山東省臨沂市育才中學(xué)2021年高三物理上學(xué)期期末試卷含解析

山東省臨沂市育才中學(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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.如圖所示，清洗樓房玻璃的工人常用一根繩索將自己懸在空中，工人及其裝備的總重量為G，懸繩與豎直墻壁的夾角為α，懸繩對(duì)工人的拉力大小為F1，墻壁對(duì)工人的彈力大小為F2，則

A．F1=B．F2=GtanC．若緩慢減小懸繩的長(zhǎng)度，F(xiàn)1與F2的合力變大D．若緩慢減小懸繩的長(zhǎng)度，F(xiàn)1減小，F(xiàn)2增大參考答案：B2.（多選題）質(zhì)量分別為M和m的物塊形狀大小均相同，將它們通過(guò)輕繩和光滑定滑輪連接，如圖甲所示，繩子在各處均平行于傾角為α的斜面，M恰好能靜止在斜面上，不考慮M、m與斜面之間的摩擦．若互換兩物塊位置，按圖乙放置，然后釋放M，斜面仍保持靜止．則下列說(shuō)法正確的是（）A．輕繩的拉力等于Mg B．輕繩的拉力等于mgC．M運(yùn)動(dòng)加速度大小為（1﹣sinα）g D．M運(yùn)動(dòng)加速度大小為g參考答案：BCD【考點(diǎn)】牛頓第二定律．【分析】由第一次放置M恰好能靜止在斜面上，可得M和m的質(zhì)量關(guān)系，進(jìn)而可求第二次放置M的加速度，輕繩的拉力．【解答】解：第一次放置時(shí)M靜止，則：Mgsinα=mg，第二次放置時(shí)候，由牛頓第二定律：Mg﹣mgsinα=（M+m）a，聯(lián)立解得：a=（1﹣sinα）g=g．對(duì)m由牛頓第二定律：T﹣mgsinα=ma，解得：T=mg，故A錯(cuò)誤，B正確，C正確，D正確．故選：BCD．3.以下判斷正確的

。Ａ．“用油膜法估算分子的大小”實(shí)驗(yàn)中油酸分子直徑等于油酸溶液體積除以相應(yīng)油膜

的面積Ｂ．一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷等壓膨脹過(guò)程，氣體分子的密度將變小，分子平均動(dòng)能

將變大Ｃ．晶體都有固定的熔點(diǎn)Ｄ．運(yùn)動(dòng)小球在水平粗糙平面做減速運(yùn)動(dòng)停下后，不會(huì)自發(fā)地內(nèi)能減少，動(dòng)能增加而

加速，是因?yàn)檫@違反能量守恒定律Ｅ．已知某固體物質(zhì)的摩爾質(zhì)量為M，密度為ρ，阿伏加德羅常數(shù)為NA，則該種物質(zhì)

