山西省朔州市懷仁縣第五中學(xué)2021年高三物理期末試卷含解析

山西省朔州市懷仁縣第五中學(xué)2021年高三物理期末試卷含解析一、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，木塊A放在B上左側(cè)，用恒力F將A拉到B的右端，第一次將B固定在地面上，拉力F做功為，生熱為；第二次讓B可以在光滑水平地面上自由滑動(dòng)，則拉力F做功為，生熱為，應(yīng)有：A.,

B.,C.,

D.,參考答案：A2.如圖8所示為宇宙中一個(gè)恒星系的示意圖，A為該星系的一顆行星，它繞中央恒星O運(yùn)行軌道近似為圓，天文學(xué)家觀測(cè)得到A行星運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為R0，周期為T0。長(zhǎng)期觀測(cè)發(fā)現(xiàn)，A行星實(shí)際運(yùn)動(dòng)的軌道與圓軌道總存在一些偏離，且周期性地每隔t0時(shí)間發(fā)生一次最大的偏離。天文學(xué)家認(rèn)為形成這種現(xiàn)象的原因可能是A行星外側(cè)還存在著一顆未知的行星B（假設(shè)其運(yùn)行軌道與A在同一平面內(nèi)，且與A的繞行方向相同），它對(duì)A行星的萬(wàn)有引力引起A軌道的偏離，根據(jù)上述現(xiàn)象及假設(shè)，下列對(duì)未知行星B的運(yùn)動(dòng)的有關(guān)量的預(yù)測(cè)正確的是：（

） A．TB＝

B． C． D．參考答案：AD3.（單選）在粗糙絕緣的水平面上固定一個(gè)帶電量為Q的正電荷，已知點(diǎn)電荷周圍電場(chǎng)的電勢(shì)可表示為φ=k，式中k為靜電常量，Q為場(chǎng)源電荷的帶電量，r為距場(chǎng)源電荷的距離．現(xiàn)有一質(zhì)量為m，電荷量為q帶正電荷的滑塊（可視作質(zhì)點(diǎn)），其與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2，K＞μmg，則（）A．滑塊與帶電量為Q的正電荷距離為x時(shí)，滑塊電勢(shì)能為B．若將滑塊無(wú)初速地放在距離場(chǎng)源點(diǎn)電荷x1處，滑塊最后將停在距離場(chǎng)源點(diǎn)電荷處C．若將滑塊無(wú)初速地放在距離場(chǎng)源點(diǎn)電荷x1處，當(dāng)滑塊運(yùn)動(dòng)到距離場(chǎng)源點(diǎn)電荷x3處的加速度為D．若將滑塊無(wú)初速地放在距離場(chǎng)源點(diǎn)電荷x1處，當(dāng)滑塊運(yùn)動(dòng)到距離場(chǎng)源點(diǎn)電荷x3處的速度為V=參考答案：解：A、滑塊與帶電量為Q的正電荷距離為x時(shí)，據(jù)題知，此時(shí)滑塊所在處的電勢(shì)為φ=k，則滑塊電勢(shì)能為Ep=qφ=．故A正確．B、若將滑塊無(wú)初速地放在距離場(chǎng)源點(diǎn)電荷x1處，設(shè)滑塊最后將停在距離場(chǎng)源點(diǎn)電荷x處．根據(jù)能量守恒定律得：qk﹣qk=μmg（x﹣x1），解得x=，即滑塊最后將停在距離場(chǎng)源點(diǎn)電荷處，故B正確．C、若將滑塊無(wú)初速地放在距離場(chǎng)源點(diǎn)電荷x1處，設(shè)當(dāng)滑塊運(yùn)動(dòng)到距離場(chǎng)源點(diǎn)電荷x3處的加速度為a，由牛頓第二定律得：

k﹣μmg=ma則得a=﹣μg，故C錯(cuò)誤．D、將滑塊無(wú)初速地放在距離場(chǎng)源點(diǎn)電荷xx1處，設(shè)滑塊運(yùn)動(dòng)到距離場(chǎng)源點(diǎn)電荷x3處的速度為v，由動(dòng)能定理得：

q（φ1﹣φ3）﹣μmg（x3﹣x1）=mv2又φ1=k，φ3=k解得v=，故D正確．故選：ABD．4.根據(jù)所學(xué)知識(shí)判斷圖中正確的是(

