山西省忻州市阳明堡镇南关中学2021年高三物理期末试卷含解析

山西省忻州市阳明堡镇南关中学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.如右图所示，质量为m的小球用水平弹簧系住，并用倾角为30°的光滑木板AB托住，小球恰好处于静止状态。则（

）A.当木板AB突然向下撤离后的瞬间，小球的加速度为0B.当木板AB突然向下撤离后的瞬间，小球的加速度为大小为g，方向竖直向下C.当木板AB突然向下撤离后的瞬间，小球的加速度为大小为，方向垂直木板向下D.在木板AB撤离后的一小段时间内，小球的机械能减小参考答案：C2.如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三个等势面，相邻等势面间的电势差相等，即Uab=Ubc，实线为一带正电的质点仅在电场力作用下的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，据此可知（

）A．三个等势面中，a的电势较高B．带电质点通过P点时的电势能较大C．带电质点通过P点时的动能较大D．带电质点通过Q点时的加速度较大

参考答案：答案：B3.在静电场中，将一正电荷从a点移到b点，电场力做了负功，则(

)A．b点的电场强度一定比a点大B．电场线方向一定从b指向aC．b点的电势一定比a点高D．该电荷的动能一定减小参考答案：C4.关于天体的说法，正确的是

A．天文学家根据恒星的体积、温度和亮度来对恒星进行分类B．恒星就是永恒不变的星球C．赫罗图体现了恒星演化的几个阶段D．黑洞是物理学家的理论推导，实际并不存在参考答案：A5.一电阻接到方波交流电源上，在一个周期内产生的热量为Q方；若该电阻接到正弦交变电源上，在一个周期内产生的热量为Q正。该电阻上电压的峰值为u0，周期为T，如图所示。则Q方:Q正等于A.B.C.1:2D.2:1参考答案：D试题分析

本题考查交变电流的图线、正弦交变电流的有效值、焦耳定律及其相关的知识点。解析

根据题述，正弦交变电流的电压有效值为，而方波交流电的有效值为u0，根据焦耳定律和欧姆定律，Q=I2RT=T，可知在一个周期T内产生的热量与电压有效值的二次方成正比，Q方∶Q正=u02∶（）2=2∶1，选项D正确。点睛

此题将正弦交变电流和方波交变电流、有效值、焦耳定律有机融合。解答此题常见错误是：一是把方波交变电流视为正弦交变电流；二是认为在一个周期T内产生的热量与电压有效值，导致错选B；三是比值颠倒，导致错选C。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.某同学想利用DIS测电风扇的转速和叶片长度，他设计的实验装置如图甲所示.该同学先在每一叶片边缘粘上一小条长为△l的反光材料，当叶片转到某一位置时，光传感器就可接收到反光材料反射的激光束，并在计箅机屏幕上显示出矩形波，如图乙所示.已知屏幕横向每大格表示的时间为5.00×10-3s.则电风扇匀速转动的周期为________s;若用游标卡尺测得△l的长度如图丙所示，则叶片长度为________m.参考答案：4.2×10-2；0.23：图忆中光强-时间图象周期为1.4×10-2s，电风扇匀速转动的周期T＝3×1.4×10-2s。游标卡尺测得△l的长度为35.1mm，反光时间为1.0×10-2s,电风扇叶片顶端线速度υ=35.1m/s，由υ=解得叶片长度L=0.23m7.图示为简单欧姆表原理示意图，其中电流表的偏电流=300A,内阻Rg=100，可变电阻R的最大阻值为10k，电池的电动势E=1.5V,内阻r=0.5，图中与接线柱A相连的表笔颜色应是

色，接正确使用方法测量电阻Rx的阻值时，指针指在刻度盘的正中央，则Rx=

k.若该欧姆表使用一段时间后，电池电动势变小，内阻变大，但此表仍能调零，按正确使用方法再测上述Rx其测量结果与原结果相比较

（填“变大”、“变小”或“不变”）。参考答案：红；5；变大8.重为500N的物体放在水平地面上，与地面的滑动摩擦因数为μ=0.2，在大小为F=500N，方向与水平面成α=37°斜向上的拉力作用下前进l=10m．在此过程中力F做功为

J，摩擦力做功为 J．参考答案：9.决定一个平抛运动物体水平方向通过距离的因素是

和

。参考答案：10.如图所示为研究光电效应的电路图，对于某金属用紫外线照射时，电流表指针发生偏转。将滑动变阻器滑动片向右移动的过程中，电流表的示数不可能

_（选填“减小”、“增大”）。如果改用频率略低的紫光照射，电流表

_（选填“一定”、“可能”或“一定没”）有示数。参考答案：减小

可能

11.（4分）如图所示，一劲度系数为k=800N/m的轻弹簧两端各焊接着两个质量均为m=12kg的物体A、B。开始时物体A、B和轻弹簧竖立静止在水平地面上，现要在上面物体A上加一竖直向上的力F，使物体A开始向上做匀加速运动，经0.4s物体B刚要离开地面，设整个过程中弹簧都处于弹性限度内，取g=10m/s2，求：此过程中外力F所做的功为_____J。

参考答案：

49.512.为了测量所采集的某种植物种子的密度，一位同学进行了如下实验：（1）取适量的种子，用天平测出其质量，然后将这些种子装入注射器内；（2）将注射器和压强传感器相连，然后缓慢推动活塞至某一位置，记录活塞所在位置的刻度V，压强传感器自动记录此时气体的压强p；（3）重复上述步骤，分别记录活塞在其它位置的刻度V和记录相应的气体的压强p；（4）根据记录的数据，作出l／p－V图线，并推算出种子的密度。（1）根据图线，可求得种子的总体积约为_________（即）。（2）如果测得这些种子的质量为7.86×10-3kg，则种子的密度为______kg/m3。（3）如果在上述实验过程中，操作过程中用手握住注射器，使注射器内气体的温度升高，那么，所测种子的密度值_________（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。参考答案：（1）（2分）（2）（2分）

（3）偏小（2分）13.

