2021年山西省大同市同煤集團(tuán)實驗中學(xué)高三物理期末試題含解析

2021年山西省大同市同煤集團(tuán)實驗中學(xué)高三物理期末試題含解析一、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，在水平桌面上的A點有一個質(zhì)量為m的物體以初速度v0被拋出，不計空氣阻力，當(dāng)它到達(dá)B點時，其動能為A．mv＋mgHB．mv＋mghC．mgH－mghD．mv＋mg(H－h(huán))參考答案：B2.為了測量某化肥廠的污水排放量，技術(shù)人員在該廠的排污管末端安裝了如圖所示的流量計，該裝置由絕緣材料制成，長、寬、高分別為a、b、c，左右兩端開口，在垂直于上下表面方向加磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，在前后兩個內(nèi)側(cè)面固定有金屬板作為電極并與電壓表的兩接線柱連接（圖中未畫出），電壓表將顯示兩個電極間的電壓，污水充滿管口從左向右流經(jīng)該裝置時，流量穩(wěn)定時電壓表顯示電壓為U．若用Q表示污水流量(單位時間內(nèi)排出的污水體積)，下列說法正確的是(

)A．若污水中正離子較多，則前內(nèi)側(cè)面比后內(nèi)側(cè)面電勢高B．前內(nèi)側(cè)面的電勢一定低于后內(nèi)側(cè)面的電勢，與哪種離子多無關(guān)C．污水中離子濃度越高，電壓表的示數(shù)將越大D．污水流量Q與電壓U成正比，與a、b無關(guān)參考答案：BD3.（單選）在交警處理某次交通事故時，通過監(jiān)控儀器掃描，輸入計算機(jī)后得到汽車在水平路面上剎車過程中的位移隨時間變化的規(guī)律為s=20t－2t2（s的單位是m，t的單位是s），則汽車在路面上留下的剎車痕跡長度為【

】A．25m

B．50m

C．100m

D．200mks5u參考答案：B4.（單選）如圖所示，一個質(zhì)量為m的滑塊靜止于傾角為30°、質(zhì)量為M的粗糙斜劈上，斜劈放在粗糙的水平地面上，一根輕彈簧一端固定在豎直墻上的P點，另一端系在滑塊上，彈簧與豎直方向的夾角為30°，整個裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)，已知重力加速度為g，則（）A．斜面對滑塊的支持力大小可能為零B．地面對斜劈的支持力一定小于（M+m）gC．地面對斜劈可能沒有摩擦力D．斜面對滑塊摩擦力大小一定不等于mg參考答案：解：A、沿斜面方向，根據(jù)平衡條件滑塊此時受到的摩擦力大小等于重力沿斜面向下的分力（等于mg），不為零，有摩擦力必有彈力，所以斜面對滑塊的支持力不可能為零，故A錯誤；B、因為彈簧的形變情況未知，所以斜面與滑塊之間的彈力大小不確定，所以滑塊可能只受重力、斜面支持力和靜摩擦力三個力的作用而平衡，地面對斜劈的支持力不一定小于（M+m）g．故B錯誤；C、假設(shè)滑塊受重力、支持力、摩擦力，三個力的合力可以為0，即物體可以不受彈簧的彈力，則彈簧可以處于原長，此時斜劈對滑塊的合作用力的方向豎直向上，所以滑塊對斜劈的合作用力的方向豎直向下，所以此時地面對斜劈沒有摩擦力．故C正確；D、由于彈簧的方向與斜面垂直，所以沿斜面方向，根據(jù)平衡條件滑塊此時受到的摩擦力大小等于重力沿斜面向下的分力（等于mg），故D錯誤．故選：C．5.兩個相鄰的分子之間同時存在著引力和斥力，它們隨分子之間距離r的變化關(guān)系如圖所示．圖中虛線是分子斥力和分子引力曲線，實線是分子合力曲線．當(dāng)分子間距為r=r0時，分子之間合力為零．則下列關(guān)于該兩分子組成系統(tǒng)的分子勢能Ep與兩分子間距離r的關(guān)系曲線，可能正確的是（）A．B．C．D．E．參考答案：解：設(shè)想分子甲和乙相距較遠(yuǎn)（此時它們之間的作用力可以忽略），設(shè)甲固定不動，乙逐漸向甲靠近，直到不能再靠近，在整個移動過程中，r0為分子間的平衡距離，分子間距大于平衡距離時分子間為引力，小于平衡距離時，分子間為斥力；在r＞r0階段，分子力表現(xiàn)為引力，相互靠近時F做正功，分子勢能減?。划?dāng)r＜r0時，分子間的作用力表現(xiàn)為斥力，相互靠近時F做負(fù)功，分子勢能增加；故AD錯誤，BCE正確；故選：BCE．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，a、b兩幅圖分別是由單色光照射圓孔屏和肥皂膜后所觀察到的圖案．兩種圖案雖然不一樣，但卻共同反映了光具有

