山西省忻州市原平沿沟乡联合校2021年高三物理上学期期末试卷含解析

山西省忻州市原平沿沟乡联合校2021年高三物理上学期期末试卷含解析一、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.如图所示，位于介质I和II分界面上的波源S，产生两列分别沿x轴负方向与正方向传播的机械波。若在两种介质中波的频率及传播速度分别为f1、f2和v1、v2，则A.f1＝2f2，v1＝v2B.f1＝f2，v1＝0.5v2C.f1＝f2，v1＝2v2D.f1＝0.5f2，v1＝v2参考答案：C解析：机械波的频率由波源决定，而波速由介质决定。同一种波，无论频率多少，在同一种介质中的速度是相同的，由于频率不同，机械波的波长不同。从图中可以看出，介质Ⅰ中的波长为介质Ⅱ中波长的2倍，而波速，两个列波是同一波源，频率相同，所以波速之比为v1＝2v2，所以C正确。2.如图所示是物体的位移()—时间()图象和速度()—时间()图象中，给出四条曲线1、2、3、4代表四个不同物体的运动情况，关于它们的物理意义，下列描述正确的是（

）

A．曲线2、4表示物体做直线运动，曲线1、3物体可能做曲线图运动Ｂ．两图象中，、时刻分别表示2、4两物体开始反向运动Ｃ．在时间内物体1的平均速度等于物体2的平均速度；在时间内物体3的平均速度大于物体4的平均速度Ｄ．时刻物体1的速度大于物体2的速度；时刻物体3的速度等于物体4的速度参考答案：答案：D解析：在图像和图像中的图线所表示的物体运动的轨迹只能是直线，所以Ａ错；时刻物体反向运动，时刻物体加速变为减速，方向不变，Ｂ错；根据平均速度的定义并结合图像可知，，，所以在时间内物体1的平均速度等于物体2的平均速度；在时间内物体3的平均速度小于物体4的平均速度，Ｃ错误；时刻1物体的速度是1曲线在这一时刻的切线斜率，显然大于2物体在时刻的速度，在时刻物体3、4的速度相等，D正确。所以正确选项是D。3.如图所示，质量为m的可看成质点的物块置于粗糙水平面上的M点，水平面的右端与固定的斜面平滑连接，物块与水平面及斜面之间的动摩擦因数处处相同。物块与弹簧未连接，开始时物块挤压弹簧使弹簧处于压缩状态。现从M点由静止释放物块，物块运动到N点时恰好静止。弹簧原长小于MM′。若物块从M点运动到N点的过程中，物块与接触面之间由于摩擦所产生的热量为Q，物块、弹簧与地球组成系统的机械能为E，物块通过的路程为s。不计转折处的能量损失，下列图象所描述的关系中可能正确的是

参考答案：C4.（单选）一列简谐横波沿x轴正向传播，传到M点时波形如图所示，再经0.6s，N点开始振动，则该波的振幅A和频率f为（） A．A=0.5m，f=2.5Hz B． A=0.5m，f=5Hz C．A=1m，f=2.5Hz D． A=1m，f=5Hz参考答案：考点： 波长、频率和波速的关系；横波的图象．分析： 振幅等于位移的最大值．通过波传播的距离除以传播的时间求出波速．由波速公式v=λf，求出频率．解答： 解：振幅等于位移的最大值．由图读出振幅A=0.5m，波长为λ=4m波速v==m/s=10m/s．又由波速公式v=λf，该波的波长λ=4m，则频率f==Hz=2.5Hz故选：A．点评： 解决本题的关键知道波传播到哪一点，该点开始振动．以及知道波速的两个公式v==λf．5.在竖直墙壁上悬挂一镖靶，某人站在离墙壁一定距离的某处，先后将两只飞镖A、B由同一位置水平掷出，两只飞镖落在靶上的状态如图所示(侧视图)，若不计空气阻力，下列说法中正确的是A.A、B两镖在空中运动时间相同B.B镖掷出时的初速度比A镖掷出时的初速度小C.A、B镖的速度变化方向可能不同D.A镖的质量一定比B镖的质量小参考答案：B【详解】A.飞镖B下落的高度大于飞镖A下落的高度，根据得，B下降的高度大，则B镖的运动时间长．故A错误；B.因为水平位移相等，B镖的时间长，则B镖的初速度小，故B正确；C.因为A、B镖都做平抛运动，速度变化量的方向与加速度方向相同，均竖直向下，故C错误；D.平抛运动的时间与质量无关，本题无法比较两飞镖的质量，故D错误。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一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l所示。现给盒子一初速度v0，此后，盒子运动的v一t图像呈周期性变化，如图2所示。则盒内物体的质量为

