山西省臨汾市太林中學(xué)2021年高三物理上學(xué)期期末試題含解析

山西省臨汾市太林中學(xué)2021年高三物理上學(xué)期期末試題含解析一、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.某人正用一個(gè)豎直向上的拉力T將質(zhì)量為的物體豎直向上提升。不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g，物體獲得的加速度與拉力T之間的函數(shù)關(guān)系如圖所示。由圖象作出的下列判斷錯(cuò)誤的是A．圖線與縱軸的交占M的值B．圖線與橫軸的交點(diǎn)N的值C．圖線的斜率等于物體質(zhì)量的倒數(shù)D．圖線的斜率等于重力加速度為g參考答案：D解析：由牛頓第二定律有：，則，判斷D錯(cuò)誤。2.A、B兩質(zhì)點(diǎn)分別在各自的直線軌道上運(yùn)動(dòng)，圖甲是質(zhì)點(diǎn)A的位移一時(shí)間圖象，圖乙是質(zhì)點(diǎn)B的速度一時(shí)間圖象，下列說法中正確的是A.質(zhì)點(diǎn)A在0～2s內(nèi)的平均速度為零B.質(zhì)點(diǎn)B在0～2s內(nèi)的平均速度為零C.質(zhì)點(diǎn)A在0～1s內(nèi)的運(yùn)動(dòng)方向與在1～2s內(nèi)的運(yùn)動(dòng)方向相反D.質(zhì)點(diǎn)B在0～1s內(nèi)的運(yùn)動(dòng)方向與在1～2s內(nèi)的運(yùn)動(dòng)方向相反參考答案：AC3.質(zhì)量為m的物體，從距地面h高處由靜止開始以加速度a＝g豎直下落到地面，在此過程中A．物體的重力勢(shì)能減少mgh

B．物體的動(dòng)能增加mghC．物體的機(jī)械能減少mgh

D．物體的機(jī)械能保持不變參考答案：AB4.（多選）三角形傳送帶以1m/s的速度逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，兩邊的傳送帶長(zhǎng)都是2m，且與水平方向的夾角均為37°．現(xiàn)有兩個(gè)小物塊A、B從傳送帶頂端均以1m/s的初速度沿傳送帶下滑，物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.5．下列說法正確的是（）A．物塊A先到達(dá)傳送帶底端B．物塊A、B同時(shí)到達(dá)傳送帶底端C．傳送帶對(duì)物塊A、B均做負(fù)功D．物塊A、B在傳送帶上的劃痕長(zhǎng)度相等參考答案：考點(diǎn)：牛頓第二定律；勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系．專題：牛頓運(yùn)動(dòng)定律綜合專題．分析：AB都以1m/s的初速度沿傳送帶下滑，故傳送帶對(duì)兩物體的滑動(dòng)摩擦力均沿斜面向上，大小也相等，用勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律解決解答：解：A、AB都以1m/s的初速度沿傳送帶下滑，故傳送帶對(duì)兩物體的滑動(dòng)摩擦力均沿斜面向上，大小也相等，故兩物體沿斜面向下的加速度大小相同，滑到底端時(shí)位移大小相同，故時(shí)間相同，故A錯(cuò)誤B、由A分析得，B正確C、滑動(dòng)摩擦力向上，位移向下，摩擦力做負(fù)功，故C正確D、劃痕長(zhǎng)度由相對(duì)位移決定，A物體與傳送帶運(yùn)動(dòng)方向相同，劃痕較少，故D錯(cuò)誤故選：BC點(diǎn)評(píng)：滑動(dòng)摩擦力與相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反；AB都以1m/s的初速度沿傳送帶下滑，降低了本題的難度，若沒有這一條件，同學(xué)可思考一下會(huì)怎樣5.（單選題）平行板電容器與電動(dòng)勢(shì)為E0的直流電源(內(nèi)阻不計(jì))連接，下極板接地．一帶電油滴位于電容器中的P點(diǎn)且恰好處于平衡狀態(tài)．現(xiàn)將平行板電容器的上極板豎直向上移動(dòng)一小段距離，則（

