山西省忻州市樓板寨鄉(xiāng)中學(xué)2021年高三物理期末試卷含解析

山西省忻州市樓板寨鄉(xiāng)中學(xué)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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.(多選)如圖為盧瑟福和他的同事們做α粒子散射實(shí)驗(yàn)的裝置示意圖，熒光屏和顯微鏡一起分別放在圖中的A、B、C、D四個(gè)位置時(shí)，關(guān)于觀察到的現(xiàn)象，下列說(shuō)法正確的是__AD__A．相同時(shí)間內(nèi)放在A位置時(shí)觀察到屏上的閃光次數(shù)最多B．相同時(shí)間內(nèi)放在B位置時(shí)觀察到屏上的閃光次數(shù)只比放在A位置時(shí)稍微少些C．放在C、D位置時(shí)屏上觀察不到閃光D．放在D位置時(shí)屏上仍能觀察到一些閃光，但次數(shù)極少參考答案：盧瑟福和他的同事們做α粒子散射實(shí)驗(yàn)時(shí)，得到以下結(jié)論：大部分α粒子都能直接穿過(guò)金箔，個(gè)別的發(fā)生偏轉(zhuǎn)，極少數(shù)發(fā)生大角度的偏轉(zhuǎn)，故A、D正確，B、C錯(cuò)誤．2.如圖所示，三根長(zhǎng)直導(dǎo)線互相平行，電流大小和方向均相同，它們的截面處于等邊三角形ABC的三個(gè)頂點(diǎn)處，AB連線與x軸重合，則C處導(dǎo)線受到A、B處導(dǎo)線的磁場(chǎng)力方向?yàn)锳．＋x方向

B．－x方向C．＋y方向

D．－y方向參考答案：D3.質(zhì)譜儀的兩大重要組成部分是加速電場(chǎng)和偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。如圖所示為質(zhì)譜儀的原理圖，設(shè)想有一個(gè)靜止的質(zhì)量為m、帶電量為q的帶電粒子(不計(jì)重力)，經(jīng)電壓為U的加速電場(chǎng)加速后垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中，帶電粒子打至底片上的P點(diǎn)，設(shè)OP=x，則在圖中能正確反映x與U之間的函數(shù)關(guān)系的是（

）參考答案：B4.如圖所示的電路中，S閉合時(shí)水平放置的平行板電容器中一帶電小球恰好靜止不動(dòng)，能使小球向上加速的方法是（

）A．S閉合時(shí)將A板向上移動(dòng)一小段距離或在兩板間貼近下板插入一個(gè)厚度為極板間距離1/4的金屬板

B．S先閉合再斷開后將A板向上移動(dòng)一小段距離

C．S閉合時(shí)將A板向左移動(dòng)一小段距離D．S先閉合再斷開后將AB板分別向左右錯(cuò)開一些參考答案：

答案：D5.(多選題)關(guān)于光電效應(yīng)，下列說(shuō)法正確的是()A.極限頻率越大的金屬材料逸出功越大B.只要光照射的時(shí)間足夠長(zhǎng)，任何金屬都能產(chǎn)生光電效應(yīng)C.從金屬表面出來(lái)的光電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率成正比D.若發(fā)生了光電效應(yīng)且入射光的頻率一定時(shí)，光強(qiáng)越強(qiáng)，單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)就越多參考答案：AD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示是一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)刻的波形圖，已知波的傳播速度v=2m/s．試回答下列問(wèn)題：①寫出x=0.5m處的質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式：

cm；②x=0.5m處質(zhì)點(diǎn)在0～5.5s內(nèi)通過(guò)的路程為

cm．參考答案：①y＝5cos2πt(2分)110cm7.“探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示.（1）在平衡小車與桌面之間摩擦力的過(guò)程中，打出了一條紙帶如圖乙所示。計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.02s.從比較清晰的點(diǎn)起，每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，量出相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離。該小車的加速度a=______m/s2.（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（2）平衡摩擦力后，將5個(gè)相同的砝碼都放在小車上.掛上砝碼盤，然后每次從小車上取一個(gè)砝碼添加到砝碼盤中，測(cè)量小車的加速度。小車的加速度a與砝碼盤中砝碼總重力F的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：砝碼盤中砝碼總重力F（N）0.1960.3920.5880.7840.980加速度a（m·s-2）0.691.181.662.182.70請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出a-F的關(guān)系圖像.（3）根據(jù)提供的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的a-F圖線不通過(guò)原點(diǎn)，請(qǐng)說(shuō)明主要原因。參考答案：(1)0.16