如图，两个底边相同的斜面倾角不同的物体沿BA斜面由顶端滑至底端，克服摩擦力作功为W1，物体沿DA斜面由顶端滑至底端摩擦力做功为W2，若物体与两个斜面间动摩擦因数相同，则W1___W2。参考答案：答案：=三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（7分）如图所示，是一种内电阻可调的化学电池，可用来验证闭合电路欧姆定律。A、B为电池的正、负极，C、D为靠近正、负极板的两个探极，目的是为了测量电池的内部电压，向电池内打气，可以改变电解质溶液液面的高低，从而改变电池的内电阻。

现在要验证闭合电路中内电压和外电压之和等于电源电动势，除该电池以外，还备有理想电流表和理想电压表各一个、一个定值电阻R=5Ω、电键S和导线若干。正确连接电路以后，得到表中实验数据。

次数12345电流表(A)0.200.160.120.100.08电压表(V)1.011.201.401.501.59

（1）图是该化学电池的俯视示意图，请用器材符号在下面方框内画出实验电路原理图；（2）该电池的电动势E=________V；（3）上述实验中第2次操作时该化学电池的内阻r=________Ω。参考答案：答案：（1）实验电路原理图如图所示（电流表和电压表接反了不得分）；（2）E=2.0；（3）r=7.5Ω。

15.某同学到实验室做《测电源电动势和内阻》的实验时，发现实验台上有以下器材：待测电源(电动势未知，内阻约为2)；一个阻值未知的电阻R0；多用电表一只；电压表两只；电流表一只；滑动变阻器一只；开关一个，导线若干。（1）该同学首先用多用电表粗略测量电源的电压，电表指针和选择开关分别如图所示，则该电表读数为

V；2）为较准确地测量该电源的电动势和内电阻并同时测出定值电阻R0的阻值，他设计了如图所示的电路。实验时他用U1、U2、Ｉ分别表示电表V１、V2、A的读数，在将滑动变阻器的滑片移动到不同位置时，记录了U1、U2、Ｉ的一系列值。并作出下列三幅U---I图线来处理实验数据，从而计算电源电动势、内阻以及定值电阻R0的值。其中，可直接算出电源电动势和内电阻的图是

，可直接算出定值电阻R0的图是

。（3）本实验中定值电阻的测量存在误差，造成这一误差的原因是A．由电压表V1、V2分流共同造成

B．由电压表V1、V2分流及电流表分压共同造成C．只由电压表V2分流造成

D．由电流表、滑动变阻器分压共同造成参考答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.(10分)如图所示，倾角为θ的斜面AB是粗糙且绝缘的，AB长为L，C为AB的中点，在A、C之间加一方向垂直斜面向上的匀强电场，与斜面垂直的虚线CD为电场的边界。现有一质量为m、电荷量为q的带正电的小物块(可视为质点)，从B点开始在B、C间以速度υ0沿斜面向下做匀速运动，经过C后沿斜面匀加速下滑，到达斜面底端A时的速度大小为υ。试求：(1)小物块与斜面间的动摩擦因数μ；(2)匀强电场场强E的大小。

参考答案：

解析：(1)小物块在BC上匀速运动，由受力平衡得

①(1分)

②(1分)

而

③(1分)

由①②③解得

④(1分)

(2)小物块在CA上做匀加速直线运动，受力情况如图所示。则

⑤(1分)

⑥(1分)

根据牛顿第二定律得

⑦(1分)

⑧(1分)

由③⑤⑥⑦⑧解得

⑨(2分)17.如图所示，一物体质量m=2kg，在倾角θ=37°的斜面上的A点以初速度v0=3m/s下滑，A点距弹簧上端B的距离AB=4m，当物体到达B后将弹簧压缩到C点，最大压缩量BC=0.2m，然后物体又被弹簧弹上去，弹到的最高位置为D点，D点距A点AD=3m，挡板及弹簧质量不计，g取10m/s2．求：（1）物体与斜面间的动摩擦因数μ；（2）弹簧的最大弹性势能Epm．参考答案：解：（1）物体由A运动到D过程中运用动能定理得：WG=mglADsin37°=36JWf=﹣μmgcosθ?l其中l=AB+BC+CD=5.4m，解得：μ=0.52（2）弹簧压缩到C点时，对应的弹性势能最大，由A到C的过程根据能量守恒定律得：Epm+μmgcos37°?lAC=mv20+mglAC?sin37°

代入数据得：Epm=24.4J

答：（1）物体与斜面间的动摩擦因数μ为0.52；（2）弹簧的最大弹性势能Epm为24.4J．【考点】动能定理；弹性势能；能量守恒定律．【分析】（1）对从最高点A到D的过程中重力与摩擦力对物体做功，对全过程运用动能定理列式求解即可；（2）对从最高点到弹簧压缩量最大的过程，根据动能定理列方程求解．18.（12分）2008年9月25日，我国继“神舟”五号、六号载人飞船后又成功地发射了“神舟”七号载人飞船。如果把“神舟”七号载人飞船绕地球运行看作是同一轨道上的匀速圆周运动，宇航员测得自己绕地心做匀速圆周运动的周期为T、距地面的高度为H，且已知地球半径为R、地球表面重力加速度为g，万有引力恒量为G。你能计算出下面哪些物理量？能计算的量写出计算过程和结果，不能计算的量说明理由。（1）地球的质量；（2）飞船线速度的大小；（3）飞船所需的向心力。参考答案：

解析：（1）能求出地球的质量M

（1分）

方法一：=mg，

M=