黑龙江省鸡西市虎林市2021-2022学年高三上学期期末考试物理试题（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 黑龙江省鸡西市虎林市2021-2022学年高三上学期期末考试物理试题（word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 199.7KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-01-13 21:21:33 | ||
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文档简介
2021-2022学年上学期高三物理期末试卷
（满分100分，60分钟）
本试卷分选择题和非选择题两部分。
一、选择题(每小题4分，共60分。1-11小题为单项选择，每题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的；12-15小题为多项选择，选对但不全得2分，多选、错选均不得分。请将正确答案填写在答题卡上)
1．质点做匀变速直线运动的位置x与时间t的关系为x＝2t2＋3t＋4(式中各物理量均采用国际单位制单位)，该质点( )
A．运动的初速度为2m/s B．在第1s内的位移为6m
C．运动的加速度为1m/s2 D．在第2s内的平均速度为9m/s
2．如图所示，在水平力作用下，木块A、B沿着粗糙斜面下滑．若木块A与B的接触面是水平的，且F≠0.则关于木块B的受力个数可能是 ( )
A．3个 B． 4个 C． 5个 D． 6个
3．“飞车走壁”是一种传统的杂技艺术，演员骑车在倾角很大的桶面上做圆周运动而不掉下来．如图所示，已知桶壁的倾角为θ，车和人的总质量为m，做圆周运动的半径为r，若使演员骑车做圆周运动时不受桶壁的摩擦力，下列说法正确的是( )
A．人和车的速度为 B．人和车的速度为
C．桶面对车的弹力为 D．桶面对车的弹力为mgcos
4．如图所示，在水平桌面上的A点有一个质量为m的物体以初速度v0被抛出，不计空气阻力，当它到达B点时，则( )
A．动能与v0的方向有关
B．动能大小为
C． 动能大小与参考平面的选取有关
D．改变v0的大小和方向，物体不可能再次经过B点
5． 如图，若两颗人造卫星和均绕地球做匀速圆周运动，、到地心的距离分别为、，周期分别为、，线速度大小分别为、，加速度大小分别为、，角速度大小分别为、.则( )
A． B． C． D．
6．骑车人以3m/s的速率向东骑行时，他感到风从正北方向吹来。当他骑车速度加倍时，感到风从东北方向吹来，则( )
A．风的速率为3m/s, 风向东南方向吹
B． 风的速率为6m/s,风向西北方向吹
C．人的骑行速度分别为2m/s和4m/s时，感觉风的速度相同
D．当他以3m/s的速率向南方骑骑行时，感觉风从东面吹来
7.一物体静置在平均密度为ρ的球形天体表面的赤道上，另一同样的物体放置在，该天体的北极，已知万有引力常量为G，若由于天体自转使赤道处物体对天体表面压力为北极处物体对天体表面压力的一半，则天体自转周期为( )
A． B． C． D．
8．如图，表面光滑的固定斜面顶端安装一定滑轮，小物块A、B用轻绳连接并跨过滑轮（不计滑轮的质量和摩擦）。初始时刻，A、B处于同一高度并恰好静止状态。剪断轻绳后A下落、B沿斜面下滑，则从剪断轻绳到物块着地，则( )
A．两物块的速度变化量相同 B．A物体的机械能守恒，B的机械能不守恒
C．A、B落地的时间之比为 D．重力做功的平均功率相同
9．（多选）一质量为m的人站在竖直电梯中，电梯正在上升，加速度大小为，为重力加速度。人对电梯底部的压力为( )
