河南省焦作市溫縣第一高中分校2021年高三物理期末試卷含解析

河南省焦作市溫縣第一高中分校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．每小題只有一個選項(xiàng)符合題意1.如圖，質(zhì)量為M、長度為L的小車靜止在光滑的水平面上，質(zhì)量為m的小物塊放在小車的最左端?，F(xiàn)在一水平恒力F作用在小物塊上，使小物塊從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動，小物塊和小車之間的摩擦力為f,經(jīng)過時間t，小車運(yùn)動的位移為s，小物塊剛好滑到小車的最右端(

)A.此時物塊的動能為(F-f)(s+L)B.這一過程中，物塊對小車所做的功為f(s+L)C.這一過程中，物塊和小車增加的機(jī)械能為FsD.這一過程中，物塊和小車產(chǎn)生的內(nèi)能為fL參考答案：AD由圖可知，在拉力的作用下物體前進(jìn)的位移為L+s，故拉力的功為F（s+L），摩擦力的功為f（s+L），則由動能定理可知物體的動能為（F-f）（s+L），故A正確；小車受物塊的摩擦力作用，摩擦力作用的位移為s，故摩擦力對小車做功為fs，故物塊對小車所做的功為fs；故B錯誤；物塊和小車增加的機(jī)械能等于外力的功減去內(nèi)能的增量，內(nèi)能的增量等于fL，故機(jī)械能的增量為F（s+L）-fL，故C錯誤，D正確；故選AD．2.如圖所示，物體甲和物體乙通過不可伸長的輕繩跨過定滑輪連接，斜面體固定，甲、乙處于靜止?fàn)顟B(tài)，下列說法正確的是（）A．甲一定受到沿斜面向上的摩擦力B．甲一定受到沿斜面向下的摩擦力C．甲的質(zhì)量可能等于乙的質(zhì)量D．甲的質(zhì)量一定大于乙的質(zhì)量參考答案：C【考點(diǎn)】共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用；力的合成與分解的運(yùn)用．【分析】先對物體乙受力分析，受重力和拉力，二力平衡；再對物體甲受力分析，受重力、繩子拉力、支持力，可能有靜摩擦力，然后根據(jù)平衡條件進(jìn)行分析．【解答】解：A、乙受到重力和繩子的拉力處于平衡狀態(tài)，可知繩子的拉力等于乙的重力．甲受到重力、斜面的支持力和繩子的拉力，甲的重力沿向下向下的分力大小與繩子的拉力相等，則甲不受摩擦力；若甲的重力沿向下向下的分力大小與大于繩子的拉力，則甲受摩擦力方向向上；甲的重力沿向下向下的分力大小與小于繩子的拉力，則甲受摩擦力方向向下．故A錯誤，B錯誤；C、結(jié)合A的分析可知，摩擦力的方向未知，所以不能判斷出甲與乙的質(zhì)量之間的關(guān)系，甲的質(zhì)量可能等于乙的質(zhì)量，甲的質(zhì)量可能大于乙的質(zhì)量，甲的質(zhì)量可能小于乙的質(zhì)量．故C正確，D錯誤．故選：C3.近幾年，國內(nèi)房價(jià)飆升，在國家宏觀政策調(diào)控下，房價(jià)上漲出現(xiàn)減緩趨勢．王強(qiáng)同學(xué)將房價(jià)的“上漲”類比成運(yùn)動學(xué)中的“加速”，將房價(jià)的“下跌”類比成運(yùn)動學(xué)中的“減速”，據(jù)此，你認(rèn)為“房價(jià)上漲出現(xiàn)減緩趨勢”可以類比成運(yùn)動學(xué)中的()A．速度增加，加速度減小B．速度增加，加速度增大C．速度減小，加速度增大

D．速度減小，加速度減小參考答案：A4.如圖，豎直平面內(nèi)的軌道I和II都由兩段細(xì)直桿連接而成，兩軌道長度相等。用相同的水平恒力將穿在軌道最低點(diǎn)B的靜止小球，分別沿I和II推至最高點(diǎn)A，所需時間分別為t1、t2;動能增量分別為△Ek1、△Ek2,假定球在經(jīng)過軌道轉(zhuǎn)折點(diǎn)前后速度大小不變，且球與I.II軌道間的動摩擦因數(shù)相等，則(A)△Ek1△Ek2