性；產(chǎn)生圖案a的條件是圓孔屏上圓孔的大小要和單色光的_________________差不多．參考答案：答案：波動

波長7.質(zhì)量分別為60kg和70kg的甲、乙兩人，分別同時從原來靜止在光滑水平面上的小車兩端.以3m/s的水平初速度沿相反方向跳到地面上。若小車的質(zhì)量為20kg，則當(dāng)兩人跳離小車后，小車的運動速度大小為______________m/s，方向與______________（選填“甲”、“乙”）的初速度方向相同。參考答案：1.5m/s，甲8.物理小組在一次探究活動中測量滑塊與木板之間的動摩擦因數(shù)。實驗裝置如圖，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端裝有定滑輪；木板上有一滑塊，其一端與電磁打點計時器的紙帶相連，另一端通過跨過定滑輪的細(xì)線與托盤連接。打點計時器使用的交流電源的頻率為50Hz。開始實驗時，在托盤中放入適量砝碼，滑塊開始做勻加速運動，在紙帶上打出一系列小點。⑴上圖給出的是實驗中獲取的一條紙帶的一部分：0、1、2、3、4、5、6、7是計數(shù)點，每相鄰兩計數(shù)點間還有4個小點（圖中未標(biāo)出），計數(shù)點間的距離如圖所示。根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計算的加速度a＝

（保留三位有效數(shù)字）。⑵回答下列兩個問題：①為測量動摩擦因數(shù)，下列物理量中還應(yīng)測量的有（

）

（填入所選物理量前的字母）ks5uA．木板的長度

B．木板的質(zhì)量m1

C．滑塊的質(zhì)量m2D．托盤和砝碼的總質(zhì)量m3E．滑塊運動的時間tks5u②測量①中所選定的物理量時需要的實驗器材是

。⑶滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ＝

（用被測物理量的字母表示，重力加速度為g）。參考答案：⑴0.495～0.497m/s2；⑵①CD；②天平；⑶(9.測定木塊與長木板之間的動摩擦因數(shù)時，采用如圖1所示的裝置，圖中長木板水平固定．（1）實驗過程中，電火花計時器應(yīng)接在交流（選填“直流”或“交流”）電源上．調(diào)整定滑輪高度，使細(xì)線與長木板平行．（2）已知重力加速度為g，測得木塊的質(zhì)量為M，砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量為m，木塊的加速度為a，則木塊與長木板間動摩擦因數(shù)μ=．（3）如圖2為木塊在水平木板上帶動紙帶運動打出的一條紙帶的一部分，0、1、2、3、4、5為計數(shù)點，相鄰兩計數(shù)點間還有4個打點未畫出．從紙帶上測出x1=1.21cm，x2=2.32cm，x5=5.68cm，x6=6.81cm．則木塊加速度大小a=1.12m/s2（保留三位有效數(shù)字）．參考答案：解：（1）電火花計時器應(yīng)接在交流電源上．調(diào)整定滑輪高度，使細(xì)線與長木板平行．（2）對木塊、砝碼盤和砝碼進(jìn)行受力分析，運用牛頓第二定律得：對木塊：F﹣μMg=Ma對砝碼盤和砝碼：mg﹣F=ma由上式得：μ=（3）相鄰兩計數(shù)點間還有4個打點未畫出，所以相鄰的計數(shù)點之間的時間間隔為0.1s根據(jù)運動學(xué)公式得：△x=at2，a==1.12m/s2．故答案為：（1）交流；細(xì)線與長木板平行（2）（3）1.1210.法國科學(xué)家拉普拉斯曾說過：“認(rèn)識一位巨人的研究方法對于科學(xué)的進(jìn)步并不比發(fā)現(xiàn)本身有更少的用處……”在物理學(xué)的重大發(fā)現(xiàn)中科學(xué)家們創(chuàng)造出了許多物理學(xué)方法，如觀察、實驗、建立模型、物理類比和物理假說等方法。其中物理假說，是根據(jù)一定的科學(xué)事實和科學(xué)理論對研究的問題提出假說性的看法或說明，例如麥克斯韋的電磁場理論、分子動理論等假說，請你再舉出兩個物理假說的例子__________；

