2经过光电门的挡光时间为t。以m1和m2系统为研究对象，计算并比较从静止至m2到光电门的过程中，系统势能的减少量Ep与动能的增加量Ek，就可以验证m1和m2系统的机械能是否

10、守恒。回答下列问题：（取g=9.8m/s2，结果保留两位小数）(1)用游标卡尺测m2的厚（高），示数如图（b），则d=_cm；(2)若t=13.7ms，则m2通过光电门时的速度v=_m/s；(3)测得释放前m2与光电门的高度差为h=0.50m，则Ep=_J；Ek=_J；(4)本次实验的相对误差_。【答案】 (1). 2.44 (2). 1.78 (3). 0.49 (4). 0.48 (5). 2.04%14. 某小组在测量电源的电动势和内阻时，发现电源的内阻较小，为了安全方便读数和作图，于是找到一定值电阻Rx，设计了图（a）的电路进行实验。(1)根据图（a），用笔画线代替导线，将图（b）的实

11、物连成完整的实验电路_；(2)测量Rx的值：将电阻箱R的阻值调到最大，闭合S；将S1接a、S2接d，调节R的值为R0，记下电压表的示数U1；保持R的值为R0不变，再将S1接b、S2接c，此时电压表示数为U2。可知Rx阻值的表达式为Rx=_；（用测得物理量的符号表示）(3)测电源的电动势E和内电阻r：将S1接b、S2接c保持不变，闭合S。调节R，读出值和对应电压表的示数U；根据测量数据算出的值，作出U的图线如（c）所示。则E=_，r=_；（用已知和测得物理量的符号表示）该小组测得E的值比其真实值_，r的值比其真实值_。（选填“偏大”或“偏小”）【答案】 (1). (2). (3). h (4).

12、 (5). 偏小 (6). 偏小四、计算题：本题包含5小题，共68分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。15. 已于12月26日开始运行的太原地铁2号线，是山西省的第一条城市轨道交通线路，也是贯通太原南北的轨道交通干线。其大南门站到体育馆站全长1400m，运行时间为90s。假设列车从大南门站由静止出发，先做加速度为2m/s2的匀加速直线运动，速度达到72km/h后开始做匀速直线运动，即将到达体育馆站时，列车开始刹车做匀减速运动直至停下。求： (1)列车减速过程中加速度的大小；(2)减速过程中阻力与重力的比值

13、。（取g=10m/s2）【答案】(1) m/s2；(2) 16. 春天周末，汾河公园的上空浮动着各形各色的风筝，其中最寂寞的当属“瓦片风筝”，可简化为如图的模型。平板状的方形风筝，在拉线和风力的共同作用下可静止在空中。某次，在稳定的风力作用下，质量为m的风筝静止在空中时，细线与风筝平面的夹角=，细线与水平方向的夹角=。已知风力大小恒定方向与风筝平面垂直，不计细线的重力，重力加速度为g。(1)求风筝受风力和细线拉力的大小。(2)为让风筝飞的更高一点，在风力及均不变的情况下，小孩以0.9mg的恒定拉力释放细线，求在t时间内风筝上升的高度。【答案】(1)F=mg、T=mg；(2)17. 如图，O点是

14、竖直光滑墙面上的一点，轻质细线的一端固定一小球，另一端固定在O点，开始时，小球静止于A点。N是墙面上的钉子，NOA=60。现给小球一水平向右的初速度v0，小球在竖直平面内绕O做圆周运动并恰好以最小速度通过最高点。之后，细线遇到N后被挡住，小球开始绕N运动，首次到达N的正下方时细线恰好被拉断。已知小球的质量为m，细线的长度为L，细线能承受的最大拉力为7mg。求： (1)小球初速度v0的大小；(2)ON的距离。【答案】(1)；(2)18. 如图，真空中相距为d的两块平行金属板M、N与恒压电源相连，电键S闭合后，M、N间产生匀强电场，一带电粒子，沿平行极板方向从与M板相距的P点射入电场，恰好打在N板

15、中央。不考虑重力的影响，为使该粒子能够飞出电场，问： (1)若保持S闭合，N板应向下移动多少？(2)若断开S，N板应向下移动多少？【答案】(1)；(2)19. 如图，质量M=1.0104kg的卡车，载有质量m=6.0103kg的货箱（可视为质点）货箱与车箱前壁的距离L=2.4m。已知货箱与车箱底板间的动摩擦因数，汽车与地面间动摩擦因数。当汽车以54km/h的速度在平直的公路上匀速行驶时，由于前方事故，司机紧急制动，车轮抱死向前滑行。已知货箱与车箱前壁的碰撞时间极短且碰后不再分开，不考虑碰撞对车辆的损害，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求汽车从开始刹车到停止滑行的距离。（取g=10m/s2）【答案】21.6m