黑龍江省哈爾濱市逸夫?qū)W校2021年高三物理下學(xué)期期末試卷含解析

黑龍江省哈爾濱市逸夫?qū)W校2021年高三物理下學(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.（單選）如圖所示，一根輕桿的兩端固定兩個質(zhì)量均為m的相同小球A、B，用兩根細(xì)繩懸掛在天花板上，虛線為豎直線，α＝θ＝30°β＝60°，求輕桿對A球的作用力。參考答案：A2.物體1和2分別以速度和做勻速直線運動，它們的位移圖象如圖所示，則下列判斷正確的是

A．<

B．=

C．>

D．不能確定

參考答案：

答案：A3.如圖所示，質(zhì)量為m的物體從半徑為R的半球形碗邊向碗底滑動，滑到最低點時的速度為v。若物體滑到最低點時受到的摩擦力是f，則物體與碗的動摩擦因數(shù)為（

）A．f/mg

B．

C．

D．參考答案：B4.如圖甲所示，矩形導(dǎo)線框ABCD固定在勻強磁場中，磁場方向垂直于線框所在平面向里。規(guī)定垂直于線框所在平面向里為磁場的正方向；線框中沿著ABCDA方向為感應(yīng)電流i的正方向。要在線框中產(chǎn)生如圖乙所示的感應(yīng)電流，則磁感應(yīng)強度B隨時間t變化的規(guī)律可能為（

）參考答案：B由楞次定律可得5.以下是一些有關(guān)高中物理實驗的描述，其中說法不正確的一項是：

A．在“驗證力的平行四邊形定則”實驗中的拉橡皮筋的細(xì)繩要稍長一點，并且實驗時要使彈簧與木板平面平行B．在“驗證機械能守恒定律”實驗中，必須用天平稱出重物的質(zhì)量C．在“探究彈力與彈簧伸長量的關(guān)系”實驗中，應(yīng)將彈簧豎直懸掛后再測原長D．在“探究力做功與動能的變化關(guān)系”實驗中，需要平衡摩擦力參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.某實驗小組采用如圖甲所示的裝置探究“動能定理”。圖中小車內(nèi)可放置砝碼；實驗中，小車碰到制動裝置時，鉤碼尚未到達地面，打點計時器工作頻率為50Hz。

（1）實驗的部分步驟如下：

①在小車中放入砝碼，把紙帶穿過打點計時器，連在小車后端，用細(xì)線連接小車和鉤碼；

②將小車停在打點計時器附近，

，

，小車拖動紙帶，打點計時器在紙帶上打下一列點，關(guān)閉電源；

③改變鉤碼或小車中砝碼的數(shù)量，更換紙帶，重復(fù)②的操作。

（2）如圖乙是某次實驗得到的一條紙帶，在紙帶上選擇起始點0及多個計數(shù)點A、B、C、D、E、……，可獲得各計數(shù)點刻度值s，求出對應(yīng)時刻小車的瞬時速度V，則D點對應(yīng)的刻度值為sD=

cm，D點對應(yīng)的速度大小為vD=

m/s。

（3）下表是某同學(xué)在改變鉤碼或小車中砝碼的數(shù)量時得到的數(shù)據(jù)。其中M是小車質(zhì)量M1與小車中砝碼質(zhì)量m之和，是紙帶上某兩點的速度的平方差，可以據(jù)此計算出動能變化量△E；F是鉤碼所受重力的大小，W是在以上兩點間F所作的功。次

數(shù)M/kgΔE/JF/NW/J10.5000.7600.1900.4900.21020.5001.650.4130.9800.43030.5002.400.6001.4700.63041.0002.401.2002.4501.24051.0002.841.4202.9401.470由上表數(shù)據(jù)可以看出，W總是大于△E，其主要原因是；鉤碼的重力大于小車實際受到的拉力造成了誤差，還有

。參考答案：(1)接通電源

釋放小車(2)8.15(8.12~8.16)

0.54(0.53~0.55)(3)沒有平衡摩擦力7.21．如上右圖所示，把兩支完全相同的密度計分別放在甲、乙兩種液體中，所受到的浮力為和，則

；若它們的液面相平，則兩液體對容器底部的壓強關(guān)系是

。參考答案：=（等于）

<（小于）8.在做研究勻變速直線運動的實驗時，某同學(xué)得到一條紙帶，如圖所示，并且每5個計時點取一個計數(shù)點，已知每兩個計數(shù)點間的距離為x，且x1=0.96cm，x2=2.88cm，x3=4.80cm，x4=6.72cm，x5=8.64cm，x6=10.56cm，打點計時器的電源頻率為50Hz．此紙帶的加速度大小a=

