山西省朔州市怀仁县第五中学2021年高三物理期末试卷含解析

山西省朔州市怀仁县第五中学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.如图所示，木块A放在B上左侧，用恒力F将A拉到B的右端，第一次将B固定在地面上，拉力F做功为，生热为；第二次让B可以在光滑水平地面上自由滑动，则拉力F做功为，生热为，应有：A.,

B.,C.,

D.,参考答案：A2.如图8所示为宇宙中一个恒星系的示意图，A为该星系的一颗行星，它绕中央恒星O运行轨道近似为圆，天文学家观测得到A行星运动的轨道半径为R0，周期为T0。长期观测发现，A行星实际运动的轨道与圆轨道总存在一些偏离，且周期性地每隔t0时间发生一次最大的偏离。天文学家认为形成这种现象的原因可能是A行星外侧还存在着一颗未知的行星B（假设其运行轨道与A在同一平面内，且与A的绕行方向相同），它对A行星的万有引力引起A轨道的偏离，根据上述现象及假设，下列对未知行星B的运动的有关量的预测正确的是：（

） A．TB＝

B． C． D．参考答案：AD3.（单选）在粗糙绝缘的水平面上固定一个带电量为Q的正电荷，已知点电荷周围电场的电势可表示为φ=k，式中k为静电常量，Q为场源电荷的带电量，r为距场源电荷的距离．现有一质量为m，电荷量为q带正电荷的滑块（可视作质点），其与水平面的动摩擦因数为μ2，K＞μmg，则（）A．滑块与带电量为Q的正电荷距离为x时，滑块电势能为B．若将滑块无初速地放在距离场源点电荷x1处，滑块最后将停在距离场源点电荷处C．若将滑块无初速地放在距离场源点电荷x1处，当滑块运动到距离场源点电荷x3处的加速度为D．若将滑块无初速地放在距离场源点电荷x1处，当滑块运动到距离场源点电荷x3处的速度为V=参考答案：解：A、滑块与带电量为Q的正电荷距离为x时，据题知，此时滑块所在处的电势为φ=k，则滑块电势能为Ep=qφ=．故A正确．B、若将滑块无初速地放在距离场源点电荷x1处，设滑块最后将停在距离场源点电荷x处．根据能量守恒定律得：qk﹣qk=μmg（x﹣x1），解得x=，即滑块最后将停在距离场源点电荷处，故B正确．C、若将滑块无初速地放在距离场源点电荷x1处，设当滑块运动到距离场源点电荷x3处的加速度为a，由牛顿第二定律得：

k﹣μmg=ma则得a=﹣μg，故C错误．D、将滑块无初速地放在距离场源点电荷xx1处，设滑块运动到距离场源点电荷x3处的速度为v，由动能定理得：

q（φ1﹣φ3）﹣μmg（x3﹣x1）=mv2又φ1=k，φ3=k解得v=，故D正确．故选：ABD．4.根据所学知识判断图中正确的是(

)参考答案：A5.(单选)设匀速行驶的汽车的发动机保持功率不变，则下列说法正确的是（

）①路面越粗糙，汽车行驶越慢

②路面越粗糙，汽车行驶越快③在同一路面，汽车不载货比载货时行驶得快④在同一路面，汽车不载货比载货时行驶得慢A.①④

B.②③

C.②④

D.①③参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.①图示为探究牛顿第二定律的实验装置，该装置由气垫导轨、两个光电门、滑块和沙桶等组成。光电门可以测出滑块分别通过两个光电门的瞬时速度，导轨标尺可以测出两个光电门间的距离，另用天平测出滑块和沙桶的质量分别为M和m.下面说法正确的是_______（选填字母代号）．A．用该装置可以测出滑块的加速度B．用该装置探究牛顿第二定律时，要保证拉力近似等于沙桶的重力，因此必须满足m<<MC．可以用该装置验证机械能守恒定律，但必须满足m<<MD．可以用该装置探究动能定理，但不必满足m<<M②某同学采用控制变量法探究牛顿第二定律，在实验中他将沙桶所受的重力作为滑块受到的合外力F，通过往滑块上放置砝码改变滑块的质量M。在实验中他测出了多组数据，并画出了如图所示的图像，图像的纵坐标为滑块的加速度a，但图像的横坐标他忘记标注了，则下列说法正确的是

