山西省忻州市陽明堡鎮(zhèn)南關(guān)中學(xué)2021年高三物理期末試卷含解析

山西省忻州市陽明堡鎮(zhèn)南關(guān)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15分．每小題只有一個選項符合題意1.如右圖所示，質(zhì)量為m的小球用水平彈簧系住，并用傾角為30°的光滑木板AB托住，小球恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)。則（

）A.當(dāng)木板AB突然向下撤離后的瞬間，小球的加速度為0B.當(dāng)木板AB突然向下撤離后的瞬間，小球的加速度為大小為g，方向豎直向下C.當(dāng)木板AB突然向下撤離后的瞬間，小球的加速度為大小為，方向垂直木板向下D.在木板AB撤離后的一小段時間內(nèi)，小球的機(jī)械能減小參考答案：C2.如圖所示，虛線a、b、c代表電場中的三個等勢面，相鄰等勢面間的電勢差相等，即Uab=Ubc，實線為一帶正電的質(zhì)點(diǎn)僅在電場力作用下的運(yùn)動軌跡，P、Q是這條軌跡上的兩點(diǎn)，據(jù)此可知（

）A．三個等勢面中，a的電勢較高B．帶電質(zhì)點(diǎn)通過P點(diǎn)時的電勢能較大C．帶電質(zhì)點(diǎn)通過P點(diǎn)時的動能較大D．帶電質(zhì)點(diǎn)通過Q點(diǎn)時的加速度較大

參考答案：答案：B3.在靜電場中，將一正電荷從a點(diǎn)移到b點(diǎn)，電場力做了負(fù)功，則(

)A．b點(diǎn)的電場強(qiáng)度一定比a點(diǎn)大B．電場線方向一定從b指向aC．b點(diǎn)的電勢一定比a點(diǎn)高D．該電荷的動能一定減小參考答案：C4.關(guān)于天體的說法，正確的是

A．天文學(xué)家根據(jù)恒星的體積、溫度和亮度來對恒星進(jìn)行分類B．恒星就是永恒不變的星球C．赫羅圖體現(xiàn)了恒星演化的幾個階段D．黑洞是物理學(xué)家的理論推導(dǎo)，實際并不存在參考答案：A5.一電阻接到方波交流電源上，在一個周期內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q方；若該電阻接到正弦交變電源上，在一個周期內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q正。該電阻上電壓的峰值為u0，周期為T，如圖所示。則Q方:Q正等于A.B.C.1:2D.2:1參考答案：D試題分析

本題考查交變電流的圖線、正弦交變電流的有效值、焦耳定律及其相關(guān)的知識點(diǎn)。解析

根據(jù)題述，正弦交變電流的電壓有效值為，而方波交流電的有效值為u0，根據(jù)焦耳定律和歐姆定律，Q=I2RT=T，可知在一個周期T內(nèi)產(chǎn)生的熱量與電壓有效值的二次方成正比，Q方∶Q正=u02∶（）2=2∶1，選項D正確。點(diǎn)睛

此題將正弦交變電流和方波交變電流、有效值、焦耳定律有機(jī)融合。解答此題常見錯誤是：一是把方波交變電流視為正弦交變電流；二是認(rèn)為在一個周期T內(nèi)產(chǎn)生的熱量與電壓有效值，導(dǎo)致錯選B；三是比值顛倒，導(dǎo)致錯選C。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.某同學(xué)想利用DIS測電風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速和葉片長度，他設(shè)計的實驗裝置如圖甲所示.該同學(xué)先在每一葉片邊緣粘上一小條長為△l的反光材料，當(dāng)葉片轉(zhuǎn)到某一位置時，光傳感器就可接收到反光材料反射的激光束，并在計箅機(jī)屏幕上顯示出矩形波，如圖乙所示.已知屏幕橫向每大格表示的時間為5.00×10-3s.則電風(fēng)扇勻速轉(zhuǎn)動的周期為________s;若用游標(biāo)卡尺測得△l的長度如圖丙所示，則葉片長度為________m.參考答案：4.2×10-2；0.23：圖憶中光強(qiáng)-時間圖象周期為1.4×10-2s，電風(fēng)扇勻速轉(zhuǎn)動的周期T＝3×1.4×10-2s。游標(biāo)卡尺測得△l的長度為35.1mm，反光時間為1.0×10-2s,電風(fēng)扇葉片頂端線速度υ=35.1m/s，由υ=解得葉片長度L=0.23m7.圖示為簡單歐姆表原理示意圖，其中電流表的偏電流=300A,內(nèi)阻Rg=100，可變電阻R的最大阻值為10k，電池的電動勢E=1.5V,內(nèi)阻r=0.5，圖中與接線柱A相連的表筆顏色應(yīng)是