A. B. C. D.
10．（多选）光滑水平面上质量为m＝1kg的物体在水平拉力F的作用下从静止开始运动，如图甲所示，若力F随时间的变化情况如图乙所示，则下列说法正确的是( )
A．拉力在前2s内和后4s内的平均功率之比为2∶3
B．若把后4s内的拉力反向，则物体的前2s内和后4s内的做功之比为1:2
C．拉力在4s末和6s末做功的功率之比为2∶3
D．在前2s内或后4s内物体的动能变化率与时间成线性关系
11．（多选）如图，一小球从一半圆轨道左端A点正上方某处开始做平抛运动(小球可视为质点)，飞行过程中恰好与半圆轨道相切于B点。O为半圆轨道圆心，半圆轨道半径为R，OB与水平方向夹角为60°，重力加速度为g，则 ( )
A．小球抛出时的初速度为 B．小球抛出时的高度为
C．小球从A到B的时间为 D．小球在B点对轨道无压力
12．（多选）如图，A、B两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连，A放在固定的光滑斜面上，B、C两小球在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，C球放在水平地面上．现用手控制住A，并使细线刚刚拉直但无拉力作用，并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行．已知A的质量为5m，B的质量为m，C的质量为2m，重力加速度为g，细线与滑轮之间的摩擦不计．开始时整个系统处于静止状态．释放A后，A沿斜面下滑至速度最大时，C恰好离开地面．下列说法正确的是( )
A．斜面倾角α约为37°
B．A获得的最大速度为g
C．C刚离开地面后，弹簧的弹性势能减小
D．从释放A到C刚离开地面的过程中，A、B两小球组成的系统机械能守恒
二、实验题（每题10分，共20分，请将正确答案写在答题卡上。）
13、图(甲)所示是研究平抛物体运动的实验装置图，(乙)是实验后在白纸上作的图．
(甲)图上标出作图用的直角坐标系．并标出原点O及x、y轴．
（1）安装斜槽轨道时要注意斜槽的末端应该____ ___（填写“水平”或者“竖直”）．
（2）实验过程需要多次释放小球使它沿斜槽轨道滚下才能描出小球作平抛运动的轨迹，小球每次都从同一位置释放，这样能够保证小球每次沿着_________（填写“同一”或者“不同”）轨道下滑．
（3）计算小球作平抛运动的初速度的公式是v0=___ _____（用x、y、g表示），若已知小球平抛的初速度为1.6 m/s，根据(乙)图给出的数据，计算出当地的重力加速度为___ _____m/s2．
14、某物理小组的同学设计了一个粗制玩具小车通过凹形桥最低点时的速度的实验。所用器材有：玩具小车、压力式托盘秤、凹形桥模拟器（圆弧部分的半径为R=0.20m）。
完成下列填空：
①将凹形桥模拟器静置于托盘秤上，如图（a）所示，托盘秤的示数为0.90kg；
②将玩具小车静置于凹形桥模拟器最低点时，托盘秤的示数如图（b）所示;
（1）将小车从凹形桥模拟器某一位置释放，小车经过最低点后滑向另一侧，此过程中托盘秤的最大示数为m；多次从同一位置释放小车，记录各次的m值如下表所示：
序号 1 2 3 4 5
m（kg） 1.85 1.75 1.80 1.70 1.90
根据以上数据，可求出小车经过凹形桥最低点时对桥的压力，该同学采用了 N
的方式纪录，其中第一个空为平均值，第二个空为标准差，标准差保留一位有效数字；小车通过最低点时的速度平均值大小为 m/s。（重力加速度大小取9.80m/s2 ，计算结果保留2位有效数字）
（2）列举一项实验误差的来源。
三、计算题（共2小题，各16分，共32分。按题目要求作答，写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不得分）
15、如图，置于圆形水平转台边缘的小物块随转台加速转动（加速度很小），当转速达到某一数值时，物块恰好滑离转台开始做平抛运动。现测得转台半径R=1m,离水平地面的高度H=1.25m,物块平抛落地过程水平位移的大小s=1.57m。设物块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度g=10m/s2 ，，求：
（1）物块与转台间的动摩擦因数；（结果保留两位有效数字）
（2）物体落地时离抛出点的距离。（结果保留三位有效数字）
16、把地球简化为一个质量均匀的球体，现有一个质量为m的卫星绕地球做匀速圆周运动，证明如果选择无穷远处引力势能为0，该卫星的引力势能为，其中M为地球质量，r为卫星到地心的距离，G为万有引力常数。
虎林市中小学教师命题大赛物理学科答题卡
一．选择题
1 [A] [B] [C] [D] 6 [A] [B] [C] [D] 11 [A] [B] [C] [D]
2 [A] [B] [C] [D] 7 [A] [B] [C] [D] 12 [A] [B] [C] [D]
3 [A] [B] [C] [D] 8 [A] [B] [C] [D]
4 [A] [B] [C] [D] 9 [A] [B] [C] [D]
5 [A] [B] [C] [D] 10 [A] [B] [C] [D]
二、实验题
13、（1） （2）
（3）
14、（1）
（2）
（3）
三、计算题
15.
