山西省晋城市高平拥万村中学2021年高三物理下学期期末试题含解析

山西省晋城市高平拥万村中学2021年高三物理下学期期末试题含解析一、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.（单选）如图所示，质量为m的物块与水平转台之间的动摩擦因数为μ，物块与转台转轴相距R，物块随转台由静止开始转动并计时，在t1时刻转速达到n，物块即将开始滑动．保持转速n不变，继续转动到t2时刻．则（）A．在0～t1时间内，摩擦力做功为零B．在0～t1时间内，摩擦力做功为μmgRC．在0～t1时间内，摩擦力做功为2μmgRD．在t1～t2时间内，摩擦力做功为2μmgR参考答案：考点：动能定理．专题：动能定理的应用专题．分析：物体做加速圆周运动，受重力、支持力和静摩擦力，物体即将滑动时已经做匀速圆周运动，最大静摩擦力提供向心力，可以求出线速度；又由于重力和支持力垂直于速度方向，始终不做功，只有静摩擦力做功，故可以根据动能定理求出摩擦力做的功解答：解：A、在0～t1时间内，转速逐渐增加，故物体的速度逐渐增加，由动能定理可知，最大静摩擦力提供向心力μmg=m解得v=

①物体做加速圆周运动过程Wf=mv2

②由①②两式解得Wf=mμgR，故AC错误，B正确；D、在t1～t2时间内，物体的线速度不变，摩擦力只提供向心力，根据动能定理可知摩擦力做功为零，故D错误；故选：B点评：本题关键根据摩擦力等于向心力，然后由动能定理列式求解．2.如图所示，m=1.0kg的小滑块以v0=4m/s的初速度从倾角为37°的斜面AB的底端A滑上斜面，滑块与斜面间的动摩擦因数为，取g=10m/s2，sin37°=0.6。若从滑块滑上斜面起，经0.6s正好通过B点，则AB之间的距离为

（

）A．0.8mB．0.76mC．0.64mD．0.16m参考答案：．B

滑块沿斜面向上运动时，加速度大小为=10m/s2，滑块经s速度即减为零。因此0.6s时是向下经过B点。下滑时加速度大小为=2m/s2，AB间的距离=0.76m，B项正确。3.在下列四个核反应方程中，x表示质子的是参考答案：B本题比较简单，考查了核反应方程中的质量数和电荷数守恒的应用．根据质量数和电荷数守恒求出x的电荷数和质量数，即可判断x是否表示质子．A中x表示正电子，B中x表示质子，C中x表示电子，D中x表示中子，故ACD错误，B正确．4.关于弹力和摩擦力，下列说法中错误的是A．弹力和摩擦力都是接触力

B．有摩擦力必有弹力C．有弹力必有摩擦力

D．同一接触面上的弹力和摩擦力一定相互垂直参考答案：C5.(多选)下列说法中正确的是________．A．温度高的物体内能不一定大，但分子平均动能一定大B．一定质量的理想气体，如果保持其压强不变，当温度升高时，其内能一定增加C．凡是不违背能量守恒定律的实验构想，都是能够实现的D．能量耗散是从能量转化的角度反映出自然界中的宏观过程具有方向性参考答案：ABD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.将一单摆挂在测力传感器的探头上,用测力探头和计算机组成的实验装置来测定单摆摆动过程中摆线受到的拉力(单摆摆角小于5°),计算机屏幕上得到如图(a)所示的F-t图象.然后使单摆保持静止,得到如图(b)所示的F-t图象.那么:①(2分)此单摆的周期T为

s.②(5分)设摆球在最低点时重力势能Ep=0,已测得当地重力加速度为g,试求出此单摆摆动时的机械能E的表达式.(用字母d、l、F1、F2、F3、g中某些量表示)参考答案：.①0.8s