。參考答案：光的光子說、日心說、物質(zhì)波、分子電流、黑洞等均可11.某探究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)欲驗證“動能定理”，他們在實驗室組裝了一套如圖所示的裝置，另外他們還找到了打點計時器所用的學(xué)生電源、導(dǎo)線、復(fù)寫紙、紙帶、小木塊、細(xì)沙．當(dāng)滑塊連接上紙帶，用細(xì)線通過滑輪掛上空的小沙桶時，釋放小桶，滑塊處于靜止?fàn)顟B(tài)．若你是小組中的一位成員，要完成該項實驗，則：（1）你認(rèn)為還需要的實驗器材有

．（2）實驗時為了保證滑塊受到的合力與沙和沙桶的總重力大小基本相等，沙和沙桶的總質(zhì)量應(yīng)滿足的實驗條件是

，實驗時為保證細(xì)線拉力為木塊的合外力首先要做的步驟是

．（3）在（2）的基礎(chǔ)上，某同學(xué)用天平稱量滑塊的質(zhì)量M．往沙桶中裝入適量的細(xì)沙，用天平稱出此時沙和沙桶的總質(zhì)量m．讓沙桶帶動滑塊加速運動，用打點計時器記錄其運動情況，在打點計時器打出的紙帶上取兩點，測出這兩點的間距L和這兩點的速度大小v1與v2（v1<v2）．則本實驗最終要驗證的數(shù)學(xué)表達(dá)式為

（用題中的字母表示實驗中測量得到的物理量）．參考答案：（1）天平，刻度尺（2分）（2）沙和沙桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量（2分），平衡摩擦力（2分）（3）12.用波長為的單色光照射金屬鎢，發(fā)出的光電子的最大初動能為EK。當(dāng)改用波長為的單色光照射金屬鎢時，發(fā)出的光電子的最大初動能為________，金屬鎢的截止頻率是_______。已知真空中的光速和普朗克常量分別為c、h。參考答案：13.從地面豎直上拋的小球，空氣阻力不計，在拋出后的時刻t1和時刻t2的位移相同，則它拋出時的初速度大小為，在時刻t1時離地面的高度為．參考答案：解：根據(jù)豎直上拋運動的對稱性，時刻到最高點的時間從拋出點到最高點的時間拋出時的初速度時刻離地面的高度=故答案為：三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（12分）用如圖甲所示的裝置，來驗證碰撞過程中的動量守恒。圖中PQ是斜槽，QR為水平槽。O點是水平槽末端R在記錄紙上的垂直投影點，A、B兩球的質(zhì)量之比mA:mB＝3:1。先使A球從斜槽上固定位置G由靜止釋放，在水平地面的記錄紙上留下落點痕跡，重復(fù)10次，得到10個落點。再把B球放在水平槽上的末端R處，讓A球仍從位置G由靜止釋放，與B球碰撞，碰后A、B球分別在記錄紙上留下各自的落點痕跡，重復(fù)10次。A、B兩球在記錄紙上留下的落點痕跡如圖乙所示，其中米尺的零點與O點對齊。

（1）碰撞后A球的水平射程應(yīng)取_____________cm。（2）本實驗巧妙地利用小球飛行的水平距離表示小球的水平速度。下面的實驗條件中，可能不能使小球飛行的水平距離表示為水平速度的是__________________。A．使A、B兩小球的質(zhì)量之比改變?yōu)?:1B．升高固定點G的位置C．使A、B兩小球的直徑之比改變?yōu)?:3D．升高桌面的高度，即升高R點距地面的高度（3）利用此次實驗中測得的數(shù)據(jù)計算碰撞前的總動量與碰撞后的總動量的比值為

