河北省石家莊市鹿泉第二中學(xué)學(xué)2021年高三物理期末試題含解析

河北省石家莊市鹿泉第二中學(xué)學(xué)2021年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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.如圖所示，實(shí)線表示勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線.一個(gè)帶正電荷的粒子以某一速度射入勻強(qiáng)電場(chǎng)，只在電場(chǎng)力作用下，運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖中的虛線所示，a、b為軌跡上的兩點(diǎn).若a點(diǎn)電勢(shì)為фa，b點(diǎn)電勢(shì)為фb，則A.場(chǎng)強(qiáng)方向一定向左，且電勢(shì)фa

>фbB.場(chǎng)強(qiáng)方向一定向左，且電勢(shì)фa

<фbC.場(chǎng)強(qiáng)方向一定向右，且電勢(shì)фa

>фbD.場(chǎng)強(qiáng)方向一定向右，且電勢(shì)фa

<фb參考答案：C2.（多選）下列說法正確的是

A．伽利略通過理想斜面實(shí)驗(yàn)，得出力不是維持物體運(yùn)動(dòng)原因的結(jié)論B．牛頓首先測(cè)出了萬(wàn)有引力常量C．法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象D．安培發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)參考答案：AC3.如圖7所示，人在船上向前行走，腳與船面間不打滑。忽略水對(duì)船的阻力，則下列四個(gè)說法中不正確的有①腳與船之間的摩擦力是靜摩擦力；②腳與船之間的摩擦力對(duì)船做負(fù)功；③腳與船之間的摩擦力對(duì)人做負(fù)功；④腳與船之間的摩擦力對(duì)人船組成的系統(tǒng)所做功的的代數(shù)和不為零。

A．①③

B．②③

C．②④

D．②③④參考答案：D人在船上向前行走，腳與船面間不打滑，說明腳與船之間的摩擦力是靜摩擦力；，取地面為參考系，船受到的摩擦力方向向后，且向后運(yùn)動(dòng)，故腳與船之間的摩擦力對(duì)船做正功；人受到的摩擦力方向向前，對(duì)地位移方向不確定，腳與船之間的摩擦力對(duì)人做功的正負(fù)不確定，所以腳與船之間的摩擦力對(duì)人船組成的系統(tǒng)所做功的的代數(shù)和有可能為零。綜上所述易知只有①正確，故選D。4.關(guān)于干涉和衍射，正確的說法是（

）A．有的波能發(fā)生干涉現(xiàn)象，有的波能發(fā)生衍射現(xiàn)象B．產(chǎn)生干涉現(xiàn)象的必要條件之一，就是兩列波的頻率相等C．波具有衍射特性的條件，是障礙物的尺寸與波長(zhǎng)比較相差不多或小得多D．在干涉圖樣中，振動(dòng)加強(qiáng)區(qū)域的質(zhì)點(diǎn)，其位移始終保持最大；振動(dòng)減弱區(qū)域的質(zhì)點(diǎn)，其位移始終保持最小參考答案：B5.有一列火車正在做勻加速直線運(yùn)動(dòng)．從某時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，第1分鐘內(nèi)，發(fā)現(xiàn)火車前進(jìn)了180m．第6分鐘內(nèi)，發(fā)現(xiàn)火車前進(jìn)了360m．則火車的加速度為()A．36m/s2

B．0.05m/s2

C．0.01m/s2

D．180m/s2參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.質(zhì)量為Ｍ的物體置于傾角為a的斜面上，靜止時(shí)摩擦力為Mgsina，滑動(dòng)時(shí)摩擦力為mMgcosa，m為物體與斜面之間的摩擦系數(shù)，則當(dāng)物體在斜面上做運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體受到的摩擦力同時(shí)滿足以上兩式，此時(shí)斜面傾角和摩擦系數(shù)之間的關(guān)系為。參考答案：

答案：勻速直線運(yùn)動(dòng)

，

tga=m7.如圖所示為皮帶轉(zhuǎn)動(dòng)裝置，右邊兩輪共軸連接，且RA=RC=2RB皮帶不打滑，則在A、B、C三輪中的周期TA：TB：TC=

，線速度vA：vB：vC=

，向心加速度aA：aB：aC=

、

參考答案：2：1：1，1：1：2，1：2：4解：由于A輪和B輪是皮帶傳動(dòng)，皮帶傳動(dòng)的特點(diǎn)是兩輪與皮帶接觸點(diǎn)的線速度的大小與皮帶的線速度大小相同，故，所以，