（2分）②摆球在最低点时根据牛顿第二定律有F1-F3=mv2/r,

（2分）

单摆的摆长r=

（1分）

摆球在摆动过程中机械能守恒,其机械能等于摆球在最低点的动能,即E=mv2/2=7.密闭在钢瓶中的理想气体,温度升高时压强增大.从分子动理论的角度分析,这是由于分子热运动的__________增大了.该气体在温度T1、T2时的分子速率分布图象如题12A-1图所示,则T1______(选填“大于”或“小于”)T2.参考答案：平均动能,小于8.(1)如图所示，在光滑、平直的轨道上静止着两辆完全相同的平板车，人从a车跳上b车，又立即从b车跳回a车，并与a车保持相对静止，此后a车的速率—b车的速率______(选‘大于”、“小于”或‘等于，’);在这个过程中，a车对人的冲量—右车对人的冲量——————————(选填“大于”、“小于，，或。‘等于，，)。

(2)(9分)己知中子的质量是mn=1.6749x10-27kg，质子的质量是mp=1.6726x10-27kg,氖核的质量是mD=3.3436x10-27kg，求氖核的比结合能。(结果保留3位有效数字)参考答案：9.如图所示，自耦变压器输入端A、B接交流稳压电源，其电压有效值UAB＝100V，R0＝40W，当滑动片处于线圈中点位置时，C、D两端电压的有效值UCD为

V，通过电阻R0的电流有效值为

A。参考答案：答案：200，5解析：自耦变压器的原副线圈在一起，由题可知，原线圈的匝数为副线圈匝数的一半。理想变压器的变压比为，所以。根据部分电路欧姆定律有。10.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）11.静电场是___________周围空间存在的一种物质；通常用___________来描述电场的能的性质。参考答案：静止电荷；电势12.如图1所示，寒假前，某同学利用DIS系统对封闭在注射器内的一定质量的气体作了两次等温过程的研究．第一次是在室温下通过推、拉活塞改变气体体积，并记录体积和相应的压强；第二次在较高温度环境下重复这一过程．（1）结束操作后，该同学绘制了这两个等温过程的p﹣1/V关系图线，如图．则反映气体在第二次实验中的p﹣1/V关系图线的是1（选填“1”或“2”）；（2）该同学是通过开启室内暖风空调实现环境温度升高的．在这一过程中，注射器水平地放置在桌面上，活塞可以自由伸缩，管内的气体经历了一个等压（选填“等压”“等温”或“等容”）的变化过程．参考答案：考点：理想气体的状态方程；热力学第一定律．专题：理想气体状态方程专题．分析：（1）由图看出p﹣图象是过原点的倾斜直线，斜率一定，根据数学知识研究出斜率等于pV，即可根据气态方程分析．（2）注射器水平地放置在桌面上，以活塞为研究对象，受力分析，根据平衡条件列方程，进而分析作何种变化．解答：解：（1）由图2看出p﹣图象是过原点的倾斜直线，其斜率等于pV，斜率不变，则pV不变，根据气态方程=c，可知气体的温度不变，均作等温变化．由气态方程得知T与pV正比，即T与图线的斜率成正比，所以可知反映气体在第二次实验中的p﹣关系图线的是1．（2）注射器水平地放置在桌面上，设注射器内的压强为P，大气压强为P0，活塞横截面积为S，活塞移动过程中速度缓慢，认为活塞处于平衡状态，则：PS=P0S即P=P0可知，管内的气体压强等于大气压，保持不变，所以管内气体经历了一个等压变化．故答案为：（1）1；（2）等压．点评：对于气体的图象，往往要研究其斜率、面积等方面的数学意义，来分析其物理意义．确定封闭气体压强时通常是以封闭气体的活塞为研究对象受力分析通过平衡条件列方程来确定．13.某同学利用“插针法”，测定平行玻璃砖的折射率，在坐标纸上记录的情况如图所示，虚线为以入射点O为圆心做出的圆，由此计算出玻璃砖的折射率为_____，光在玻璃中的传播速度为_____m/s，(光在真空中的传播速度为c=3.0×108m/s.结果均保留两位有效数字)参考答案：(1).1.5

