山西省臨汾市聯(lián)辦中學2021年高三物理期末試卷含解析

山西省臨汾市聯(lián)辦中學2021年高三物理期末試卷含解析一、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.a、b兩種色光以相同的入射角從某種介質射向真空，光路如圖所示，則以下描述錯誤的是（）．A．a光的頻率大于b光的頻率B．a光在真空中的波長大于b光在真空中的波長C．a光在介質中的傳播速度大于b光在介質中的傳播速度D．如果a光能使某種金屬發(fā)生光電效應，b光也一定能使該金屬發(fā)生光電效應參考答案：答案：A2.如圖所示，將兩個相同的木塊a、b置于固定在水平面上的粗糙斜面上，a、b中間用一輕質彈簧連接，b的右端用細繩與固定在斜面上的擋板相連．達到穩(wěn)定狀態(tài)時a、b均靜止，彈簧處于壓縮狀態(tài)，細繩上有拉力．下列說法正確的是（）A．達到穩(wěn)定狀態(tài)時a所受的摩擦力一定不為零B．達到穩(wěn)定狀態(tài)時b所受的摩擦力一定不為零C．在細繩剪斷瞬間，b所受的合外力一定為零D．在細繩剪斷瞬間，a所受的合外力一定為零參考答案：AD解：A、對a受力分析，彈簧被壓縮，對a的彈力沿斜面向下，a受的摩擦力沿斜面向上，A正確；B、b所受的摩擦力可能為零，當彈力加繩子的拉力和重力沿斜面方向的分量相等時，B錯誤；C、細繩剪斷瞬間，b所受摩擦力可能為零，當彈力和重力沿斜面方向的分量相等時，也可能不為零，故C錯誤；D、則剪斷瞬間繩子拉力立即消失，而彈簧形變量來不及改變故彈簧彈力不變，a所受摩擦力不變，合力為零，D正確；故選：AD3.(單選)下列關于摩擦力的說法正確的是A．摩擦力的大小一定跟兩物體間的正壓力大小成正比B．摩擦力的方向一定和物體的運動方向相反C．靜摩擦力只可能對物體做正功，不可能對物體做負功D．滑動摩擦力既可能對物體做負功，也可能對物體做正功參考答案：D4.關于物理學研究方法，下列敘述中正確的是（

）A．伽利略在研究自由落體運動時采用了微量放大的方法B．用點電荷來代替實際帶電體是采用了理想模型的方法C．在探究求合力方法的實驗中使用了控制變量的方法

D．法拉第在研究電磁感應現(xiàn)象時利用了理想實驗的方法參考答案：B5.(多選)下列說法正確的是(

)A．電子的衍射現(xiàn)象說明實物粒子具有波動性B．光的波長越小，光子的能量越小C．在放射性元素中摻雜某種穩(wěn)定元素并大幅度地降低它的溫度就可以減小它的半衰期D．在α、β、γ這三種射線中，γ射線的穿透能力最強，α射線的電離能力最強E．光電效應實驗中，遏止電壓與入射光的頻率有關參考答案：ADE二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，電源電動勢為E，內電阻為r．兩電壓表可看作是理想電表，當閉合開關，將滑動變阻器的觸片由左端向右端滑動時，燈泡L2變__________，燈泡L1變____________.（選填亮或暗）。__________表的讀數變小，_________表的讀數變大.（選填V1或V2）。參考答案：L2變___暗__，燈泡L1變_亮_。（每空2分）

_V2__表的讀數變小，_V1_表的讀數變大。7.本世紀最靠近地球的小行星2012DA14從離地面約34800km的距離，以28000km/h的速度由印度洋蘇門答臘島上空掠過。如果小行星被地球俘獲而成為繞地球做圓周運動的衛(wèi)星，則小行星的環(huán)繞速度應為__________m/s，該環(huán)繞速度__________第一宇宙速度（選填“大于”、“等于”或“小于”）。已知地球表面重力加速度為9.8m/s2，地球半徑為6.4×103km。