）

A．帶電油滴將沿豎直方向向上運(yùn)動(dòng)B．P點(diǎn)的電勢(shì)將降低C．帶電油滴的電勢(shì)能將減小D．極板所帶電荷量將增大參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.為了探究力對(duì)物體做功與物體速度變化的關(guān)系，現(xiàn)提供如圖所示的器材，讓小車在橡皮筋的作用下彈出后，沿木板滑行，請(qǐng)思考回答下列問題(打點(diǎn)計(jì)時(shí)器交流電頻率為50Hz)：

(1)為了消除摩擦力的影響應(yīng)采取什么措施?

(2)當(dāng)我們分別用同樣的橡皮筋l條、2條、3條……并起來進(jìn)行第l次、第2次、第3次……實(shí)驗(yàn)時(shí)，每次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋拉伸的長(zhǎng)度應(yīng)都保持一致，我們把第l次實(shí)驗(yàn)時(shí)橡皮筋對(duì)小車做的功記為W．

(3)由于橡皮筋對(duì)小車做功而使小車獲得的速度可以由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和紙帶測(cè)出，如圖所示是其中四次實(shí)驗(yàn)打出的部分紙帶．(4)試根據(jù)第(2)、(3)項(xiàng)中的信息，填寫下表．

次數(shù)

1

2

3

4

橡皮筋對(duì)小車做功

W

小車速度V(m/s)

V2

(m2/s2)

從表中數(shù)據(jù)可得出結(jié)論：

．參考答案：（1）墊高放置打點(diǎn)計(jì)時(shí)器一端，使自由釋放的小車做勻速運(yùn)動(dòng)

次數(shù)

1

2

3

4

橡皮筋對(duì)小車做功

W

2W

3W

4W

小車速度V(m/s)

1.00

1.42

1.73

2.00

V2

(m2/s2)

1.00

2.02

2.99

4.00（2）

(3)在誤差準(zhǔn)許的范圍內(nèi)，做功與速度的平方成正比7.一個(gè)質(zhì)量為70kg的人在電梯中用體重計(jì)稱量，當(dāng)電梯以4m/s2向下加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，讀數(shù)為

N，當(dāng)電梯以4m/s2向下減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，讀數(shù)為

N。參考答案：420

9808.一個(gè)氡核衰變成釙核并放出一個(gè)粒子。該核反應(yīng)的方程是

氡衰變半衰期為3.8天，則1000g氡經(jīng)過7.6天衰變，剩余氡的質(zhì)量為

g；參考答案：①

②250根據(jù)衰變過程中質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒，由于生成物質(zhì)量數(shù)減小4，電荷數(shù)減小2，所以放出的粒子是α粒子．該核反應(yīng)的方程是：氡核的半衰期為3.8天，根據(jù)半衰期的定義得：，其中m為剩余氡核的質(zhì)量，m0為衰變前氡核的質(zhì)量，T為半衰期，t為經(jīng)歷的時(shí)間。由于T=3.8天，t=7.6天，解得：9.若一定質(zhì)量的理想氣體對(duì)外做了3000J的功，其內(nèi)能增加了500J，表明該過程中，氣體應(yīng)________(填“吸收”或“放出”)熱量________J.

參考答案：10.質(zhì)量為2kg的物體，在水平推力的作用下沿水平面做直線運(yùn)動(dòng)，一段時(shí)間后撤去F，其運(yùn)動(dòng)的v-t圖像如圖所示。g取10m/s2，則物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)

