河南省洛陽市宜陽縣城關(guān)鎮(zhèn)第一中學(xué)2021年高三物理期末試卷含解析

河南省洛陽市宜陽縣城關(guān)鎮(zhèn)第一中學(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，在水平桌面上疊放著質(zhì)量均為M的A、B兩塊木板，在木板A的上面放著一個(gè)質(zhì)量為m的物塊C，木板和物塊均處于靜止?fàn)顟B(tài)．A、B、C之間以及B與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)都為μ．若用水平恒力F向右拉動(dòng)木板A，使之從C、B之間抽出來，已知重力加速度為g，則拉力F的大小應(yīng)該滿足的條件是(已知最大靜摩擦力的大小等于滑動(dòng)摩擦力)A．F＞μ(2m＋M)gB．F＞μ(m＋2M)gC．F＞2μ(m＋M)g

D．F＞2μmg參考答案：C2.（單選）如圖，M、N、P是以MN為直徑的半圓弧上的三點(diǎn)，O點(diǎn)為半圓弧的圓心，。在M、N處各有一條長直導(dǎo)線垂直穿過紙面，導(dǎo)線中通有大小相等的恒定電流，方向如圖所示，這時(shí)O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1。若將M處的長直導(dǎo)線移至P處，則O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小變?yōu)锽2，則B2與B1之比為

A．1:2

B．2:1

C．:1

D．:2參考答案：D依題意，每根導(dǎo)線在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁感強(qiáng)度為，方向豎直向下，則當(dāng)M移至P點(diǎn)時(shí)，O點(diǎn)合磁感強(qiáng)度大小為：，則B2與B1之比為。故選D。3.如圖a所示，圓形線圈P靜止在水平桌面上，其正上方固定一螺線管Q，P和Q共軸，Q中通有變化電流i，電流隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖b所示，P所受的重力為G，桌面對P的支持力為FN，則（

）A．t1時(shí)刻FN＞G，P有收縮的趨勢B．t2時(shí)刻FN=G，此時(shí)穿過P的磁通量最小C．t3時(shí)刻FN=G，此時(shí)P中無感應(yīng)電流D．t4時(shí)刻FN＜G，此時(shí)穿過P的磁通量最小參考答案：A4.質(zhì)量分別為mA

mB的兩物體AB靜止在光滑的水平面上，如圖所示當(dāng)用水平向右的力F作用于A上時(shí)，AB一起加速運(yùn)動(dòng)，AB間的作用力為N1，當(dāng)用同樣大小的水平向左的力作用于B時(shí)，兩物體一起加速運(yùn)動(dòng)，AB間作力為N2則有：A兩種情形下物體的加速度相等

BN1+N2<F

CN1+N2=F

DN1：N2=mA：mB參考答案：AC5.機(jī)場常用傳送帶為顧客運(yùn)送行李或貨物，在傳送帶運(yùn)送貨物過程中主要有水平運(yùn)送和沿斜面運(yùn)送兩種形式，如圖所示，a為水平傳送帶，b為傾斜傳送帶．當(dāng)行李隨傳送帶一起勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，下列幾種判斷中正確的是（

）A．a(chǎn)情形中的物體所受的合力為零B．a(chǎn)情形中的物體受到重力、支持力和摩擦力作用C．b情景中的物體受到重力、支持力和摩擦力作用D．b情形中的物體所受支持力與重力是一對平衡力參考答案：AC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.用如圖甲所示的裝置測定彈簧的勁度系數(shù)，被測彈簧一端固定于A點(diǎn)，另一端B用細(xì)繩繞過定滑輪掛鉤碼，旁邊豎直固定一最小刻度為mm的刻度尺，當(dāng)掛兩個(gè)鉤碼時(shí)，繩上一定點(diǎn)P對應(yīng)刻度如圖乙中ab虛線所示，再增加一個(gè)鉤碼后，P點(diǎn)對應(yīng)刻度如圖乙中cd虛線所示，已知每個(gè)鉤碼質(zhì)量為50g，重力加速度g＝9.8m/s2，則被測彈簧的勁度系數(shù)為________N/m.掛三個(gè)鉤碼時(shí)彈簧的形變量為________cm.參考答案：70