16.
参考答案和评分标准
1.D 2.C 3.A 4.B 5.B 6.A 7.C 8.D 9.BD 10.ABD 11.BC 12.AC
13、（1） 水平 （2分） （2） 同一 （2分）
（3） （3分） 9.8 （3分）
14、（1） 1.80 （2分） 0.07 （3分） 1.8 （3分）
（2） 读数误差或释放位置出现变动（合理就可给分） （2分）
15.解：（1）物体飞出平台后做初速度为v的平抛运动，设时间为t，则
①
②
解得t=0.5s v=3.14m/s
根据惯性定律，物体在圆盘上的最终速度为v
对物体在圆盘上刚要被甩出的瞬间进行受力分析
③
解得
（2）物体做平抛运动时圆盘仍在转动，因为圆盘的加速转动极为缓慢，所以在物体下落过程中圆盘可看作匀速转动，转过的角度为，角速度为
④
⑤
解得
落地点到抛出点的距离为L，则
⑥
得
（每公式2分，每一问得数2分。）
16.证明：因为物体在地球附近的重力来源于万有引力，所以重力势能和引力势能本质是一样的，可以通过考察地面附近物体的重力势能来推测物体在太空中的引力势能。当卫星静止在地面附近尚未发射时，假设卫星距地面高度为h，地球半径为R，显然h，可以认为地面的重力加速度g的大小不随着位置发生变化，选取地面为零势能面，则卫星的重力势能
根据万有引力定律，在忽略地球自转的情况下，
把②代入①得
随着参考平面选取不同，重力势能会相差一个常数，所以我们推测物体得重力势能或者说引力势能与以下因素有关：万有引力常量G、地球质量M、物体质量m、物体到地心的距离r有关。
现在考虑当卫星在天空中绕地球做半径为r得匀速圆周运动时，卫星所受万有引力充当向心力，即
得到卫星得动能
卫星在圆形轨道上只受到万有引力，因此卫星得机械能守恒，即
其中E为卫星在该轨道上的机械能，在该轨道上是一个定值，因此卫星在该轨道的引力势能
而作为卫星的机械能，应该是一个和轨道半径有关的常数，在不同的轨道应该是不一样的。因为发射卫星时如果卫星的发射位置和速度的大小方向都是确定值的话其轨道也是确定的，反之，想要在某一位置发射卫星使之沿着确定轨道运行，其速度大小方向也是唯一的。考虑在同一位置沿着同一方向以不同的速度发射同样的卫星，这样这些卫星的机械能彼此不同，它们的轨道也不同，因此同一卫星在不同轨道的机械能不同，每一个轨道对应一个唯一确定的机械能。因此，⑦式改写为
卫星的机械能是一个卫星到地心距离r有关的函数。考虑到单位制，的国际单位都是J，结合前面的推测与G、M、m、r有关，也应该如此，最简洁的形式为
是一个和r无关的常数。这样
现在我们来确定常数K。当卫星从距地面h （h高度降落到地面时，根据重力做功和重力势能的关系
即
代入式得
化简得
又 h，上式变成
即
所以
（用其他方法合理证明同样得分。）
11
（满分100分，60分钟）
本试卷分选择题和非选择题两部分。
