山西省長治市示范中學(xué)2021年高三物理下學(xué)期期末試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.關(guān)于分子運動，下列說法中正確的是A．布朗運動就是液體分子的熱運動B．布朗運動圖示中不規(guī)則折線表示的是液體分子的運動軌跡C．反映分子熱運動的宏觀物理量是溫度D．物體溫度改變時物體內(nèi)分子的平均動能不一定改變參考答案：C2.（多選）如圖，在粗糙的絕緣水平面上，彼此靠近地放置兩個帶正電荷的小物塊（動摩擦因數(shù)相同）．由靜止釋放后，向相反方向運動，最終都靜止．在小物塊的運動過程中，表述正確的是（）A.物塊受到的摩擦力始終小于其受到的庫侖力B.物體之間的庫侖力都做正功，作用在質(zhì)量較小物體上的庫侖力做功多一些C.因摩擦力始終做負功，故兩物塊組成的系統(tǒng)的機械能一直減少D.整個過程中，物塊受到的庫侖力做的功等于電勢能的減少參考答案：BD解析：A、在物塊運動過程中，摩擦力不變，而庫侖力隨距離增大而減小．開始階段，物塊加速運動，庫侖力大于摩擦力，故A錯誤．

B、物體之間的庫侖力都做正功，作用在質(zhì)量較小物體上的位移大，則導(dǎo)致庫侖力做功多一些，故B正確．

C、因摩擦力始終做負功，但庫侖力做正功，故兩物塊組成的系統(tǒng)的機械能先增加后減少，故C錯誤．

D、物塊由于受庫侖斥力，向相反方向運動，庫侖力做正功，電勢能均減小，即物塊受到的庫侖力做的功等于電勢能的減少，故D正確．故選：BD．

3.如圖所示，跳水運動員最后踏板的過程可以簡化為下述模型：運動員從高處落到處于自然狀態(tài)的跳板（A位置）上，隨跳板一同向下做變速運動到達最低點（B位置）。對于運動員從開始與跳板接觸到運動至最低點的過程。下列說法中正確的是（

）

A．運動員到達最低點時，其所受支持力與重力是一對平衡力

B．在這個過程中，運動員的加速度一直在增大

C．在這個過程中，運動員的動能一直在減小

D．在這個過程中，運動員所受支持力一定等于他對跳板的壓力參考答案：D4.用電流傳感器可以清楚地演示一些電學(xué)元件對電路中電流的影響，如圖所示，在AB間分別接入電容器、電感線圈、定值電阻．閉合開關(guān)時，計算機顯示的電流隨時間變化的圖象分別如圖a、b、c所示，則下列判斷中正確的是

A．AB間接入定值電阻顯示圖象aB．AB間接入電容器顯示圖象bC．AB間接入電感線圈顯示圖象cD．AB間接入電感線圈顯示圖象b參考答案：答案：D5.關(guān)于速度、速度的變化量、速度的變化率、加速度的關(guān)系，下列說法正確的是(

)A．物體加速度增大時，速度也增大B．物體速度變化量越大，則加速度越大C．物體速度變化越快，則速度的變化率越大，加速度也越大D．物體加速度不等于零時，速度大小一定變化參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.在“探究恒力做功與物體的動能改變量的關(guān)系”的實驗中備有下列器材：A.打點計時器；B.天平；C秒表；D.低壓交流電源；E.電池；F.紙帶；G.細線、砝碼、小車、砝碼盤；H.薄木板．①其中多余的器材是____________，缺少的器材是__________________．②測量時間的工具是__________________；測量質(zhì)量的工具是____________________．③如圖實所示是打點計時器打出的小車(質(zhì)量為m)在恒力F作用下做勻加速直線運動的紙帶．要測量的數(shù)據(jù)已用字母表示在圖中，打點計時器的打點周期為T.請分析，利用這些數(shù)據(jù)能否驗證動能定理？若不能，請說明理由；若能，請寫出需驗證的表達式．_________________________________________________________________________________參考答案：）①C、E

毫米刻度尺②A

B③能從A到B的過程中，恒力做的功為WAB＝FsAB物體動能的變化量為EkB－EkA＝mv－mv＝m()2－m()2＝m只要驗證FsAB＝m即可．優(yōu)點：A、B兩點的距離較遠，測量時的相對誤差較??；缺點：只進行了一次測量驗證，說服力不強．7.如圖13所示的是“研究小球的平拋運動”時拍攝的閃光照片的一部分，其背景是邊長為5cm的小方格，取g＝10m/s2。由此可知：閃光頻率為________Hz；小球拋出時的初速度大小為________m/s；從拋出點到C點，小球經(jīng)過B點時的速度大小是________m/s.參考答案：10；