的分子體積為參考答案：BCE4.（單選）如圖所示的電路中，R1、R2、R3是固定電阻，R4是光敏電阻，其阻值隨光照的強(qiáng)度增強(qiáng)而減?。?dāng)開關(guān)S閉合且沒有光照射時(shí)，電容器C不帶電．當(dāng)用強(qiáng)光照射R4且電路穩(wěn)定時(shí)，則與無(wú)光照射時(shí)比較（）A．電容器C的上極板帶正電B．電容器C的下極板帶正電C．通過(guò)R4的電流變小，電源的路端電壓增大D．通過(guò)R4的電流變大，電源提供的總功率變小參考答案：考點(diǎn)：閉合電路的歐姆定律；電容器；閉合電路中的能量轉(zhuǎn)化；常見傳感器的工作原理．.專題：應(yīng)用題．分析：電容在電路穩(wěn)定時(shí)可看作開路，故由圖可知，R1、R2串聯(lián)后與R3、R4并聯(lián)，當(dāng)有光照射時(shí)，光敏電阻的阻值減小，由閉合電路歐姆定律可得出電路中總電流的變化及路端電壓的變化，再分析外電路即可得出C兩端電勢(shì)的變化，從而得出電容器極板帶電情況；同理也可得出各電阻上電流的變化．解答：解：因有光照射時(shí)，光敏電阻的阻值減小，故總電阻減?。挥砷]合電路的歐姆定律可知，干路電路中電流增大，由E=U+Ir可知路端電壓減小；R1與R2支路中電阻不變，故該支路中的電流減?。粍t由并聯(lián)電路的電流規(guī)律可知，另一支路中電流增大，即通過(guò)R2的電流減小，而通過(guò)R4的電流增大，故C、D錯(cuò)誤；當(dāng)沒有光照時(shí)，C不帶電說(shuō)明C所接兩點(diǎn)電勢(shì)相等，以電源正極為參考點(diǎn)，R1上的分壓減小，而R3上的分壓增大，故上極板所接處的電勢(shì)低于下極板的電勢(shì)，故下極板帶正電；故A錯(cuò)誤，B正確；故選B．點(diǎn)評(píng)：本題為含容電路結(jié)合電路的動(dòng)態(tài)分析，解題時(shí)要明確電路穩(wěn)定時(shí)電容器相當(dāng)于開路，可不考慮；電容器正極板的電勢(shì)高于負(fù)極板，故高電勢(shì)的極板上一定帶正電．在分析電容帶電問(wèn)題上也可以電源負(fù)極為參考點(diǎn)分析兩點(diǎn)的電勢(shì)高低．5.在如圖所示的邏輯電路中，當(dāng)A端輸入電信號(hào)“1”、B端輸入電信號(hào)“0”時(shí)，則在C和D端輸出的電信號(hào)分別為 （

）（A）1和0

（B）0和1

（C）0和0

（D）1和l參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.某同學(xué)采用如圖3所示的裝置進(jìn)行了有關(guān)“動(dòng)能定理”研究的實(shí)驗(yàn)。a．按圖3把實(shí)驗(yàn)器材安裝好，不掛配重，反復(fù)移動(dòng)墊木直到小車做勻速直線運(yùn)動(dòng)；b．把細(xì)線系在小車上并繞過(guò)定滑輪懸掛質(zhì)量為100g的配重，接通電源，放開小車，電火花計(jì)時(shí)器在被小車帶動(dòng)的紙帶上打下一系列點(diǎn)。從某點(diǎn)A開始，此后在紙帶上每隔4個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，依次標(biāo)為B、C、D、……；c．測(cè)量出B、C、D、……各點(diǎn)與A點(diǎn)的距離，分別記為x1、x2、x3、……；d．用配重受到的重力分別乘以x1、x2、x3、……，得到配重重力所做的功W1、W2、W3、……；e．求出B、C、D、……各點(diǎn)的速度大小，分別記為υ1、υ2、υ3、……，再求出它們的平方υ12、υ22、υ32、……；f．用縱坐標(biāo)表示速度的平方υ2，橫坐標(biāo)表示配重重力所做的功W，作出υ2－W圖象，并在圖象中描出（Wi，υi2）坐標(biāo)點(diǎn)，再連成圖線；(重力加速度g=9.80m/s2，以下計(jì)算保留到小數(shù)點(diǎn)后兩位）①

該同學(xué)得到的υ2－W圖象如圖4所示。通過(guò)圖象可知，打A點(diǎn)時(shí)對(duì)應(yīng)小車的速度υ0=_________m/s；②

小車的質(zhì)量M=

kg。參考答案：7.（4分）兩木塊質(zhì)量分別為m、M，用勁度系數(shù)為K的輕彈簧連在一起，放在水平地面上，將木塊1壓下一段距離后釋放，它就上下作簡(jiǎn)諧振動(dòng)，在振動(dòng)過(guò)程中木塊2剛好始終不離開地面（即它對(duì)地面最小壓力為零）。則：（1）木塊1的最大加速度大小是

