山東省菏澤市成武縣茍村集鎮(zhèn)中學(xué)2021年高三物理期末試題含解析

山東省菏澤市成武縣茍村集鎮(zhèn)中學(xué)2021年高三物理期末試題含解析一、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.鐵塊m被豎直懸掛著的磁性黑板緊緊吸住不動(dòng)，如圖所示，下列說(shuō)法正確的是

A．鐵塊受到四個(gè)力作用，其中有三個(gè)力的施力物體是黑板B．鐵塊與黑板間在水平方向有兩對(duì)相互作用力——互相吸引的磁力和互相擠壓的彈力C．磁力和彈力是互相平衡的力D．磁力大于彈力，黑板才能吸住鐵塊不動(dòng)參考答案：ABC解析：2.兩個(gè)點(diǎn)電荷Q1、Q2固定于x軸上，將一帶正電的試探電荷從足夠遠(yuǎn)處沿x軸負(fù)方向移近Q2（位于坐標(biāo)原點(diǎn)）的過(guò)程中，試探電荷的電勢(shì)能Ep隨位置變化的關(guān)系如圖所示，則下列判斷正確的是A．M點(diǎn)電勢(shì)為零，N點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為零

B．M點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為零，N點(diǎn)電勢(shì)為零C．Q1帶負(fù)電，Q2帶正電，且Q2電荷量較小

D．Q1帶正電，Q2帶負(fù)電，且Q2電荷量較大參考答案：AC3.如圖所示，在光滑水平面上以水平恒力F拉動(dòng)小車和木塊，讓它們一起做無(wú)相對(duì)滑動(dòng)的加速運(yùn)動(dòng)，若小車質(zhì)量為M，木塊質(zhì)量為m，加速度大小為a，木塊和小車間的動(dòng)摩擦因數(shù)為.對(duì)于這個(gè)過(guò)程，某同學(xué)用了以下4個(gè)式子來(lái)表達(dá)木塊受到的摩擦力的大小，下述表達(dá)式一定正確的是A．F-Ma

B．maC．μmg

D．Ma參考答案：AB4.火車初速度為10m/s，關(guān)閉油門后前進(jìn)150m，速度減為5m/s，再經(jīng)過(guò)30s，火車前進(jìn)的距離為：

（

）A.50m

B.37.5m

C.150m

D.43.5m參考答案：A5.一物體受方向不變的合外力F作用，從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖甲所示，則在乙圖給出的四個(gè)圖像中，能正確反映該物體的速度隨時(shí)間變化規(guī)律的是

參考答案：C物體在圖示的力作用下，先做加速度增大的變加速直線運(yùn)動(dòng)，后做加速度減小的變加速直線運(yùn)動(dòng)．速度一直增大，又速度時(shí)間圖線的斜率表示物體運(yùn)動(dòng)的加速度的大小，故選項(xiàng)C正確．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.重為500N的物體放在水平地面上，與地面的滑動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.2，在大小為F=500N，方向與水平面成α=37°斜向上的拉力作用下前進(jìn)l=10m．在此過(guò)程中力F做功為

J，摩擦力做功為 J．參考答案：7.（5分）如圖所示，單匝矩形閉合導(dǎo)線框abcd全部處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線框面積為S，電阻為R。線框繞與cd邊重合的豎直固定轉(zhuǎn)軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線框中感應(yīng)電流的有效值I=

。線框從中性面開(kāi)始轉(zhuǎn)過(guò)的過(guò)程中，通過(guò)導(dǎo)線橫截面的電荷量q=

。

參考答案：

，8.(1)下列說(shuō)法正確的是________．A.光電效應(yīng)現(xiàn)象說(shuō)明光具有粒子性B.普朗克在研究黑體輻射問(wèn)題時(shí)提出了能量子假說(shuō)C.玻爾建立了量子理論，成功解釋了各種原子發(fā)光現(xiàn)象D.運(yùn)動(dòng)的宏觀物體也具有波動(dòng)性，其速度越大物質(zhì)波的波長(zhǎng)越大(2)氫原子的能級(jí)圖如圖所示，一群處于n＝4能級(jí)的氫原子向較低能級(jí)躍遷，能產(chǎn)生________種不同頻率的光子，其中頻率最大的光子是從n＝4的能級(jí)向n＝________的能級(jí)躍遷所產(chǎn)生的．(3)如圖所示，質(zhì)量均為m的小車與木箱緊挨著靜止在光滑的水平冰面上，質(zhì)量為2m的小明站在小車上用力向右迅速推出木箱，木箱相對(duì)于冰面的速度為v，接著木箱與右側(cè)豎直墻壁發(fā)生彈性碰撞，反彈后被小明接住，求小明接住木箱后三者共同速度的大小．參考答案：9.如圖，勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一矩形閉合線圈abcd，線圈平面與磁場(chǎng)垂直。已知線圈的匝數(shù)N＝10，邊長(zhǎng)ab＝1.0m、bc＝0.5m，電阻r＝2Ω。磁感應(yīng)強(qiáng)度B在0～4s內(nèi)從0.2T均勻變化到－0.2T。在4～5s內(nèi)從－0.2T均勻變化到零。在0～4s內(nèi)通過(guò)線圈的電荷量q=

