2021年山西省忻州市涔山中學高三物理下學期期末試題含解析一、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.如圖所示，D是一只理想二極管，它的作用是只允許電流從a流向b，不允許電流從b流向a.平行板電容器AB內部原有帶電微粒P處于靜止狀態(tài)，保持極板A和B的間距不變，使極板A和B正對面積減小后，微粒P的運動情況、極板A和B間電壓分別是（

）A．仍靜止不動

不變

B．向下運動

變小C．向上運動

變大

D．向上運動

不變參考答案：C2.如圖是一攀巖運動員正沿豎直巖壁緩慢攀登，由于身背較重的行囊，重心上移至肩部的0點，總質量為60kg.此時手臂與身體垂直，手臂與巖壁夾角為53o，則手受到的

拉力和腳受到的作用力分別為(設手和腳受到的力的作用線或作用線的反向延長線均

通過重心0，g=10m/s2，sin53o=0.8)

A.360N

480N

B·480N

360N

C·450N

800ND·800N

450N參考答案：A由題意可知腳所受的支持力與手所受的拉力相互垂直，對人進行受力分析，如圖所示，則有腳所受的作用力F1=mgcos37°=0.8×60×10=480N，手所受的作用力F2=mgsin37°=360N．故A正確．3.16．與通常觀察到的月全食不同，小虎同學在2012年12月10日晚觀看月全食時，看到整個月亮是暗紅的。小虎畫了月全食的示意圖，并提出了如下猜想，其中最為合理的是A．地球上有人用紅色激光照射月球B．太陽照射到地球的紅光反射到月球C．太陽光中的紅光經地球大氣層折射到月球D．太陽光中的紅光在月球表面形成干涉條紋參考答案：C4.如圖所示，質量為m的滑塊B以初速度v0沿斜面體表面向下運動，此時斜面體A受到地面的摩擦力方向向左．斜面體A始終靜止在水平地面上．則下列說法中正確的是（）A．滑塊B下滑的過程中的加速度方向一定沿斜面向上B．斜面體的斜面一定是粗糙的C．滑塊B下滑的過程中對其施加沿斜面向下的恒力F，A所受地面摩擦力仍然不變D．滑塊B下滑的過程中對其施加沿斜面向下的恒力F，則A所受地面摩擦力的一定變大參考答案：C【考點】摩擦力的判斷與計算．【分析】斜面體受到地面的摩擦力方向向右可知，斜面體對物體B是有摩擦的，而F是沿斜面向下的，對摩擦力沒有影響，加上后A的受力情況沒有發(fā)生變化，再對B進行受力分析即可判斷加速度的方向．【解答】解：A、如果B能在重力作用下有向下的加速度，那么A和B作為整體這時受到的合外力必然沿斜面向下．這就要求，A必然受到地面水平向左的摩擦力，與題目吻合，所以B加速沿斜面向下，A錯誤；B、斜面體受到地面的摩擦力方向向左可知，斜面體對物體B可以有摩擦，也可以沒有，施加的力F是沿斜面向下的，對A的壓力和摩擦力沒有影響，A的受力情況沒有發(fā)生變化，所以斜面體A所受地面摩擦力的方向一定向左，大小也不變，故C正確BD錯誤；故選：C5.（單選）如圖所示，一帶負電的粒子（不計重力）進入磁場中，圖中的磁場方向、速度方向及帶電粒子所受的洛侖茲力方向標示正確的是（）