。（2）木塊2對(duì)地面的最大壓力大小是

。參考答案：

(M+m)g/m

2(M+m)g8.圖1為驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。圖中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源為50Hz的交流電源，打點(diǎn)的時(shí)間間隔用Δt表示。在小車質(zhì)量未知的情況下，某同學(xué)設(shè)計(jì)了一種方法用來(lái)研究“在外力一定的條件下，物體的加速度與其質(zhì)量間的關(guān)系”。（1）完成下列實(shí)驗(yàn)步驟中的填空：①平衡小車所受的阻力：小吊盤中不放物塊，調(diào)整木板右端的高度，用手輕撥小車，直到打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出一系列________的點(diǎn)。②按住小車，在小吊盤中放入適當(dāng)質(zhì)量的物塊，在小車中放入砝碼。③打開打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，釋放小車，獲得帶有點(diǎn)列的紙帶，在紙帶上標(biāo)出小車中砝碼的質(zhì)量m。④按住小車，改變小車中砝碼的質(zhì)量，重復(fù)步驟③。⑤在每條紙帶上清晰的部分，每5個(gè)間隔標(biāo)注一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)。測(cè)量相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的間距s1，s2，…。求出與不同m相對(duì)應(yīng)的加速度a。⑥以砝碼的質(zhì)量m為橫坐標(biāo)為縱坐標(biāo)，在坐標(biāo)紙上做出關(guān)系圖線。若加速度與小車和砝碼的總質(zhì)量成反比，則與m處應(yīng)成_________關(guān)系（填“線性”或“非線性”）。（2）完成下列填空：①本實(shí)驗(yàn)中，為了保證在改變小車中砝碼的質(zhì)量時(shí)，小車所受的拉力近似不變，小吊盤和盤中物塊的質(zhì)量之和應(yīng)滿足的條件是_______________________。②設(shè)紙帶上三個(gè)相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的間距為s1、s2、s3。a可用s1、s3和Δt表示為a=__________。圖2為用米尺測(cè)量某一紙帶上的s1、s3的情況，由圖可讀出s1=__________mm，s3=__________。由此求得加速度的大小a=__________m/s2。③圖3為所得實(shí)驗(yàn)圖線的示意圖。設(shè)圖中直線的斜率為k，在縱軸上的截距為b，若牛頓定律成立，則小車受到的拉力為___________，小車的質(zhì)量為___________。參考答案：9.原長(zhǎng)為１６cm的輕質(zhì)彈簧，當(dāng)甲乙二人同時(shí)用１００Ｎ的力由兩端反向拉時(shí)，彈簧長(zhǎng)度為１８cm，若將彈簧一端固定在墻上，另一端由甲一個(gè)用２００Ｎ的力拉，這時(shí)彈簧長(zhǎng)度為

cm此彈簧的勁度系數(shù)為

Ｎ/m參考答案：10.如圖所示為阿特武德機(jī)的示意圖，它是早期測(cè)量重力加速度的器械，由英國(guó)數(shù)學(xué)家和物理學(xué)家阿特武德于1784年制成。他將質(zhì)量同為M的重物用繩連接后，放在光滑的輕質(zhì)滑輪上，處于靜止?fàn)顟B(tài)。再在一個(gè)重物上附加一質(zhì)量為m的小重物，這時(shí)，由于小重物的重力而使系統(tǒng)做初速度為零的緩慢加速運(yùn)動(dòng)。（1）所產(chǎn)生的微小加速度可表示為

。（2）某同學(xué)利用秒表和刻度尺測(cè)出重物M下落的時(shí)間t和高度h，則重力加速度的表達(dá)式為：

。參考答案：

，(2)。11.11．某興趣小組在做“探究動(dòng)能定理”的實(shí)驗(yàn)前，提出了以下幾種猜想：①W∝v，②W∝v2，③W∝。他們的實(shí)驗(yàn)裝置如下圖所示，PQ為一塊傾斜放置的木板，在Q處固定一個(gè)速度傳感器，物塊從斜面上某處由靜止釋放，物塊到達(dá)Q點(diǎn)的速度大小由速度傳感器測(cè)得。為探究動(dòng)能定理，本實(shí)驗(yàn)還需測(cè)量的物理量是

；根據(jù)實(shí)驗(yàn)所測(cè)數(shù)據(jù)，為了直觀地通過(guò)圖象得到實(shí)驗(yàn)結(jié)論，應(yīng)繪制

圖象。參考答案：物塊初始位置到測(cè)速器的距離L

L-v2物塊在斜面上所受合力F不變，由得，，可見本實(shí)驗(yàn)還需測(cè)量的物理量是物塊初始位置到測(cè)速器的距離L，由于L與v2成正比，所以應(yīng)繪制L-v2圖象。12.如圖為氫原子的能級(jí)圖，一群氫原子在n=4的定態(tài)發(fā)生躍遷時(shí)，能產(chǎn)生