一、选择题(每小题4分，共60分。1-11小题为单项选择，每题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的；12-15小题为多项选择，选对但不全得2分，多选、错选均不得分。请将正确答案填写在答题卡上)
1．质点做匀变速直线运动的位置x与时间t的关系为x＝2t2＋3t＋4(式中各物理量均采用国际单位制单位)，该质点( )
A．运动的初速度为2m/s B．在第1s内的位移为6m
C．运动的加速度为1m/s2 D．在第2s内的平均速度为9m/s
2．如图所示，在水平力作用下，木块A、B沿着粗糙斜面下滑．若木块A与B的接触面是水平的，且F≠0.则关于木块B的受力个数可能是 ( )
A．3个 B． 4个 C． 5个 D． 6个
3．“飞车走壁”是一种传统的杂技艺术，演员骑车在倾角很大的桶面上做圆周运动而不掉下来．如图所示，已知桶壁的倾角为θ，车和人的总质量为m，做圆周运动的半径为r，若使演员骑车做圆周运动时不受桶壁的摩擦力，下列说法正确的是( )
A．人和车的速度为 B．人和车的速度为
C．桶面对车的弹力为 D．桶面对车的弹力为mgcos
4．如图所示，在水平桌面上的A点有一个质量为m的物体以初速度v0被抛出，不计空气阻力，当它到达B点时，则( )
A．动能与v0的方向有关
B．动能大小为
C． 动能大小与参考平面的选取有关
D．改变v0的大小和方向，物体不可能再次经过B点
5． 如图，若两颗人造卫星和均绕地球做匀速圆周运动，、到地心的距离分别为、，周期分别为、，线速度大小分别为、，加速度大小分别为、，角速度大小分别为、.则( )
A． B． C． D．
6．骑车人以3m/s的速率向东骑行时，他感到风从正北方向吹来。当他骑车速度加倍时，感到风从东北方向吹来，则( )
A．风的速率为3m/s, 风向东南方向吹
B． 风的速率为6m/s,风向西北方向吹
C．人的骑行速度分别为2m/s和4m/s时，感觉风的速度相同
D．当他以3m/s的速率向南方骑骑行时，感觉风从东面吹来
7.一物体静置在平均密度为ρ的球形天体表面的赤道上，另一同样的物体放置在，该天体的北极，已知万有引力常量为G，若由于天体自转使赤道处物体对天体表面压力为北极处物体对天体表面压力的一半，则天体自转周期为( )
A． B． C． D．
8．如图，表面光滑的固定斜面顶端安装一定滑轮，小物块A、B用轻绳连接并跨过滑轮（不计滑轮的质量和摩擦）。初始时刻，A、B处于同一高度并恰好静止状态。剪断轻绳后A下落、B沿斜面下滑，则从剪断轻绳到物块着地，则( )
A．两物块的速度变化量相同 B．A物体的机械能守恒，B的机械能不守恒
C．A、B落地的时间之比为 D．重力做功的平均功率相同
9．（多选）一质量为m的人站在竖直电梯中，电梯正在上升，加速度大小为，为重力加速度。人对电梯底部的压力为( )