A．B．C．D．參考答案：考點：帶電粒子在勻強磁場中的運動；左手定則．專題：帶電粒子在磁場中的運動專題．分析：因帶電粒子是帶負電的，所以應用左手定則時，四指所指的方向與運動方向相反．應用左手定則可判斷個選項的正誤．解答：解：A、帶負點的粒子向右運動，掌心向外，四指所指的方向向左，大拇指所指的方向是向下，選項A錯誤．B、帶負點粒子的運動方向與磁感應線平行，此時不受洛倫茲力的作用．選項B錯誤．C、帶負點的粒子向右運動掌心向外，四指所指的方向向左，大拇指所指的方向是向下，選項C正確．D、帶負電的粒子向上運動，掌心向里四指應向下，大拇指的方向向左，選項D錯誤．故選C．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.某同學用彈簧秤、木塊和細線去粗略測定木塊跟一個固定斜面之間的動摩擦因數(shù)μ．木塊放在斜面上，不加拉力時將保持靜止．實驗的主要步驟是：（1）用彈簧秤測出

；（2）用彈簧秤平行斜面拉動木塊，使木塊沿斜面向上做勻速運動，記下彈簧秤的示數(shù)F1；（3）用彈簧秤平行斜面拉動木塊，

，記下彈簧秤的示數(shù)F2．(4)推導出動摩擦因數(shù)μ=

.參考答案：7.（選修3－4）（6分）如圖復合色光經過半圓型玻璃磚后分成ab兩束光，比較ab兩束光在玻璃磚中的傳播速度Va

Vb，入射光線由AO轉到BO，出射光線中__________最先消失，若在該光消失時測得AO與BO間的夾角為α，則玻璃對該光的折射率為

。

參考答案：

答案：＜

a

1/sinα（各2分）8.一個實驗小組在“探究彈力和彈簧伸長的關系”的實驗中，使用兩條不同的輕質彈簧a和b，得到彈力與彈簧長度的圖象如圖所示。則：_____彈簧的原長更長，_____彈簧的勁度系數(shù)更大。（填“a”或“b”）

參考答案：b

a9.某人在靜止的湖面上豎直上拋一小鐵球，小鐵球上升到最高點后自由下落，穿過湖水并陷入湖底的淤泥中某一深度處．若不計空氣阻力，取豎直向上為正方向，則最能反映小鐵球運動過程的速度與時間關系的圖象是參考答案：D物體在豎直上升過程中物體的速度豎直向上，即速度大于0，此時物體的加速度為a1=g，方向豎直向下；到達最高點后做自由落體運動，速度方向豎直向下，即速度小于0，此時物體的加速度加速度為a2=g，方向豎直向下．故進入湖水之前物體的加速度保持不變．故速度圖象的斜率保持不變．鐵球進入湖水后受到湖水的阻力作用，但重力大于阻力，加速度向下但加速度a3＜g，速度方向仍然向下即速度小于0．在淤泥中運動的時候速度仍向下，即速度小于0，但淤泥對球的阻力大于鐵球的重力，所以加速度方向豎直向上，故物體做減速運動,直至靜止。比較四圖易得D對。

10.金屬桿在豎直面內構成足夠長平行軌道，桿間接一阻值為R的電阻，一個質量為m的、阻值為r的長度剛好是軌道寬L的金屬棒與軌道間的摩擦力恒為f，金屬棒始終緊靠軌道運動。此空間存在如圖所示的水平勻強磁場（×場），磁感應強度為B，當金屬棒由靜止下滑h時已經勻速，則此過程中整個回路產生的焦耳熱為__________。參考答案：答案：11.氫原子處于基態(tài)時的能量為-E1,激發(fā)態(tài)與基態(tài)之間的能量關系為（n為量子數(shù)），處于基態(tài)的大量氫原子由于吸收某種單色光后，最多能產生3種不同波長的光，則被吸收的單色光的頻率為

產生的3種不同波長的光中，最大波長為

（已知普朗克常量為h，光速為c）參考答案：；試題分析：基態(tài)的氫原子能量為E1，n=2能級的原子能量為，n=3能級的原子能量為，則單色光的能量為；根據(jù)得，從第三能級躍遷到第二能級，能量變化最小，則對應的波長最長，因此從第三能級躍遷到第二能級，解得：【名師點睛】此題是對玻爾理論的考查；解決本題的關鍵知道能級間躍遷所滿足的規(guī)律，輻射光子的能量等于兩個能級的能級差，即Em-En=hv，注意正負號。12.如圖所示，質量為m帶電量為+q的小滑塊以大小為v0的初速度從A點進入寬度為d的AB絕緣水平面。當滑塊運動至中點C時，速度大小為，從此刻起在AB區(qū)域內加上一個水平向左的強度不變的有界勻強電場（區(qū)域外不存在電場）。若小滑塊受到的電場力與滑動摩擦力大小相等，則滑塊離開AB區(qū)域時的速度

