山西省呂梁市白家溝中學(xué)2021年高三物理期末試題含解析

山西省呂梁市白家溝中學(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1.1．在下圖中，表示物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的是(

)參考答案：BC2.（單選）一列簡(jiǎn)諧橫波以10m/s的速度沿x軸正方向傳播，t=0時(shí)刻的波形如圖甲所示。則a質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象為圖乙中的參考答案：D3.（單選）一個(gè)礦泉水瓶底部有一小孔。靜止時(shí)用手指堵住小孔不讓它漏水，假設(shè)水瓶在下述幾種運(yùn)動(dòng)過程中沒有轉(zhuǎn)動(dòng)且忽略空氣阻力，則

A．水瓶自由下落時(shí)，小孔向下漏水B．將水瓶豎直向上拋出，水瓶向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，小孔向下漏水；水瓶向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，小孔不向下漏水C．將水瓶水平拋出，水瓶在運(yùn)動(dòng)中小孔不向下漏水D．將水瓶斜向上拋出，水瓶在運(yùn)動(dòng)中小孔向下漏水參考答案：C4.如圖所示圓形區(qū)域內(nèi)，有垂直于紙面方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一束質(zhì)量和帶電量都相同的帶電粒子，以不相等的速率，沿著相同的方向，對(duì)準(zhǔn)圓心O射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，又都從該磁場(chǎng)中射出，若每個(gè)粒子均只磁場(chǎng)力的作用，則（

）

A．運(yùn)動(dòng)時(shí)間較長(zhǎng)的，速率一定較大B．運(yùn)動(dòng)時(shí)間較長(zhǎng)的，在磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)角度一定較大C．運(yùn)動(dòng)時(shí)間較長(zhǎng)的，在磁場(chǎng)中的路程一定較長(zhǎng)D．粒子穿過磁場(chǎng)時(shí)的速率一定增大參考答案：

B5.（多選）（2014秋?汶上縣校級(jí)月考）如圖是某質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的v﹣t圖象，由圖象得到的正確結(jié)果是（）A． 0～1s內(nèi)的平均速度是1m/sB． 0～2s內(nèi)的位移大小是3mC． 0～1s內(nèi)的加速度小于2～4s內(nèi)的加速度D． 0～1s內(nèi)的運(yùn)動(dòng)方向與2～4s內(nèi)的運(yùn)動(dòng)方向相反參考答案：AB解：A、0～1s內(nèi)的平均速速度：v平均==1m/s，故A正確．B、0～2s內(nèi)的位移大小即梯形面積大小x=（1+2）×2=3m，故B正確．C、0～1s內(nèi)的加速度：a==2m/s2；2～4s內(nèi)加速度：a==﹣1m/s2；所以0﹣1s內(nèi)的加速度大，故C錯(cuò)誤．D、0﹣1s內(nèi)與2﹣4s內(nèi)圖線均在v正半軸，即速度都為正方向，運(yùn)動(dòng)方向相同，故D錯(cuò)誤．故選：AB．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.(4分)如圖所示，放置在水平地面上的支架質(zhì)量為M，一長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)線連接一小球后另一端固定在支架頂端的前面，現(xiàn)將細(xì)線拉至水平后無初速釋放小球，小球?qū)砘財(cái)[動(dòng)，且此過程支架始終不動(dòng)，則小球在最低位置時(shí)，支架對(duì)地面的壓力大小為

。參考答案：

答案：(M+3m)g

7.如圖為“用DIS（位移傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計(jì)算機(jī)）研究加速度和力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置。（1）在該實(shí)驗(yàn)中必須采用控制變量法，應(yīng)保持

不變，用鉤碼所受的重力作為

，用DIS測(cè)小車的加速度。（2）改變所掛鉤碼的數(shù)量，多次重復(fù)測(cè)量。在某次實(shí)驗(yàn)中根據(jù)測(cè)得的多組數(shù)據(jù)可畫出a-F關(guān)系圖線（如圖所示）。①分析此圖線的OA段可得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是