t1t2

(B)△Ek1=△Ek2t1t2

(C)△Ek1△Ek2

t1t2

(D)△Ek1=△Ek2

t1t2參考答案：5.如圖是利用DIS測得的運(yùn)動小車的速度—時間圖像，由圖可知(

）A．小車做曲線運(yùn)動B．小車的最大位移是0.8mC．小車運(yùn)動的最大速度約為0.8m/sD．小車先做勻加速運(yùn)動，后做勻減速運(yùn)動參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖甲所示，足夠長的水平傳送帶以的速度勻速運(yùn)行。t=0時，在最左端輕放一個小滑塊，t=2s時，傳送帶突然制動停下。已知滑塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為u=0.2，。在圖乙中，關(guān)于滑塊相對地面運(yùn)動的v-t圖像正確的是

參考答案：D7.如圖，電路中三個電阻Rl、R2和R3的阻值分別為R、2R和4R。當(dāng)電鍵S1斷開、S2閉合時，電源輸出功率為P0；當(dāng)S1閉合、S2斷開時，電源輸出功率也為P0。則電源電動勢為＿＿＿＿；當(dāng)S1、S2都斷開時，電源的總功率為＿＿＿＿。參考答案：

0.3P0。當(dāng)電鍵S1斷開、S2閉合時，電路中電流I1=E/(R+r)，P0=I12R=E2R/(R+r)2.。當(dāng)S1閉合、S2斷開時，電路中電流I2=E/(4R+r)，P0=I224R=E24R/(4R+r)2.。聯(lián)立解得：r=R/2，E=。當(dāng)S1、S2都斷開時，電路中電流I3=E/(7R+r)=，電源的總功率為P=EI3=0.3P0。.8.如圖所示，質(zhì)量為m＝5kg的物體，置于一傾角為30°的粗糙斜面上，用一平行于斜面的大小為40N的力F拉物體，使物體沿斜面M向上做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動，加速度a＝2m/s2，斜面始終保持靜止?fàn)顟B(tài)。則水平地面對斜面的靜摩擦力大小為__________N，2s末該系統(tǒng)克服摩擦力做功的瞬時功率為__________W。參考答案：

答案：15；209.半徑為R的水平圓盤繞過圓心O的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動，A為圓盤邊緣上一點(diǎn)，在O的正上方有一個可視為質(zhì)點(diǎn)的小球以初速度v水平拋出時，半徑OA方向恰好與v的方向相同，如圖所示，若小球與圓盤只碰一次，且落在A點(diǎn)，重力加速度為g，則小球拋出時距O的高度h=，圓盤轉(zhuǎn)動的角速度大小ω=（n=1、2、3…）．參考答案：考點(diǎn)：勻速圓周運(yùn)動；平拋運(yùn)動．專題：勻速圓周運(yùn)動專題．分析：小球做平拋運(yùn)動，小球在水平方向上做勻速直線運(yùn)動，在豎直方向做自由落體運(yùn)動，根據(jù)水平位移求出運(yùn)動的時間，根據(jù)豎直方向求出高度．圓盤轉(zhuǎn)動的時間和小球平拋運(yùn)動的時間相等，在這段時間內(nèi)，圓盤轉(zhuǎn)動n圈．解答：解：小球做平拋運(yùn)動，小球在水平方向上做勻速直線運(yùn)動，則運(yùn)動的時間t=，豎直方向做自由落體運(yùn)動，則h=根據(jù)ωt=2nπ得：（n=1、2、3…）故答案為：；（n=1、2、3…）．點(diǎn)評：解決本題的關(guān)鍵知道平拋運(yùn)動在水平方向上做勻速直線運(yùn)動，在豎直方向上做自由落體運(yùn)動，以及知道圓盤轉(zhuǎn)動的周期性．10.登山運(yùn)動員在登雪山時要注意防止紫外線的過度照射，尤其是眼睛更不能長時間被紫外線照射，否則將會嚴(yán)重地?fù)p壞視力。有人想利用薄膜干涉的原理設(shè)計(jì)一種能大大減小紫外線對眼睛的傷害的眼鏡。他選用的薄膜材料的折射率為n=1.6，所要消除的紫外線的頻率為7.5Hz。則該紫外線在薄膜材料中的波長為