2.107.某實(shí)驗(yàn)小組在做驗(yàn)證力的平行四邊形定則實(shí)驗(yàn)時(shí)，選用如下器材:釘有白紙的方木板、細(xì)繩及繩套、一根橡皮筋、直尺、兩個(gè)彈簧測力計(jì)(1)下列實(shí)驗(yàn)要求中，不正確的是___________A.彈簧測力計(jì)使用前要校零B拉細(xì)線方向應(yīng)與木板板面平行C.用一個(gè)力拉橡皮筋與用兩個(gè)力拉橡皮筋時(shí)，只需將橡皮筋拉到同一長度(2)某同學(xué)將兩個(gè)彈簧掛鉤互掛對拉時(shí)，發(fā)現(xiàn)測力計(jì)示數(shù)不相同，在沒有其他彈簧測力計(jì)可選的情況下，如果使用了其中一個(gè)示數(shù)偏大的測力計(jì)完成實(shí)驗(yàn)，對本實(shí)驗(yàn)是否有影響____(填“有”、“無”＂)。參考答案：

(1).C

(2).無【詳解】（1）A.彈簧測力計(jì)實(shí)驗(yàn)前要教零，故A正確；B.在使用彈簧秤時(shí)要注意使彈簧秤與木板平面平行，故B正確；C.兩次拉橡皮筋時(shí)，需將橡皮筋結(jié)點(diǎn)拉到同一位置O，這樣做的目的是保證兩次彈簧秤拉力的效果相同，故C錯(cuò)誤；本題選不正確的，故選：C；（2）在兩個(gè)力拉橡皮筋時(shí)，先測一個(gè)力，保持橡皮筋端點(diǎn)位置及兩細(xì)繩方向不變，用測力計(jì)測另一個(gè)細(xì)繩的拉力即可，當(dāng)測力計(jì)示數(shù)偏大，三個(gè)力F1、F2及F都成比例變大，對實(shí)驗(yàn)無影響；8.如圖所示為某運(yùn)動(dòng)員在平靜的湖面訓(xùn)練滑板運(yùn)動(dòng)的示意圖，在進(jìn)行滑板運(yùn)動(dòng)時(shí)，水對滑板的作用力垂直于板面，大小為kv2，其中v為滑板的速率。某次運(yùn)動(dòng)中，在水平牽引力F作用下，當(dāng)滑板和水面的夾角θ=37°時(shí)，滑板做勻速直線運(yùn)動(dòng)，相應(yīng)的k=50kg/m，人和滑板的總質(zhì)量為100kg，水平牽引力的大小為

牛，水平牽引力的功率為

瓦。參考答案：

答案：750N、

3750W9.氫彈的工作原理是利用氫核聚變放出巨大能量。在某次聚變中，一個(gè)氘核與一個(gè)氚核結(jié)合成一個(gè)氦核．已知氘核的比結(jié)合能是1.09MeV；氚核的比結(jié)合能是2.78MeV；氦核的比結(jié)合能是7.03MeV.則氫核聚變的方程是________；一次氫核聚變釋放出的能量是________MeV.參考答案：(1)H＋H→He＋n(2分)聚變釋放出的能量ΔE＝E2－E1＝7.03×4－(2.78×3＋1.09×2)＝17.6MeV10.某小組得到了如圖所示的紙帶（兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)沒有畫出），已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器采用的是頻率為50HZ的交流電，則兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為

s，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為

m/s2（保留三位有效數(shù)字）。打D點(diǎn)時(shí)小車的速度為

m/s（保留三位有效數(shù)字）。參考答案：11.在點(diǎn)電荷電場中的A點(diǎn)分別由靜止釋放質(zhì)子和α粒子，從A運(yùn)動(dòng)到B的過程中，電場力對質(zhì)子和α粒子的沖量之比為

。參考答案：

答案：：412.(3-5模塊)（3分）如圖所示是使用光電管的原理圖。當(dāng)頻率為ν的可見光照射到陰極K上時(shí)，電流表中有電流通過。如果將變阻器的滑動(dòng)端P由A向B滑動(dòng)，通過電流表的電流強(qiáng)度將會(huì)___▲__(填“增加”、“減小”或“不變”)。當(dāng)電流表電流剛減小到零時(shí)，電壓表的讀數(shù)為U，則光電子的最大初動(dòng)能為____▲__(已知電子電量為e)。如果不改變?nèi)肷涔獾念l率，而增加入射光的強(qiáng)度，則光電子的最大初動(dòng)能將_____▲____(填“增加”、“減小”或“不變”)。參考答案：答案：減小，，不變13.下圖為接在50Hz低壓交流電源上的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，在紙帶做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)打出的一條紙帶，圖中所示的是每打5個(gè)點(diǎn)所取的記數(shù)點(diǎn)，但第3個(gè)記數(shù)點(diǎn)沒有畫出。由圖數(shù)據(jù)可求得：（1）該物體的加速度為

