山西省長治市第十六中學(xué)2021年高三物理下學(xué)期期末試題含解析

山西省長治市第十六中學(xué)2021年高三物理下學(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15分．每小題只有一個選項符合題意1.（單選）一根粗細(xì)均勻的金屬棒AB，棒的A端用輕繩固定在天花板上，棒的B端用水平拉力F拉著而使金屬棒處于靜止?fàn)顟B(tài)．輕繩與豎直方向的夾角為α，金屬棒與豎直方向的夾角為β，下列說法正確的是（）A．sinβ=2sinα

B．cosβ=2cosαC．tanβ=2tanα

D．cotβ=2cotα參考答案：C2.（多選題）用細(xì)繩拴一個質(zhì)量為的小球，小球?qū)⒐潭ㄔ趬ι系妮p彈簧壓縮的距離為，如圖所示，將細(xì)線燒斷后（

）A、

小球立即做平拋運動B、

小球的加速度立即為gC、

小球脫離彈簧后做勻變速運動D、

小球落地時動能大于mgh

參考答案：CD3.一粒子從A點射入電場，從B點射出，電場的等勢面和粒子的運動軌跡如圖所示，圖中左側(cè)前三個等勢面平行，不計粒子的重力。則正確的是

（

）A．A點的場強大于B點的場強B．粒子的加速度先不變后變小C．粒子的速度不斷增大D．粒子的電勢能先減小后增大參考答案：AB4.（單選）質(zhì)量為m的物體從靜止開始以g（g為當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋┑募铀俣蓉Q直勻加速上升h，關(guān)于該過程下列說法中正確的是()A.物體的機械能增加mgh

B.物體的機械能減少mghC.重力對物體做功mgh

D.物體的動能增加mgh參考答案：D5.（單選）如圖所示，三根橫截面完全相同的圓木材A、B、C按圖示方法放在水平面上，它們均處于靜止?fàn)顟B(tài)，則下列說法正確的是（

）A．B所受的合力大于A受的合力B．B、C對A的作用力的合力方向一定豎直向上C．B與C之間一定存在彈力D．如果水平面光滑，它們也能保持圖示的平衡參考答案：BA、三個物體都處于平衡狀態(tài)，所以受到的合外力都是0．故A錯誤；B、以物體A為研究的對象，受力如圖，

B、C對A的作用力的合力方向一定豎直向上．故B正確；C、以B為研究對象，受力如右圖．可知B與C之間不一定存在彈力．故C錯誤；D、以B為研究對象，受力如圖，由牛頓第三定律得：，沿水平方向：，所以如果水平面光滑，它們將不能保持圖示的平衡．故D錯誤。故選：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.為了“探究動能改變與合外力做功”的關(guān)系，某同學(xué)設(shè)計了如下實驗方案：A.第一步他把帶有定滑輪的木板有滑輪的一端墊起，把質(zhì)量為的滑塊通過細(xì)繩與質(zhì)量為的帶夾重錘相連，然后跨過定滑輪，重錘夾后連一紙帶，穿過打點計時器，將打點計時器固定好。調(diào)整木板傾角，直到輕推滑塊后，滑塊沿木板勻速運動如圖甲所示B.第二步保持長木板的傾角不變，將打點計時器安裝在長木板靠近滑輪處，取下細(xì)繩和重錘，將滑塊與紙帶相連，使其穿過打點計時器，然后接通電源釋放滑塊，使之從靜止開始加速運動，打出紙帶，如圖乙所示

打出的紙帶如下圖：試回答下列問題：①已知O、A、B、C、D、E、F相鄰計數(shù)的時間間隔為，根據(jù)紙帶求滑塊速度，當(dāng)打點計時器打點時滑塊速度____________，打點計時器打點時滑塊速度_____________。②已知重錘質(zhì)量，當(dāng)?shù)氐闹丶铀俣?，要測出某一過程合外力對滑塊做的功還必須測出這一過程滑塊_________（寫出物理名稱及符號），合外力對滑塊做功的表達(dá)式W合=____________。③測出滑塊運OA段、OB段、OC段、OD段、OE段合外力對滑塊所做的功，VA、VB、VC、VD、VE以為縱軸，以W為橫軸建坐標(biāo)系，描點作出圖象，可知它是一條過坐標(biāo)原點的傾斜直線，若直線斜率為，則滑塊質(zhì)量_____________參考答案：①___

，

______

②___下滑的位移__（寫出物理名稱及符號），W合=_______。③__________7.