。参考答案：M7.如图所示，是一个多用表欧姆档内部电路示意图，电流表（量程0~0.5mA，内阻100Ω）,电池电动势E=1.5V，内阻r=0.1Ω,变阻器R0阻值为0~500Ω。（1）欧姆表的工作原理是利用了___________定律。调零时使电流表指针满偏，则此时欧姆表的总内阻（包括电流表内阻、电池内阻和变阻器R0的阻值）是________Ω。（2）若表内电池用旧，电源电动势变小，内阻变大，但仍可调零。调零后测电阻时，欧姆表的总内阻将变________，测得的电阻值将偏________。（填“大”或“小”）（3）若上述欧姆表的刻度值是按电源电动势1.5V时刻度的，当电动势下降到1.2V时，测得某电阻是400Ω，这个电阻真实值是________Ω。参考答案：（1）闭合电路欧姆（2分），3000（2分）（2）变小（1分），偏大（1分）（3）320（2分）8.如图所示，虚线框内存在一沿水平方向、且与纸面垂直的匀强磁场。现通过图示装置来测量该磁场的磁感应强度大小、并判定其方向。所用器材已在图中给出，其中D为位于纸面内的U形金属框，其底边水平，长度为L，两侧边竖直且等长；直流电源电动势为E，内阻为r；R为电阻箱；S为开关。此外还有细沙、天平和若干轻质导线。已知重力加速度为g。先将开关S断开，在托盘内加放适量细沙，使D处于平衡状态，然后用天平称出细沙质量m1。闭合开关S，将电阻箱阻值调节至R1=r，在托盘内重新加入细沙，使D重新处于平衡状态，用天平称出此时细沙的质量为m2且m2＞m1。（1）磁感应强度B大小为___________，方向垂直纸面____________（选填“向里”或“向外”）；

（2）将电阻箱阻值调节至R2=2r，则U形金属框D_________（选填“向下”或“向上”）加速，加速度大小为___________。六．计算题（共50分）参考答案：（1），向外；（2）向上，9.如图所示，左侧是倾角为60°的斜面、右侧是1/4圆弧面的物体固定在水平地面上，圆弧面底端切线水平。一根轻绳两端分别系有质量为m1、m2的小球跨过其顶点上的小滑轮。当它们处于平衡状态时，连结m2小球的轻绳与水平线的夹角为600，不计一切摩擦，两小球视为质点。则两小球的质量之比ml:m2等于

；m2小球对圆弧面的压力大小为

m2g.参考答案：10.（2008?上海模拟）已知某物质摩尔质量为M，密度为ρ，阿伏加德罗常数为NA，则该物质的分子质量为

，单位体积的分子数为

．参考答案：；NA解：每个分子的质量m=．单位体积的质量等于单位体积乘以密度，质量除以摩尔质量等于摩尔数，所以单位体积所含的分子数n=NA；11.在如图所示的电路中，闭合电键S，将滑动变阻器的滑片P向右移动．若电源电压保持不变，电流表A的示数与电流表A1示数的比值将__________；若考虑电源内阻的因素，则电压表V示数的变化△U与电流表A1示数的变化△I1的比值将______．（均选填“变小”、“不变”或“变大”）参考答案：答案：变大

不变12.一个电流表的满偏电流值Ig=0.6mA，内阻Rg=50Ω，面板如图所示，如果要把这个电流表改装成量程为3V的电压表，那么应该在Rg上串联一个电阻Rs，Rs的大小应是______Ω；如果将这个量程为0.6mA的电流表与=10Ω的电阻并联后改装成一个量程大一些的电流表，用来测某一电流，指针指到图中所示位置，则该电流值____

