山西省大同市同煤集團(tuán)第四中學(xué)2021年高三物理上學(xué)期期末試卷含解析

山西省大同市同煤集團(tuán)第四中學(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15分．每小題只有一個選項符合題意1.如圖所示，質(zhì)量為m的木塊在質(zhì)量為M的長木板上受到水平向右的拉力F的作用下向右滑行，長木板處于靜止?fàn)顟B(tài)。已知木塊與木板間的動摩擦因數(shù)為μ1,木板與地面間的動摩擦因數(shù)為μ2。下列說法正確的是：A．木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ1mgB．木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ2（m+M）gC．當(dāng)F＞μ2（m+M）g時，木板與木塊之間發(fā)生相對運動D．無論怎樣改變F的大小，木板都不可能運動參考答案：AD2.（多選）如圖，在豎直平面內(nèi)放一個光滑絕緣的半圓形軌道，水平方向的勻強(qiáng)磁場與半圓形軌道所在的平面垂直。一個帶正電荷的小滑塊由靜止開始從半圓軌道的最高點M滑下，則下列說法中正確的是（

）A、滑塊經(jīng)過最低點時的速度比磁場不存在時大

B、滑塊從M點到最低點所用的時間比磁場不存在時短

C、滑塊經(jīng)過最低點時的速度與磁場不存在時相等

D、滑塊從M點滑到最低點所用的時間與磁場不存在時相等參考答案：CD3.下列說法正確的是A．法拉第首先總結(jié)出磁場對電流作用力的規(guī)律B．伽利略認(rèn)為在同一地點，重的物體和輕的物體下落快慢不同C．在現(xiàn)實生活中不存在真正的質(zhì)點，將實際的物體抽象為質(zhì)點是物理學(xué)中一種重要的科學(xué)研究方法D．電場是人們?yōu)榱肆私怆姾砷g的相互作用而引入的一種并不真實存在的物質(zhì)參考答案：C安培首先總結(jié)出磁場對電流作用力的規(guī)律，即安培力，A錯誤。伽利略認(rèn)為在同一地點，重的物體和輕的物體下落快慢相同，即比薩斜塔實驗，B錯誤。電場是真實存在的一種物質(zhì)，D錯誤。選項C說法正確。4.兩個勁度系數(shù)分別為k1和k2的輕質(zhì)彈簧a、b串接在一起，a彈簧的一端固定在墻上，如圖所示．開始時彈簧均處于原長狀態(tài)，現(xiàn)用水平力作用在b彈簧的p端向右拉動彈簧，已知a彈簧的伸長量為L，則

A．b彈簧的伸長量也為L

B．b彈簧的伸長量為

C．P端向右移運動的距離為2L

D．P端向右移運動的距離為參考答案：B5.如圖所示，一個帶正電的粒子沿x軸正向射人勻強(qiáng)磁場中，它所受到的洛倫茲力方向．沿Y軸正向，則磁場方向

A.一定沿z軸正向

B.一定沿z軸負(fù)向．

C.一定在xOy平面內(nèi)D．一定在xoz平面內(nèi)，參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，是一列沿x軸負(fù)方向傳播的簡諧橫波在t=0時刻的波形圖，已知波的傳播速度v=2m/s，則振動的周期為

s，x=1.0m處質(zhì)點的振動方向沿

(填“y軸正方向”或“y軸負(fù)方向”)，x=2.0m處的質(zhì)點在0—1.5s內(nèi)通過的路程為

cm．參考答案：7.（10分）（1）如圖所示，把一塊潔凈的玻璃板吊在橡皮筋的下端，使玻璃板水平地接觸水面，如果你想使玻璃板離開水面，必須用比玻璃板重力的拉力向上拉橡皮筋，原因是水分子和玻璃的分子間存在作用。（2）往一杯清水中滴入一滴紅墨水，一段時間后，整杯水都變成了紅色，這一現(xiàn)象在物理學(xué)中稱為現(xiàn)象，是由于分子的而產(chǎn)生的，這一過程是沿著分子熱運動的無序性的方向進(jìn)行的。參考答案：答案：（1）大（2）引力