(0.15也算對(duì))

（2）（見(jiàn)圖）

（3）未計(jì)入砝碼盤的重力18.圖為一小球做平拋運(yùn)動(dòng)的閃光照片的一部分.圖中背景方格的邊長(zhǎng)均為2.5厘米，如果取重力加速度g=10米/秒2，那么：(1)照片的閃光頻率為________Hz..(2)小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度的大小為_______m/s參考答案：(1)10

(2)0.759.如圖1，電源電動(dòng)勢(shì)E＝6V，內(nèi)阻r＝2Ω，電鍵S閉合后，將滑動(dòng)變阻器的滑片從A端移動(dòng)到B端，該過(guò)程中定值電阻R1、R2消耗的功率與通過(guò)該電阻的電流的關(guān)系如圖2所示。由圖可知，滑動(dòng)變阻器的阻值最大范圍為_____Ω，R1的最大功率為______W。參考答案：6，410.新發(fā)現(xiàn)的雙子星系統(tǒng)“開普勒-47”有一對(duì)互相圍繞運(yùn)行的恒星，運(yùn)行周期為T，其中一顆大恒星的質(zhì)量為M，另一顆小恒星只有大恒星質(zhì)量的三分之一。已知引力常量為G。大、小兩顆恒星的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑之比為_____________，兩顆恒星相距______________。參考答案：1:3，11.（1）在一次探究活動(dòng)中，某同學(xué)用如圖（a）所示的裝置測(cè)量鐵塊A與放在光滑水平桌面上的金屬板B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，已知鐵塊A的質(zhì)量mA=1.5㎏，用水平恒力F向左拉金屬板B，使其向左運(yùn)動(dòng)，彈簧秤示數(shù)的放大情況如圖所示，g取10m/s2，則A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)=

（2）該同學(xué)還設(shè)計(jì)性地將紙帶連接在金屬板B的后面，通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器連續(xù)打下一些計(jì)時(shí)點(diǎn)，取時(shí)間間隔為0.1s的幾個(gè)點(diǎn)，如圖（b）所示，各相鄰點(diǎn)間距離在圖中標(biāo)出.則在打C點(diǎn)時(shí)金屬板被拉動(dòng)的速度=

m/s.（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）參考答案：（1）0.29～0.30（3分）

（2）0.80（3分）12.如圖甲所示是一平面上晶體物質(zhì)微粒的排列情況，圖中三條等長(zhǎng)線AB、AC、AD上物質(zhì)微粒的數(shù)目不同，由此得出晶體具有

▲

的性質(zhì)。如圖乙所示，液體表面層分子比較稀疏，分子間距離大于分子平衡距離r0，因此表面層分子間作用表現(xiàn)為

▲

。參考答案：各向異性

引力13.一束光從空氣射向折射率為的某種介質(zhì)，若反射光線與折射光線垂直，則入射角為__________。真空中的光速為c，則光在該介質(zhì)中的傳播速度為________________.參考答案：60°；c．解析：根據(jù)折射定律n=①由題意：i+r=90°則sin2+sin2r=1②解得：sini=則∠i=60°傳播速度v=c三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（選修3-5）（6分）a、b兩個(gè)小球在一直線上發(fā)生碰撞，它們?cè)谂鲎睬昂蟮膕～t圖象如圖所示，若a球的質(zhì)量ma=1kg，則b球的質(zhì)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(jù)動(dòng)量守恒定律有：ma=ma

+

mb

（2分）

∴mb=2.5kg （2分）15.（10分）在2008年9月27日“神舟七號(hào)”宇航員翟志剛順利完成出艙活動(dòng)，他的第一次太空行走標(biāo)志著中國(guó)航天事業(yè)全新的時(shí)代即將到來(lái)?！吧裰燮咛?hào)”圍繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)所需的向心力是由

提供，宇航員翟志剛出艙任務(wù)之一是取回外掛的實(shí)驗(yàn)樣品，假如不小心實(shí)驗(yàn)樣品脫手（相對(duì)速度近似為零），則它 （填“會(huì)”或“不會(huì)”）做自由落體運(yùn)動(dòng)。設(shè)地球半徑為R、質(zhì)量為M，“神舟七號(hào)”距地面高度為h，引力常數(shù)為G，試求“神舟七號(hào)”此時(shí)的速度大小。參考答案：