C，在0～5s內(nèi)線圈產(chǎn)生的焦耳熱Q=

J。參考答案：1,110.（4分）一束質(zhì)量為m、電量為q的帶電粒子以平行于兩極板的速度v0進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)，如圖所示，如果兩極板間電壓為U，兩極板間的距離為d，板長(zhǎng)為L(zhǎng)，設(shè)粒子束不會(huì)擊中極板，則粒子從進(jìn)入電場(chǎng)到飛出極板時(shí)電勢(shì)能的變化量為

（粒子的重力忽略不計(jì)）。參考答案：答案：11.在某一力學(xué)實(shí)驗(yàn)中，打出的紙帶如圖所示，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔是T。測(cè)出紙帶各計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離分別為S1、S2、S3、S4，為使由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算的結(jié)果更精確些，加速度的平均值為a=

；打下C點(diǎn)時(shí)的速度vc

。(寫出表達(dá)式)參考答案：（2分）

12.某實(shí)驗(yàn)小組在“探究加速度與物體受力的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，設(shè)計(jì)出如下的實(shí)驗(yàn)方案，其實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。已知小車質(zhì)量M=214.6g，砝碼盤質(zhì)量m0=7.4g，所使用的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的交流電頻率=50Hz。其實(shí)驗(yàn)步驟是：

A．按圖中所示安裝好實(shí)驗(yàn)裝置

B．調(diào)節(jié)長(zhǎng)木板的傾角，輕推小車后，使小車能沿長(zhǎng)木板向下做勻速運(yùn)動(dòng)

C．取下細(xì)繩和砝碼盤，記下砝碼盤中砝碼的質(zhì)量m

D．先接通電源，再放開(kāi)小車，打出一條紙帶，由紙帶求得小車的加速度a

E．重新掛上細(xì)繩和砝碼盤，改變砝碼盤中砝碼質(zhì)量，重復(fù)B~D步驟，求得小車在不同合外力F作用下的加速度，回答以下問(wèn)題：（1）按上述方案做實(shí)驗(yàn)，是否要求砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量？______（填“是”或“否”）。（2）實(shí)驗(yàn)中打出的一條紙帶如圖所示，由該紙帶可求得小車的加速度a=_______m/s2。（3）某同學(xué)將有關(guān)數(shù)據(jù)填入他所設(shè)計(jì)的表格中，并根據(jù)表中的數(shù)據(jù)畫出a-F圖像（如圖），造成圖線不過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)最主要的一條原因是________，由該圖線延長(zhǎng)線與橫軸的交點(diǎn)可求出的物理量是________，其大小是___________。

參考答案：（1）否

（2）0.77

（3）在計(jì)算小車所受的合外力時(shí)未計(jì)入砝碼盤的重力;砝碼盤重力；

0.0713.約里奧—居里夫婦因發(fā)現(xiàn)人工放射性而獲得了1935年的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng),他們發(fā)現(xiàn)的放射性元素3015P衰變成3014Si的同時(shí)放出另一種粒子,這種粒子是________,3215P是3015P的同位素,被廣泛應(yīng)用于生物示蹤技術(shù),1mg3215P隨時(shí)間衰變的關(guān)系如圖所示,請(qǐng)估算4mg的3215P經(jīng)________天的衰變后還剩0.25mg.參考答案：3015P衰變的方程:3015P→3014Si+01e,即這種粒子為正電子.題圖中縱坐標(biāo)表示剩余3215P的質(zhì)量,經(jīng)過(guò)t天4mg的3215P還剩0.25mg,也就是1mg中還剩mg=0.0625mg,由題圖估讀出此時(shí)對(duì)應(yīng)天數(shù)為56天.(54~58天都算對(duì))三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.某實(shí)驗(yàn)小組利用圖甲裝置做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)，圖乙是她們選擇的一條較理想的紙帶，O點(diǎn)是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的第一個(gè)點(diǎn)，計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D、E、F是紙帶上相鄰的點(diǎn)。她們測(cè)出了各點(diǎn)與O點(diǎn)的距離后做出了必要的計(jì)算，測(cè)量和計(jì)算的記錄見(jiàn)下表（計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度用表示）計(jì)數(shù)點(diǎn)ABCDEF6.939.4712.415.7119.4123.491.161.371.561.751.952.141.351.882.433.064.054.58①測(cè)量某點(diǎn)與O點(diǎn)距離的記錄中不合理的一組是

