山西省呂梁市白家溝中學2021年高三物理期末試題含解析

山西省呂梁市白家溝中學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15分．每小題只有一個選項符合題意1.1．在下圖中，表示物體做勻變速直線運動的是(

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

A．水瓶自由下落時，小孔向下漏水B．將水瓶豎直向上拋出，水瓶向上運動時，小孔向下漏水；水瓶向下運動時，小孔不向下漏水C．將水瓶水平拋出，水瓶在運動中小孔不向下漏水D．將水瓶斜向上拋出，水瓶在運動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磁場，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，對準圓心O射入勻強磁場中，又都從該磁場中射出，若每個粒子均只磁場力的作用，則（

）

A．運動時間較長的，速率一定較大B．運動時間較長的，在磁場中的偏轉(zhuǎn)角度一定較大C．運動時間較長的，在磁場中的路程一定較長D．粒子穿過磁場時的速率一定增大參考答案：

B5.（多選）（2014秋?汶上縣校級月考）如圖是某質(zhì)點運動的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)的運動方向與2～4s內(nèi)的運動方向相反參考答案：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，運動方向相同，故D錯誤．故選：AB．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計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，一長為L的細線連接一小球后另一端固定在支架頂端的前面，現(xiàn)將細線拉至水平后無初速釋放小球，小球?qū)砘財[動，且此過程支架始終不動，則小球在最低位置時，支架對地面的壓力大小為

。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、計算機）研究加速度和力的關(guān)系”的實驗裝置。（1）在該實驗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測小車的加速度。（2）改變所掛鉤碼的數(shù)量，多次重復測量。在某次實驗中根據(jù)測得的多組數(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段可得出的實驗結(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。甲球落至斜面時的速率是乙球落至斜面時速率的A.2倍

B.4倍

C.6倍

D.8倍參考答案：A試題分析

本題考查平拋運動規(guī)律、機械能守恒定律及其相關(guān)的知識點。解析

設(shè)甲球落至斜面時的速率為v1，乙落至斜面時的速率為v2，由平拋運動規(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，由機械能守恒定律，mv2+mgy=mv12，聯(lián)立解得：v1=·v，即落至斜面時的速率與拋出時的速率成正比。同理可得，v2=·v/2，所以甲球落至斜面時的速率是乙球落至斜面時的速率的2倍，選項A正確。點睛

此題將平拋運動、斜面模型、機械能守恒定律有機融合，綜合性強。對于小球在斜面上的平拋運動，一般利用平拋運動規(guī)律和幾何關(guān)系列方程解答。9.（1）一個實驗小組在“探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系”的實驗中，使用兩條不同的輕質(zhì)彈簧a和b，得到彈力與彈簧長度的圖象如圖所示。則：_____彈簧的原長更長，_____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，因此有：b的原長比a的長，勁度系數(shù)比a的?。?0.某實驗小組在“探究加速度與物體受力的關(guān)系”實驗中，設(shè)計出如下的實驗方案，其實驗裝置如圖所示。已知小車質(zhì)量M=214.6g，砝碼盤質(zhì)量m0=7.4g，所使用的打點計時器的交流電頻率=50Hz。其實驗步驟是：

A．按圖中所示安裝好實驗裝置

B．調(diào)節(jié)長木板的傾角，輕推小車后，使小車能沿長木板向下做勻速運動

C．取下細繩和砝碼盤，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．重新掛上細繩和砝碼盤，改變砝碼盤中砝碼質(zhì)量，重復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）按上述方案做實驗，是否要求砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量？______（填“是”或“否”）。（2）實驗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）某同學將有關(guān)數(shù)據(jù)填入他所設(shè)計的表格中，并根據(jù)表中的數(shù)據(jù)畫出a-F圖像（如圖），造成圖線不過坐標原點最主要的一條原因是________，由該圖線延長線與橫軸的交點可求出的物理量是________，其大小是___________。

參考答案：（1）否

（2）0.77

（3）在計算小車所受的合外力時未計入砝碼盤的重力;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，則改裝電流表時需接上

Ω的分流電阻，改裝電壓表時需接上

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，皮帶傳動的特點是兩輪與皮帶接觸點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，即兩個半衰期后，剩余的U234為N0/4個,Th230為3N0/4個，所以（234N0/4）：（2303N0/4）=39:115.三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（4分）試通過分析比較，具有相同動能的中子和電子的物質(zhì)波波長的大小。參考答案：粒子的動量，物質(zhì)波的波長由，知，則。解析：物質(zhì)波的的波長為，要比較波長需要將中子和電子的動量用動能表示出來即，因為，所以，故。15.（選修3-4模塊）（4分）如圖所示是一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時刻的波形圖，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)點的振動函數(shù)表達式；②求出x=2.5m處質(zhì)點在0～4.5s內(nèi)通過的路程及t=4.5s時的位移．參考答案：

解析：①波長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)點在t=0時位移為y=5cm，則經(jīng)過4個周期后與初始時刻相同，經(jīng)4.5個周期后該質(zhì)點位移y=

—5cm．（2分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，一質(zhì)量為m、帶電量為-q的小球A，用長為L的絕緣輕桿與固定轉(zhuǎn)動軸O相連接，絕緣輕桿可繞軸O無摩擦轉(zhuǎn)動。整個裝置處于水平向右的勻強電場中，電場強度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，小球A的速度為多大？（2）輕桿轉(zhuǎn)過多大角度時小球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）動能定理：qEL+(-mgL)=-0，

解出v=

（3分）（2）輕桿轉(zhuǎn)動過程中，合力矩為零時，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的速度減為零時輕桿與水平方向的夾角為β，動能定理：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)化成機械能B.將兩個分子由距離0.1r0移動到相距9r0的過程中，它們的分子勢能先減小后增加C.熱量總是自發(fā)地從分子平均動能大的物體傳遞到分子平均動能小的物體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.單位時間內(nèi)氣體分子對容器壁單位面積上碰撞次數(shù)減小，氣體的壓強一定減小參考答案：BCD機械能可能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，如運動的物體在摩擦力作用下減速運動直到靜止；熱機在內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能時，不可避免的要要有一部熱量被傳導出，所以熱機效率達不到100%，即任何熱機都不可以把得到的全部內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，故A錯誤．將兩個分子由0.1r0移動到相距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功，分子勢能先減小后增加，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)地從分子平均動能大的物體傳遞到分子平均動能小的物體，選項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