A．图像的横坐标可能是F，图像AB段偏离直线的原因是没有满足m<<M

B．图像的横坐标可能是M，图像AB段偏离直线的原因是没有满足m<<M

C．图像的横坐标可能是，图像AB段偏离直线的原因是没有满足m<<M

D．若图像的横坐标是，且没有满足m<<M，图像的AB部分应向虚线上方偏离参考答案：7.如图所示，质量为50g的小球以12m/s的水平速度抛出，恰好与倾角为37o的斜面垂直碰撞，则此过程中重力的功为

J，重力的冲量为

N·s。参考答案：

6.4

J，0.8

N·s8.在x轴上的和处各有一个做简谐振动、频率为的波源，两波源在同种均匀介质中形成两列简谐横波，时刻的波形如图所示，则两列波的传播速度大小为______，在时刻之后的内处质点的位移为______，两列波在处叠加以后的振幅是否为零______。参考答案：

(1).

(2).5cm

(3).不为零【详解】由图知，两列波的波长为，传播速度大小均为。波的周期为。在时刻，处质点正向上运动，在0之后的内即内，处质点到达波峰，位移为5cm。在处的质点到和的路程差为，所以处并不是振动减弱的点，其振幅不为0。9.如图所示，直角玻璃棱镜中∠A=70°，入射光线垂直于AB面。已知玻璃的折射率为，光在AC面上反射后经BC面反射从AC面第一次射出，则光线在BC面_______（填“发生”或“不发生”）全反射，光线从棱镜AC边第一次射入空气时的折射角为_______。参考答案：发生；45010.一列沿x轴正方向传播的简谐横波，t＝0时刻的波形如图中实线所示，t＝0.2s时刻的波形如图中的虚线所示，则此列简谐横波的波速为

m/s.

参考答案：10(4n+1)

n=0、1、2、3…11.（5分）如图所示，质量为m的物体置于光滑水平面上，一根绳子跨过定滑轮一端固定在物体上，另一端在力F作用下，以恒定速率v0竖直向下运动，物体由静止开始运动到绳与水平方向夹角=45o过程中，绳中拉力对物体做的功为

。参考答案：

答案：mv02

12.氢原子的能级图如图所示，一群处于n=4能级的氢原子向较低能级跃迁,能产生

▲

种不同频率的光子，其中频率最大的光子是从n=4的能级向n=

▲

的能级跃迁所产生的。参考答案：6113.一台激光器发光功率为P0，发出的激光在真空中波长为，真空中的光速为，普朗克常量为，则每一个光子的能量为

；该激光器在时间内辐射的光子数为

。参考答案：

hC/λ

；

P0tλ/hc

三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.为测量某金属丝的电阻率，小明同学取来一段粗细均匀、长为L0的金属丝进行实验．（1）用蜾旋测微器测金属丝的直径d，读数如图甲所示．则d=

mm．（2）用一电阻档有三个倍率（分别是×1、×10、×100）的多用电表粗测其电阻．选用×10档测量某电阻时．操作步驟正确，发现表头指针偏转角度很大，为了较准确地进行测量，应换到

档．重新正确操作后，表盘的示数如图乙所示，其读数为

Ω．（3）进一步准确测量金属丝的电阻，实验室提供的器材有：A．直流电源E（电动势4V，内阻不计）；B．电流表A1（量程0～0.6A，内阻约1Ω）；C．电流表A2（量程0～150mA，内阻约2Ω）；D．电压表V（量程0～3V，内阻约10kΩ）：E．滑动变阻器R1（阻值范围0～15Ω，允许通过的最大电流2.0A）；F．滑动变阻器R2（阻值范围0～2kΩ，允许通过的最大电流0.5A）；G．待测电阻丝Rx，开关、导线若干．①实验中，小明设计了如图丙所示的电路，其中电流表应选用