m/s2，.com（2）第3個(gè)記數(shù)點(diǎn)與第2個(gè)記數(shù)點(diǎn)的距離約為

cm，（3）打第2個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)該物體的速度為

m/s。參考答案：(1)0.74(2)4.36(3)0.399（1）設(shè)1、2間的位移為x1，2、3間的位移為x2，3、4間的位移為x3，4、5間的位移為x4；因?yàn)橹芷跒門=0.02s，且每打5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)記數(shù)點(diǎn)，所以每兩個(gè)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔T=0.1s；由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論xm-xn=(m-n)at2得：

x4-x1=3at2帶入數(shù)據(jù)得：

（5.84-3.62）×10-2=a×0.12

解得：a=0.74m/s2．

（2）第3個(gè)記數(shù)點(diǎn)與第2個(gè)記數(shù)點(diǎn)的距離即為x2，由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論：x2-x1=at2得：

x2=x1+at2帶入數(shù)據(jù)得：

x2=3.62×10-2+0.74×0.12=0.0436m

即為：4.36cm．

（3）由中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于這段時(shí)間的平均速度可知=0.399m/s.三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.在探究彈簧振子（如圖甲在一根輕質(zhì)彈簧下懸掛質(zhì)量為m的重物，讓其在豎直方向上振動(dòng)）振動(dòng)周期T與物體質(zhì)量m間的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中：（1）如圖，某同學(xué)嘗試用DIS測量周期，把彈簧振子掛在力傳感器的掛鉤，將圖中力傳感器的引出端A應(yīng)接到數(shù)據(jù)采集器，使重物做豎直方向小幅度振動(dòng)，若測得連續(xù)N個(gè)力最大值之間的時(shí)間間隔為t，則重物的周期為．（2）為了探究周期T與質(zhì)量m間的關(guān)系．某同學(xué)改變重物質(zhì)量，多次測量，得到了表中所示的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)．為了得到T與m的明確關(guān)系，該同學(xué)建立了如圖乙所示的坐標(biāo)系，并將橫軸用來表示質(zhì)量m．請?jiān)趫D中標(biāo)出縱軸表示的物理量為周期的平方，然后在坐標(biāo)系中畫出圖線．m/kgT/s

0.100.14

0.200.20

0.400.28

0.600.35

0.800.40

（3）周期T與質(zhì)量m間的關(guān)系是振動(dòng)周期T的平方與重物的質(zhì)量m成正比．參考答案：考點(diǎn)：探究單擺的周期與擺長的關(guān)系．專題：實(shí)驗(yàn)題．分析：每次只改變一個(gè)變量，控制其它變量保持不變的研究方法是控制變量法．根據(jù)描出的點(diǎn)，應(yīng)用描點(diǎn)法作圖，作出圖象．根據(jù)圖線的形狀，由數(shù)學(xué)知識(shí)寫出T與m的關(guān)系式．解答：解：（1）某同學(xué)嘗試用DIS測量周期，把彈簧振子掛在力傳感器的掛鉤上，圖中力傳感器的引出端A應(yīng)接到數(shù)據(jù)采集器．使重物做豎直方向小幅度振動(dòng)，當(dāng)力的測量值最大時(shí)重物位于最低點(diǎn)．若測得連續(xù)N個(gè)力最大值之間的時(shí)間間隔為t，則重物的周期為．（2）為了得到T與m的明確關(guān)系，我們應(yīng)該作出傾斜的直線研究變量間的關(guān)系．所以我們應(yīng)該作出T2﹣m的關(guān)系圖線．縱軸表示的物理量為周期的平方，如圖所示（3）由圖象得：彈簧振子的周期與振子質(zhì)量的平方根成正比．故答案為：（1）數(shù)據(jù)采集器，最低點(diǎn)，；（2）周期的平方；如圖（3）振動(dòng)周期T的平方與重物的質(zhì)量m成正比．點(diǎn)評：要掌握描點(diǎn)法作圖的方法；本實(shí)驗(yàn)應(yīng)用了控制變量法，控制變量法是常用的物理實(shí)驗(yàn)方法，一定要掌握．15.在如圖乙同種材料兩木板通過一小段圓弧連接成一個(gè)斜面和水平面部分，現(xiàn)要測量正方體小鐵塊A、B和這木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ，利用了如下器材和方法：（水平部分足夠長，重力加速度為g）Ⅰ.用20個(gè)等分刻度的游標(biāo)卡尺測定小鐵塊A的邊長d如圖丙，測得長度為d＝

cm．Ⅱ.光電計(jì)時(shí)器是一種研究物體運(yùn)動(dòng)的常用計(jì)時(shí)器，其結(jié)構(gòu)如圖甲所示，a、b分別是光電門的激光發(fā)射和接收裝置，當(dāng)有物體從a、b間通過時(shí)，光電計(jì)時(shí)器就可以顯示物體的擋光時(shí)間．從而可以算得物體的速度。