。②（單選題）此圖線的AB段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是（

）（A）小車與軌道之間存在摩擦

（B）導(dǎo)軌保持了水平狀態(tài)（C）所掛鉤碼的總質(zhì)量太大

（D）所用小車的質(zhì)量太大參考答案：1）小車的總質(zhì)量，小車所受外力，ks5u（2）①在質(zhì)量不變的條件下，加速度與外力成正比，②C，8.在一斜面頂端，將甲乙兩個(gè)小球分別以v和的速度沿同一方向水平拋出，兩球都落在該斜面上。甲球落至斜面時(shí)的速率是乙球落至斜面時(shí)速率的A.2倍

B.4倍

C.6倍

D.8倍參考答案：A試題分析

本題考查平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律、機(jī)械能守恒定律及其相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)。解析

設(shè)甲球落至斜面時(shí)的速率為v1，乙落至斜面時(shí)的速率為v2，由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律，x=vt，y=gt2，設(shè)斜面傾角為θ，由幾何關(guān)系，tanθ=y/x，小球由拋出到落至斜面，由機(jī)械能守恒定律，mv2+mgy=mv12，聯(lián)立解得：v1=·v，即落至斜面時(shí)的速率與拋出時(shí)的速率成正比。同理可得，v2=·v/2，所以甲球落至斜面時(shí)的速率是乙球落至斜面時(shí)的速率的2倍，選項(xiàng)A正確。點(diǎn)睛

此題將平拋運(yùn)動(dòng)、斜面模型、機(jī)械能守恒定律有機(jī)融合，綜合性強(qiáng)。對(duì)于小球在斜面上的平拋運(yùn)動(dòng)，一般利用平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律和幾何關(guān)系列方程解答。9.（1）一個(gè)實(shí)驗(yàn)小組在“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，使用兩條不同的輕質(zhì)彈簧a和b，得到彈力與彈簧長(zhǎng)度的圖象如圖所示。則：_____彈簧的原長(zhǎng)更長(zhǎng)，_____彈簧的勁度系數(shù)更大。（填“a”或“b”）參考答案：b；a根據(jù)胡克定律有：F=k（l-l0），由此可知在F與l圖象中，斜率大小等于勁度系數(shù)，橫軸截距等于彈簧原長(zhǎng)，因此有：b的原長(zhǎng)比a的長(zhǎng)，勁度系數(shù)比a的小．10.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；

0.0711.（4分）用相同的表頭改裝成的電流表內(nèi)阻為lΩ，電壓表內(nèi)阻為：100Ω，當(dāng)把電流表和電壓表串聯(lián)后接入某電路，發(fā)現(xiàn)兩者指針偏轉(zhuǎn)角度之比為1：3，則改裝電流表時(shí)需接上

Ω的分流電阻，改裝電壓表時(shí)需接上

Ω的分壓電阻。參考答案：

答案：1.5

9712.如圖所示為皮帶轉(zhuǎn)動(dòng)裝置，右邊兩輪共軸連接，且RA=RC=2RB皮帶不打滑，則在A、B、C三輪中的周期TA：TB：TC=

，線速度vA：vB：vC=

，向心加速度aA：aB：aC=

、

參考答案：2：1：1，1：1：2，1：2：4解：由于A輪和B輪是皮帶傳動(dòng)，皮帶傳動(dòng)的特點(diǎn)是兩輪與皮帶接觸點(diǎn)的線速度的大小與皮帶的線速度大小相同，故，所以，

由角速度和線速度的關(guān)系式可得，由于B輪和C輪共軸，故兩輪角速度相同，即，故

，所以周期之比為

由角速度和線速度的關(guān)系式可得。13.后，答案為該礦石中的鈾、釷質(zhì)量之比為___________．參考答案：39:115設(shè)原來的U234原子數(shù)為N0,由半衰期的定義可得，,經(jīng)過54萬年，即兩個(gè)半衰期后，剩余的U234為N0/4個(gè),Th230為3N0/4個(gè)，所以（234N0/4）：（2303N0/4）=39:115.三、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.（選修3-4模塊）（4分）如圖所示是一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)刻的波形圖，已知波的傳播速度v=2m/s．試回答下列問題：①寫出x=1.0m處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)函數(shù)表達(dá)式；②求出x=2.5m處質(zhì)點(diǎn)在0～4.5s內(nèi)通過的路程及t=4.5s時(shí)的位移．參考答案：