參考答案：3.12×103m/s，小于8.目前核電站是利用核裂變產生的巨大能量來發(fā)電的．請完成下面鈾核裂變可能的一個反應方程：

．已知、、和中子的質量分別為、、和，則此反應中一個鈾核裂變釋放的能量為

；參考答案：（2分）

9.空氣壓縮機在一次壓縮過程中，活塞對氣缸中的氣體做功為2.0×105J，同時氣體的內能增加了1.5×l05J．試問：此壓縮過程中，氣體

(填“吸收”或“放出”)的熱量等于

J．參考答案：放出；

5×104；10.為探究橡皮條被拉伸到一定長度的過程中，彈力做的功和橡皮條在一定長度時具有的彈性勢能的關系（其中橡皮條的彈性勢能表達式為，k是勁度系數），某同學在準備好橡皮條、彈簧測力計、坐標紙、鉛筆、直尺等器材后，進行了以下操作：a．將橡皮條的一端固定，另一端拴一繩扣，用直尺從橡皮條的固定端開始測量橡皮條的原長l0，記錄在表格中；b．將彈簧測力計掛在繩扣上，測出在不同拉力F1、F2、F3…的情況下橡皮條的長度l1、l2、l3…；c．以橡皮條的伸長量△l為橫坐標，以對應的拉力F為縱坐標，在坐標紙上建立坐標系，描點、并用平滑的曲線作出F-△l圖象；d．計算出在不同拉力時橡皮條的伸長量△l1、△l2、△l3…；e．根據圖線求出外力克服橡皮條的彈力做的功．f.根據彈性勢能表達式求出橡皮條具有的彈性勢能.（1）以上操作合理的順序是______________；（2）實驗中，該同學作出的F-△l圖象如圖所示，從圖象可求出△l=9cm過程中外力克服橡皮條的彈力做的功約為_____J，計算出△l=9cm時橡皮條具有的彈性勢能約為_____J.（保留二位有效數字）（3）由實驗可得出的結論是______________________________________________參考答案：（1）abdcef

（2）0.11

，0.11

（3）在誤差允許范圍內克服彈力做的功等于橡皮條彈性勢能的增量11.用如圖1實驗裝置驗證m1、m2組成的系統(tǒng)機械能守恒，m2從高處由靜止開始下落，m1上拖著的紙帶打出一系列的點，對紙帶上的點跡進行測量，即可驗證機械能守恒定律，圖2給出的是實驗中獲取的一條紙帶；0是打下的第一個點，每相鄰兩計數點間還有4個點（圖2中未標出）．計數點的距離如圖2所示，已知m1=50g、m2=150g，則（已知當地重力加速度g=9.8m/s2，結果保留兩位有效數字）（1）在紙帶上打下計數點5時的速度v=

m/s；（2）在打點0～5過程中系統(tǒng)動能的增量△Ek=

J，系統(tǒng)勢能的減少量△Eφ=

J．由此得出的結論是

．參考答案：（1）2.4；（2）0.58；0.59，在誤差允許范圍內，m1、m2組成系統(tǒng)機械能守恒．【考點】驗證機械能守恒定律．【分析】（1）勻變速直線運動中時間中點的瞬時速度等于該過程中的平均速度，由此可以求出打下計數點5時的速度．（2）根據物體的初末動能大小可以求出動能的增加量，根據物體重力做功和重力勢能之間的關系可以求出系統(tǒng)重力勢能的減小量，比較動能增加量和重力勢能減小量之間的關系可以得出機械能是否守恒．【解答】解：（1）由于每相鄰兩個計數點間還有4個點沒有畫出，所以相鄰的計數點間的時間間隔T=0.1s，根據某段時間內的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出點5的瞬時速度：v5=．（2）在0～5過程中系統(tǒng)動能的增量：△EK=（m1+m2）v52=×0.2×2.42J≈0.58J．系統(tǒng)重力勢能的減小量為：△Ep=（m2﹣m1）gx=0.1×9.8×（0.384+0.216）J≈0.59J，由此可知在誤差允許范圍內，m1、m2組成系統(tǒng)機械能守恒．故答案為：（1）2.4；（2）0.58；0.59，在誤差允許范圍內，m1、m2組成系統(tǒng)機械能守恒．12.如圖所示：一半圓形玻璃磚外面插上Pl、P2、P3、P4四枚大頭針時，P3、P4恰可擋住Pl、P2所成的像，則該玻璃磚的折射率__________。有一同學把大頭針插在、位置時，在MN的下方向上觀察，看不到大頭針的像，其原因是_______________________。參考答案：，全反射13.測得某電梯在上行起動階段的速度如下表所示：(l)在坐標紙上描點如圖所示，請在圖中作出電梯在O～6Os內的速度一時間圖線；