（5分）某測量員是這樣利用回聲測距離的：他站在兩平行峭壁間某一位置鳴槍，經(jīng)過1.00秒鐘第一次聽到回聲，又經(jīng)過0.50秒鐘再次聽到回聲。已知聲速為340m/s，則兩峭壁間的距離為

m。參考答案：答案：425解析：測量員先后聽到兩次回聲分別是前（離他較近的墻）后兩墻對聲波的反射所造成的。設(shè)測量員離較近的前墻壁的距離為x，則他到后墻壁的距離為。所以有解得兩墻壁間的距離s＝425m。8.在“探究功與物體速度變化關(guān)系”的實驗中，某實驗研究小組的實驗裝置如圖甲所示，彈簧與木塊接觸但并沒有拴連。木塊從A點靜止釋放后，在1根彈簧作用下彈出，沿足夠長的木板運動到B1點停下，O點為彈簧原長時所處的位置，測得OB1的距離為L1，并記錄此過程中彈簧對木塊做的功為W。用完全相同的彈簧2根、3根……并列在一起進(jìn)行第2次、第3次……實驗，每次實驗?zāi)緣K均從A點釋放，木塊分別運動到B2、B3……停下，測得OB2、OB3……的距離分別為L2、L3……作出彈簧對木塊做功W與木塊停下的位置距O點的距離L的圖象如圖乙所示。（1）根據(jù)圖線分析，彈簧對木塊做功W與木塊在O點的速度v0之間的關(guān)系為

（2）W—L圖線不通過原點的原因是

。（3）求出彈簧被壓縮的長度為

cm。參考答案：1）W與成線性關(guān)系（2）未計木塊通過AO段時摩擦力對木塊所做（3）

3

cm9.經(jīng)過核衰變成為，共發(fā)生了

次衰變，

次衰變。

i的半衰期是5天，12g的i經(jīng)過15天后剩下

g.參考答案：4；2；1.510.在探究“加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的活動中：①某同學(xué)在接通電源進(jìn)行實驗之前，將實驗器材組裝如圖所示。請你指出該裝置中的錯誤或不妥之處（只要答出其中的兩點即可）：

，

。②改正實驗裝置后，該同學(xué)順利地完成了實驗。下圖是他在實驗中得到的一條紙帶，圖中相鄰兩計數(shù)點之間的時間間隔為0.1s，由圖中的數(shù)據(jù)可算得小車的加速度a為

m/s2。（結(jié)果取兩位有效數(shù)字）參考答案：）打點計時器不應(yīng)使用干電池，應(yīng)使用交流電源；實驗中沒有平衡小車的摩擦力；小車初始位置離打點計時器太遠(yuǎn)（只要答出其中的兩點即可）2）0.19~0.20內(nèi)均正確11.用如圖所示的實驗裝置驗證牛頓第二定律．①完成平衡摩擦力的相關(guān)內(nèi)容：（i）取下砂桶，把木板不帶滑輪的一端墊高，接通打點計時器電源，

（選填“靜止釋放”或“輕推”）小車，讓小車拖著紙帶運動．（ii）如果打出的紙帶如圖所示，則應(yīng)

（選填“增大”或“減小”）木板的傾角，反復(fù)調(diào)節(jié)，直到紙帶上打出的點跡

，平衡摩擦力才完成．②如圖所示是某次實驗中得到的一條紙帶，其中A、B、C、D、E是計數(shù)點(每打5個點取一個計數(shù)點)，其中L1=3.07cm,L2=12.38cm,L3=27.87cm,L4=49.62cm。則打C點時小車的速度為

m/s，小車的加速度是

m/s2。(計算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)參考答案：①（i）輕推（ii）減小，間隔均勻（之間的距離大致相等）；②1.24，6.22；12.（2）一束細(xì)光束由真空沿著徑向射入一塊半圓柱形透明體，如圖（a）所示，對其射出后的折射光線的強度進(jìn)行記錄，發(fā)現(xiàn)折射O

光線的強度隨著θ的變化而變化，如圖（b）的圖線所示.此透明體的臨界角為

▲，折射率為

▲

.參考答案：60°（2分），13.（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)強度為B的水平勻強磁場中，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，線框中感應(yīng)電流的有效值I=

。線框從中性面開始轉(zhuǎn)過的過程中，通過導(dǎo)線橫截面的電荷量q=

。

參考答案：

，三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（4分）一束單色光由左側(cè)時的清水的薄壁圓柱比，圖為過軸線的截面圖，調(diào)整入射角α，光線拾好在不和空氣的界面上發(fā)生全反射，已知水的折射角為，α的值。

