山西省臨汾市苑川中學(xué)2021年高三物理上學(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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.（2014秋?嶗山區(qū)校級(jí)期中）一物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，初速度大小為10m/s，加速度大小為1m/s2，則物體在停止運(yùn)動(dòng)前2s內(nèi)的平均速度大小為（）A． 1m/s B． 5.5m/s C． 5m/s D． 0.5m/s參考答案：A解：物體在最后2s的位移x=at2=×1×22=2m；則最后2s的平均速度為==1m/s；故選：A．2.（單選）如圖所示，M為理想變壓器，各電表均可視為理想電表．電路輸入端a、b接正弦交流電壓，則在滑動(dòng)變阻器的滑片P向下滑動(dòng)的過程中()A．A1的示數(shù)不變，A2的示數(shù)增大

B．A1的示數(shù)增大，A2的示數(shù)增大C．V1的示數(shù)增大，V2的示數(shù)增大

D．V1的示數(shù)不變，V2的示數(shù)減小參考答案：D3.如圖所示，a、b分別表示先后從同一地點(diǎn)不同時(shí)間豎直上拋的物體的速度-時(shí)間圖像，下列判斷正確的是A．3s末a物體返回拋出點(diǎn)B．4s末兩物體在空中相遇C．5s末兩物體速度相等D．5s末兩物體在空中相遇參考答案：B4.（單選）質(zhì)量不同、半徑相同的兩個(gè)小球從高空中某處由靜止開始下落，設(shè)它們所受空氣阻力f與下落速度v的關(guān)系為f=kv，k為定值。則質(zhì)量較大小球的v-t圖線是A．①

B．②C．③

D．④參考答案：C5.利用如圖（a）所示的裝置做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，在僅改變某一個(gè)實(shí)驗(yàn)條件、而其他條件相同的情況下，得到的干涉圖樣分別如圖(b)中的甲、乙所示。下列說法中正確的是

A．可能是選用的光源不同，甲圖對(duì)應(yīng)的光源頻率小

B．可能是雙縫到光屏的距離d不同，甲圖的d較小

C．可能是雙縫的間距不同，甲圖對(duì)應(yīng)的間距較小

D．可能是光源到雙縫的距離不同，甲圖的距離較大參考答案：AC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.（5分）如圖所示在真空中XOY平面的X＞0區(qū)域內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝1.0×10-2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向與XOY平面垂直，在X軸上P（10，0）點(diǎn)，有一放射源，在XOY平面內(nèi)各個(gè)方向發(fā)射速度V＝1.0×105m/S的帶正電的粒子粒子質(zhì)量m＝1.0×10-26Kg粒子的帶電量為q＝1.0×10-18C，則帶電粒子打到y(tǒng)軸上的范圍為＿＿＿＿＿（重力忽略）參考答案：

答案：-10cm~17.3cm

7.若神舟九號(hào)飛船在地球某高空軌道上做周期為T的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知地球的質(zhì)量為M，萬有引力常量為G。則飛船

運(yùn)行的線速度大小為______，運(yùn)行的線速度_______第一宇宙速度。（選填“大于”、“小于”或“等于”）參考答案：

小于

8.一質(zhì)量為0.5kg的小球以2m/s的速度和原來靜止在光滑水平面上的質(zhì)量為1kg的另一小球發(fā)生正碰，碰后以0.2m/s的速度被反彈，則碰后兩球的總動(dòng)量是______kg·m/s，原來靜止的小球獲得的速度大小是________m/s1，1.12012學(xué)年普陀模擬21B。參考答案：1，1.19.某同學(xué)做《共點(diǎn)的兩個(gè)力的合成》實(shí)驗(yàn)作出如圖（11）所示的圖，其中A為固定橡皮條的固定點(diǎn)，O為橡皮條與細(xì)繩的結(jié)合點(diǎn)，圖中______________是F1、F2合力的理論值，________________是合力的實(shí)驗(yàn)值，需要進(jìn)行比較的是____________________________________，通過本實(shí)驗(yàn)，可以得出結(jié)論：在誤差允許的范圍________________________________是正確的。參考答案：）F；F′；F與F′的大小是否相等，方向是否一致；力合成的平等四邊形定則。10.一個(gè)氡核衰變成釙核并放出一個(gè)粒子。該核反應(yīng)的方程是