1.5；

2.58.氣球以10m/s的速度勻速豎直上升，從氣球上掉下一個物體，經(jīng)17s到達地面。物體剛脫離氣球時氣球的高度H=___________（g取10m/s2）參考答案：9.激光在真空中傳播速度為c，進入某種均勻介質(zhì)時，傳播速度變?yōu)檎婵罩械?，則激光在此均勻介質(zhì)中的波長變?yōu)樵谡婵罩胁ㄩL的__________倍；某激光光源的發(fā)光功率為P，該激光進入上述介質(zhì)時由于反射，入射能量減少了10%，該激光在這種介質(zhì)中形成的光束橫截面積為S，若已知單個光子能量為E0，則在垂直于光束傳播方向的截面內(nèi)，單位時間內(nèi)通過單位面積的光子個數(shù)為__________。

參考答案：，

10.汽艇靜水中的速度為5m/s，河水的流速為3m/s，若該汽艇渡過寬為80m的河道至少需要

s的時間；若汽艇要以最短的位移渡河，所用時間為

s。參考答案：16

2011.某同學(xué)將力傳感器固定在小車上，然后把繩的一端固定在傳感器拉鉤上，用來測量繩對小車的拉力，探究在小車及傳感器總質(zhì)量不變時加速度跟它們所受拉力的關(guān)系，根據(jù)所測數(shù)據(jù)在坐標系中作出了如圖所示的a－F圖象．(1)本實驗中是否需要砂和桶的總質(zhì)量遠小于小車和傳感器的總質(zhì)量________(填“是”或“否”)；(2)由圖象求出小車和傳感器的總質(zhì)量為________kg.（保留1位有效數(shù)字）參考答案：

否

，

1

kg

12.（4分）從某金屬表面逸出光電子的最大初動能與入射光的頻率的圖像如下圖所示，則這種金屬的截止頻率是__________HZ；普朗克常量是____________J/HZ。參考答案：4.3(±0.1)×1014Hz

(6.2～6.8)×10-34Js13.勻強磁場中有一半徑為0.2m的圓形閉合線圈，線圈平面與磁場垂直．已知線圈共50匝，其阻值為2Ω．勻強磁場磁感應(yīng)強度B在0～1s內(nèi)從零均勻變化到0.2T，在1～5s內(nèi)從0.2T均勻變化到﹣0.2T．則0.5s時該線圈內(nèi)感應(yīng)電動勢的大小E=1.256V；在1～5s內(nèi)通過線圈的電荷量q=1.256C．參考答案：解：（1）在0～1s內(nèi)，磁感應(yīng)強度B的變化率=T/s=0.2T/s，由于磁通量均勻變化，在0～1s內(nèi)線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢恒定不變，則根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得：0.5s時線圈內(nèi)感應(yīng)電動勢的大小E1=N=N?πr2=50×0.2×3.14×0.22=1.256V根據(jù)楞次定律判斷得知，線圈中感應(yīng)方向為逆時針方向．（2）在1～5s內(nèi)，磁感應(yīng)強度B的變化率大小為′=T/s=0.1T/s，由于磁通量均勻變化，在1～5s內(nèi)線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢恒定不變，則根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得：1～5s時線圈內(nèi)感應(yīng)電動勢的大小E2=N=N′?πr2=50×0.1×3.14×0.22=0.628V通過線圈的電荷量為q=I2t2==C=1.256C；故答案為：1.256

1.256三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（選修3-5模塊）（4分）2008年北京奧運會場館周圍80％～90％的路燈將利用太陽能發(fā)電技術(shù)來供電，奧運會90％的洗浴熱水將采用全玻真空太陽能集熱技術(shù)．科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)太陽發(fā)光是由于其內(nèi)部不斷發(fā)生從氫核到氦核的核聚變反應(yīng)，即在太陽內(nèi)部4個氫核（H）轉(zhuǎn)化成一個氦核（He）和兩個正電子（e）并放出能量.已知質(zhì)子質(zhì)量mP=1.0073u，α粒子的質(zhì)量mα=4.0015u，電子的質(zhì)量me=0.0005u．1u的質(zhì)量相當于931.MeV的能量．①寫出該熱核反應(yīng)方程；②一次這樣的熱核反應(yīng)過程中釋放出多少MeV的能量?（結(jié)果保留四位有效數(shù)字）參考答案：