種不同頻率的光，其中產(chǎn)生的光子中能量最大是

ev參考答案：6、

12．75ev13.（實(shí)驗(yàn)）（2013?朝陽(yáng)區(qū)一模）（2）某學(xué)校的學(xué)生為了測(cè)定物塊與桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，想出了很多方法．①其中甲同學(xué)采用了如圖4所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，他使物塊在重物的牽引下開始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)重物落地后，物塊再運(yùn)動(dòng)一段距離停在桌面上．實(shí)驗(yàn)中甲同學(xué)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄了物塊的運(yùn)動(dòng)，圖5為他截取的一段紙帶，記錄了物塊做勻減速運(yùn)動(dòng)過(guò)程的信息，1、2、3、4、5是他選取的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出．已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源的頻率為50Hz．根據(jù)紙帶可求出物塊做減速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的加速度大小a=

m/s2（保留兩位有效數(shù)字）．若當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮?.8m/s2，則物塊與桌面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=

（保留兩位有效數(shù)字），該測(cè)量結(jié)果比動(dòng)摩擦因數(shù)的真實(shí)值

（填“偏大”或“偏小”）．②乙同學(xué)采用了如圖6所示的另一套裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，使物塊A位于水平桌面的O點(diǎn)時(shí)，重物B剛好接觸地面．將A拉到P點(diǎn)，待B穩(wěn)定后由靜止釋放，A最終滑到Q點(diǎn)．分別測(cè)量OP、OQ的長(zhǎng)度h和s．改變h，重復(fù)以上的操作，分別測(cè)出以下幾組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)．

123456h/cm10.020.030.040.050.060.0s/cm9.512.528.539.048.056.5

乙同學(xué)在圖7中已標(biāo)出第1、2、3、5、6組數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)，請(qǐng)你在圖中標(biāo)出第4組數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)，并畫出s﹣h關(guān)系圖線．實(shí)驗(yàn)中測(cè)得A、B的質(zhì)量之比mA：mB=4：5，則根據(jù)s﹣h圖線計(jì)算出物塊A與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2=

．參考答案：①2.0；0.2；偏大．②0.4探究影響摩擦力的大小的因素解：①、由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源的頻率為50Hz，相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出，可知相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間為T=0.1s，進(jìn)而由逐差法可得加速度為：物體受摩擦力作用而減速運(yùn)動(dòng)，可得：μMg=Ma解得：由于實(shí)際在減速階段產(chǎn)生的加速度的力是滑動(dòng)摩擦力和紙帶受的阻力，所以計(jì)算結(jié)果比動(dòng)摩擦因素的真實(shí)值偏大．②、如圖：B下落至臨落地時(shí)根據(jù)動(dòng)能定理有：在B落地后，A運(yùn)動(dòng)到Q，有：解得：A、B的質(zhì)量之比mA：mB=4：5，在s﹣h圖象上任取一組數(shù)據(jù)h=10cm，s=9.5cm，代入可以得：．答：①2.0；0.2；偏大．②0.4．三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路來(lái)測(cè)量一個(gè)量程為3V的電壓表的內(nèi)電阻（幾千歐），實(shí)驗(yàn)室提供直流電源的電動(dòng)勢(shì)為6V，內(nèi)阻忽略不計(jì)；(1)請(qǐng)完成圖乙的實(shí)物連接；(2)在該實(shí)驗(yàn)中，認(rèn)為當(dāng)變阻器的滑片P不動(dòng)時(shí)，無(wú)論電阻箱的阻值如何增減，兩點(diǎn)間的電壓保持不變；請(qǐng)從下列滑動(dòng)變阻器中選擇最恰當(dāng)?shù)氖牵篲___▲___；A．變阻器A（0-2000Ω，0.1A） B．變阻器B（0-20Ω，1A） C．變阻器C（0-5Ω，1A）(3)連接好線路后，先將變阻器滑片P調(diào)到最__▲_端，并將電阻箱阻值調(diào)到__▲__（填“0”或“最大”），然后閉合電鍵S，調(diào)節(jié)P，使電壓表滿偏，此后滑片P保持不動(dòng)；(4)調(diào)節(jié)變阻箱的阻值，記錄電壓表的讀數(shù)；最后將電壓表讀數(shù)的倒數(shù)與電阻箱讀數(shù)R描點(diǎn)，并畫出圖丙所示的圖線，由圖象得，待測(cè)電壓表的內(nèi)阻值為__▲___Ω。（保留兩位有效數(shù)字）參考答案：（1）如右圖（2）B