A. B. C. D.
10．（多选）光滑水平面上质量为m＝1kg的物体在水平拉力F的作用下从静止开始运动，如图甲所示，若力F随时间的变化情况如图乙所示，则下列说法正确的是( )
A．拉力在前2s内和后4s内的平均功率之比为2∶3
B．若把后4s内的拉力反向，则物体的前2s内和后4s内的做功之比为1:2
C．拉力在4s末和6s末做功的功率之比为2∶3
D．在前2s内或后4s内物体的动能变化率与时间成线性关系
11．（多选）如图，一小球从一半圆轨道左端A点正上方某处开始做平抛运动(小球可视为质点)，飞行过程中恰好与半圆轨道相切于B点。O为半圆轨道圆心，半圆轨道半径为R，OB与水平方向夹角为60°，重力加速度为g，则 ( )
A．小球抛出时的初速度为 B．小球抛出时的高度为
C．小球从A到B的时间为 D．小球在B点对轨道无压力
12．（多选）如图，A、B两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连，A放在固定的光滑斜面上，B、C两小球在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，C球放在水平地面上．现用手控制住A，并使细线刚刚拉直但无拉力作用，并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行．已知A的质量为5m，B的质量为m，C的质量为2m，重力加速度为g，细线与滑轮之间的摩擦不计．开始时整个系统处于静止状态．释放A后，A沿斜面下滑至速度最大时，C恰好离开地面．下列说法正确的是( )
A．斜面倾角α约为37°
B．A获得的最大速度为g
C．C刚离开地面后，弹簧的弹性势能减小
D．从释放A到C刚离开地面的过程中，A、B两小球组成的系统机械能守恒
二、实验题（每题10分，共20分，请将正确答案写在答题卡上。）
13、图(甲)所示是研究平抛物体运动的实验装置图，(乙)是实验后在白纸上作的图．
(甲)图上标出作图用的直角坐标系．并标出原点O及x、y轴．
（1）安装斜槽轨道时要注意斜槽的末端应该____ ___（填写“水平”或者“竖直”）．
（2）实验过程需要多次释放小球使它沿斜槽轨道滚下才能描出小球作平抛运动的轨迹，小球每次都从同一位置释放，这样能够保证小球每次沿着_________（填写“同一”或者“不同”）轨道下滑．
（3）计算小球作平抛运动的初速度的公式是v0=___ _____（用x、y、g表示），若已知小球平抛的初速度为1.6 m/s，根据(乙)图给出的数据，计算出当地的重力加速度为___ _____m/s2．
14、某物理小组的同学设计了一个粗制玩具小车通过凹形桥最低点时的速度的实验。所用器材有：玩具小车、压力式托盘秤、凹形桥模拟器（圆弧部分的半径为R=0.20m）。
完成下列填空：
①将凹形桥模拟器静置于托盘秤上，如图（a）所示，托盘秤的示数为0.90kg；
②将玩具小车静置于凹形桥模拟器最低点时，托盘秤的示数如图（b）所示;
（1）将小车从凹形桥模拟器某一位置释放，小车经过最低点后滑向另一侧，此过程中托盘秤的最大示数为m；多次从同一位置释放小车，记录各次的m值如下表所示：
序号 1 2 3 4 5
m（kg） 1.85 1.75 1.80 1.70 1.90
根据以上数据，可求出小车经过凹形桥最低点时对桥的压力，该同学采用了 N
的方式纪录，其中第一个空为平均值，第二个空为标准差，标准差保留一位有效数字；小车通过最低点时的速度平均值大小为 m/s。（重力加速度大小取9.80m/s2 ，计算结果保留2位有效数字）
（2）列举一项实验误差的来源。
三、计算题（共2小题，各16分，共32分。按题目要求作答，写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不得分）
15、如图，置于圆形水平转台边缘的小物块随转台加速转动（加速度很小），当转速达到某一数值时，物块恰好滑离转台开始做平抛运动。现测得转台半径R=1m,离水平地面的高度H=1.25m,物块平抛落地过程水平位移的大小s=1.57m。设物块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度g=10m/s2 ，，求：
（1）物块与转台间的动摩擦因数；（结果保留两位有效数字）
（2）物体落地时离抛出点的距离。（结果保留三位有效数字）
16、把地球简化为一个质量均匀的球体，现有一个质量为m的卫星绕地球做匀速圆周运动，证明如果选择无穷远处引力势能为0，该卫星的引力势能为，其中M为地球质量，r为卫星到地心的距离，G为万有引力常数。
虎林市中小学教师命题大赛物理学科答题卡
一．选择题
1 [A] [B] [C] [D] 6 [A] [B] [C] [D] 11 [A] [B] [C] [D]
2 [A] [B] [C] [D] 7 [A] [B] [C] [D] 12 [A] [B] [C] [D]
3 [A] [B] [C] [D] 8 [A] [B] [C] [D]
4 [A] [B] [C] [D] 9 [A] [B] [C] [D]
5 [A] [B] [C] [D] 10 [A] [B] [C] [D]
二、实验题
13、（1） （2）
（3）
14、（1）
（2）
（3）
三、计算题
15.