)參考答案：A5.(單選)設(shè)勻速行駛的汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)保持功率不變，則下列說(shuō)法正確的是（

）①路面越粗糙，汽車行駛越慢

②路面越粗糙，汽車行駛越快③在同一路面，汽車不載貨比載貨時(shí)行駛得快④在同一路面，汽車不載貨比載貨時(shí)行駛得慢A.①④

B.②③

C.②④

D.①③參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.①圖示為探究牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)裝置，該裝置由氣墊導(dǎo)軌、兩個(gè)光電門、滑塊和沙桶等組成。光電門可以測(cè)出滑塊分別通過(guò)兩個(gè)光電門的瞬時(shí)速度，導(dǎo)軌標(biāo)尺可以測(cè)出兩個(gè)光電門間的距離，另用天平測(cè)出滑塊和沙桶的質(zhì)量分別為M和m.下面說(shuō)法正確的是_______（選填字母代號(hào)）．A．用該裝置可以測(cè)出滑塊的加速度B．用該裝置探究牛頓第二定律時(shí)，要保證拉力近似等于沙桶的重力，因此必須滿足m<<MC．可以用該裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，但必須滿足m<<MD．可以用該裝置探究動(dòng)能定理，但不必滿足m<<M②某同學(xué)采用控制變量法探究牛頓第二定律，在實(shí)驗(yàn)中他將沙桶所受的重力作為滑塊受到的合外力F，通過(guò)往滑塊上放置砝碼改變滑塊的質(zhì)量M。在實(shí)驗(yàn)中他測(cè)出了多組數(shù)據(jù)，并畫(huà)出了如圖所示的圖像，圖像的縱坐標(biāo)為滑塊的加速度a，但圖像的橫坐標(biāo)他忘記標(biāo)注了，則下列說(shuō)法正確的是

A．圖像的橫坐標(biāo)可能是F，圖像AB段偏離直線的原因是沒(méi)有滿足m<<M

B．圖像的橫坐標(biāo)可能是M，圖像AB段偏離直線的原因是沒(méi)有滿足m<<M

C．圖像的橫坐標(biāo)可能是，圖像AB段偏離直線的原因是沒(méi)有滿足m<<M

D．若圖像的橫坐標(biāo)是，且沒(méi)有滿足m<<M，圖像的AB部分應(yīng)向虛線上方偏離參考答案：7.如圖所示，質(zhì)量為50g的小球以12m/s的水平速度拋出，恰好與傾角為37o的斜面垂直碰撞，則此過(guò)程中重力的功為

J，重力的沖量為

N·s。參考答案：

6.4

J，0.8

N·s8.在x軸上的和處各有一個(gè)做簡(jiǎn)諧振動(dòng)、頻率為的波源，兩波源在同種均勻介質(zhì)中形成兩列簡(jiǎn)諧橫波，時(shí)刻的波形如圖所示，則兩列波的傳播速度大小為_(kāi)_____，在時(shí)刻之后的內(nèi)處質(zhì)點(diǎn)的位移為_(kāi)_____，兩列波在處疊加以后的振幅是否為零______。參考答案：

(1).

(2).5cm

(3).不為零【詳解】由圖知，兩列波的波長(zhǎng)為，傳播速度大小均為。波的周期為。在時(shí)刻，處質(zhì)點(diǎn)正向上運(yùn)動(dòng)，在0之后的內(nèi)即內(nèi)，處質(zhì)點(diǎn)到達(dá)波峰，位移為5cm。在處的質(zhì)點(diǎn)到和的路程差為，所以處并不是振動(dòng)減弱的點(diǎn)，其振幅不為0。9.如圖所示，直角玻璃棱鏡中∠A=70°，入射光線垂直于AB面。已知玻璃的折射率為，光在AC面上反射后經(jīng)BC面反射從AC面第一次射出，則光線在BC面_______（填“發(fā)生”或“不發(fā)生”）全反射，光線從棱鏡AC邊第一次射入空氣時(shí)的折射角為_(kāi)______。參考答案：發(fā)生；45010.一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波，t＝0時(shí)刻的波形如圖中實(shí)線所示，t＝0.2s時(shí)刻的波形如圖中的虛線所示，則此列簡(jiǎn)諧橫波的波速為

m/s.