__Ma参考答案：、4950

2.04（13.一个做初速度为零的匀加速直线运动的物体，在第1s末，第2s末，第3s末的速度大小之比是

．参考答案：1:2:3三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（简答）质量,M=3kg的长木板放在光滑的水平面t..在水平悄力F=11N作用下由静止开始向右运动.如图11所示,当速度达到1m/s2将质量m=4kg的物块轻轻放到本板的右端.已知物块与木板间摩擦因数μ=0.2,物块可视为质点.(g=10m/s2,).求：(1)物块刚放置木板上时,物块和木板加速度分别为多大？(2)木板至少多长物块才能与木板最终保持相对静止？(3)物块与木板相对静止后物块受到摩擦力大小？参考答案：(1)1(2)0.5m（3）6.29N牛顿运动定律的综合应用；匀变速直线运动的位移与时间的关系．解析：(1)放上物块后，物体加速度

板的加速度

(2)当两物体达速度相等后保持相对静止，故

∴t=1秒

1秒内木板位移物块位移，所以板长L=x1-x2=0.5m（3）相对静止后，对整体

，对物块f=ma∴f=44/7=6.29N（1）由牛顿第二定律可以求出加速度．

（2）由匀变速直线运动的速度公式与位移公式可以求出位移．

（3）由牛顿第二定律可以求出摩擦力．15.如图所示，荧光屏MN与x轴垂直放置，荧光屏所在位置横坐标x0＝40cm，在第一象限y轴和MN之间存在沿y轴负方向的匀强电场，在第二象限有半径R＝10cm的圆形磁场，磁感应强度大小B＝0.4T，方向垂直xOy平面向外。磁场的边界和x轴相切于P点。在P点有一个粒子源，平行于坐标平面，向x轴上方各个方向发射比荷为1.0×108C./kg的带正电的粒子，已知粒子的发射速率v0＝4.0×106m/s。不考虑粒子的重力粒子间的相互作用。求(1)带电粒子在磁场中运动的轨迹半径;(2)若所有带电粒子均打在x轴下方的荧光屏上，求电场强度的最小值参考答案：（1）（2）【详解】（1）粒子在磁场中做圆周运动，其向心力由洛伦兹力提供，即：，则；（2）由于r＝R，所以所有粒子从右半圆中平行x轴方向进入电场进入电场后，最上面的粒子刚好从Q点射出电场时，电场强度最小，粒子进入电场做类平抛运动，水平方向上竖直方向，联立解得最小强度为：；四、计算题：本题共3小题，共计47分16.图中A、B气缸的长度和截面积分别为30cm和20cm2，C是可在气缸内无摩擦滑动的、体积不计的活塞，D为阀门．整个装置均由导热材料制成．起初阀门关闭，A内有压强PA=2.0×105帕的氮气．B内有压强PB=1.0×105帕的氧气．阀门打开后，活塞C向右移动，最后达到平衡．假定氧气和氮气均为理想气体，连接气缸的管道体积可忽略．求：①活塞C移动的距离及平衡后B中气体的压强；②活塞C移动过程中A中气体是吸热还是放热（简要说明理由）．参考答案：解：①由玻意耳定律得：对A部分气体有：pALS=p（L+x）S①对B部分气体有：pBLS=p（L﹣x）S

②由①+②得：p==Pa=1.5×105Pa③将③代入①得：x=10cm②活塞C向右移动的过程中A中气体对外做功，而气体发生等温变化，内能不变，故根据热力学第一定律可知A中气体从外界吸热．答：①活塞C移动的距离为10cm，平衡后B中气体的压强1.5×105Pa；②活塞C移动过程中A中气体是吸热．【考点】气体的等容变化和等压变化；气体的等温变化．【分析】①整个装置均由导热材料制成，活塞C向右移动时，两气缸内气体均发生等温变化，平衡后两部分气体的压强相等．根据玻意耳定律，结合关系条件求解．②根据热力学第一定律分析吸放热情况．17.如图所示，O是波源，a、b是波传播方向上两质点的平衡位置，且0a=3m，ab=2m，开始各质点均静止在平衡位置，某时刻波源O开始向上做振幅是0．1m的简谐运动．经0．5s，O点运动的路程为0.5m，且质点b开始振动．①求波速；②从b开始振动计时，画出质点a的振动图象(至少画出一个周期)．

参考答案：波速v=x/t=10m/s。根据题述，周期为0.4s，波长为4m，ab之间为半个波长，b开始振动时a点开始向下运动。从b开始振动计时，质点a的振动图象如图所示。18.一定质量的理想气体由状态C经状态B变化到状态A的P-V图象如图所示。(i)若已知在状态C时，理想气体的温度为12