(2).2.0×108三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.用如图实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒。m2从高处由静止开始下落，m1上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。下图给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个打下的点（图中未标出），计数点间的距离如图所示。已知m1=50g、m2=150g，则（计算结果保留两位有效数字）①在纸带上打下记数点5时的速度v=

m/s；

②在记数点0～5过程中系统动能的增量△EK=

J.为了简化计算,设g=10m/s2,则系统势能的减少量△EP=

J；③在本实验中,若某同学作出了图像,如右下图，h为从起点量起的长度,则据此得到当地的重力加速度g=

m/s2。参考答案：15.（2分）甲、乙、丙三位同学在使用不同的游标卡尺测量同一个物体的长度时，测量的结果分别如下：甲同学：使用游标为50分度的卡尺，读数为12.045cm乙同学：使用游标为10分度的卡尺，读数为12.04cm丙同学：使用游标为20分度的卡尺，读数为12.045cm从这些实验数据中可以看出读数肯定有错误的是

同学。参考答案：答案：甲四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，半径R＝0.6m的光滑半圆细环竖直放置并固定在水平桌面上，环上套有质量为1kg的小球甲，用一根细线将小球甲通过两个光滑定滑轮B、D与质量为2kg的小物体乙相连，滑轮的大小不计，与半圆环在同一竖直平面内，它们距离桌面的高度均为h＝0.8m，滑轮B恰好在圆环最高点C点的正上方。初始时将甲拉至半圆环左边最低点A处，然后将甲、乙由静止开始释放，求：（1）在整个运动过程中，当乙在最低点时甲离桌面的高度；（2）当甲、乙速度大小相等时甲离桌面高度；（3）当甲、乙速度大小相等时环对甲的作用力大小(结果保留两位小数)。参考答案：解：(1)h1=R=0.6m;（3分）（2）；h2=0.45m（4分）（3），，v=1.81m/s（4分），N=2.05N（3分）17.如图，在区域I中有方向水平向右的匀强电场，在区域II中有方向竖直向上的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B=0.5T；两区域中的电场强度大小相等，E=2V/m；两区域足够大，分界线竖直。一可视为质点的带电小球用绝缘细线拴住静止在区域I中的A点时，细线与竖直方向的夹角为45°。现剪断细线，小球开始运动，经过时间t1=1s从分界线的C点进入区域II，在其中运动一段时间后，从D点第二次经过B分界线，再运动一段时间后，从H点第三次经过分界线，图中除A点外，其余各点均未画出，g=10m/s2，求：(1)小球到达C点时的速度v；

(2)小球在区域II中运动的时间t2；(3)C、H之间距离d。参考答案：（1）（2）（3）试题分析：（1）对小球静止时受力分析，求出重力与电场力的合力，剪断细线后，小球在重力与电场力的作用下，沿合力方向做初速度为零的匀加速直线运动，由牛顿第二定律求出加速度，由速度公式求出到达C点的速度；（2）由第一问分析得出电场力与重力大小相等，故小球进入区域Ⅱ中做匀速圆运动，由洛伦兹力提供向心力，求出周期和圆心解，即可求出在区域Ⅱ运动的时间；（3）小球从D点再次进入区域Ⅰ时做类平抛运动，结合几何知识即可求解C、H之间的距离d.（1）小球处于静止状态时，受力分析如图所示：由图可知小球带正电，设电场与重力的合力为F，则有：剪断细线后，小球所受电场力与重力不变，小球将做初速度为零的匀加速直线运动由牛顿第二定律得：F=ma解得：则小球达到C点的速度为（2）由（1）可知，，则有：，即故小球在区域Ⅱ中做匀速圆运动则有：，解得：则周期则小球从C到D的时间为：（3）小球从D点再次进入区域Ⅰ时，速度大小为v，方向与重力和电场力的合力垂直，故小球做类平抛运动，设从D到H所用的时间为，其运动轨迹如图所示：则沿DP方向做匀速运动，则有：PH方向做初速度为零的匀加