山西省吕梁市柳林第二中学2021年高三物理期末试卷含解析

山西省吕梁市柳林第二中学2021年高三物理期末试卷含解析一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意1.为了连续改变反射光的方向，并多次重复这个过程，方法之一是旋转由许多反射镜面组成的多面体棱镜(简称镜鼓)，如图所示。当激光束以固定方向入射到镜鼓的一个反射面上时，由于反射镜绕垂直轴旋转，反射光就可在屏幕上扫出一条水平线。依此每块反射镜都将轮流扫描一次。如果要求扫描的范围，且每秒扫描48次，那么镜鼓的反射镜面数目和镜鼓旋转的转速分别为

A．8，360转／分

B．16，180转／分C．16，360转／分

D．32，180转／分参考答案：B解析：根据入射光线不改变方向的条件下，如果平面镜转过角度时，反射光线偏转的角度为，镜鼓旋转的转速为转/分钟；每秒镜鼓转3圈，镜鼓的反射镜面数目为个。2.如图所示，两个质量分别为m1=2kg，m2=3kg的物体置于光滑的水平面上，中间用轻质弹簧秤连接。两个大小分别为F1=30N、F2=20N的水平拉力分别作用在m1、m2上，则（

）A．弹簧秤的示数是10N

B．弹簧秤的示数是50N

C．在突然撤去F2的瞬间，m1的加速度不变

D．在突然撤去F2的瞬间，m2的加速度变大参考答案：CD3.由于电压的降低，电炉的实际功率降低了19％，则电压比原电压降低了：A．81％B．(19％)2C．10％D．9％参考答案：

答案：C4.（多选）关于位移和路程，下列理解正确的是()A．位移是描述物体位置变化的物理量B．路程是精确描述物体位置变化的物理量C．物体沿直线向某一方向运动，位移的大小等于路程D．只要运动物体的初、末位置确定，位移就确定，路程也确定参考答案：BCD5.有一静电场，其电场强度方向平行于x轴．其电势φ随坐标x的改变而变化，变化的图线如右图所示，则下图中能正确表示该静电场的场强E随x变化的图线是(设场强沿x轴正方向时取正值)(

)参考答案：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中（1）为了消除小车与水平木板之间摩擦力的影响，采取的做法是将带滑轮的长木板一端适当垫高，使小车在

（填“挂”或“不挂”）钩码的情况下做

运动；（2）某次实验中所用交流电的频率为50Hz.得到的一条纸带如图所示，从比较清晰的点起，每五个点取一个点作为计数点，分别标明0、1、2、3、4.量得x1=30.0mm,x2=36.0mm,x3=42.0mm,x4=48.0mm,则小车的加速度为

m/s2.参考答案：（1）不挂（2分）；匀速（2分）

（2）0.6（4分）7.如图，ABCD是一个正方形的匀强磁场区域，经相等加速电压加速后的甲、乙两种带电粒子分别从A、D射入磁场，均从C点射出，则它们的速率

▲

，它们通过该磁场所用时间

▲

。参考答案：8.以气体为例，气体的大量分子做无规则运动，大量分子的速率分布如右图，若以温度区分，甲为

温分布，乙为

温分布。（填高或低）

参考答案：

答案：低温

高温9.在均匀介质中选取平衡位置在同一直线上的9个质点，相邻两质点间的距离均为0.1m，如图(a)所示．一列横波沿该直线向右传播，t=0时到达质点1，质点1开始向下运动，振幅为0.4m，经过时间0.6s第一次出现如图（b）所示的波形．该列横波传播的速度为___________________；写出质点1的振动方程_______________．参考答案：

由图可知，在0.6s内波传播了1.2m，故波速为该波周期为T=0.4s，振动方程为，代入数据得10.牛顿在发现万有引力定律时曾用月球的运动来检验，物理学史上称为著名的“月地检验”．已知地球半径，表面附近重力加速度为，月球中心到地球中心的距离是地球半径的倍，根据万有引力定律可求得月球的引力加速度为

．又根据月球绕地球运动周期，可求得其相向心加速度为

，如果两者结果相等，定律得到了检验。参考答案：B

，11.如图，圆环质量为M，经过环心的竖直钢丝AB上套有一质量为m的球，今将小球沿钢丝AB以初速vo竖直向上抛出。致使大圆环对地无作用力，则小球上升的加速度为

。小球能上升的最大高度为

。（设AB钢丝足够长，小球不能达到A点）参考答案：12.如图，高为0.3m的水平通道内，有一个与之等高的质量为M＝2.4kg表面光滑的立方体，长为L＝0.2m的轻杆下端用铰链连接于O点，O点固定在水平地面上竖直挡板的底部（挡板的宽度可忽略），轻杆的上端连着质量为m＝0.6kg的小球，小球靠在立方体左侧。为了轻杆与水平地面夹角α＝37°时立方体平衡，作用在立方体上的水平推力F1应为