氡衰變半衰期為3.8天，則1000g氡經(jīng)過7.6天衰變，剩余氡的質(zhì)量為

g；參考答案：①

②250根據(jù)衰變過程中質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒，由于生成物質(zhì)量數(shù)減小4，電荷數(shù)減小2，所以放出的粒子是α粒子．該核反應(yīng)的方程是：氡核的半衰期為3.8天，根據(jù)半衰期的定義得：，其中m為剩余氡核的質(zhì)量，m0為衰變前氡核的質(zhì)量，T為半衰期，t為經(jīng)歷的時(shí)間。由于T=3.8天，t=7.6天，解得：11.（9分）探究能力是物理學(xué)研究的重要能力之一。物體因繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)而具有的動(dòng)能叫轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能，轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能的大小與物體轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度有關(guān)。為了研究某一砂輪的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能Ek與角速度ω的關(guān)系。某同學(xué)采用了下述實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行探索：如圖所示，先讓砂輪由動(dòng)力帶動(dòng)勻速旋轉(zhuǎn)測(cè)得其角速度ω，然后讓砂輪脫離動(dòng)力，由于克服轉(zhuǎn)軸間摩擦力做功，砂輪最后停下，測(cè)出砂輪脫離動(dòng)力到停止轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)n，通過分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出結(jié)論。經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的幾組ω和n如下表所示：

ω/rad·s－10.51234n5.02080180320Ek/J

另外已測(cè)得砂輪轉(zhuǎn)軸的直徑為1cm，轉(zhuǎn)軸間的摩擦力為10/πN。（1）計(jì)算出砂輪每次脫離動(dòng)力的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能，并填入上表中。（2）由上述數(shù)據(jù)推導(dǎo)出該砂輪的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能Ek與角速度ω的關(guān)系式為

。（3）若測(cè)得脫離動(dòng)力后砂輪的角速度為2.5rad/s，則它轉(zhuǎn)過45圈后的角速度為

rad/s。參考答案：（1）（全對(duì)得3分）Ek/J0.5281832（2）2ω2（3分）；（3）2（3分）12.在探究物體的加速度a與物體所受外力F、物體質(zhì)量M間的關(guān)系時(shí)，采用如下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置小車及車中的砝碼質(zhì)量用M表示，盤及盤中的砝碼質(zhì)量用m表示．(1)當(dāng)M與m的大小關(guān)系滿足________時(shí)，才可以認(rèn)為繩子對(duì)小車的拉力大小等于盤和砝碼的重力．(2)另兩組同學(xué)保持小車及車中的砝碼質(zhì)量M一定，探究加速度a與所受外力F的關(guān)系，由于他們操作不當(dāng)，這兩組同學(xué)得到的a－F關(guān)系圖象分別如圖1和圖2所示，其原因分別是：圖1：________________________________________圖2：________________________________________參考答案：m?M、m過大(或M過小)，造成m不是遠(yuǎn)小于M、沒有平衡摩擦力或木板的傾角過小13.(4分)如圖所示，兩平行板間為勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)方向與板垂直，質(zhì)量相同的兩個(gè)帶電粒子P、Q以相同的速度沿與板平行的方向射入電場(chǎng)中，P從兩極板正中射入，Q從下極板邊緣處射入，它們最后打在上板的同一點(diǎn)上，不計(jì)重力，則它們所帶的電荷量之比