，滑动变阻器应选用

．实验时，开关S2应接

（选垓“1”成“2”）．②请用笔画线代替导线在图丁中完成实物电路连接（部分连线已画出）．③若实验中测得该金属丝的电阻为R0，则计算这种电阻丝材料电阻率的表达式为ρ=

（用题中给定的物理量符号和已知常数表示）．参考答案：解：螺旋测微器的固定刻度为0.5mm，可动刻度为18.0×0.01mm=0.180mm，所以最终读数为0.5mm+0.180mm=0.680mm．（2）用×10档测量某电阻时，表头指针偏转角度很大，说明所选挡位太大，为了较准确地进行测量，应换到×1档．由图示表盘可知，则该电阻的阻值是：R=22×1=22Ω；（3）①通过电阻丝的最大电流，所以电流表选择量程150mA的电流表C；滑动变阻器应采用分压式接法，选择小电阻，便于调节；临界电阻，选择电流表外接法，所以开关应接1②实物电路如图所示：③根据电阻定律，联立得故答案为：（1）0.680；（2）×1，22；（3）①C，E，1；②如图所示；③【考点】测定金属的电阻率．【分析】（1）螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读．（2）用欧姆表测电阻，应选择适当的档位，使指针指在中央刻度线附近，欧姆表换挡后要重新进行欧姆调零；欧姆表指针示数与档位的乘积是欧姆表示数．（3）①计算出电阻丝的最大电流，从而确定电流表量程；滑动变阻器采用分压式接法，这样便于调节，误差小；滑动变阻器采用分压式接法，伏安法测电阻用安培表外接法；②根据电路图连接实物电路图．③根据电阻定律求电阻率15.某同学利用如图所示的装置测量某一弹簧的劲度系数，该弹簧竖直悬挂起来，在自由端挂上砝码盘。通过改变盘中砝码的质量，测得6组砝码的质量m和对应的弹簧长度l，画出m-l图线，对应点已在图上标出，如图乙所示。（重力加速度g=10m/s2）①采用恰当的数据处理，该弹簧的劲度系数为

N/m

。（保留2位有效数字）②请你判断该同学得到的实验结果与考虑砝码盘的质量相比，结果

。(填“偏大”、“偏小”或“相同”)参考答案：①3.4

(3.2-3.5都可以)

②相同

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，在光滑水平地面上静止放置质量M=2kg的长木板，木板上表面与固定的竖直弧形轨道相切．图中A点距离长木板上表面高度h=0.6m．一质量m=1kg的小滑块自A点沿弧面由静止滑下，然后由弧形轨道末端滑到长木板上。滑块在木板上滑行t=1s后，和木板以共同速度v=1m／s匀速运动，取g=10m／s2．求：(1)滑块与木板间的摩擦力；(2)滑块沿弧面下滑过程中克服摩擦力做的功；(3)滑块相对木板滑行的距离．参考答案：17.（6分）图示是一透明的圆柱体的横截面，其半径R＝20cm，折射率为，AB是一条直径，今有一束平行光沿AB方向射向圆柱体，试求：①光在圆柱体中的传播速度；②距离直线AB多远的入射光线，折射后恰经过B点。参考答案：解析：①光在圆柱体中的传播速度②设光线PC经折射后经过B点，光路图如图所示

由折射定律有：又由几何关系有：

解得

光线PC离直线AB的距离CD=Rsinα＝10cm则距离直线AB10cm的入射光线经折射后能到达B点。18.一列长为L的火车在平直轨道上做匀加速直线运动，加速度为a．火车先后经过A、B两棵树，所用时间分别为t1和t2．求：（1）火车分别经过A、B两棵树的平均速度大小（2）从火车车头的最前端到达A到火车车尾的最末端到达B所需的时间．参考答案：考点：平均速度；匀变速直线运动的位移与时间的关系．专题：直线运动规律专题．分析：根据平均速度的定义式求出火车通过位置A、B的平均速度；根据某段时间内的平均速度等