山西省朔州市懷仁縣第五中學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.如圖所示，木塊A放在B上左側(cè)，用恒力F將A拉到B的右端，第一次將B固定在地面上，拉力F做功為，生熱為；第二次讓B可以在光滑水平地面上自由滑動，則拉力F做功為，生熱為，應有：A.,

B.,C.,

D.,參考答案：A2.如圖8所示為宇宙中一個恒星系的示意圖，A為該星系的一顆行星，它繞中央恒星O運行軌道近似為圓，天文學家觀測得到A行星運動的軌道半徑為R0，周期為T0。長期觀測發(fā)現(xiàn)，A行星實際運動的軌道與圓軌道總存在一些偏離，且周期性地每隔t0時間發(fā)生一次最大的偏離。天文學家認為形成這種現(xiàn)象的原因可能是A行星外側(cè)還存在著一顆未知的行星B（假設(shè)其運行軌道與A在同一平面內(nèi)，且與A的繞行方向相同），它對A行星的萬有引力引起A軌道的偏離，根據(jù)上述現(xiàn)象及假設(shè)，下列對未知行星B的運動的有關(guān)量的預測正確的是：（

） A．TB＝

B． C． D．參考答案：AD3.（單選）在粗糙絕緣的水平面上固定一個帶電量為Q的正電荷，已知點電荷周圍電場的電勢可表示為φ=k，式中k為靜電常量，Q為場源電荷的帶電量，r為距場源電荷的距離．現(xiàn)有一質(zhì)量為m，電荷量為q帶正電荷的滑塊（可視作質(zhì)點），其與水平面的動摩擦因數(shù)為μ2，K＞μmg，則（）A．滑塊與帶電量為Q的正電荷距離為x時，滑塊電勢能為B．若將滑塊無初速地放在距離場源點電荷x1處，滑塊最后將停在距離場源點電荷處C．若將滑塊無初速地放在距離場源點電荷x1處，當滑塊運動到距離場源點電荷x3處的加速度為D．若將滑塊無初速地放在距離場源點電荷x1處，當滑塊運動到距離場源點電荷x3處的速度為V=參考答案：解：A、滑塊與帶電量為Q的正電荷距離為x時，據(jù)題知，此時滑塊所在處的電勢為φ=k，則滑塊電勢能為Ep=qφ=．故A正確．B、若將滑塊無初速地放在距離場源點電荷x1處，設(shè)滑塊最后將停在距離場源點電荷x處．根據(jù)能量守恒定律得：qk﹣qk=μmg（x﹣x1），解得x=，即滑塊最后將停在距離場源點電荷處，故B正確．C、若將滑塊無初速地放在距離場源點電荷x1處，設(shè)當滑塊運動到距離場源點電荷x3處的加速度為a，由牛頓第二定律得：

k﹣μmg=ma則得a=﹣μg，故C錯誤．D、將滑塊無初速地放在距離場源點電荷xx1處，設(shè)滑塊運動到距離場源點電荷x3處的速度為v，由動能定理得：

q（φ1﹣φ3）﹣μmg（x3﹣x1）=mv2又φ1=k，φ3=k解得v=，故D正確．故選：ABD．4.根據(jù)所學知識判斷圖中正確的是(

)參考答案：A5.(單選)設(shè)勻速行駛的汽車的發(fā)動機保持功率不變，則下列說法正確的是（

）①路面越粗糙，汽車行駛越慢

②路面越粗糙，汽車行駛越快③在同一路面，汽車不載貨比載貨時行駛得快④在同一路面，汽車不載貨比載貨時行駛得慢A.①④

B.②③

C.②④

D.①③參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.①圖示為探究牛頓第二定律的實驗裝置，該裝置由氣墊導軌、兩個光電門、滑塊和沙桶等組成。光電門可以測出滑塊分別通過兩個光電門的瞬時速度，導軌標尺可以測出兩個光電門間的距離，另用天平測出滑塊和沙桶的質(zhì)量分別為M和m.下面說法正確的是_______（選填字母代號）．A．用該裝置可以測出滑塊的加速度B．用該裝置探究牛頓第二定律時，要保證拉力近似等于沙桶的重力，因此必須滿足m<<MC．可以用該裝置驗證機械能守恒定律，但必須滿足m<<MD．可以用該裝置探究動能定理，但不必滿足m<<M②某同學采用控制變量法探究牛頓第二定律，在實驗中他將沙桶所受的重力作為滑塊受到的合外力F，通過往滑塊上放置砝碼改變滑塊的質(zhì)量M。在實驗中他測出了多組數(shù)據(jù)，并畫出了如圖所示的圖像，圖像的縱坐標為滑塊的加速度a，但圖像的橫坐標他忘記標注了，則下列說法正確的是