參考答案：解析：當(dāng)光線在水面發(fā)生全放射時有，當(dāng)光線從左側(cè)射入時，由折射定律有，聯(lián)立這兩式代入數(shù)據(jù)可得。15.（16分）如圖所示，物塊A和B通過一根輕質(zhì)不可伸長的細(xì)繩連接，跨放在質(zhì)量不計的光滑定滑輪兩側(cè)，質(zhì)量分別為mA=2kg、mB=1kg。初始時A靜止與水平地面上，B懸于空中。先將B豎直向上再舉高h(yuǎn)=1.8m（未觸及滑輪）然后由靜止釋放。一段時間后細(xì)繩繃直，A、B以大小相等的速度一起運動，之后B恰好可以和地面接觸。取g=10m/s2。（1）B從釋放到細(xì)繩繃直時的運動時間t；（2）A的最大速度v的大小；（3）初始時B離地面的高度H。參考答案：（1）；（2）；（3）。試題分析：（1）B從釋放到細(xì)繩剛繃直前做自由落體運動，有：解得：（2）設(shè)細(xì)繩繃直前瞬間B速度大小為vB，有細(xì)繩繃直瞬間，細(xì)繩張力遠(yuǎn)大于A、B的重力，A、B相互作用，總動量守恒：繩子繃直瞬間，A、B系統(tǒng)獲得的速度：之后A做勻減速運動，所以細(xì)繩繃直瞬間的速度v即為最大速度，A的最大速度為2m/s。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（１０分）如圖5－10所示，傾角θ=30°，高為h的三角形木塊B，靜止放在一水平面上，另一滑塊A，以初速度v0從B的底端開始沿斜面上滑，若B的質(zhì)量為A的質(zhì)量的2倍，當(dāng)忽略一切摩擦的影響時，要使A能夠滑過木塊B的頂端，求V0應(yīng)為多大？參考答案：根據(jù)水平方向動量守恒有：mv0cosθ=(m+M)v′①３分４分

２分

１分

17.兩物塊A、B用輕彈簧相連，質(zhì)量均為2kg，初始時彈簧處于原長，A、B兩物塊都以v=6m/s的速度在光滑的水平地面上運動，質(zhì)量4kg的物塊C靜止在前方，如圖所示．B與C碰撞后二者會粘在一起運動．求在以后的運動中：（1）當(dāng)彈簧的彈性勢能最大時，物塊A的速度為多大？（2）系統(tǒng)中彈性勢能的最大值是多少？參考答案：解：（1）當(dāng)A、B、C三者的速度相等時彈簧的彈性勢能最大，設(shè)共同速度為．由A、B、C三者組成的系統(tǒng)動量守恒得：解得：

（2）B、C碰撞時B、C組成的系統(tǒng)動量守恒，設(shè)碰后瞬間B、C兩者速度為，則mBv=（mB+mC）==2m/s設(shè)物ABC速度相同時彈簧的彈性勢能最大為Ep，根據(jù)能量守恒有：Ep=（mB+mC）+mAv2﹣（mA+mB+mC）=×（2+4）×22+×2×62﹣×（2+2+4）×32=12J答：（1）當(dāng)彈簧的彈性勢能最大時，物塊A的速度為3m/s（2）系統(tǒng)中彈性勢能的最大值是12J18.如圖，空間區(qū)域Ⅰ中存在著水平向右的勻強電場，電場強度為E，邊界MN垂直于該電場．MN右側(cè)有一以O(shè)為圓心的圓形勻強磁場區(qū)域Ⅱ，磁場方向垂直紙面向外，磁感應(yīng)強度為B．在圓形磁場區(qū)域的正下方有一寬度為L的顯示屏CD，顯示屏的水平邊界C、D兩點到O點的距離均為L．質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子，從A點由靜止釋放，經(jīng)電場加速后，沿AO方向進(jìn)入磁場，恰好打在顯示屏上的左邊界C點．已知A點到MN的距離為s，不計粒子重力，求(1)粒子在磁場中的軌道半徑r；(2)圓形磁場的半徑R；(3)改變釋放點Ａ的位置，使從A點釋放的粒子仍能沿AO方向進(jìn)入磁場且都能打在顯示屏上時，釋放點A到MN的距離范圍．參考答案：解：（1）粒子在電場中加速，由動能定理得

2分加速獲得的速度

1分粒子在磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力

2分軌道半徑

1分(2)粒子恰好打到C點時，速度偏向角為

1分由幾何關(guān)系可得

2分

帶入半徑r值得

1分(3)粒子打到D點時，速度最大，軌道半徑最大，幾何關(guān)系得