16.
参考答案和评分标准
1.D 2.C 3.A 4.B 5.B 6.A 7.C 8.D 9.BD 10.ABD 11.BC 12.AC
13、（1） 水平 （2分） （2） 同一 （2分）
（3） （3分） 9.8 （3分）
14、（1） 1.80 （2分） 0.07 （3分） 1.8 （3分）
（2） 读数误差或释放位置出现变动（合理就可给分） （2分）
15.解：（1）物体飞出平台后做初速度为v的平抛运动，设时间为t，则
①
②
解得t=0.5s v=3.14m/s
根据惯性定律，物体在圆盘上的最终速度为v
对物体在圆盘上刚要被甩出的瞬间进行受力分析
③
解得
（2）物体做平抛运动时圆盘仍在转动，因为圆盘的加速转动极为缓慢，所以在物体下落过程中圆盘可看作匀速转动，转过的角度为，角速度为
④
⑤
解得
落地点到抛出点的距离为L，则
⑥
得
（每公式2分，每一问得数2分。）
16.证明：因为物体在地球附近的重力来源于万有引力，所以重力势能和引力势能本质是一样的，可以通过考察地面附近物体的重力势能来推测物体在太空中的引力势能。当卫星静止在地面附近尚未发射时，假设卫星距地面高度为h，地球半径为R，显然h，可以认为地面的重力加速度g的大小不随着位置发生变化，选取地面为零势能面，则卫星的重力势能
根据万有引力定律，在忽略地球自转的情况下，
把②代入①得
随着参考平面选取不同，重力势能会相差一个常数，所以我们推测物体得重力势能或者说引力势能与以下因素有关：万有引力常量G、地球质量M、物体质量m、物体到地心的距离r有关。
现在考虑当卫星在天空中绕地球做半径为r得匀速圆周运动时，卫星所受万有引力充当向心力，即
得到卫星得动能
卫星在圆形轨道上只受到万有引力，因此卫星得机械能守恒，即
其中E为卫星在该轨道上的机械能，在该轨道上是一个定值，因此卫星在该轨道的引力势能
而作为卫星的机械能，应该是一个和轨道半径有关的常数，在不同的轨道应该是不一样的。因为发射卫星时如果卫星的发射位置和速度的大小方向都是确定值的话其轨道也是确定的，反之，想要在某一位置发射卫星使之沿着确定轨道运行，其速度大小方向也是唯一的。考虑在同一位置沿着同一方向以不同的速度发射同样的卫星，这样这些卫星的机械能彼此不同，它们的轨道也不同，因此同一卫星在不同轨道的机械能不同，每一个轨道对应一个唯一确定的机械能。因此，⑦式改写为
卫星的机械能是一个卫星到地心距离r有关的函数。考虑到单位制，的国际单位都是J，结合前面的推测与G、M、m、r有关，也应该如此，最简洁的形式为
是一个和r无关的常数。这样
现在我们来确定常数K。当卫星从距地面h （h高度降落到地面时，根据重力做功和重力势能的关系
即
代入式得
化简得
又 h，上式变成
即
所以
（用其他方法合理证明同样得分。）
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