答案：地球引力（重力、萬(wàn)有引力）；不會(huì)。（每空2分）

以“神舟七號(hào)”為研究對(duì)象，由牛頓第二定律得：

（2分）

由勻速圓周運(yùn)動(dòng)可知：

（2分）

解得線速度

（2分）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.在平直公路上行駛的a車和b車，其位移-時(shí)間(s-t)圖象分別為圖中直線a和曲線b，已知b車的加速度恒定且等于-2m/s2，t=3s時(shí)，直線a和曲線b剛好相切．求：(1)t=3s時(shí)b車速度大??；(2)t=0s時(shí)a車和b車的距離多大？參考答案：(1)2m/s

(2)9m試題分析：(1)據(jù)圖知，a車做勻速直線運(yùn)動(dòng)，據(jù)圖可求得a車的速度；t=3s時(shí)b車速度與a車的速度相等，可求得t=3s時(shí)b車速度大??；(2)據(jù)t=3s時(shí)b車速度大小和b車的加速度求得b車前3s內(nèi)的位移；從而求得b車的初始位置；據(jù)圖求得a車的初始位置；則可求得t=0s時(shí)a車和b車的距離。解：(1)由圖知，a車的速度t=3s時(shí)a車和b車到達(dá)同一位置相遇，直線a和曲線b剛好相切，說(shuō)明兩者速度相等，則(2)對(duì)b車，由，得：b車前3s內(nèi)的位移則b車的初始位置由圖a車的初始位置t=0s時(shí)a車和b車的距離為9m?！军c(diǎn)睛】圖象類題目要理解圖象橫縱坐標(biāo)、截距、斜率、交點(diǎn)、圖象與坐標(biāo)軸圍成的面積等對(duì)應(yīng)的物理意義。17.如圖所示的平行板電容器中，存在相互垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1=0.40T，方向垂直紙面向里，電場(chǎng)強(qiáng)度E=2.0×105V/m，PQ為板間中線．緊靠平行板右側(cè)邊緣xOy，坐標(biāo)系的第一象限內(nèi)，有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感啦強(qiáng)度B2，磁場(chǎng)邊界AO和y軸的夾角∠AOy=45°。一束帶電量q=8．0×10-19C質(zhì)量為m=4×l0-26kg的正離子從靜止開始經(jīng)U電壓加速后，從P點(diǎn)水平進(jìn)入平行板間，沿中線P做直線運(yùn)動(dòng)，穿出平行板后從y軸上坐標(biāo)為（0，0.5m）的Q點(diǎn)垂直y軸射入磁場(chǎng)區(qū)，離子通過(guò)x軸時(shí)的速度方向與x軸正方向夾角在45°~90°之間。則：

（1）離子離開加速電場(chǎng)時(shí)速度為多大？加速電場(chǎng)電壓U多大？

（2）磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B2應(yīng)滿足什么條件？

（3）若使離子都不能打到x軸上，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B2應(yīng)滿足什么條件？參考答案：18.光滑水平地面上停放著甲、乙兩輛相同的平板車，一根輕繩跨過(guò)乙車的定滑輪（不計(jì)定滑輪的質(zhì)量和摩擦），繩的一端與甲車相連，另一端被甲車上的人拉在手中，已知每輛車和人的質(zhì)量均為30kg，兩車間的距離足夠遠(yuǎn)?，F(xiàn)在人用力拉繩，兩車開始相向運(yùn)動(dòng)，人與甲車保持相對(duì)靜止，當(dāng)乙車的速度為0.5m/s時(shí)，停止拉繩。求：（1）人在拉繩過(guò)程做了多少功？（2）若人停止拉繩后，至少以多大速度立即從甲車跳到乙車才能使兩車不發(fā)生碰撞？參考答案：（1）設(shè)甲、乙兩車和人的質(zhì)量分別為m甲、m乙和m人，停止拉繩時(shí)甲車的速度為v甲，乙車的速度為v乙，由動(dòng)量守恒定律得

（m甲+m人）v甲=m乙v乙

（2分）

求得：v甲=0.25m/s

(1分)