（2）擴(kuò)散

無規(guī)則運動

熵增加解析：本題只有一個難點，即“無序”性。自然發(fā)生的事情總是向無序性增大的方向發(fā)展。8.為了探究加速度與力的關(guān)系，使用如圖所示的氣墊導(dǎo)軌裝置進(jìn)行實驗．其中G1、G2為兩個光電門，它們與數(shù)字計時器相連，當(dāng)滑行器通過G1、G2光電門時，光束被遮擋的時間Δt1、Δt2都可以被測量并記錄，滑行器連同上面固定的一條形擋光片的總質(zhì)量為M，擋光片寬度為D，光電門間距離為x，牽引砝碼的質(zhì)量為m.回答下列問題：

(1)實驗開始應(yīng)先調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌下面的螺釘，使氣墊導(dǎo)軌水平，在不增加其他儀器的情況下，如何判定調(diào)節(jié)是否到位？答：_______________________________________________________________________(2)若取M＝0.4kg，改變m的值，進(jìn)行多次實驗，以下m的取值不合適的一個是（

）A．m1＝5g

B．m2＝15gC．m3＝40g

D．m4＝400g(3)在此實驗中，需要測得每一個牽引力對應(yīng)的加速度，其中求得的加速度的表達(dá)式為：__________________________________________(用Δt1、Δt2、D、x表示)．參考答案：9.(3分)質(zhì)量相等的冰、水、水蒸氣，它們的分子個數(shù)

，它們分子的平均動能

，它們的內(nèi)能

。（填“相同”或“不同”）參考答案：

答案：相同

不同

不同10.在平直的公路上，自行車與同方向行駛的汽車同時經(jīng)過A點。自行車做勻速運動，速度為6m/s．汽車做初速度為10m/s(此即為汽車過A點的速度)、加速度大小為0.5m/s2的勻減速運動．則自行車追上汽車所需時間為

s，自行車追上汽車時，汽車的速度大小為

m/s，自行車追上汽車前，它們的最大距離是

m。參考答案：16；2；1611.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，采用如下圖所示的實驗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，才可以認(rèn)為繩子對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12.某實驗小組在“探究加速度與物體受力的關(guān)系”實驗中，設(shè)計出如下的實驗方案，其實驗裝置如圖所示。已知小車質(zhì)量M=214.6g，砝碼盤質(zhì)量m0=7.4g，所使用的打點計時器的交流電頻率=50Hz。其實驗步驟是：

A．按圖中所示安裝好實驗裝置

B．調(diào)節(jié)長木板的傾角，輕推小車后，使小車能沿長木板向下做勻速運動

C．取下細(xì)繩和砝碼盤，記下砝碼盤中砝碼的質(zhì)量m

D．先接通電源，再放開小車，打出一條紙帶，由紙帶求得小車的加速度a

E．重新掛上細(xì)繩和砝碼盤，改變砝碼盤中砝碼質(zhì)量，重復(fù)B~D步驟，求得小車在不同合外力F作用下的加速度，回答以下問題：（1）按上述方案做實驗，是否要求砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量？______（填“是”或“否”）。（2）實驗中打出的一條紙帶如圖所示，由該紙帶可求得小車的加速度a=_______m/s2。（3）某同學(xué)將有關(guān)數(shù)據(jù)填入他所設(shè)計的表格中，并根據(jù)表中的數(shù)據(jù)畫出a-F圖像（如圖），造成圖線不過坐標(biāo)原點最主要的一條原因是________，由該圖線延長線與橫軸的交點可求出的物理量是________，其大小是___________。

參考答案：（1）否

（2）0.77

（3）在計算小車所受的合外力時未計入砝碼盤的重力;砝碼盤重力；

0.0713.右圖為小車做直線運動的s－t圖，則小車在BC段做______運動，圖中B點對應(yīng)的運動狀態(tài)的瞬時速度大小是______m/s。參考答案：勻速

1.6-2.1

三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（12分）位于處的聲源從時刻開始振動，振動圖像如圖，已知波在空氣中傳播的速度為340m/s，則：