參考答案：10(4n+1)

n=0、1、2、3…11.（5分）如圖所示，質(zhì)量為m的物體置于光滑水平面上，一根繩子跨過(guò)定滑輪一端固定在物體上，另一端在力F作用下，以恒定速率v0豎直向下運(yùn)動(dòng)，物體由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到繩與水平方向夾角=45o過(guò)程中，繩中拉力對(duì)物體做的功為

。參考答案：

答案：mv02

12.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。參考答案：6113.一臺(tái)激光器發(fā)光功率為P0，發(fā)出的激光在真空中波長(zhǎng)為，真空中的光速為，普朗克常量為，則每一個(gè)光子的能量為

；該激光器在時(shí)間內(nèi)輻射的光子數(shù)為

。參考答案：

hC/λ

；

P0tλ/hc

三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.為測(cè)量某金屬絲的電阻率，小明同學(xué)取來(lái)一段粗細(xì)均勻、長(zhǎng)為L(zhǎng)0的金屬絲進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．（1）用蜾旋測(cè)微器測(cè)金屬絲的直徑d，讀數(shù)如圖甲所示．則d=

mm．（2）用一電阻檔有三個(gè)倍率（分別是×1、×10、×100）的多用電表粗測(cè)其電阻．選用×10檔測(cè)量某電阻時(shí)．操作步驟正確，發(fā)現(xiàn)表頭指針偏轉(zhuǎn)角度很大，為了較準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量，應(yīng)換到

檔．重新正確操作后，表盤的示數(shù)如圖乙所示，其讀數(shù)為

Ω．（3）進(jìn)一步準(zhǔn)確測(cè)量金屬絲的電阻，實(shí)驗(yàn)室提供的器材有：A．直流電源E（電動(dòng)勢(shì)4V，內(nèi)阻不計(jì)）；B．電流表A1（量程0～0.6A，內(nèi)阻約1Ω）；C．電流表A2（量程0～150mA，內(nèi)阻約2Ω）；D．電壓表V（量程0～3V，內(nèi)阻約10kΩ）：E．滑動(dòng)變阻器R1（阻值范圍0～15Ω，允許通過(guò)的最大電流2.0A）；F．滑動(dòng)變阻器R2（阻值范圍0～2kΩ，允許通過(guò)的最大電流0.5A）；G．待測(cè)電阻絲Rx，開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干．①實(shí)驗(yàn)中，小明設(shè)計(jì)了如圖丙所示的電路，其中電流表應(yīng)選用

，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用

．實(shí)驗(yàn)時(shí)，開(kāi)關(guān)S2應(yīng)接

（選垓“1”成“2”）．②請(qǐng)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線在圖丁中完成實(shí)物電路連接（部分連線已畫(huà)出）．③若實(shí)驗(yàn)中測(cè)得該金屬絲的電阻為R0，則計(jì)算這種電阻絲材料電阻率的表達(dá)式為ρ=

