河北省邯郸市武安镇武安宋二庄中学2021年高三物理期末试题含解析

河北省邯郸市武安镇武安宋二庄中学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.铁块Q静止在轻弹簧上方．一个底部有少量胶水的木块P从Q的正上方某高度处由静止开始自由下落，落到Q上后立即和Q粘在一起共同运动，它们共同向下移动一段距离后速度减小到零。关于P、Q和弹簧组成的系统在以上所描述的物理过程中，下列说法中正确的是（

）A．P、Q一起共同下落的过程中速度一直是减小的B．P、Q一起共同下落的过程中动能的减少量等于弹性势能的增加量C．全过程中系统重力势能的减少量大于系统弹性势能的增加量D．全过程中系统重力势能的减少量等于系统弹性势能的增加量参考答案：C当弹簧的弹力小于P、Q的总重力时，P、Q一起下落的加速度向下，速度是增大的，选项A错误；由能量守恒可知P、Q一起共同下落的过程中动能的减少量与重力势能的减少量之和等于弹性势能的增加量，选项B错误；P、Q刚接触时由于碰撞必然要有能量损失，故选项C对D错。2.（双项选择题）在如图所示的电路中，E为电源的电动势，r为电源的内电阻，R1、R2为可变电阻。在下列叙述的操作中，可以使灯泡L的亮度变暗的是A．仅使R2的阻值增大B．仅使R2的阻值减小C．仅使R1的阻值增大D．仅使R1的阻值减小参考答案：BC3.力对物体的转动效果，取决于（）A．力矩的大小 B．力臂的长短C．力的大小和方向 D．力矩的大小和方向参考答案：D【考点】力矩的平衡条件．【分析】力的作用效果受力的大小、方向、作用点的影响，考虑转动效果时，要考虑受力的力矩情况．【解答】解：力对物体的转动效果，取决于力矩的大小和方向，故ABC错误，D正确；故选：D4.如图一平行板电容器两极板水平放置，充电后断开电源，极板间一带电微粒恰好静止。现用绝缘手柄使上极板做简谐振动（未碰到粒子），则微粒将A．一直向上运动B．一直向下运动C．做简谐振动D．静止参考答案：D5.如图所示，质量为m的物体（可视为质点）以某一速度从A点冲上倾角为30°的固定斜面，其运动的加速度为，此物体在斜面上上升的最大高度为h，则在这个过程中物体

A．重力势能增加了

B．重力势能增加了mghC．动能损失了mghD．机械能损失了参考答案：BD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.应用物理知识分析生活中的常见现象，可以使物理学习更加有趣和深入．例如平伸手掌托起物体，由静止开始竖直向上运动，直至将物体抛出．对此现象分析正确的是A．受托物体向上运动的过程中，物体始终处于超重状态B．受托物体向上运动的过程中，物体始终处于失重状态C．在物体离开手的瞬间，物体的加速度大于重力加速度D．在物体离开手的瞬间，手的加速度大于重力加速度参考答案：D7.一位小学生在玩游戏，他将一颗小鹅卵石子从离地面高处用手以的初速度竖直向上抛出，取，请你尽快地估算出：小石子从抛出到落至离地面的过程中的平均速度，其大小是

，方向

.参考答案：0.50

向下8.设地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，若某质量为m的地球同步通讯卫星，离开地面的高度为H，则它绕地球运行时所受的向心力大小为________，运行时的线速度大小为________。参考答案：

9.在“用DIS研究小车加速度与所受合外力的关系”实验中时，甲、乙两组分别用如图（a）、（b）所示的实验装置实验，重物通过细线跨过滑轮拉相同质量小车，位移传感器（B）随小车一起沿水平轨道运动，位移传感器（A）固定在轨道一端．甲组实验中把重物的重力作为拉力F，乙组直接用力传感器测得拉力F，改变重物的重力重复实验多次，记录多组数据，并画出a-F图像。（1）位移传感器（B）属于

。（填“发射器”或“接收器”）（2）甲组实验把重物的重力作为拉力F的条件是

。（3）图（c）中符合甲组同学做出的实验图像的是

；符合乙组同学做出的实验图像的是

。参考答案：（1）发射器（2分）（2）小车的质量远大于重物的质量（2分）（3）②（1分）；①（1分）10.如图所示是使用交流电频率为50Hz的打点计时器测定匀加速直线运动的加速度时得到的一条纸带，相邻两个计数点之间有4个点未画出，测出s1=1.2cm,s2=2.4cm,s3=3.6cm,s4=4.8cm,则打下A点时,物体的速度vA=

cm/s。参考答案：6m/s

11.在磁感强度为B的匀强磁场中，一个面积为S的矩形线圈匀速转动时所产生的交流电电压随时间变化的波形如图所示，则该交流电的电压有效值为________V，图中t=1.0×10-2s时，穿过线圈平面的磁通量为________。参考答案：答案：V；BS12.如图所示，光滑斜面长为a，宽为b，倾角为θ，一物块沿斜面从左上方顶点P水平射入，而从右下方顶点Q离开斜面，此物体在斜面上运动的加速度大小为