解析：①波長(zhǎng)λ=2.0m，周期T=λ/v=1.0s，振幅A=5cm，則y=5sin(2πt)

cm（2分）

②n=t/T=4.5，則4.5s內(nèi)路程s=4nA=90cm；x=2.5m質(zhì)點(diǎn)在t=0時(shí)位移為y=5cm，則經(jīng)過4個(gè)周期后與初始時(shí)刻相同，經(jīng)4.5個(gè)周期后該質(zhì)點(diǎn)位移y=

—5cm．（2分）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，一質(zhì)量為m、帶電量為-q的小球A，用長(zhǎng)為L(zhǎng)的絕緣輕桿與固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸O相連接，絕緣輕桿可繞軸O無摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)。整個(gè)裝置處于水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)強(qiáng)度E=，現(xiàn)將輕桿從圖中的豎直位置由靜止釋放。求：（1）輕桿轉(zhuǎn)過90°時(shí)，小球A的速度為多大？（2）輕桿轉(zhuǎn)過多大角度時(shí)小球A的速度最大？（3）小球A轉(zhuǎn)過的最大角度為多少？參考答案：（1）動(dòng)能定理：qEL+(-mgL)=-0，

解出v=

（3分）（2）輕桿轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，合力矩為零時(shí)，小球A的速度最大即mgLsinα=qELcosα

得到tanα=2，解出α=arctan2=63.43°

（4分）（3）設(shè)小球A的速度減為零時(shí)輕桿與水平方向的夾角為β，動(dòng)能定理：qELcosβ+［-mg(L+Lsinβ)］=0-0

（2分）得到2cosβ=1+sinβ，

解出sinβ=0.6（舍去sinβ=-1），β=37°

（2分）因此，小球A轉(zhuǎn)過的最大角度為90°+37°=127°

17.下列說法正確的是_________。A.機(jī)械能不可能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，內(nèi)能也無法全部用來做功從而轉(zhuǎn)化成機(jī)械能B.將兩個(gè)分子由距離0.1r0移動(dòng)到相距9r0的過程中，它們的分子勢(shì)能先減小后增加C.熱量總是自發(fā)地從分子平均動(dòng)能大的物體傳遞到分子平均動(dòng)能小的物體D.液體表面層分子間的距離大于液體內(nèi)部分子間的距離，所以液體表面分子間的作用表現(xiàn)為相互吸引，即存在表面張力E.單位時(shí)間內(nèi)氣體分子對(duì)容器壁單位面積上碰撞次數(shù)減小，氣體的壓強(qiáng)一定減小參考答案：BCD機(jī)械能可能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，如運(yùn)動(dòng)的物體在摩擦力作用下減速運(yùn)動(dòng)直到靜止；熱機(jī)在內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能時(shí)，不可避免的要要有一部熱量被傳導(dǎo)出，所以熱機(jī)效率達(dá)不到100%，即任何熱機(jī)都不可以把得到的全部?jī)?nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故A錯(cuò)誤．將兩個(gè)分子由0.1r0移動(dòng)到相距9r0的過程中，分子力先是斥力后是引力，分子力先做正功后做負(fù)功，分子勢(shì)能先減小后增加，故B正確．熱量總是自發(fā)地從高溫物體傳到低溫物體，即自發(fā)地從分子平均動(dòng)能大的物體傳遞到分子平均動(dòng)能小的物體，選項(xiàng)C正確；液體表面層分子間的距離大于液體內(nèi)部分子間的距離，所以液體表面分子間的作用表現(xiàn)為相互吸