山西省吕梁市白家沟中学2021年高三物理期末试题含解析

山西省吕梁市白家沟中学2021年高三物理期末试题含解析一、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1.1．在下图中，表示物体做匀变速直线运动的是(

)参考答案：BC2.（单选）一列简谐横波以10m/s的速度沿x轴正方向传播，t=0时刻的波形如图甲所示。则a质点的振动图象为图乙中的参考答案：D3.（单选）一个矿泉水瓶底部有一小孔。静止时用手指堵住小孔不让它漏水，假设水瓶在下述几种运动过程中没有转动且忽略空气阻力，则

A．水瓶自由下落时，小孔向下漏水B．将水瓶竖直向上抛出，水瓶向上运动时，小孔向下漏水；水瓶向下运动时，小孔不向下漏水C．将水瓶水平抛出，水瓶在运动中小孔不向下漏水D．将水瓶斜向上抛出，水瓶在运动中小孔向下漏水参考答案：C4.如图所示圆形区域内，有垂直于纸面方向的匀强磁场，一束质量和带电量都相同的带电粒子，以不相等的速率，沿着相同的方向，对准圆心O射入匀强磁场中，又都从该磁场中射出，若每个粒子均只磁场力的作用，则（

）

A．运动时间较长的，速率一定较大B．运动时间较长的，在磁场中的偏转角度一定较大C．运动时间较长的，在磁场中的路程一定较长D．粒子穿过磁场时的速率一定增大参考答案：

B5.（多选）（2014秋?汶上县校级月考）如图是某质点运动的v﹣t图象，由图象得到的正确结果是（）A． 0～1s内的平均速度是1m/sB． 0～2s内的位移大小是3mC． 0～1s内的加速度小于2～4s内的加速度D． 0～1s内的运动方向与2～4s内的运动方向相反参考答案：AB解：A、0～1s内的平均速速度：v平均==1m/s，故A正确．B、0～2s内的位移大小即梯形面积大小x=（1+2）×2=3m，故B正确．C、0～1s内的加速度：a==2m/s2；2～4s内加速度：a==﹣1m/s2；所以0﹣1s内的加速度大，故C错误．D、0﹣1s内与2﹣4s内图线均在v正半轴，即速度都为正方向，运动方向相同，故D错误．故选：AB．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.(4分)如图所示，放置在水平地面上的支架质量为M，一长为L的细线连接一小球后另一端固定在支架顶端的前面，现将细线拉至水平后无初速释放小球，小球将来回摆动，且此过程支架始终不动，则小球在最低位置时，支架对地面的压力大小为

。参考答案：

答案：(M+3m)g

7.如图为“用DIS（位移传感器、数据采集器、计算机）研究加速度和力的关系”的实验装置。（1）在该实验中必须采用控制变量法，应保持

不变，用钩码所受的重力作为

，用DIS测小车的加速度。（2）改变所挂钩码的数量，多次重复测量。在某次实验中根据测得的多组数据可画出a-F关系图线（如图所示）。①分析此图线的OA段可得出的实验结论是

。②（单选题）此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是（

）（A）小车与轨道之间存在摩擦

（B）导轨保持了水平状态（C）所挂钩码的总质量太大

（D）所用小车的质量太大参考答案：1）小车的总质量，小车所受外力，ks5u（2）①在质量不变的条件下，加速度与外力成正比，②C，8.在一斜面顶端，将甲乙两个小球分别以v和的速度沿同一方向水平抛出，两球都落在该斜面上。甲球落至斜面时的速率是乙球落至斜面时速率的A.2倍

B.4倍

C.6倍

D.8倍参考答案：A试题分析

本题考查平抛运动规律、机械能守恒定律及其相关的知识点。解析

设甲球落至斜面时的速率为v1，乙落至斜面时的速率为v2，由平抛运动规律，x=vt，y=gt2，设斜面倾角为θ，由几何关系，tanθ=y/x，小球由抛出到落至斜面，由机械能守恒定律，mv2+mgy=mv12，联立解得：v1=·v，即落至斜面时的速率与抛出时的速率成正比。同理可得，v2=·v/2，所以甲球落至斜面时的速率是乙球落至斜面时的速率的2倍，选项A正确。点睛

此题将平抛运动、斜面模型、机械能守恒定律有机融合，综合性强。对于小球在斜面上的平抛运动，一般利用平抛运动规律和几何关系列方程解答。9.（1）一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，使用两条不同的轻质弹簧a和b，得到弹力与弹簧长度的图象如图所示。则：_____弹簧的原长更长，_____弹簧的劲度系数更大。（填“a”或“b”）参考答案：b；a根据胡克定律有：F=k（l-l0），由此可知在F与l图象中，斜率大小等于劲度系数，横轴截距等于弹簧原长，因此有：b的原长比a的长，劲度系数比a的小．10.某实验小组在“探究加速度与物体受力的关系”实验中，设计出如下的实验方案，其实验装置如图所示。已知小车质量M=214.6g，砝码盘质量m0=7.4g，所使用的打点计时器的交流电频率=50Hz。其实验步骤是：