（用題中給定的物理量符號(hào)和已知常數(shù)表示）．參考答案：解：螺旋測(cè)微器的固定刻度為0.5mm，可動(dòng)刻度為18.0×0.01mm=0.180mm，所以最終讀數(shù)為0.5mm+0.180mm=0.680mm．（2）用×10檔測(cè)量某電阻時(shí)，表頭指針偏轉(zhuǎn)角度很大，說(shuō)明所選擋位太大，為了較準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量，應(yīng)換到×1檔．由圖示表盤可知，則該電阻的阻值是：R=22×1=22Ω；（3）①通過(guò)電阻絲的最大電流，所以電流表選擇量程150mA的電流表C；滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓式接法，選擇小電阻，便于調(diào)節(jié)；臨界電阻，選擇電流表外接法，所以開(kāi)關(guān)應(yīng)接1②實(shí)物電路如圖所示：③根據(jù)電阻定律，聯(lián)立得故答案為：（1）0.680；（2）×1，22；（3）①C，E，1；②如圖所示；③【考點(diǎn)】測(cè)定金屬的電阻率．【分析】（1）螺旋測(cè)微器的讀數(shù)方法是固定刻度讀數(shù)加上可動(dòng)刻度讀數(shù)，在讀可動(dòng)刻度讀數(shù)時(shí)需估讀．（2）用歐姆表測(cè)電阻，應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)臋n位，使指針指在中央刻度線附近，歐姆表?yè)Q擋后要重新進(jìn)行歐姆調(diào)零；歐姆表指針示數(shù)與檔位的乘積是歐姆表示數(shù)．（3）①計(jì)算出電阻絲的最大電流，從而確定電流表量程；滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法，這樣便于調(diào)節(jié)，誤差??；滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法，伏安法測(cè)電阻用安培表外接法；②根據(jù)電路圖連接實(shí)物電路圖．③根據(jù)電阻定律求電阻率15.某同學(xué)利用如圖所示的裝置測(cè)量某一彈簧的勁度系數(shù)，該彈簧豎直懸掛起來(lái)，在自由端掛上砝碼盤。通過(guò)改變盤中砝碼的質(zhì)量，測(cè)得6組砝碼的質(zhì)量m和對(duì)應(yīng)的彈簧長(zhǎng)度l，畫(huà)出m-l圖線，對(duì)應(yīng)點(diǎn)已在圖上標(biāo)出，如圖乙所示。（重力加速度g=10m/s2）①采用恰當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)處理，該彈簧的勁度系數(shù)為

N/m

。（保留2位有效數(shù)字）②請(qǐng)你判斷該同學(xué)得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與考慮砝碼盤的質(zhì)量相比，結(jié)果

。(填“偏大”、“偏小”或“相同”)參考答案：①3.4

(3.2-3.5都可以)

②相同

四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，在光滑水平地面上靜止放置質(zhì)量M=2kg的長(zhǎng)木板，木板上表面與固定的豎直弧形軌道相切．圖中A點(diǎn)距離長(zhǎng)木板上表面高度h=0.6m．一質(zhì)量m=1kg的小滑塊自A點(diǎn)沿弧面由靜止滑下，然后由弧形軌道末端滑到長(zhǎng)木板上?；瑝K在木板上滑行t=1s后，和木板以共同速度v=1m／s勻速運(yùn)動(dòng)，取g=10m／s2．求：(1)滑塊與木板間的摩擦力；(2)滑塊沿弧面下滑過(guò)程中克服摩擦力做的功；(3)滑塊相對(duì)木板滑行的距離．參考答案：17.（6分）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：①光在圓柱體中的傳播速度；②距離直線AB多遠(yuǎn)的入射光線，折射后恰經(jīng)過(guò)B點(diǎn)。參考答案：解析：①光在圓柱體中的傳播速度②設(shè)光線PC經(jīng)折射后經(jīng)過(guò)B點(diǎn)，光路圖如圖所示

由折射定律有：又由幾何關(guān)系有：

解得

光線PC離直線AB的距離CD=Rsinα＝10cm則距離直線AB10cm的入射光線經(jīng)折射后能到達(dá)B點(diǎn)。18.一列長(zhǎng)為L(zhǎng)的火車在平直軌道上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度為a．火車先后經(jīng)過(guò)A、B兩棵樹(shù)，所用時(shí)間分別為t1和t2．求：（1）火車分別經(jīng)過(guò)A、B兩棵樹(shù)的平均速度大?。?）從火車車頭的最前端到達(dá)A到火車車尾的最末端到達(dá)B所需的時(shí)間．參考答案：考點(diǎn)：平均速度；勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系．專題：直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律專題．分析：根據(jù)平均速度的定義式求出火車通過(guò)位置A、B的平均速度；根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等