(2)由所作圖線判斷，在0～6Os內電梯加速度的變化情況是____________．參考答案：三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（選修3-5）（6分）a、b兩個小球在一直線上發(fā)生碰撞，它們在碰撞前后的s～t圖象如圖所示，若a球的質量ma=1kg，則b球的質量mb等于多少?參考答案：解析：由圖知=4m/s、=—1m/s、=2m/s

（2分）

根據動量守恒定律有：ma=ma

+

mb

（2分）

∴mb=2.5kg （2分）15.（4分）現(xiàn)用“與”門、“或”門和“非”門構成如圖所示電路，請將右側的相關真值表補充完整。(填入答卷紙上的表格)參考答案：

答案：

ABY001010100111

四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（20分）電磁軌道炮利用電流和磁場的作用使炮彈獲得超高速度，其原理可用來研制新武器和航天運載器。電磁軌道炮示意如圖，圖中直流電源電動勢為E，電容器的電容為C。兩根固定于水平面內的光滑平行金屬導軌間距為l，電阻不計。炮彈可視為一質量為m、電阻為R的金屬棒MN，垂直放在兩導軌間處于靜止狀態(tài)，并與導軌良好接觸。首先開關S接1，使電容器完全充電。然后將S接至2，導軌間存在垂直于導軌平面、磁感應強度大小為B的勻強磁場（圖中未畫出），MN開始向右加速運動。當MN上的感應電動勢與電容器兩極板間的電壓相等時，回路中電流為零，MN達到最大速度，之后離開導軌。問：（1）磁場的方向；（2）MN剛開始運動時加速度a的大小；（3）MN離開導軌后電容器上剩余的電荷量Q是多少。參考答案：（1）磁場的方向垂直于導軌平面向下；（2）；（3）。

試題分析：（1）電容器充電后上板帶正電，下板帶負電，放電時通過MN的電流由M到N，欲使炮彈射出，安培力應沿導軌向右，根據左手定則可知磁場的方向垂直于導軌平面向下。（2）電容器完全充電后，兩極板間電壓為E，根據歐姆定律，電容器剛放電時的電流：炮彈受到的安培力：根據牛頓第二定律：解得：加速度

（3）電容器放電前所帶的電荷量Q1=CE開關S接2后，MN開始向右加速運動，速度達到最大值vm時，MN上的感應電動勢：E’=BIvm最終電容器所帶電荷量Q2=CE’設在此過程中MN的平均電流為,MN上受到的平均安倍力：由動量定理，有又：整理的：最終電容器所帶電荷量17.在冬天，高為h=1.25m的平臺上，覆蓋了一層冰，一乘雪橇的滑雪愛好者，從距平臺邊緣s=24m處以一定的初速度向平臺邊緣滑去，如圖所示，當他滑離平臺即將著地時的瞬間，其速度方向與水平地面的夾角為θ=45°，取重力加速度g=10m/s2。求：

（1）滑雪者著地點到平臺邊緣的水平距離是多大；

（2）若平臺上的冰面與雪橇間的動摩擦因數為μ=0.05，則滑雪者的初速度是多大？參考答案：18.如圖所示，一束光線以60°的入射角射到一不平放置的平面鏡上，反射后在上方與平面鏡平行的光屏上留下一光點P，現(xiàn)在將一塊上下兩面平行的透明體平放在平面鏡上，則進入透明體的光線經平面鏡反射后再從透明的上表面射出，打在光屏上的P′點，P′點在P點的左測3.46cm處，已知透明體對光的折射率為1.73．①作出放在玻璃磚后的光路示意圖，標出位置；②透明體厚度為多大？③光在透明體里傳播的時間多長？參考答案：解：①作出光路圖如圖所示．②設透明介質的厚度為d．則有：n==得：sinβ=β=30°所以放上透明體后出射點與入射點間距離為s1=d不放透明體時在虛線處這兩點距離為s2=2d而△s=s2﹣s1代入數值得