A．按图中所示安装好实验装置

B．调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车能沿长木板向下做匀速运动

C．取下细绳和砝码盘，记下砝码盘中砝码的质量m

D．先接通电源，再放开小车，打出一条纸带，由纸带求得小车的加速度a

E．重新挂上细绳和砝码盘，改变砝码盘中砝码质量，重复B~D步骤，求得小车在不同合外力F作用下的加速度，回答以下问题：（1）按上述方案做实验，是否要求砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量？______（填“是”或“否”）。（2）实验中打出的一条纸带如图所示，由该纸带可求得小车的加速度a=_______m/s2。（3）某同学将有关数据填入他所设计的表格中，并根据表中的数据画出a-F图像（如图），造成图线不过坐标原点最主要的一条原因是________，由该图线延长线与横轴的交点可求出的物理量是________，其大小是___________。

参考答案：（1）否

（2）0.77

（3）在计算小车所受的合外力时未计入砝码盘的重力;砝码盘重力；

0.0711.（4分）用相同的表头改装成的电流表内阻为lΩ，电压表内阻为：100Ω，当把电流表和电压表串联后接入某电路，发现两者指针偏转角度之比为1：3，则改装电流表时需接上

Ω的分流电阻，改装电压表时需接上

Ω的分压电阻。参考答案：

答案：1.5

9712.如图所示为皮带转动装置，右边两轮共轴连接，且RA=RC=2RB皮带不打滑，则在A、B、C三轮中的周期TA：TB：TC=

，线速度vA：vB：vC=

，向心加速度aA：aB：aC=

、

参考答案：2：1：1，1：1：2，1：2：4解：由于A轮和B轮是皮带传动，皮带传动的特点是两轮与皮带接触点的线速度的大小与皮带的线速度大小相同，故，所以，

由角速度和线速度的关系式可得，由于B轮和C轮共轴，故两轮角速度相同，即，故

，所以周期之比为

由角速度和线速度的关系式可得。13.后，答案为该矿石中的铀、钍质量之比为___________．参考答案：39:115设原来的U234原子数为N0,由半衰期的定义可得，,经过54万年，即两个半衰期后，剩余的U234为N0/4个,Th230为3N0/4个，所以（234N0/4）：（2303N0/4）=39:115.三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（4分）试通过分析比较，具有相同动能的中子和电子的物质波波长的大小。参考答案：粒子的动量，物质波的波长由，知，则。解析：物质波的的波长为，要比较波长需要将中子和电子的动量用动能表示出来即，因为，所以，故。15.（选修3-4模块）（4分）如图所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图，已知波的传播速度v=2m/s．试回答下列问题：①写出x=1.0m处质点的振动函数表达式；②求出x=2.5m处质点在0～4.5s内通过的路程及t=4.5s时的位移．参考答案：

解析：①波长λ=2.0m，周期T=λ/v=1.0s，振幅A=5cm，则y=5sin(2πt)

cm（2分）

②n=t/T=4.5，则4.5s内路程s=4nA=90cm；x=2.5m质点在t=0时位移为y=5cm，则经过4个周期后与初始时刻相同，经4.5个周期后该质点位移y=

—5cm．（2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，一质量为m、带电量为-q的小球A，用长为L的绝缘轻杆与固定转动轴O相连接，绝缘轻杆可绕轴O无摩擦转动。整个装置处于水平向右的匀强电场中，电场强度E=，现将轻杆从图中的竖直位置由静止释放。求：（1）轻杆转过90°时，小球A的速度为多大？（2）轻杆转过多大角度时小球A的速度最大？（3）小球A转过的最大角度为多少？参考答案：（1）动能定理：qEL+(-mgL)=-0，

解出v=

（3分）（2）轻杆转动过程中，合力矩为零时，小球A的速度最大即mgLsinα=qELcosα

得到tanα=2，解出α=arctan2=63.43°

（4分）（3）设小球A的速度减为零时轻杆与水平方向的夹角为β，动能定理：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转过的最大角度为90°+37°=127°

17.下列说法正确的是_________。A.机械能不可能全部转化为内能，内能也无法全部用来做功从而转化成机械能B.将两个分子由距离0.1r0移动到相距9r0的过程中，它们的分子势能先减小后增加C.热量总是自发地从分子平均动能大的物体传递到分子平均动能小的物体D.液体表面层分子间的距离大于液体内部分子间的距离，所以液体表面分子间的作用表现为相互吸引，即存在表面张力E.单位时间内气体分子对容器壁单位面积上碰撞次数减小，气体的压强一定减小参考答案：BCD机械能可能全部转化为内能，如运动的物体在摩擦力作用下减速运动直到静止；热机在内能转化为机械能时，不可避免的要要有一部热量被传导出，所以热机效率达不到100%，即任何热机都不可以把得到的全部内能转化为机械能，故A错误．将两个分子由0.1r0移动到相距9r0的过程中，分子力先是斥力后是引力，分子力先做正功后做负功，分子势能先减小后增加，故B正确．热量总是自发地从高温物体传到低温物体，即自发地从分子平均动能大的物体传递到分子平均动能小的物体，选项C正确；液体表面层分子间的距离大于液体内部分子间的距离，所以液体表面分子间的作用表现为相互吸