，要使小滑塊在AB區(qū)域內運動的時間達到最長，電場強度應為

。（設最大靜摩擦力大小等于滑動摩擦力）參考答案：，13.某同學用如圖1所示的實驗裝置驗證牛頓第二定律，請回答下列有關此實驗的問題：(1)該同學在實驗前準備了圖甲中所示的實驗裝置及下列輔助器材：其中不必要的器材是_______（填代號）．A

交流電源、導線

B.

天平（含配套砝碼）

C.

秒表

D.

刻度尺

E.

細線、砂和小砂桶(2)打點計時器在小車拖動的紙帶上打下一系列點跡，以此記錄小車的運動情況．其中一部分紙帶上的點跡情況如圖2所示，已知打點計時器打點的時間間隔為0.02s，測得A點到B、C點的距離分別為x1=5.99cm、x2=13.69cm，小車做勻加速直線運動的加速度a=______m/s2.（結果保留三位有效數(shù)字）(3)在驗證“質量一定，加速度a與合外力F的關系”時，某學生根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出了如圖3所示的a-F圖象，其中圖線不過原點的原因是_______，圖線在末端彎曲的原因是_____________．參考答案：

(1).C

(2).1.71

(3).木板角度太大，平衡摩擦力過度

(4).砂和砂桶的質量太大【詳解】(1)[1]在實驗中，打點計時器可以測量時間，所以不需要秒表．上述器材中不必要的為C．(2)[2]因為計數(shù)點間時間間隔T=0.1s；根據(jù)△x=aT2得：(3)[3]由圖象可知小車的拉力為0時，小車的加速度大于0，說明合外力大于0，說明平衡摩擦力過度，即木板與水平面的夾角太大．

[4]該實驗中當小車的質量遠大于砂和小砂桶質量時，才能近似認為細線對小車的拉力大小等于砂和小砂桶的總重力大??；隨著砂和小砂桶質量增大，細線對小車的拉力大小小于砂和小砂桶的總重力大小，因此會出現(xiàn)較大誤差，圖象會產生偏折現(xiàn)象．三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.為了測量某種材料制成的電阻絲Rx的電阻率，提供的器材有：A．電流表G，內阻Rg=120，滿偏電流Ig=3mAB．電流表A，內阻約為1，量程為0～0.6AC．螺旋測微器，刻度尺D．電阻箱R0（0～9999，0.5A）E．滑動變阻器R（5，1A）F．電池組E（6V，0.05）G．一個開關S和導線若干某同學進行了以下操作：（1）用多用電表粗測電阻絲的阻值，當用“×10”檔時發(fā)現(xiàn)指針偏轉角度過大，他應該換用________檔（填“×1”或“×100”），進行一系列正確操作后，指針靜止時位置如圖所示.（2）把電流表G與電阻箱串聯(lián)改裝成量程為6V的電壓表使用，則電阻箱的阻值應調為R0=______.（3）請用改裝好的電壓表設計一個測量電阻Rx阻值的實