答案：①4H→He+2e（2分）②Δm=4mP－mα－2me=4×1.0073u－4.0015u－2×0.0005u=0.0267u（2分）ΔE=Δmc2

=0.0267u×931.5MeV/u＝24.86MeV

（2分）15.（簡答）如圖所示，在水平地面上固定一傾角θ=37°、表面光滑的斜面，物體A以初速度v1沿斜面上滑，同時在物體A的正上方，有一物體B以初速度v2=2.4m/s水平拋出，當A上滑到最高點時，恰好被B物體擊中．A、B均可看作質(zhì)點，sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g=10m/s2．求：（1）物體A上滑時的初速度v1；（2）物體A、B間初始位置的高度差h．參考答案：（1）物體A上滑時的初速度v1是6m/s．（2）物體A、B間初始位置的高度差h是6.8m．解：（1）物體A上滑過程中，由牛頓第二定律得：mgsinθ=ma設(shè)物體A滑到最高點所用時間為t，由運動學(xué)公式：0=v1﹣at物體B做平拋運動，如圖所示，由幾何關(guān)系可得：水平位移x=；其水平方向做勻速直線運動，則x=v2t聯(lián)立可得：v1=6m/s（2）物體B在豎直方向做自由落體運動，則hB=物體A在豎直方向：hA=如圖所示，由幾何關(guān)系可得：h=hA+hB聯(lián)立得：h=6.8m答：（1）物體A上滑時的初速度v1是6m/s．（2）物體A、B間初始位置的高度差h是6.8m．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，兩電阻不計的足夠長光滑平行金屬導(dǎo)軌與水平面夾角，導(dǎo)軌間距，所在平面的正方形區(qū)域abcd內(nèi)存在有界勻強磁場，磁感應(yīng)強度為T，方向垂直斜面向上．將甲乙兩電阻阻值相同、質(zhì)量均為kg的相同金屬桿如圖放置在導(dǎo)軌上，甲金屬桿處在磁場的上邊界，甲乙相距也為，其中m．靜止釋放兩金屬桿的同時，在甲金屬桿上施加一個沿著導(dǎo)軌的外力F，使甲金屬桿在運動過程中始終做沿導(dǎo)軌向下的勻加速直線運動，加速度大小5m/s2．（取m/s2）（1）乙金屬桿剛進入磁場時，發(fā)現(xiàn)乙金屬桿作勻速運動，則甲乙的電阻R為多少？（2）以剛釋放時，寫出從開始到甲金屬桿離開磁場，外力F隨時間t的變化關(guān)系，并說明F的方向．（3）乙金屬桿在磁場中運動時，乙金屬桿中的電功率多少？（4）若從開始釋放到乙金屬桿離開磁場，乙金屬桿中共產(chǎn)生熱量J，試求此過程中外力F對甲做的功．參考答案：（1）甲乙加速度相同(5m/s2)，當乙進入磁場時，甲剛出磁場

(1分)乙進入磁場時

①

(1分)乙受力平衡

②

(1分)

=

(1分)（2）甲在磁場中運動時，

③

(1分)外力F始終等于安培力，

④

(2分)F方向沿導(dǎo)軌向下

(1分)（3）乙在磁場中作勻速運動，

⑤

(2分)（4）乙進入磁場前，甲乙發(fā)出相同熱量，設(shè)為Q1，此過程中甲一直在磁場中，外力F始終等于安培力，則有WF=W安=2Q1

⑥

(1分)乙在磁場中運動發(fā)出熱量Q2，利用動能定理mglsinθ－2Q2=0

(1分)得Q2=0.02J

⑦

甲乙發(fā)出相同熱量Q1=(Q-Q2）/2=1/75=0.0133J

(1分)由于甲出磁場以后，外力F為零。得WF=2Q1=2/75=0.0266J

(1分)（另解：整個過程甲、乙通過的電流相同，所以發(fā)出的熱量相同，總熱量為2Q=0.0667J

(1分)根據(jù)能量守恒，由于甲在磁場中是a=5m/s=gsinθ，所以甲金屬桿下滑時重力做功全部轉(zhuǎn)化成動能，外力做功WF轉(zhuǎn)化成電能。離開磁場后外力為零，不做功。

(1分)乙金屬桿進入磁場后，是勻速運動，重力做功轉(zhuǎn)化為電能，WG=mglsinθ=0.04J

(1分)

WF+WG=2Q

WF=2Q-WG=0.0267(J)

(1分)17.如圖所示，長L＝1.2m、質(zhì)量M＝3kg的木板靜止放在傾角為37°的光滑斜面上，質(zhì)量m＝1kg、帶電荷量q＝＋2.5×10－4C的物塊放在木板的上端，木板和物塊間的動摩擦因數(shù)μ＝0.1，所在空間加有一個方向垂直斜面向下、場強E＝4.0×104N/C的勻強電場．現(xiàn)對木板施加一平行于斜面向上的拉力F＝10.8N．取g＝10m/s2，斜面足夠長．求：(1)物塊經(jīng)多長時間離開木板？(2)物塊離開木板時木板獲得的動能．(3)物塊在木板上運動的過程中，由于摩擦而產(chǎn)生的內(nèi)能．參考答案：解析(1)物塊向下做加速運動，設(shè)其加速度為a1，木板的加速度為a2，則由牛頓第二定律對物塊：mgsin37°－μ(mgcos37°＋qE)＝ma1對木板：Mgsin37°＋μ(mgcos37°＋qE)－