色，接正確使用方法測量電阻Rx的阻值時，指針指在刻度盤的正中央，則Rx=

k.若該歐姆表使用一段時間后，電池電動勢變小，內(nèi)阻變大，但此表仍能調(diào)零，按正確使用方法再測上述Rx其測量結(jié)果與原結(jié)果相比較

（填“變大”、“變小”或“不變”）。參考答案：紅；5；變大8.重為500N的物體放在水平地面上，與地面的滑動摩擦因數(shù)為μ=0.2，在大小為F=500N，方向與水平面成α=37°斜向上的拉力作用下前進(jìn)l=10m．在此過程中力F做功為

J，摩擦力做功為 J．參考答案：9.決定一個平拋運(yùn)動物體水平方向通過距離的因素是

和

。參考答案：10.如圖所示為研究光電效應(yīng)的電路圖，對于某金屬用紫外線照射時，電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。將滑動變阻器滑動片向右移動的過程中，電流表的示數(shù)不可能

_（選填“減小”、“增大”）。如果改用頻率略低的紫光照射，電流表

_（選填“一定”、“可能”或“一定沒”）有示數(shù)。參考答案：減小

可能

11.（4分）如圖所示，一勁度系數(shù)為k=800N/m的輕彈簧兩端各焊接著兩個質(zhì)量均為m=12kg的物體A、B。開始時物體A、B和輕彈簧豎立靜止在水平地面上，現(xiàn)要在上面物體A上加一豎直向上的力F，使物體A開始向上做勻加速運(yùn)動，經(jīng)0.4s物體B剛要離開地面，設(shè)整個過程中彈簧都處于彈性限度內(nèi)，取g=10m/s2，求：此過程中外力F所做的功為_____J。

參考答案：

49.512.為了測量所采集的某種植物種子的密度，一位同學(xué)進(jìn)行了如下實驗：（1）取適量的種子，用天平測出其質(zhì)量，然后將這些種子裝入注射器內(nèi)；（2）將注射器和壓強(qiáng)傳感器相連，然后緩慢推動活塞至某一位置，記錄活塞所在位置的刻度V，壓強(qiáng)傳感器自動記錄此時氣體的壓強(qiáng)p；（3）重復(fù)上述步驟，分別記錄活塞在其它位置的刻度V和記錄相應(yīng)的氣體的壓強(qiáng)p；（4）根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)，作出l／p－V圖線，并推算出種子的密度。（1）根據(jù)圖線，可求得種子的總體積約為_________（即）。（2）如果測得這些種子的質(zhì)量為7.86×10-3kg，則種子的密度為______kg/m3。（3）如果在上述實驗過程中，操作過程中用手握住注射器，使注射器內(nèi)氣體的溫度升高，那么，所測種子的密度值_________（選填“偏大”、“偏小”或“不變”）。參考答案：（1）（2分）（2）（2分）

（3）偏?。?分）13.

如圖，兩個底邊相同的斜面傾角不同的物體沿BA斜面由頂端滑至底端，克服摩擦力作功為W1，物體沿DA斜面由頂端滑至底端摩擦力做功為W2，若物體與兩個斜面間動摩擦因數(shù)相同，則W1___W2。參考答案：答案：=三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（7分）如圖所示，是一種內(nèi)電阻可調(diào)的化學(xué)電池，可用來驗證閉合電路歐姆定律。A、B為電池的正、負(fù)極，C、D為靠近正、負(fù)極板的兩個探極，目的是為了測量電池的內(nèi)部電壓，向電池內(nèi)打氣，可以改變電解質(zhì)溶液液面的高低，從而改變電池的內(nèi)電阻。

現(xiàn)在要驗證閉合電路中內(nèi)電壓和外電壓之和等于電源電動勢，除該電池以外，還備有理想電流表和理想電壓表各一個、一個定值電阻R=5Ω、電鍵S和導(dǎo)線若干。正確連接電路以后，得到表中實驗數(shù)據(jù)。

次數(shù)12345電流表(A)0.200.160.120.100.08電壓表(V)1.011.201.401.501.59

（1）圖是該化學(xué)電池的俯視示意圖，請用器材符號在下面方框內(nèi)畫出實驗電路原理圖；（2）該電池的電動勢E=________V；（3）上述實驗中第2次操作時該化學(xué)電池的內(nèi)阻r=________Ω。參考答案：答案：（1）實驗電路原理圖如圖所示（電流表和電壓表接反了不得分）；（2）E=2.0；（3）r=7.5Ω。

15.某同學(xué)到實驗室做《測電源電動勢和內(nèi)阻》的實驗時，發(fā)現(xiàn)實驗臺上有以下器材：待測電源(電動勢未知，內(nèi)阻約為2)；一個阻值未知的電阻R0；多用電表一只；電壓表兩只；電流表一只；滑動變阻器一只；開關(guān)一個，導(dǎo)線若干。（1）該同學(xué)首先用多用電表粗略測量電源的電壓，電表指針和選擇開關(guān)分別如圖所示，則該電表讀數(shù)為