由角速度和線速度的關(guān)系式可得，由于B輪和C輪共軸，故兩輪角速度相同，即，故

，所以周期之比為

由角速度和線速度的關(guān)系式可得。8.在用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)時(shí)，激光投射到兩條相距為d的狹縫上，雙縫到屏的距離為l．屏上P點(diǎn)到兩狹縫距離相等，該點(diǎn)出現(xiàn)

（選填“亮”或“暗”）條紋．A、B兩點(diǎn)分別為第5條和第10條亮紋的中心位置，它們間的距離為x，則激光的波長(zhǎng)為

．參考答案：亮；．【考點(diǎn)】光的干涉．【分析】當(dāng)光屏上的點(diǎn)到雙縫的路程差是半波長(zhǎng)的偶數(shù)倍，出現(xiàn)明條紋；路程差是半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍，出現(xiàn)暗條紋．根據(jù)△x=λ判斷條紋間距的變化．【解答】解：兩狹縫到屏上距離相等的點(diǎn)將出現(xiàn)亮紋；A、B兩點(diǎn)分別為第5條和第10條亮紋的中心位置，它們間的距離為x，則相鄰條紋間距為△x==；根據(jù)△x=λ知，激光的波長(zhǎng)為λ=；故答案為：亮；．9.馬拉著質(zhì)量為60kg的雪橇，從靜止開始用80s的時(shí)間沿平直冰面跑完1000m。設(shè)雪橇在運(yùn)動(dòng)過程中受到的阻力不變，并且它在開始運(yùn)動(dòng)的8s時(shí)間內(nèi)作勻加速直線運(yùn)動(dòng)，從第8s末開始，馬拉雪橇做功的功率保持不變，繼續(xù)做直線運(yùn)動(dòng)，最后一段時(shí)間雪橇做的是勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度大小為15m/s，已知開始運(yùn)動(dòng)的8s內(nèi)馬拉雪橇的平均功率是8s后功率的一半。則在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中馬拉雪橇做功的平均功率是

w；雪橇在運(yùn)動(dòng)過程中所受的阻力大小是

N。參考答案：687，48.210.伽利略通過研究自由落體和物塊沿光滑斜面的運(yùn)動(dòng)，首次發(fā)現(xiàn)了勻加速運(yùn)動(dòng)規(guī)律。伽利略假設(shè)物塊沿斜面運(yùn)動(dòng)與物塊自由下落遵從同樣的法則，他在斜面上用刻度表示物塊滑下的路程，并測(cè)出物塊通過相應(yīng)路程的時(shí)間，然后用圖線表示整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程，如圖所示。圖中OA表示測(cè)得的時(shí)間，矩形OAED的面積表示該時(shí)間內(nèi)物塊經(jīng)過的路程，則圖中OD的長(zhǎng)度表示

。P為DE的中點(diǎn)，連接OP且延長(zhǎng)交AE的延長(zhǎng)線于B，則AB的長(zhǎng)度表示

。參考答案：答案：平均速度

物塊的末速度解析：勻變速直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖像所圍面積表示位移，中位線表示平均速度。最高點(diǎn)的縱坐標(biāo)表示末速度。11.在做研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)時(shí)，某同學(xué)得到一條紙帶，如圖所示，并且每5個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，已知每?jī)蓚€(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)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(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源頻率為50Hz．此紙帶的加速度大小a=

m/s2，打第4個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)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(diǎn)】探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律．【分析】在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中，時(shí)間中點(diǎn)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(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，所以相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為0.1s用逐差法來計(jì)算加速度a=═1.92m/s2．某時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于一段時(shí)間內(nèi)的平均速度v4==0.768m/s故答案為：1.92，0.768．12.直角玻璃三棱鏡的截面如圖所示，一條光線從AB面入射，ab為其折射光線，ab與AB面的夾角=60°．已知這種玻璃的折射率n=，則：①這條光線在AB面上的的入射角為

；②圖中光線ab

（填“能”或“不能”）從AC面折射出去．參考答案：①45°(2分)

②不能13.已知地球和月球的質(zhì)量分別為M和m，半徑分別為R和r。在地球上和月球上周期相等的單擺擺長(zhǎng)之比為________，擺長(zhǎng)相等的單擺在地球上和月球上周期之比為________。參考答案：根據(jù)可知，所以;根據(jù)，解得,所以；。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.如圖所示，在滑雪運(yùn)動(dòng)中一滑雪運(yùn)動(dòng)員，從傾角θ為37°的斜坡頂端平臺(tái)上以某一水平初速度垂直于平臺(tái)邊飛出平臺(tái)，從飛出到落至斜坡上的時(shí)間為1.5s，斜坡足夠長(zhǎng)，不計(jì)空氣阻力，若g取10m/s2，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：(1)運(yùn)動(dòng)員在斜坡上的落點(diǎn)到斜坡頂點(diǎn)(即飛出點(diǎn))間的距離；(2)運(yùn)動(dòng)員從斜坡頂端水平飛出時(shí)的初速度v0大小.參考答案：18.75m