m/s2，打第4個計數(shù)點時紙帶的速度大小v=

m/s．（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）參考答案：1.92，0.768．【考點】探究小車速度隨時間變化的規(guī)律．【分析】在勻變速直線運動中，時間中點的速度等于該過程中的平均速度，根據(jù)逐差法可以得出加速度．【解答】解：每5個計時點取一個計數(shù)點，所以相鄰的計數(shù)點之間的時間間隔為0.1s用逐差法來計算加速度a=═1.92m/s2．某時刻的瞬時速度等于一段時間內(nèi)的平均速度v4==0.768m/s故答案為：1.92，0.768．9.（1）某次研究彈簧所受彈力F與彈簧長度L關(guān)系實驗時得到如圖a所示的F﹣L圖象．由圖象可知：彈簧原長L0=

cm．求得彈簧的勁度系數(shù)k=

N/m．（2）按如圖b的方式掛上鉤碼（已知每個鉤碼重G=1N），使（1）中研究的彈簧壓縮，穩(wěn)定后指針如圖b，則指針?biāo)缚潭瘸呤緮?shù)為

cm．由此可推測圖b中所掛鉤碼的個數(shù)為

個．參考答案：（1）3.0，200；（2）1.50，3．【考點】探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系．【分析】根據(jù)圖線的橫軸截距得出彈簧的原長，結(jié)合圖線的斜率求出他和的勁度系數(shù)．刻度尺的讀數(shù)要讀到最小刻度的下一位，根據(jù)形變量，結(jié)合胡克定律求出彈力的大小，從而得出所掛鉤碼的個數(shù)．【解答】解：（1）當(dāng)彈力為零時，彈簧的長度等于原長，可知圖線的橫軸截距等于原長，則L0=3.0cm，圖線的斜率表示彈簧的勁度系數(shù)，則有：k==200N/m．（2）刻度尺所指的示數(shù)為1.50cm，則彈簧的形變量為：△x=3.0﹣1.50cm=1.50cm，根據(jù)胡克定律得，彈簧的彈力為：F=k△x=200×0.015N=3N=3G，可知圖b中所掛鉤碼的個數(shù)為3個．故答案為：（1）3.0，200；（2）1.50，3．10.氣墊導(dǎo)軌可以在導(dǎo)軌和滑塊之間形成一薄層空氣膜，使滑塊和導(dǎo)軌間的摩擦幾乎為零，如圖所示，讓滑塊從氣墊導(dǎo)軌是某一高度下滑，滑塊上的遮光片的寬度為s，當(dāng)遮光片通過電門時與光電門相連的數(shù)字毫秒器顯示遮光時間為t，則庶光片通過光電門的平均速度為v= （1）關(guān)于這個平均速度，有如下討論： A．這個平均速度不能作為實驗中遮光片通過光電門時滑塊的瞬時速度 B．理論上，遮光片寬度越窄，遮光片通過光電門的平均越接近瞬時速度 C．實驗中所選遮光片并非越窄越好，還應(yīng)考慮測量時間的精確度，遮光片太窄，時間測量精度就會降低，所測瞬時速度反而不準(zhǔn)確 D．實驗中，所選遮光片越寬越好，這樣時間的測量較準(zhǔn)，得到的瞬時速度將比較準(zhǔn)確，這些討論中，正確的是：

； （2）利用這一裝置可驗證機械能守桓定律。滑塊和遮光片總質(zhì)量記為M（kg），若測出氣墊導(dǎo)軌總長L0、遮光片的寬度s，氣墊導(dǎo)軌兩端到桌面的高度差h、滑塊從由靜止釋放到經(jīng)過光時門時下滑的距離L和遮光時間t，這一過程中：滑塊減少的重力勢能的表達式為：

，滑塊獲得的動能表達式為：

；參考答案：（1）BC

（2）

知道光電門測量滑塊瞬時速度的原理，能根據(jù)已知的運動學(xué)公式求出速度進而計算物體的動能是解決本題的關(guān)鍵。11.某學(xué)生用螺旋測微器在測定某一金屬絲的直徑時，測得的結(jié)果如下圖所示．則該金屬絲的直徑d=____mm.另一位學(xué)生用游標(biāo)尺上標(biāo)有20等分刻度的游標(biāo)卡尺測一工件的長度，測得的結(jié)果如下圖所示，則該工件的長度L=____mm參考答案：I．3.205（3.204～3.206）（1分）50.15（1分）I．螺旋測微器的固定刻度讀數(shù)為3mm，可動刻度讀數(shù)為0.01×20.5mm=0.205mm，所以最終讀數(shù)為3.205mm．游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為50mm，游標(biāo)讀數(shù)為0.05×3=0.15mm，所以最終讀數(shù)為50.15mm．12.質(zhì)量為0.4kg的小球甲以速度3m/s沿光滑水平面向右運動，質(zhì)量為4kg的小球乙以速度5m/s沿光滑水平面向左運動，它們相碰后，甲球以速度8m/s被彈回，求此時乙球的速度大小為

m/s，方向

。參考答案：3.9，水平向左13.（6分）利用掃描隧道顯微鏡(STM)可以得到物質(zhì)表面原子排列的圖像，從而可以研究物質(zhì)的構(gòu)成規(guī)律。圖的照片是一些晶體材料表面的STM圖像，通過觀察、比較，可以看到這些材料都是由原子在空間排列而構(gòu)成的，具有一定的結(jié)構(gòu)特征。則構(gòu)成這些材料的原子在物質(zhì)表面排列的共同特點是：