，從開始射入到打到上板的過程中，它們的電勢(shì)能減小量之比 。

參考答案：答案：1：2l：4三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.螺旋測(cè)微器可以精確到0.01mm，從圖中讀出金屬絲的直徑為0.520mm．參考答案：解：螺旋測(cè)微器可以精確到0.01mm，螺旋測(cè)微器：不動(dòng)刻度為0.5，可動(dòng)刻度為2.0×0.01mm=0.020mm，則讀數(shù)為0.5+0.020mm=0.520mm故答案為：0.01；0.520．15.II．為測(cè)量某一玩具電動(dòng)機(jī)M中導(dǎo)線圈的電阻率，某實(shí)驗(yàn)小組的部分實(shí)驗(yàn)方案如下：（1）用螺旋測(cè)微器測(cè)得導(dǎo)線圈同種規(guī)格導(dǎo)線直徑d如圖1所示，則d=

mm；

（2）用多用電表測(cè)量電動(dòng)機(jī)中導(dǎo)線圈的電阻Rx：選擇“×1Ω”歐姆擋，并按正確步驟操作后，指針的位置如圖2所示（此過程電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)），則Rx=

Ω。

（3）為提高精度，他又用以下儀器再次測(cè)量導(dǎo)線圈的電阻Rx：

電流表A1（0～3A、約5Ω）；

滑動(dòng)變阻器R1（1kΩ）；

電流表A2（0～30mA、約10Ω）；

滑動(dòng)變阻器R2（50Ω）；

定值電阻R0=60Ω；

電源（4V、約1Ω）及開關(guān)等，導(dǎo)線若干。①實(shí)驗(yàn)小組為使測(cè)量過程中電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)而采用了如圖3

所示的電路圖，應(yīng)選擇的電流表是

，滑動(dòng)變阻器是

；（填寫符號(hào)）②按照實(shí)驗(yàn)要求，多用表已選擇“直流電壓2.5V”檔作為電壓表使用，請(qǐng)依據(jù)圖3將圖4實(shí)驗(yàn)電路中的儀器連接欠缺的兩處補(bǔ)完整；

③圖5是該實(shí)驗(yàn)小組測(cè)得的數(shù)值描繪出的圖象，其斜率值表示的是

（填選項(xiàng)）。

A、導(dǎo)線圈的電阻；

B、導(dǎo)線圈的電阻與R0阻值之和參考答案：（1）0.155±0.003；

（2）25.0±0.5；

（3）①A2；R2；②如圖4所示（說明：電流表外接法、滑動(dòng)變阻器分壓式接法有一處錯(cuò)誤均不得分）；

③B四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，質(zhì)量為M的直角三棱柱A放在水平地面上，三棱柱的斜面是光滑的，且斜面傾角為θ.質(zhì)量為m的光滑球放在三棱柱和光滑豎直墻壁之間，A和B都處于靜止?fàn)顟B(tài)，求地面對(duì)三棱柱的支持力和摩擦力各為多少？(重力加速度為g.)參考答案：（10分）解析：選取B為研究對(duì)象，如圖甲，根據(jù)平衡條件有：豎直方向上：FNBcosθ＝mg（2分）水平方向上：FNB·sinθ＝F（2分）解得F＝mgtanθ（2分）再以A和B為研究對(duì)象，如圖乙，根據(jù)平衡條件有：FN－(M＋m)g＝0（2分）