試題分析：（1）根據(jù)位移時(shí)間公式求出下落的高度，結(jié)合平行四邊形定則求出落點(diǎn)和斜坡頂點(diǎn)間的距離。（2）根據(jù)水平位移和時(shí)間求出初速度的大小。（1）平拋運(yùn)動(dòng)下落的高度為：則落點(diǎn)與斜坡頂點(diǎn)間的距離為：（2）平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為：【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向和豎直方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式和數(shù)學(xué)公式進(jìn)行求解，并且要知道斜面的傾角是與位移有關(guān)，還是與速度有關(guān)。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.一輕質(zhì)細(xì)繩一端系一質(zhì)量為的小球A，另一端掛在光滑水平軸O上，O到小球的距離為L(zhǎng)=0.1m，小球跟水平面接觸，但無(wú)相互作用，在球的兩側(cè)等距離處分別固定一個(gè)光滑的斜面和一個(gè)擋板，如圖所示，水平距離s為2m，動(dòng)摩擦因數(shù)為0.25．現(xiàn)有一小滑塊B，質(zhì)量也為m，從斜面上滑下，與小球碰撞時(shí)交換速度，與擋板碰撞不損失機(jī)械能．若不計(jì)空氣阻力，并將滑塊和小球都視為質(zhì)點(diǎn)，g取10m/s2，試問：（1）若滑塊B從斜面某一高度h處滑下與小球第一次碰撞后，使小球恰好在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，求此高度h.（2）若滑塊B從h=5m處滑下，求滑塊B與小球第一次碰后瞬間繩子對(duì)小球的拉力．（3）若滑塊B從h=5m處下滑與小球碰撞后，小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，求小球做完整圓周運(yùn)動(dòng)的次數(shù)n．參考答案：（1）小球剛能完成一次完整的圓周運(yùn)動(dòng)，它到最高點(diǎn)的速度為v0，在最高點(diǎn)，僅有重力充當(dāng)向心力，則有

（2分）

①

在小球從h處運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)的過程中，機(jī)械能守恒，則有

（3分）

②

解上式有h=0．5m

（2分）（2）若滑塊從=5m處下滑到將要與小球碰撞時(shí)速度為，則有

③

（3分）

滑塊與小球碰后的瞬間，同理滑塊靜止，小球以的速度開始作圓周運(yùn)動(dòng)，繩的拉力T和重力的合力充當(dāng)向心力，則有

（2分）

④

解④式得T=48N

（2分）（3）滑塊和小球第一次碰撞后，每在平面上經(jīng)s路程后再次碰撞，則

（4分）

解得，n=10次

（17.一質(zhì)量m=0.5kg的滑塊以一定的初速度沖上一傾角為30°足夠長(zhǎng)的斜面，某同學(xué)利用DIS實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)測(cè)出了滑塊沖上斜面過程中多個(gè)時(shí)刻的瞬時(shí)速度，如圖所示為通過計(jì)算機(jī)繪制出的滑塊上滑過程的v﹣t圖．求：（g取10m/s2）（1）滑塊沖上斜面過程中加速度大?。唬?）滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)．參考答案：解：（1）滑塊的加速度a===﹣12m/s2；故加速度大小為12m/s2；（2）物體在沖上斜面過程中mgsinθ+μmgcosθ=ma解得：μ====0.81滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.81．【考點(diǎn)】牛頓第二定律；勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系．【分析】（1）由圖象根據(jù)加速度的定義可求得加速度的大??；（2）由牛頓第二定律可列出關(guān)于動(dòng)摩擦因數(shù)的表達(dá)式，變形可得出動(dòng)摩擦因數(shù)．18.在某地煤礦坑道搶險(xiǎn)中，急需將某氧氣瓶中的氧氣分裝到每個(gè)小氧氣袋中，已知該氧氣瓶容積為25升，內(nèi)部壓強(qiáng)為4.0×l05Pa，分裝好的氧氣袋中壓強(qiáng)為1.0×l05Pa。分裝過程中氣體溫度保持不變，氧氣可視為理想氣體，假設(shè)能將瓶中氧氣全部分裝到各氧氣袋中而不剩余，并且各氧氣袋的壓強(qiáng)剛好達(dá)到要求．（1）若分裝