m；要減少紫外線進(jìn)入人眼，該種眼鏡上的鍍膜的最少厚度為

m.參考答案：

為了減少進(jìn)入眼睛的紫外線，應(yīng)該使入射光分別從該膜的前后兩表面的反射光的疊加后加強(qiáng)以加強(qiáng)光的反射，因此光程差應(yīng)該是光波長的整數(shù)倍，即：而由波長、頻率和波速的關(guān)系：在膜中光的波長為：；聯(lián)立得：所以當(dāng)m=1時，膜的厚度最小，即11.100年前，盧瑟福用α粒子轟擊氮核打出了質(zhì)子．后來，人們用α粒子轟擊核也打出了質(zhì)子：；該反應(yīng)中的X是______（選填“電子”“正電子”或“中子”）．此后，對原子核反應(yīng)的持續(xù)研究為核能利用提供了可能．目前人類獲得核能的主要方式是_______（選填“核衰變”“核裂變”或“核聚變”）．參考答案：

(1).中子

(2).核裂變【詳解】由質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒得：X應(yīng)為：即為中子，由于衰變是自發(fā)的，且周期與外界因素?zé)o關(guān)，核聚變目前還無法控制，所以目前獲得核能的主要方式是核裂變；12.（4分）研究物理問題時，常常需要忽略某些次要因素，建立理想化的物理模型。例如“質(zhì)點(diǎn)”模型忽略了物體的體積、形狀，只計(jì)其質(zhì)量。請?jiān)賹懗鰞蓚€你所學(xué)過的物理模型的名稱：

和

模型。參考答案：答案：點(diǎn)電荷、理想氣體等13.一個橫截面為矩形、粗細(xì)均勻的折射率為n的玻璃棒，被彎成如圖所示的半圓形狀，其內(nèi)半徑為，玻璃棒橫截面寬為。如果一束平行光垂直于玻璃棒水平端面射入，并使之全部從水平端面射出，則與的最小比值為________________。

參考答案：三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.同打點(diǎn)計(jì)時器一樣，光電計(jì)時器也是一種研究物體運(yùn)動情況的常用計(jì)時儀器，其結(jié)構(gòu)如圖甲所示。a、b分別是光電門的激光發(fā)射和接收裝置，當(dāng)有物體從a、b間通過時，光電計(jì)時器就可以顯示物體的擋光時間?，F(xiàn)利用圖乙所示裝置研究滑塊的運(yùn)動情況，圖中MN是水平桌面，Q是木板與桌面的接觸點(diǎn)，1和2是固定在木板上適當(dāng)位置的兩個光電門，與之連接的兩個光電計(jì)時器沒有畫出，讓滑塊從木板的頂端滑下，光電門1、2各自連接的計(jì)時器顯示的擋光時間分別為5.0×10－2s和2.0×10－2s。用游標(biāo)卡尺測量小滑塊的寬度d，卡尺示數(shù)如圖丙所示。（1）讀出滑塊的寬度d＝________cm。（2）滑塊通過光電門1的速度v1＝______m/s。(保留兩位有效數(shù)字)（3）若提供一把米尺，測出兩個光電門之間的距離1.00m，則滑塊運(yùn)動的加速度為_______m/s2。(保留兩位有效數(shù)字)參考答案：（1）5.015（2）1.0（3）2.615.現(xiàn)要測電阻R0阻值和干電池組的電動勢E及內(nèi)阻r。給定的器材有：兩個理想電壓表（量程均為3V），理想電流表（量程為0.6A），滑動變阻器R，待測的電阻R0，兩節(jié)串聯(lián)的電池，電鍵S及導(dǎo)線若干。某同學(xué)設(shè)計(jì)一個如圖（a）所示的電路同時測電阻R0阻值和電池組的電動勢及內(nèi)阻，調(diào)節(jié)變阻器，兩電壓表和電流表分別測得多組U1、U2、I的讀數(shù)，并作出U1—I圖（圖線2）和U2—I圖（圖線1），見圖（b）。（1）由圖可知得出電阻R0阻值為______Ω，電池組E的電動勢為______V，內(nèi)阻為_____Ω。（2）若上述電路中少了一個電壓表，仍可用一個電路同時測電阻R0阻值和干電池組的電動勢E及內(nèi)阻。請你在下面線框中畫出電路圖，并寫出簡單的實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)步驟：