a._________________________；b._________________________。參考答案：a.原子在確定方向上有規(guī)律地排列，在不同方向上原子的排列規(guī)律一般不同(3分)；b.原子排列具有一定對稱性。(3分)命題立意：本題是一條聯(lián)系高新科技實際的題目,考查考生收集、處理信息和獲取新知識的能力。解題關(guān)鍵：觀察原子排列是否有規(guī)律,是否對稱,然后確定原子排列的共同特點。錯解剖析：本題是一條新信息題,部分學(xué)生不知從何處下手,使解題受阻。避錯技巧：新信息題往往與高新科技綜合，有些知識是完全陌生的，但解決問題的方法可將中學(xué)常見的基本方法遷移過來。三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（4分）如圖所示，光滑水平面軌道上有三個木塊，A、B、C，質(zhì)量分別為mB=mc=2m,mA=m，A、B用細(xì)繩連接，中間有一壓縮的彈簧(彈簧與滑塊不栓接)。開始時A、B以共同速度v0運動，C靜止。某時刻細(xì)繩突然斷開，A、B被彈開，然后B又與C發(fā)生碰撞并粘在一起，最終三滑塊速度恰好相同。求B與C碰撞前B的速度。參考答案：解析：設(shè)共同速度為v，球A和B分開后，B的速度為,由動量守恒定律有,,聯(lián)立這兩式得B和C碰撞前B的速度為?？键c：動量守恒定律15.（10分）一物體在A、B兩點的正中間由靜止開始運動（設(shè)不會超越A、B），其加速度隨時間變化如圖所示，設(shè)向A的加速度方向為正方向，若從出發(fā)開始計時，則：

（1）物體的運動情況是___________________。（2）4S末物體的速度是______，0-4S內(nèi)物體的平均速度是________。（3）請根據(jù)圖畫出該物體運動的速度-時間圖像。參考答案：（1）一直向A運動（2分）；（2）0；2m（4分）；（3）如圖（4分）

四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子從坐標(biāo)原點O以初速度v0射出，粒子恰好經(jīng)過A點，O、A兩點長度為l，連線與坐標(biāo)軸+y方向的夾角為α=370，不計粒子的重力．（1）若在平行于x軸正方向的勻強電場E1中，粒子沿+y方向從O點射出，恰好經(jīng)過A點；若在平行于y軸正方向的勻強電場E2中，粒子沿+x方向從O點射出，也恰好能經(jīng)過A點，求這兩種情況電場強度的比值（2）若在y軸左側(cè)空間（第Ⅱ、Ⅲ象限）存在垂直紙面的勻強磁場，粒子從坐標(biāo)原點O，沿與+y軸成30°的方向射入第二象限，恰好經(jīng)過A點，求磁感應(yīng)強度B．參考答案：：解（1）在電場E1中：①lcosα=vot1②在電場E2中：③lsinα=v0t2④聯(lián)立①②③④得：⑤（2）設(shè)軌跡半徑為R，軌跡如圖所示，可見：OC=2Rsin30°①由幾何知識可得：②解得：③又由：④得：⑤由③⑤得：，方向垂直紙面向里；答：（1）這兩種情況電場強度的比值；（2）磁感應(yīng)強度，方向垂直紙面向里．17.如圖，直線MN上方有平行于紙面且與成45°的有界勻強電場，電場強度大小未知；下方為方向垂直于紙面向里的有界勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B。今從上的O點向磁場中射入一個速度大小為v、方向與成45°角的帶正電粒子，該粒子在磁場中運動時的軌道半徑為R。若該粒子從O點出發(fā)記為第一次經(jīng)過直線MN，而第五次經(jīng)過直線時恰好又通過O點。不計粒子的重力。求：⑴電場強度的大?。虎圃摿Ｗ釉俅螐腛點進入磁場后，運動軌道的半徑；⑶該粒子從O點出發(fā)到再次回到O點所需的時間。參考答案：解：粒子的運動軌跡如圖，先是一段半徑為R的1/4圓弧到a點，接著恰好逆電場線勻減速運動到b點速度為零再返回a點速度仍為，再在磁場中運動一段3/4圓弧到c點，之后垂直電場線進入電場作類平拋運動。（1）（本問共5分）：易知，

類平拋運動的垂直和平行電場方向的位移都為：

①

（1分）所以類平拋運動時間為

②

（1分）又

③（1分）再者

④

（1分）由①②③④可得：

⑤

（1分）（2）（本問共5分）由平拋知識得：

（1分）所以

（1分）

［或（2分）］（1分）則第五次過MN進入磁場后的圓弧半徑：

（2分）（3）（本問共4分）粒子在磁場中運動的總時間為：

⑥

粒子在電場中的加速度為：

（1分）粒子做直線運動所需時間為：