（3）左

0

（4）⑴連接實(shí)物圖，如圖所示．⑵因?yàn)楫?dāng)變阻器的滑片P不動(dòng)時(shí)，無(wú)論電阻箱的阻值如何增減，aP兩點(diǎn)間的電壓保持不變，可知滑動(dòng)變阻器的阻值越小越好，但是若選擇變阻器C，電流會(huì)超出變阻器的最大電流，不安全，所以選擇B．⑶連接好線路后，先將變阻器滑片P調(diào)到最左端，并將電阻箱阻值調(diào)到0，然后閉合電鍵S，調(diào)節(jié)P，使電壓表滿偏．⑷設(shè)滿偏電壓為U0，因?yàn)閍p間的電壓不變，為U0，根據(jù)歐姆定律知，電壓表的示數(shù)為：，整理得：，可知：，，解得：。15.利用圖1所示的裝置可測(cè)量滑塊在斜面上運(yùn)動(dòng)的加速度。一斜面上安裝有兩個(gè)光電門，其中光電門乙固定在斜面上靠近底端處，光電門甲的位置可移動(dòng)，當(dāng)一帶有遮光片的滑塊自斜面上滑下時(shí)，與兩個(gè)光電門都相連的計(jì)時(shí)器可以顯示出遮光片從光電門甲至乙所用的時(shí)間t。改變光電門甲的位置進(jìn)行多次測(cè)量，每次都使滑塊從同一點(diǎn)由靜止開始下滑，并用米尺測(cè)量甲、乙之間的距離s，記下相應(yīng)的t值；所得數(shù)據(jù)如下表所示。完成下列填空和作圖：（1）若滑塊所受摩擦力為一常量，滑塊加速度的大小a、滑塊經(jīng)過(guò)光電門乙時(shí)的瞬時(shí)速度v1測(cè)量值s和t四個(gè)物理量之間所滿足的關(guān)系式是_______；（2）根據(jù)表中給出的數(shù)據(jù)，在圖2給出的坐標(biāo)紙上畫出圖線；（3）由所畫出的圖線，得出滑塊加速度的大小為a=____________m/s2（保留2位有效數(shù)字）。參考答案：（1）

（2）

（3）2.0（或在1.8~2.2范圍內(nèi)）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.某緩沖裝置的理想模型如圖所示,勁度系數(shù)足夠大的輕質(zhì)彈簧與輕桿相連,輕桿可在固定的槽內(nèi)移動(dòng),與槽間的滑動(dòng)摩擦力恒為f.輕桿向右移動(dòng)不超過(guò)l時(shí),裝置可安全工作.一質(zhì)量為m的小車若以速度v0撞擊彈簧,將導(dǎo)致輕桿向右移動(dòng)l4.輕桿與槽間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,且不計(jì)小車與地面的摩擦若彈簧的勁度系數(shù)為k,求輕桿開始移動(dòng)時(shí),彈簧的壓縮量x;(2)求為使裝置安全工作,允許該小車撞擊的最大速度vm;(3)討論在裝置安全工作時(shí),該小車彈回速度v’和撞擊速度v的關(guān)系.參考答案：17.氣缸長(zhǎng)為L(zhǎng)=1m，固定在水平面上，氣缸中有橫截面積為S=100cm2的光滑活塞，活塞封閉了一定質(zhì)量的理想氣體，當(dāng)溫度為t=27℃，大氣壓強(qiáng)為P0=1×105Pa時(shí)，氣柱長(zhǎng)度為l=90cm，氣缸和活塞的厚度均可忽略不計(jì).求：①如果溫度保持不變，將活塞緩慢拉至氣缸右端口，此時(shí)