（填寫計(jì)數(shù)點(diǎn)名稱）②計(jì)數(shù)點(diǎn)D、E、F與O點(diǎn)之間的距離分別用、、表示，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期用T表示，則打下計(jì)數(shù)點(diǎn)E時(shí)紙帶的速度

（用符號(hào)表示），重物運(yùn)動(dòng)的加速度

（用符號(hào)表示）③該小組的同學(xué)在坐標(biāo)紙上建立圖丙所示坐標(biāo)系，標(biāo)出了各組測(cè)量數(shù)據(jù)的坐標(biāo)點(diǎn)，并在坐標(biāo)系中畫出圖線。由圖線可以判斷計(jì)數(shù)點(diǎn)

的測(cè)量誤差較大（填寫計(jì)數(shù)點(diǎn)名稱），據(jù)圖線得到重力加速度

（保留三位有效數(shù)字）④下判斷中正確的是A.在誤差允許的范圍內(nèi)，該實(shí)驗(yàn)小組達(dá)到了實(shí)驗(yàn)?zāi)康腂.該地的重力加速度比偏大C.她們實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中是先釋放紙帶然后再閉合打點(diǎn)計(jì)時(shí)器開(kāi)關(guān)D.實(shí)驗(yàn)過(guò)程中阻力引起的誤差屬于系統(tǒng)誤差參考答案：①C（1分）②，（4分，各2分，其它等效的表示也給分）③E點(diǎn)（2分）；9.70～9.78m/s2（2分）④ABD（3分，少選2分，有錯(cuò)選的0分）①計(jì)數(shù)點(diǎn)C（12.4）數(shù)據(jù)記錄有誤，沒(méi)有估讀。②勻變速直線運(yùn)動(dòng)中某段時(shí)間的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度；據(jù)用逐差法可求解加速度。③偏離直線較遠(yuǎn)的點(diǎn)E誤差較大；由可知，即圖線的斜率的一半表示重力加速度。④應(yīng)該先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源再釋放紙帶。15.在用電流表和電壓表測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)中，所用的電流表和電壓表的內(nèi)阻分別為0.1Ω和1kΩ。下邊為實(shí)驗(yàn)原理圖13和所需器材實(shí)物圖14。（1）試按右側(cè)原理圖13在下面的實(shí)物圖14中畫線連接成實(shí)驗(yàn)電路。（2）一位同學(xué)記錄的6組數(shù)據(jù)如下，試根據(jù)這些數(shù)據(jù)在下圖中畫出U-I圖線，（3）根據(jù)圖線讀出電池的電動(dòng)勢(shì)E=

V，根據(jù)圖線求出電池的內(nèi)電阻r=

Ω。

數(shù)據(jù)記錄情況如下表：I（A）0.120.200.310.420.500.57U（V）1.371.321.241.181.101.05

參考答案：（3）根據(jù)圖線讀出電池的電動(dòng)勢(shì)E=

1.44—1.46

V（2分），根據(jù)圖線求出電池的內(nèi)電阻r=

0.70—0.73

Ω。（2分）

圖各2分。

四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.我國(guó)發(fā)射的“嫦娥一號(hào)”探月衛(wèi)星沿近似于圓形的軌道繞月飛行．為了獲得月球表面全貌的信息，讓衛(wèi)星軌道平面緩慢變化．衛(wèi)星將獲得的信息持續(xù)用微波信號(hào)發(fā)回地球．設(shè)地球和月球的質(zhì)量分別為M和m，地球和月球的半徑分別為R和R1，月球繞地球的軌道半徑和衛(wèi)星繞月球的軌道半徑分別為r和r1，月球繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)的周期為T．假定在衛(wèi)星繞月運(yùn)行的一個(gè)周期內(nèi)衛(wèi)星軌道平面與地月連心線共面，求在該周期內(nèi)衛(wèi)星發(fā)射的微波信號(hào)因月球遮擋而不能到達(dá)地球的時(shí)間(用M、m、R、R1、r、r1和T表示，忽略月球繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)遮擋時(shí)間的影響)。參考答案：17.如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m、帶電量為＋q的小球，以初速度v0自h高度處水平拋出。不計(jì)空氣阻力。重力加速度為g.（1）若在空間豎直方向加一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)，發(fā)現(xiàn)小球水平拋出后做勻速直線運(yùn)動(dòng)，求該勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E的大??；（2）若在空間再加一個(gè)垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，小球水平拋出后恰沿圓弧軌跡運(yùn)動(dòng)