N，若立方体在F2＝9N的水平推力作用下从上述位置由静止开始向左运动，至刚要与挡板相碰的过程中，立方体对小球做功为

J。参考答案：8,0.67213.某实验小组利用弹簧秤和刻度尺，测量滑块在木板上运动的最大速度。实验步骤如下：①用弹簧秤测量橡皮泥和滑块的总重力，记作G；②将装有橡皮泥的滑块放在水平木板上，通过水平细绳和固定弹簧秤相连，如图甲所示。在A端向右拉动木板，等弹簧秤读数稳定后，将读数记作F；③改变滑块上橡皮泥的质量，重复步骤①②；实验数据如下表所示：G/N1.502.002.503.003.504.00F/N0.620.830.991.221.371.61④如图乙所示，将木板固定在水平桌面上，滑块置于木板上左端C处，细绳跨过定滑轮分别与滑块和重物P连接，保持滑块静止，测量重物P离地面的高度h；⑤滑块由静止释放后开始运动,最终停在木板上D点（未与滑轮碰撞），测量C、D间距离S。完成下列作图和填空：（1）根据表中数据在给定的坐标纸（见答题卡）上作出F—G图线。（2）由图线求得滑块和木板间的动摩擦因数＝____________（保留2位有效数字）（3）滑块最大速度的大小＝__________________（用h、s、和重力加速度g表示。）参考答案：（1）如右图所示（2）0.40（0.38、0.39、0.41、0.42均正确）（3）解析：（1）根据描点法在F-G图象上描出各点，再连接起来，如图所示；

（2）由图甲可知F=μG，则F-G图象上的直线的斜率代表μ值的大小．由F-G图象可知μ=≈0.40；（3）当重物P刚好下落到地面时，滑块的速度v最大，此时滑块的位移为h，此后滑块做加速度为μg的匀减速运动，由公式v2-v02=2as知：滑块的最大速度vmax满足：vmax2=2μg（S-h），则vmax=三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，使质量为m＝1.00kg的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点，选取一条符合实验要求的纸带如图所示．O为第一个点，A、B、C为从合适位置开始选取连续点中的三个点．已知打点计时器每隔0.02s打一个点，当地的重力加速度为g＝9.80m/s2，那么：(1)根据图上所得的数据，应取图中O点到________点来验证机械能守恒定律；

(2)从O点到(1)问中所取的点，重物重力势能的减少量ΔEp＝________J，动能增加量ΔEk＝________J(结果取三位有效数字)；参考答案：15.实际电压表内阻并不是无限大，可等效为理想电流表与较大的电阻的串联．现要测量一只量程已知的电压表的内阻，器材如下：A．待测电压表（量程6V，内阻约2kΩ待测）一只；B．电流表（量程3A，内阻0.01Ω）一只；C．电池组（电动势约为4V，内阻不计）；D．滑动变阻器一个；E．变阻箱（可以读出电阻值，0---9999Ω）一个；F．开关和导线若干．某同学利用上面所给器材，进行如下实验操作：（1）该同学设计了如图a、图b两个实验电路．为了更准确地测出该电压表内阻的大小，你认为其中相对比较合理的是

；图b（填“图a”或“图b”）电路．（2）用你选择的电路进行实验时，闭合电键S，多次改变变阻器阻值，读出多组读数R和电压表的读数，由测得的数据作出电阻箱的读数R图像，如图c所示，则电源的电动势E=V；电压表的内阻RV=

.参考答案：⑴图b，

⑵

4；

1785.7四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（12分）如图所示，固定在竖直平面内的半径为R的光滑圆环的最高点C处有一个光滑的小孔，一质量为m的小球套在圆环上，一根细线的一端拴着这个小球，细线的另一端穿过小孔C，手拉细线使小球从A处沿圆环向上移动。在下列两种情况下，当小球通过B处，即∠COB=α=600时，求细线对小球的拉力F的大小和圆环对小球的弹力N的大小。

（1）小球沿圆环极缓慢地移动；（2）小球以线速度v沿圆环做匀速圆周运动。参考答案：解析：（1）受力分析如图所示：△COB∽力的矢量三角形（1分）有

（2分）

（1分）解得：N=mg

（1分）

（1分）（2）如图所示，受力分析有：

（2分）

（2分）解得：

（1分）

（1分）17.

(17分)如图(甲)所示，在光滑水平地面上固定B、C两个钉子，足够长的细线一端拴在B钉上，另一端系一小球A；拉直细线使A、B、C在同一直线上，现给A球一个垂直于AB方向的水平初速度，使小球在水平地面上做圆周运动，运动过程中细线与钉子相碰时没有能量损失．从小球刚运动时开始计时，在0≤t<10s时间内细线拉力F大小的变化图线如图(乙)所示．试通过分析与计算，在图(乙)中作出在10s≤t≤20s时间内细线拉力F大小的变化图线(设细线在运动过程中没有被拉断)．

参考答案：解析：

18.（物理3—5）一个物体静置于光滑水平面上，外面扣一质量为M的盒子，如图1所示。现给盒子—初速度v0，此后，盒子运动的v-t图象呈周期性