F＝Ff（2分）可得：FN＝(M＋m)g，F(xiàn)f＝F＝mgtanθ.17.示波器是一種多功能電學(xué)儀器，可以在熒光屏上顯示出被檢測(cè)的電壓波形.它的工作原理等效成下列情況：如圖所示,真空室中電極K發(fā)出電子（初速度不計(jì)），經(jīng)過電壓為U1的加速電場(chǎng)后，由小孔S沿水平金屬板，A、B間的中心線射入板中.板長L，相距為d，在兩板間加上如圖乙所示的正弦交變電壓，前半個(gè)周期內(nèi)B板的電勢(shì)高于A板的電勢(shì)，電場(chǎng)全部集中在兩板之間，且分布均勻.在每個(gè)電子通過極板的極短時(shí)間內(nèi)，電場(chǎng)視作恒定的.在兩極板右側(cè)且與極板右端相距D處有一個(gè)與兩板中心線垂直的熒光屏，中心線正好與屏上坐標(biāo)原點(diǎn)相交.當(dāng)?shù)谝粋€(gè)電子到達(dá)坐標(biāo)原點(diǎn)O時(shí)，使屏以速度v沿-x方向運(yùn)動(dòng)，每經(jīng)過一定的時(shí)間后，在一個(gè)極短時(shí)間內(nèi)它又跳回到初始位置，然后重新做同樣的勻速運(yùn)動(dòng).(已知電子的質(zhì)量為m，帶電量為e，不計(jì)電子重力)求：（1）電子進(jìn)入AB板時(shí)的初速度；（2）要使所有的電子都能打在熒光屏上，圖乙中電壓的最大值U0需滿足什么條件？（3）要使熒光屏上始終顯示一個(gè)完整的波形，①熒光屏必須每隔多長時(shí)間回到初始位置？②計(jì)算這個(gè)波形的最大峰值和長度.③并在如圖丙所示的x-y坐標(biāo)系中畫出這個(gè)波形.參考答案：（1）電子在加速電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，據(jù)動(dòng)能定理，有eU1=mv12,v1=(2)因?yàn)槊總€(gè)電子在板A、B間運(yùn)動(dòng)時(shí)，電場(chǎng)均勻、恒定，故電子在板A、B間做類平拋運(yùn)動(dòng)，在兩板之外做勻速直線運(yùn)動(dòng)打在屏上.在板A、B間沿水平方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，有

L=v1t,豎直方向，有

y′=at2,且a=，聯(lián)立解得

y′=.只要偏轉(zhuǎn)電壓最大時(shí)的電子能飛出極板打在屏上，則所有電子都能打在屏上，所以ym′=＜,U0＜.(3)要保持一個(gè)完整波形，需每隔周期T回到初始位置，設(shè)某個(gè)電子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，有tanθ=,又知

y′=，聯(lián)立得

L′=.由相似三角形的性質(zhì)，得,

則

y=,峰值為

ym=.且x1=v·T18.如圖甲，水平地面上有一個(gè)輕質(zhì)彈簧自然伸長，左端固定在墻面上，右端位于O點(diǎn)。地面右端M緊靠傳送裝置，其上表面與地面在同一水平面。傳送裝置在半徑為r、角速度為的輪A帶動(dòng)下沿圖示方向傳動(dòng)。在彈性限度范圍內(nèi)，將小物塊P1往左壓縮彈簧到壓縮量為x時(shí)釋放，P1滑至M點(diǎn)時(shí)靜止，其速度圖像如圖乙所示（虛線0q為圖線在原點(diǎn)的切線，bc段為直線）。之后，物塊P2在傳送裝置上與M距離為l的位置靜止釋放，P1、P2碰撞后粘在一起。已知P1、P2質(zhì)量均為m，與傳送裝置、水平地面的動(dòng)摩擦因數(shù)均為，M、N距離為，重力加速度為g。（1）求彈簧的勁度系數(shù)k以及O、M的距離s。（2）要使P1、P2碰撞后的結(jié)合體P能回到O點(diǎn)，求l的取值范圍以及P回到O點(diǎn)時(shí)的速度大小v與l的關(guān)系表達(dá)式。參考答案：解：（1）由圖乙知，剛釋放彈簧時(shí)，P1具有的加速度為

由胡克定律得此時(shí)彈簧彈力為

由牛頓第二定律得

解得彈簧的勁度系數(shù)為

由圖乙，P1離開彈簧時(shí)的速度為

之后P1做加速度為的勻減速直線運(yùn)動(dòng)到M時(shí)速度為零，有

解得O、M距離為

（2）P2與P1碰前瞬間速度為v2，碰后結(jié)合體P的速度為v3，碰撞前后動(dòng)量守恒，有

碰后P2、P1結(jié)合體P能在地面上往左勻減速回到O點(diǎn)時(shí)速度為v，有

若P2在傳送裝置上一直加速到M點(diǎn)，則有

由解得

要使結(jié)合體P能回到O點(diǎn)，必須，即