參考答案：四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.一平臺的局部如圖甲所示，水平面為光滑，豎直面為粗糙，右角上固定一定滑輪，在水平面上放著一質(zhì)量mA=2.0kg，厚度可忽略不計(jì)的薄板A，薄板A長度L=1.5m，在板A上疊放著質(zhì)量mB=1.0kg，大小可忽略的物塊B，物塊B與板A之間的動摩擦因數(shù)為=O.6，一輕繩繞過定滑輪，輕繩左端系在物塊B上，右端系住物塊C，物塊C剛好可與豎直面接觸。起始時令各物體都處于靜止?fàn)顟B(tài)，繩被拉直，物塊B位于板A的左端點(diǎn)，然后放手，設(shè)板A的右端距滑輪足夠遠(yuǎn)，臺面足夠高，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，忽略滑輪質(zhì)量及其與軸之間的摩擦，g取10m／s2，求(1)若物塊C質(zhì)量mc=1.0kg，推理判斷板A和物塊B在放手后是否保持相對靜止；(2)若物塊C質(zhì)量mc′=3.0kg，從放手開始計(jì)時，經(jīng)過去t=2.Os，物塊C下降的高度；(3)若物塊C質(zhì)量mc=1.0kg，固定住物塊B，物塊C靜止，現(xiàn)剪斷輕繩，同時也對物塊C施加力F，方向水平向左，大小隨時間變化如圖乙所示，斷繩時刻開始計(jì)時，經(jīng)過t′=2.Os，物塊C恰好停止運(yùn)動，求物塊C與豎直面之間的動摩擦因數(shù)和此過程中的最大速度。參考答案：(1)保持相對靜止；(2)；(3)、（1）設(shè)ABC一起運(yùn)動，A與B保持相對靜止，以ABC為系統(tǒng)，根據(jù)牛頓第二定律：解得：對A，根據(jù)牛頓第二定律：AB間最大靜摩擦力為：由于，假設(shè)成立，A與B相對靜止（2）設(shè)ABC一起運(yùn)動，以ABC為系統(tǒng)，根據(jù)牛頓第二定律：解得：對A，根據(jù)牛頓第二定律：由于，假設(shè)不成立，A與B相對滑動對A，根據(jù)牛頓第二定律：，解得：對BC系統(tǒng)，根據(jù)牛頓第二定律：解得：設(shè)經(jīng)時間B運(yùn)動到A的右端，則有：解得：B第一段的位移：經(jīng)時間B運(yùn)動的速度：B在光滑平面上滑動，對BC系統(tǒng)，根據(jù)牛頓第二定律：解得：B第二段的位移：物塊C下降的高度：（3）設(shè)C與豎直面的動摩擦因數(shù)為令根據(jù)圖乙可得：對C水平方向：C受摩擦力：以C為研究對象：聯(lián)立以上各式，解得：可知物體先做初速度為0，加速度隨時間均勻減少的加速運(yùn)動，時，速度最大，接著做加速度隨時間均勻增加的減速運(yùn)動，根據(jù)對稱性，當(dāng)時，速度恰為0，加速時間與減速時間相等，則加速時間為：代入上式，可得：由得如右圖像，由圖可知時速度最大，最大速度時圖線與二坐標(biāo)軸包圍的面積即：答：(1)板A和物塊B在放手后保持相對靜止；(2)若物塊C下降的高度為；(3)物塊C與豎直面之間的動摩擦因數(shù)為，此過程中的最大速度為。￥17.（18分）平面直角坐標(biāo)系xOy中，第Ⅰ象限存在垂直于平面向里的勻強(qiáng)磁場，第Ⅲ現(xiàn)象存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場，如圖所示。一帶負(fù)電的粒子從電場中的Q點(diǎn)以速度v0沿x軸正方向開始運(yùn)動，Q點(diǎn)到y(tǒng)軸的距離為到x軸距離的2倍。粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)O離開電場進(jìn)入電場，最終從x軸上的P點(diǎn)射出磁場，P點(diǎn)到y(tǒng)軸距離與Q點(diǎn)到y(tǒng)軸距離相等。不計(jì)粒子重力，為：（1）粒子到達(dá)O點(diǎn)時速度的大小和方向；（2）電場強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小之比。參考答案：（1），方向與x軸方向的夾角為45°角斜向上；（2）。試題分析：（1）粒子在電場中又Q到O做類平拋運(yùn)動，設(shè)Q點(diǎn)速度v與+x方向夾角為α，Q點(diǎn)到x軸的距離為L，到y(tǒng)軸的距離為2L，粒子的加速度為a，運(yùn)動時間為t，根據(jù)類平拋運(yùn)動的規(guī)律，有：x方向：y方向：粒子到達(dá)O點(diǎn)時沿y軸方向的分速度為：又：解得：，即，粒子到達(dá)O