將斜面體置于水平桌面上，斜面頂端P懸掛一鉛垂線，Q為錐尖與桌面的接觸點(diǎn)，1和2是固定在斜面上的兩個(gè)光電門（與之連接的電路未畫出），讓小鐵塊A由P點(diǎn)沿斜面滑下，小鐵塊通過光電門1、2的時(shí)間分別為Δt1、Δt2，用米尺測得l、2之間的距離為L，則小鐵塊下滑過程中的加速度a=

；(用題中字母表示)再利用米尺測出

、

，就可以測得動(dòng)摩擦因數(shù)μ1．

Ⅲ.若再測鐵塊B和板間動(dòng)摩擦因數(shù)μ2?時(shí)，光電計(jì)時(shí)器出現(xiàn)故障不能使用，現(xiàn)只利用米尺完成實(shí)驗(yàn)，若已測得PQ高為h，則只需要再測

。（要求只能再測一個(gè)物理量）

測得的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2＝????????

???（用已知量和測定的物理量所對應(yīng)的字母表示）參考答案：(1)Ⅰ.

BD

Ⅱ.

F

；

F，,

（2）（1）2.020cm

（3）

；測出PQ的距離h及斜面部分長。

（4）讓滑塊從斜面上的P點(diǎn)由靜止滑下，最后停在C點(diǎn)，用米尺量出QC長度x；u＝h/x四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.某同學(xué)用彈簧測力計(jì)、木塊和細(xì)線去粗略測定一個(gè)木塊跟一個(gè)固定斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ．木塊放在斜面上，不加拉力時(shí)將保持靜止．實(shí)驗(yàn)的主要步驟是：（1）用彈簧測力計(jì)測出木塊重G；（2）用彈簧測力計(jì)平行斜面拉動(dòng)木塊，使木塊沿斜面向上做勻速運(yùn)動(dòng)，記下彈簧測力計(jì)的示數(shù)F1；（3）用彈簧測力計(jì)平行斜面拉動(dòng)木塊，使木塊沿斜面向下做勻速運(yùn)動(dòng)，記下彈簧測力計(jì)的示數(shù)F2．請推導(dǎo)出求動(dòng)摩擦因數(shù)μ的計(jì)算式（寫出推導(dǎo)過程）．參考答案：求μ公式推導(dǎo)如下：F1＝μGcosα＋Gsinα

F2＝μGcosα－Gsinα

即，得17.圖18（a）所示的裝置中，小物塊A、B質(zhì)量均為m，水平面上PQ段長為L，與物塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，其余段光滑。初始時(shí)，擋板上的輕質(zhì)彈簧處于原長；長為r的連桿位于圖中虛線位置；A緊靠滑桿（A、B間距大于2r）。隨后，連桿以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)滑桿作水平運(yùn)動(dòng)，滑桿的速度-時(shí)間圖像如圖18（b）所示。A在滑桿推動(dòng)下運(yùn)動(dòng)，并在脫離滑桿后與靜止的B發(fā)生完全非彈性碰撞。（1）求A脫離滑桿時(shí)的速度uo，及A與B碰撞過程的機(jī)械能損失ΔE。（2）如果AB不能與彈簧相碰，設(shè)AB從P點(diǎn)到運(yùn)動(dòng)停止所用的時(shí)間為t1，求ω得取值范圍，及t1與ω的關(guān)系式。（3）如果AB能與彈簧相碰，但不能返回道P點(diǎn)左側(cè)，設(shè)每次壓縮彈簧過程中彈簧的最大彈性勢能為Ep，求ω的取值范圍，及Ep與ω的關(guān)系式（彈簧始終在彈性限度內(nèi)）。參考答案：(1)由（b）圖可知當(dāng)滑桿的速度最大且向外運(yùn)動(dòng)時(shí)小物塊A與滑桿分離，此時(shí)小物塊的速度為

小物塊A與B碰撞，由于水平面光滑則A、B系統(tǒng)動(dòng)量守恒，則由動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律得：

解得：

(2)AB進(jìn)入PQ段做勻減速運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律有：

AB做減速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為

解得：

欲使AB不能與彈簧相碰，則滑塊在PQ段的位移有

而

解得：

(3)若AB能與彈簧相碰，則

若AB壓縮彈簧后恰能返回到P點(diǎn)，由動(dòng)能定理得

解得：

的取值范圍是：