V；2）為較準(zhǔn)確地測量該電源的電動勢和內(nèi)電阻并同時測出定值電阻R0的阻值，他設(shè)計了如圖所示的電路。實驗時他用U1、U2、Ｉ分別表示電表V１、V2、A的讀數(shù)，在將滑動變阻器的滑片移動到不同位置時，記錄了U1、U2、Ｉ的一系列值。并作出下列三幅U---I圖線來處理實驗數(shù)據(jù)，從而計算電源電動勢、內(nèi)阻以及定值電阻R0的值。其中，可直接算出電源電動勢和內(nèi)電阻的圖是

，可直接算出定值電阻R0的圖是

。（3）本實驗中定值電阻的測量存在誤差，造成這一誤差的原因是A．由電壓表V1、V2分流共同造成

B．由電壓表V1、V2分流及電流表分壓共同造成C．只由電壓表V2分流造成

D．由電流表、滑動變阻器分壓共同造成參考答案：四、計算題：本題共3小題，共計47分16.(10分)如圖所示，傾角為θ的斜面AB是粗糙且絕緣的，AB長為L，C為AB的中點(diǎn)，在A、C之間加一方向垂直斜面向上的勻強(qiáng)電場，與斜面垂直的虛線CD為電場的邊界。現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))，從B點(diǎn)開始在B、C間以速度υ0沿斜面向下做勻速運(yùn)動，經(jīng)過C后沿斜面勻加速下滑，到達(dá)斜面底端A時的速度大小為υ。試求：(1)小物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ；(2)勻強(qiáng)電場場強(qiáng)E的大小。

參考答案：

解析：(1)小物塊在BC上勻速運(yùn)動，由受力平衡得

①(1分)

②(1分)

而

③(1分)

由①②③解得

④(1分)

(2)小物塊在CA上做勻加速直線運(yùn)動，受力情況如圖所示。則

⑤(1分)

⑥(1分)

根據(jù)牛頓第二定律得

⑦(1分)

⑧(1分)

由③⑤⑥⑦⑧解得

⑨(2分)17.如圖所示，一物體質(zhì)量m=2kg，在傾角θ=37°的斜面上的A點(diǎn)以初速度v0=3m/s下滑，A點(diǎn)距彈簧上端B的距離AB=4m，當(dāng)物體到達(dá)B后將彈簧壓縮到C點(diǎn)，最大壓縮量BC=0.2m，然后物體又被彈簧彈上去，彈到的最高位置為D點(diǎn)，D點(diǎn)距A點(diǎn)AD=3m，擋板及彈簧質(zhì)量不計，g取10m/s2．求：（1）物體與斜面間的動摩擦因數(shù)μ；（2）彈簧的最大彈性勢能Epm．參考答案：解：（1）物體由A運(yùn)動到D過程中運(yùn)用動能定理得：WG=mglADsin37°=36JWf=﹣μmgcosθ?l其中l(wèi)=AB+BC+CD=5.4m，解得：μ=0.52（2）彈簧壓縮到C點(diǎn)時，對應(yīng)的彈性勢能最大，由A到C的過程根據(jù)能量守恒定律得：Epm+μmgcos37°?lAC=mv20+mglAC?sin37°

代入數(shù)據(jù)得：Epm=24.4J

答：（1）物體與斜面間的動摩擦因數(shù)μ為0.52；（2）彈簧的最大彈性勢能Epm為24.4J．【考點(diǎn)】動能定理；彈性勢能；能量守恒定律．【分析】（1）對從最高點(diǎn)A到D的過程中重力與摩擦力對物體做功，對全過程運(yùn)用動能定理列式求解即可；（2）對從最高點(diǎn)到彈簧壓縮量最大的過程，根據(jù)動能定理列方程求解．18.（12分）2008年9月25日，我國繼“神舟”五號、六號載人飛船后又成功地發(fā)射了“神舟”七號載人飛船。如果把“神舟”七號載人飛船繞地球運(yùn)行看作是同一軌道上的勻速圓周運(yùn)動，宇航員測得自己繞地心做勻速圓周運(yùn)動的周期為T、距地面的高度為H，且已知地球半徑為R、地球表面重力加速度為g，萬有引力恒量為G。你能計算出下面哪些物理量？能計算的量寫出計算過程和結(jié)果，不能計算的量說明理由。（1）地球的質(zhì)量；（2）飛船線速度的大?。唬?）飛船所需的向心力。參考答案：

解析：（1）能求出地球的質(zhì)量M

（1分）

方法一：=mg，

M=