；水平推力

。參考答案：0.2；6

11.為了測(cè)量?jī)蓮埣堉g的動(dòng)摩擦因數(shù)，某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)：如圖甲所示，在木塊A和木板B上貼上待測(cè)的紙，將木板B固定在水平桌面上，沙桶通過細(xì)線與木塊A相連。(1)調(diào)節(jié)沙桶中沙的多少，使木塊A勻速向左運(yùn)動(dòng)。測(cè)出沙桶和沙的總質(zhì)量為m以及貼紙木塊A的質(zhì)量M，則兩紙間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ= ；(2)在實(shí)際操作中，發(fā)現(xiàn)要保證木塊A做勻速運(yùn)動(dòng)比較困難，有同學(xué)對(duì)該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了改進(jìn)：實(shí)驗(yàn)裝置如圖乙所示，木塊A的右端接在力傳感器上(傳感器與計(jì)算機(jī)相連接，從計(jì)算機(jī)上可讀出對(duì)木塊的拉力)，使木板B向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，質(zhì)量為M的木塊A能夠保持靜止。若木板B向左勻速拉動(dòng)時(shí)，傳感器的讀數(shù)為F1，則兩紙間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=

；當(dāng)木板B向左加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，傳感器的讀數(shù)為F2，則有F2

F1(填“>”、“=”或“<”)；參考答案：m/M

F1/Mg

=（1）木塊A勻速向左運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律得，解得。（2）質(zhì)量為M的木塊A能夠保持靜止，說明木塊受到的摩擦力和傳感器對(duì)物塊的拉力是一對(duì)平衡力。不管木板B向左如何拉動(dòng)，傳感器的拉力都跟AB之間的摩擦力大小相等，方向相反，即=F2。12.（4分）沿平直公路作勻變速直線運(yùn)動(dòng)的汽車，通過連續(xù)、、三根電線桿之間間隔所用的時(shí)間分別是和，已知相鄰兩電線桿間距為，則汽車的加速度為

。參考答案：

答案：13.根據(jù)玻爾原子結(jié)構(gòu)理論，氦離子（）的能級(jí)圖如題12C-1圖所示。電子處在n=3軌道上比處在n=5軌道上離氦核的距離___▲____（選填“近”或“遠(yuǎn)”）。當(dāng)大量處在n=4的激發(fā)態(tài)時(shí)，由于躍遷所發(fā)射的譜線有___▲____條。參考答案：近