；入射初速度v的大小为

．参考答案：a=gsinθ,v0=a 13.在使两个分子间的距离由很远(r＞10-9m)变到很难再靠近的过程中,分子间的作用力的大小将(

)

(A)先减小后增大

(B)先增大后减小(C)先增大后减小再增大

(D)先减小后增大再减小参考答案：C三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（6分）题11图2为一列沿x轴正方向传播的简谐机械横波某时刻的波形图，质点P的振动周期为0.4s.求该波的波速并判断P点此时的振动方向。参考答案：；P点沿y轴正向振动考点：本题考查横波的性质、机械振动与机械波的关系。15.（选修模块3－4）如图所示是一种折射率n=1.5的棱镜用于某种光学仪器中。现有一束光线沿MN的方向射到棱镜的AB界面上，入射角的大小。求光在棱镜中传播的速率及此束光线射出棱镜后的方向（不考虑返回到AB面上的光线）。

参考答案：解析：由得（1分）

由得，（1分）

由＜，可知C＜45°（1分）

而光线在BC面的入射角＞C，故光线在BC面上发生全反射后，垂直AC面射出棱镜。（2分）

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.在科学研究中,可以通过施加适当的电场和磁场来实现对带电粒子运动的控制.如图甲所示,M、N为间距足够大的水平极板,紧靠极板右侧放置竖直的荧光屏PQ,在MN间加上如图乙所示的匀强电场和匀强磁场,电场方向竖直向下,磁场方向垂直于纸面向里,图中E0、B0、k均为已知量.t=0时刻,比荷=k的正粒子以一定的初速度从O点沿水平方向射入极板间,0~t1时间内粒子恰好沿直线运动,t=时刻粒子打到荧光屏上.不计粒子的重力,涉及图象中时间间隔时取0.8=,1.4=,求:(1)在t2=时刻粒子的运动速度v.(2)在t3=时刻粒子偏离O点的竖直距离y.(3)水平极板的长度L.甲乙参考答案：(1)(2)(3)解：(1)在0～t1时间内，粒子在电磁场中做匀速直线运动，则：qv0B0=qE0得在t1～t2时间内，粒子在电场中做类平抛运动，

则由,得θ=45°

,即v与水平方向成45°角向下(2)在电场中做类平抛运动向下偏移：在t2～t3时间内，粒子在磁场中做匀速圆周运动，运动周期在磁场中运动时间，即圆周运动的圆心角为α=45°，此时速度恰好沿水平方向。磁场中：由得:偏离的竖直距离

(3)在t3时刻进入电场时以初速度做类平抛运动，

再次进入磁场时，由,得θ′=45°

即v′与水平方向成45°角向下.由,得综上可得：长度【点睛】本题是带电粒子在复杂的电场、磁场、复合场运动，一定要在每个时间段先进行受力分析，确定运动状态的初末速度大小和方向。计算一步向前走一步，才能得到正确结果，若错一步则后面步步错.特别注意的是：做类平抛运动弄清该段末速度的大小和方向，做匀速圆周运动要弄清转过的角度.17.如图所示，在水平光滑轨道PQ上有一个轻弹簧其左端固定，现用一质量m=2.0kg的小物块（视为质点）将弹簧压缩后释放，物块离开弹簧后经过水平轨道右端Q沿半圆轨道的切线进入竖直固定的轨道，小物块进入半圆轨道后恰好能沿圆弧轨道运动，经过最低点后滑上质量M=4.0kg的长木板，木板高h=1.25m．物块落地时与木板左端相距1m.已知竖直半圆轨道光滑且半径R=0.5m，物块与木板间的动摩擦因数μ=0.7，木板与水平地面间摩擦不计，取g=10m/s2．（1）弹簧具有的弹性势能；（2）小物块滑到半圆轨道底端时对轨道的压力；（3）m、M摩擦产生的热量参考答案：

（1）物体进入轨道后恰好沿轨道运动，在轨道的最高点恰好由重力提供向心力，则有：弹簧具有的弹性势能：（2）物块由顶端滑到底端过程，由机械能守恒：解得：在轨道底端，由牛顿第二定律得：解得：由牛顿第三定律得物块对轨道的压力为（3）m、M相互作用：m的加速度为：M的加速度为：m离开M时m的速度为：m离开M时M的速度为：物块作平抛运动，设经时间t落地．则有：，得据题有：所以联立以上三式得：M、m系统摩擦生热：18.（18分）如图所示，m1(为叙述方便，其质量即用m1表示，下同)为有半径R=0.5m的竖直半圆槽的物体，另一物体m2与m1紧靠在一起共同置于光滑水平面上。一质量为m3=0.5kg的小球从光滑半圆槽的最高点无初速下滑，若m1=m2=1kg，取g=10m/s2。求：（1