（1）該聲源振動的位移隨時間變化的表達(dá)式為

mm。（2）從聲源振動開始經(jīng)過

s，位于x=68m的觀測者開始聽到聲音。（3）如果在聲源和觀測者之間設(shè)置一堵長為30m，高為2m，吸音效果良好的墻，觀測者能否聽到聲音，為什么？參考答案：答案：（1）（4分）；（2）（4分）0.2；（3）（4分）能。因為聲波的波長與障礙物的高度差不多，可以發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，所以，觀察者能夠聽到聲音。15.將下圖中的電磁鐵連入你設(shè)計的電路中（在方框內(nèi)完成），要求：A．電路能改變電磁鐵磁性的強(qiáng)弱；B．使小磁針靜止時如圖所示。參考答案：（圖略）要求畫出電源和滑動變阻器，注意電源的正負(fù)極。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，質(zhì)量M=8kg的小車放在水平光滑的平面上，在小車左端加一水平推力F=8N，當(dāng)小車向右運動的速度達(dá)到1.5m/s時，在小車前端輕輕地放上一個大小不計，質(zhì)量為m=2kg的小物塊，物塊與小車間的動摩擦因數(shù)為0.2，小車足夠長.求：（1）小物塊放上后，小物塊及小車的加速度各為多大？（2）經(jīng)多長時間兩者達(dá)到相同的速度？（3）從小物塊放上小車開始，經(jīng)過t=1.5s小物塊通過的位移大小為多少？(取g=l0m/s2).參考答案：且加速度:---------------（1分）這0.5s內(nèi)的位移:-------（1分）通過的總位移--------------（1分17.如圖所示，在xOy直角坐標(biāo)平面內(nèi)﹣0.05m≤x＜0的區(qū)域有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.4T，0≤x≤0.08m的區(qū)域有沿﹣x方向的勻強(qiáng)電場．在x軸上坐標(biāo)為（﹣0.05m，0）的S點有一粒子源，它一次能沿紙面同時向磁場內(nèi)每個方向發(fā)射一個比荷=5×107C/kg，速率v0=2×106m/s的帶正電粒子．若粒子源只發(fā)射一次，其中只有一個粒子Z恰能到達(dá)電場的右邊界，不計粒子的重力和粒子間的相互作用（結(jié)果可保留根號）．求：（1）粒子在磁場中運動的半徑R；（2）第一次經(jīng)過y軸的所有粒子中，位置最高的粒子P的坐標(biāo)；（3）電場強(qiáng)度E．參考答案：解：（1）粒子在磁場中做勻速圓周運動，由洛倫茲力提供向心力，則有

qv0B=m

可得R==（2）在y軸上位置最高的粒子P的運動軌跡恰與y軸相切于N點，如圖所示，

N點到x軸的豎直距離L滿足：

L2+（R﹣dB）2=R2；

解得：L=5cm=

即粒子P的位置坐標(biāo)為（0，）．（3）用dE表示電場的寬度．

對Z粒子在電場中運動，由動能定理有：

qEdE=mv02①

代入數(shù)據(jù)解得：E=5.0×105N/C答：（1）粒子在磁場中運動的半徑R為0.1m．（2）第一次經(jīng)過y軸的所有粒子中，位置最高的粒子P的坐標(biāo)為（0，）．（3）電場強(qiáng)度E為5.0×105N/C．【考點】帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運動；帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運動．【分析】（1）由洛侖茲力提供向心力可求出帶電粒子以一定的速度在磁場中做勻速圓周運動的半徑．（2）當(dāng)以某一方向射出的粒子的軌跡恰與y軸相切時，粒子打擊的位置最高，由幾何關(guān)系能求出相切點到x軸的距離，從而也就求出了最高點P的位置坐標(biāo)．（3）以某一方向從O點出發(fā)做勻速圓周運動后，垂直于y軸方向進(jìn)入電場，恰好到達(dá)電場的右邊界，由動能定理克服電場力做的功等于粒子動能的減少量，從而能求出電場強(qiáng)度的大?。?8.如圖所示，用長為L不可伸長的細(xì)線連結(jié)質(zhì)量為m的小球，繩的O端固定，另用細(xì)線AB將小球拉起使細(xì)線OA與水平方向成30°角．現(xiàn)將AB線從A處剪斷．求：（1）剪斷細(xì)線AB的瞬間小球的加速度；（2）剪斷細(xì)線AB后小球落到最低點時細(xì)線L中的張力．參考答案：（1）剪斷細(xì)線AB后，細(xì)線L中的拉力立即消失，小球只受