驗，根據(jù)提供的器材和實驗需要，請將圖中電路圖補畫完整.（4）電阻率的計算：測得電阻絲的長度為L，電阻絲的直

徑為d.電路閉合后，調節(jié)滑動變阻器的滑片到合適位置，電流表G的示數(shù)為I1，電流表A的示數(shù)為I2，請用已知量和測量量的字母符號（各量不允許代入數(shù)值）寫出計算電阻率的表達式_________.參考答案：（1）×1（2分）（2）1880（2分）（3）電路圖如右（3分）（4）（2分）15.如圖所示，質是為M的滑塊A放在氣墊導軌B上。C為位移傳感器，它能將滑塊A到傳感器C的距離數(shù)據(jù)實時傳送到計算機上，經計算機處理后在屏幕上顯示滑塊A的位移一時間（x-t）圖像和速率—時間(v-t)圖像。整個裝置置于高度可調節(jié)的斜面上，斜面的長度為l、高度為h。(取重力加速度g=9.8m/s2，結果保留一位有效數(shù)字)。(1)現(xiàn)給滑塊A一沿氣墊導軌向上的初速度，A的v-t圖線如下圖所示。從圖線可得滑塊A下滑的加速度a=______m/s2。(2)此裝置還可用來驗證牛頓第二定律。實驗時通過改變______可驗證質量一定時，加速度與力成正比的關系；通過改變_________可驗證力一定時，加速度與質足成反比的關系。參考答案：(1)6 (2)高度h

Mh的乘積解析：（1）從圖象可以看出，滑塊上滑和下滑過程中的加速度基本相等，．根據(jù)加速度的定義式可以得出a=m/s2=6m/s2

（2）牛頓第二定律研究的是加速度與合外力和質量的關系．當質量一定時，可以改變力的大小，當斜面高度不同時，滑塊受到的力不同，可以探究加速度與合外力的關系．由于滑塊下滑加速的力是由重力沿斜面向下的分力提供，所以要保證向下的分力不變，應該使Mg?不變，所以應該調節(jié)滑塊的質量及斜面的高度，且使Mh不變．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（20分）如圖，O、A、B為同一豎直平面內的三個點，OB沿豎直方向，∠BOA=600,OB=OA,將一質量為m的小球以一定的初動能自O點水平向右拋出，小球在運動過程中恰好通過A點。使此小球帶電，電荷量為q（q＞0），同時加一勻強電場、場強方向與ΔOAB所在平面平行?，F(xiàn)從O點以同樣的初動能沿某一方向拋出此帶電小球，該小球通過了A點，到達A點時的動能是初動能的3倍；若將該小球從O點以同樣的初動能沿另一方向拋出，恰好通過B點，且到達B點的動能是初動能的6倍。重力加速度大小為g。求（1）無電場時，小球到達A點時的動能與初動能的比值；（2）電場強度的大小和方向。參考答案：（1）設小球的初速度為，初動能為，從O點運動到A點的時間為t，令OA=d，則，根據(jù)平拋運動的規(guī)律有

①

②又有

③由①②③式得

④設小球到達A點時的動能為，則

⑤由④⑤式得

⑥

（2）加電場后，小球從O點到A點和B點，高度分別降低了和，設電勢能分別減小△和△，由能量守恒及④式得

△=

⑦△=

⑧在均強電場中，沿任一直線，電勢的降落是均勻的。設直線OB上M點與A點等電勢，M與O點的距離為x，如圖，則有

⑨解得x=d。MA為等勢線，電場必與其垂線OC方向平行。設電場方向與豎直向下的方向的夾角為α，由幾何關系可得

α=30°

⑩即電場方向與豎直向下的方向的夾角為30°。設場強的大小為E，有

由④⑦式得

17.如圖所示，質量m=2t的汽車，以v=15m/s的速度在水平路面上勻速行駛，緊急剎車后經t=2s停止運動．假設剎車過程中輪胎與路面之間只有滑動，不計空氣阻力，求：（1）剎車過程中汽車的加速度大?。唬?）剎車過程中汽車所受滑動摩擦力的大??；（3）汽車輪胎與地面之間的動摩擦因數(shù)．參考答案：解：（1）根據(jù)勻變速直線運動的速度時間公式有：a===7.5m/s2（2）根據(jù)牛頓第二定律有：f=ma=2000×7.5=1.5×104N（3）由f=μN