6量子數(shù)越大，軌道越遠(yuǎn)，電子處在n=3軌道上比處在n=5軌道上離氦核的距離要近；處在n=4的激發(fā)態(tài)時(shí)，由于躍遷所發(fā)射的譜線有=6條。三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（4分）試通過分析比較，具有相同動(dòng)能的中子和電子的物質(zhì)波波長(zhǎng)的大小。參考答案：粒子的動(dòng)量，物質(zhì)波的波長(zhǎng)由，知，則。解析：物質(zhì)波的的波長(zhǎng)為，要比較波長(zhǎng)需要將中子和電子的動(dòng)量用動(dòng)能表示出來即，因?yàn)?，所以，故?5.如圖所示，水平傳送帶兩輪心O1O2相距L1=6.25m，以大小為v0=6m/s不變的速率順時(shí)針運(yùn)動(dòng)，傳送帶上表面與地面相距h=1.25m．現(xiàn)將一質(zhì)量為m=2kg的小鐵塊輕輕放在O1的正上方，已知小鐵塊與傳送帶間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，重力加速度g取10m/s2，求：（1）小鐵塊離開傳送帶后落地點(diǎn)P距離O2的水平距離L2；（2）只增加L1、m、v0中的哪一個(gè)物理量的數(shù)值可以使L2變大．參考答案：（1）小鐵塊離開傳送帶后落地點(diǎn)P距離O2的水平距離為2.5m；（2）只增加L1數(shù)值可以使L2變大．解：（1）小鐵塊輕放在傳送帶上后受到摩擦力的作用，由μmg=ma得a=μg=2m/s2，當(dāng)小鐵塊的速度達(dá)到6m/s時(shí)，由vt2=2ax得：x=9m由于9m＞L1=6.25m，說明小鐵塊一直做加速運(yùn)動(dòng)設(shè)達(dá)到O2上方的速度為v，則v==5m/s小鐵塊離開傳送帶后做平拋運(yùn)動(dòng)根據(jù)h=gt2得下落時(shí)間：t==0.5s由L2=vt=5×0.5=2.5m（2）欲使L2變大，應(yīng)使v變大由v=可知，L1增大符合要求m、v0增大對(duì)a沒有影響，也就對(duì)v和L2沒有影響因此，只增加L1、m、v0中的L1的數(shù)值可以使L2變大．答：（1）小鐵塊離開傳送帶后落地點(diǎn)P距離O2的水平距離為2.5m；（2）只增加L1數(shù)值可以使L2變大．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.有人設(shè)想用如圖所示的裝置來選擇密度相同、大小不同的球狀納米顆粒．顆粒在電離室中電離后帶正電，電量與其表面積成正比．電離后，顆粒緩慢通過小孔O1進(jìn)入極板間電壓為U的水平加速電場(chǎng)區(qū)域I（加速距離極短，忽略此過程中重力的影響），再通過小孔O2射入勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域II，區(qū)域II中極板長(zhǎng)度為l，極板間距為d．收集室的小孔O3與O1、O2在同一條水平線上且到上下極板的距離相等．半徑為r0的顆粒，其質(zhì)量為m0、電量為q0，剛好能沿O1O3直線射入收集室．（V球=πr3，S球=4πr2）（1）圖中區(qū)域II的電場(chǎng)強(qiáng)度；（2）半徑為r的顆粒通過O2時(shí)的速率；（3）落到區(qū)域II中的下極板上的顆粒半徑．參考答案：【考點(diǎn)】：帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)．【專題】：帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)專題．【分析】：（1）帶電粒子在電場(chǎng)中被加速，當(dāng)進(jìn)入?yún)^(qū)域II內(nèi)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，因而根據(jù)動(dòng)能定理可求出被加速的速度大小，再由洛倫茲力等于電場(chǎng)力，從而確定電場(chǎng)強(qiáng)度的大小與方向；（2）根據(jù)密度相同，可確定質(zhì)量與半徑立方關(guān)系；根據(jù)題意，可知電量與半徑平方關(guān)系．從而由動(dòng)能定理可算出粒子通過O2時(shí)的速率；（3）由半徑的不同，導(dǎo)致速度大小不一，從而出現(xiàn)洛倫茲力與電場(chǎng)力不等現(xiàn)象，根據(jù)其力大小確定向哪個(gè)極板偏轉(zhuǎn)．：解：（1）半徑為r0的粒子勻速通過電場(chǎng)，Eq0=m0g…①

由①式得：E=，電場(chǎng)強(qiáng)度方向豎直向上

（2）設(shè)半徑為r的粒子加速度后的速度為v，…②

又因m=

q=…③

由②③式得：v=（3）落到下極析則：mg﹣Eq=ma…④由①③④式得：

半徑大，則越容易落到下極板上，設(shè)剛好落到下極板的右邊顆粒為rm…⑤…⑥…⑦由⑤⑥⑦式得：rm=

答：（1）圖中區(qū)域II的電場(chǎng)強(qiáng)度；

（2）半徑為r的顆粒通過O2時(shí)的速率

（3）落到區(qū)域II中的下極板上的顆粒半徑為【點(diǎn)評(píng)】：本題考查運(yùn)用動(dòng)能定理求帶電粒子在電場(chǎng)中加速后的速度大小，再洛倫茲力與電場(chǎng)力關(guān)系來確定偏向何處．同時(shí)注意緊扣題意密度相同及電量與表面積成正比等隱含條件．17.如右圖示是一透明的圓柱體的橫截面，其半徑R=20cm，折射率為，AB是一條直徑。今有一束平行光沿AB方向射向圓柱體，試求：距離直線AB多遠(yuǎn)的入射光線，折射后恰經(jīng)過B點(diǎn)？參考答案：如右圖所示，光線經(jīng)折射進(jìn)入圓柱體經(jīng)過點(diǎn)，設(shè)入射角為、折射角為，由折射定律有：

………①2分由幾何關(guān)系有：

………②3分解得：

……………2分光線離直線的距離為