。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）參考答案：答案：①14.45－14.50（4分），②C（4分），③1.01－1.02。（4分）15.在實驗室中利用下列器材測量一個層疊電池的電動勢和內(nèi)電阻。A．電壓表VB．安培表AC．滑動變阻器R（0～50Ω，4.5A）D．定值電阻R0（阻值5Ω）E．開關(guān)與導(dǎo)線若干①該同學(xué)根據(jù)現(xiàn)有的實驗器材，設(shè)計了如圖甲所示的電路，請按照電路圖在乙圖上將實物連線補充完整．

②開關(guān)閉合前，將滑動變阻器的滑片P置于右端。③下表為滑片從右端逐次向左移動到不同位置點時測得的U、I值。該同學(xué)將測得的數(shù)據(jù)在U-I坐標(biāo)中描點連線（圖丙）。請根據(jù)圖線求得該電池的電動勢E=_________V，內(nèi)電阻r=__________Ω。（保留兩位有效數(shù)字）位置點abcdefgU/V9.09.06.05.55.04.54.0I/A0.00.00.300.340.380.460.50④從表中數(shù)據(jù)可判斷在相鄰位置點_________之間電路一定存在故障，（填“ab”、“bc”、“cd”、“de”、“ef”或“fg”），并分析該處故障產(chǎn)生的原因是____________________。參考答案：①如圖（2分，量程選錯的不給分）③8.9（9.0也正確，2分）

9.8~10（2分）④bc

（2分）滑動變阻器在該處斷路（答“滑片在該處接觸不良”的也正確）（2分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示為某工廠的貸物傳送裝置，水平運輸帶與一斜面MP連接，運輸帶運行的速度為v0=5m/s。在運輸帶上的N點將一小物體輕輕的放在上面，N點距運輸帶的右端x=1.5m,.小物體的質(zhì)量為m=0.4kg，設(shè)貨物到達(dá)斜面最高點P時速度恰好為零，斜面長度L=0.6m,它與運輸帶的夾角為θ=30°，連接M是平滑的，小物體在此處無碰撞能量損失，小物體與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ1=/6。（g=10m/s2。空氣阻力不計）求：（1）小物體運動到運輸帶右端時的速度大?。唬?）小物體與運輸帶間的動摩擦因數(shù)；（3）小物體在運輸帶上運動的過程中由于摩擦而產(chǎn)生的熱量.。參考答案：應(yīng)用牛頓第二定律及其相關(guān)知識列方程解答。解：（1）對物體在斜面上受力分析，由牛頓第二定律得，mgsinθ+μ1mgcosθ=ma1，v2=2a1L，聯(lián)立解得

v=3m/s。（2）因為v<v0，所以物體在運輸帶上一直做勻加速運動。設(shè)加速度為a2，由牛頓第二定律得，μmg=ma2，v2=2a2x，聯(lián)立解得μ=0.3.。.（3）設(shè)物體在運輸帶上運動的時間為t，t=v/a，物體與運輸帶的相對運動的距離為：△x=v0t-x，產(chǎn)生的熱量為：Q=μmg△x，聯(lián)立解得：Q=4.2J點評：此題考查傳送帶、受力分析、牛頓第二定律、勻變速直線運動規(guī)律、摩擦生熱等知識點。17.如圖所示，物塊A和長木板B的質(zhì)量均為1kg，A與B之間、B與地面之間的動摩擦因數(shù)分別為0.5和0.2，開始時A靜止在B的左端，B停在水平地面上．某時刻起給A施加一大小為10N，方向與水平成θ=37°斜向上的拉力F，0.5s后撤去F，最終A恰好停在B的右端．（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2）（1）通過計算說明前0.5s內(nèi)木板B是否運動．（2）0.5s末物塊A的速度．（3）木板B的長度．參考答案：考點： 牛頓第二定律；勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系．專題： 牛頓運動定律綜合專題．分析： （1）求出摩擦力，根據(jù)摩擦力大小關(guān)系判斷B的運動狀態(tài)；（2）由速度公式求出速度；（3）由牛頓第二定律求出加速度，應(yīng)用速度公式與位移公式、兩物體間位移的幾何關(guān)系求出木板長度．解答： 解：（1）前0.5s內(nèi)，對A，由牛頓第二定律得：Fcosθ﹣