A．圖像的橫坐標可能是F，圖像AB段偏離直線的原因是沒有滿足m<<M

B．圖像的橫坐標可能是M，圖像AB段偏離直線的原因是沒有滿足m<<M

C．圖像的橫坐標可能是，圖像AB段偏離直線的原因是沒有滿足m<<M

D．若圖像的橫坐標是，且沒有滿足m<<M，圖像的AB部分應向虛線上方偏離參考答案：7.如圖所示，質(zhì)量為50g的小球以12m/s的水平速度拋出，恰好與傾角為37o的斜面垂直碰撞，則此過程中重力的功為

J，重力的沖量為

N·s。參考答案：

6.4

J，0.8

N·s8.在x軸上的和處各有一個做簡諧振動、頻率為的波源，兩波源在同種均勻介質(zhì)中形成兩列簡諧橫波，時刻的波形如圖所示，則兩列波的傳播速度大小為______，在時刻之后的內(nèi)處質(zhì)點的位移為______，兩列波在處疊加以后的振幅是否為零______。參考答案：

(1).

(2).5cm

(3).不為零【詳解】由圖知，兩列波的波長為，傳播速度大小均為。波的周期為。在時刻，處質(zhì)點正向上運動，在0之后的內(nèi)即內(nèi)，處質(zhì)點到達波峰，位移為5cm。在處的質(zhì)點到和的路程差為，所以處并不是振動減弱的點，其振幅不為0。9.如圖所示，直角玻璃棱鏡中∠A=70°，入射光線垂直于AB面。已知玻璃的折射率為，光在AC面上反射后經(jīng)BC面反射從AC面第一次射出，則光線在BC面_______（填“發(fā)生”或“不發(fā)生”）全反射，光線從棱鏡AC邊第一次射入空氣時的折射角為_______。參考答案：發(fā)生；45010.一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波，t＝0時刻的波形如圖中實線所示，t＝0.2s時刻的波形如圖中的虛線所示，則此列簡諧橫波的波速為

m/s.

參考答案：10(4n+1)

n=0、1、2、3…11.（5分）如圖所示，質(zhì)量為m的物體置于光滑水平面上，一根繩子跨過定滑輪一端固定在物體上，另一端在力F作用下，以恒定速率v0豎直向下運動，物體由靜止開始運動到繩與水平方向夾角=45o過程中，繩中拉力對物體做的功為

。參考答案：

答案：mv02

12.氫原子的能級圖如圖所示，一群處于n=4能級的氫原子向較低能級躍遷,能產(chǎn)生

▲

種不同頻率的光子，其中頻率最大的光子是從n=4的能級向n=

▲

的能級躍遷所產(chǎn)生的。參考答案：6113.一臺激光器發(fā)光功率為P0，發(fā)出的激光在真空中波長為，真空中的光速為，普朗克常量為，則每一個光子的能量為

；該激光器在時間內(nèi)輻射的光子數(shù)為

。參考答案：

hC/λ

；

P0tλ/hc

三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.為測量某金屬絲的電阻率，小明同學取來一段粗細均勻、長為L0的金屬絲進行實驗．（1）用蜾旋測微器測金屬絲的直徑d，讀數(shù)如圖甲所示．則d=

mm．（2）用一電阻檔有三個倍率（分別是×1、×10、×100）的多用電表粗測其電阻．選用×10檔測量某電阻時．操作步驟正確，發(fā)現(xiàn)表頭指針偏轉(zhuǎn)角度很大，為了較準確地進行測量，應換到

檔．重新正確操作后，表盤的示數(shù)如圖乙所示，其讀數(shù)為

Ω．（3）進一步準確測量金屬絲的電阻，實驗室提供的器材有：A．直流電源E（電動勢4V，內(nèi)阻不計）；B．電流表A1（量程0～0.6A，內(nèi)阻約1Ω）；C．電流表A2（量程0～150mA，內(nèi)阻約2Ω）；D．電壓表V（量程0～3V，內(nèi)阻約10kΩ）：E．滑動變阻器R1（阻值范圍0～15Ω，允許通過的最大電流2.0A）；F．滑動變阻器R2（阻值范圍0～2kΩ，允許通過的最大電流0.5A）；G．待測電阻絲Rx，開關(guān)、導線若干．①實驗中，小明設(shè)計了如圖丙所示的電路，其中電流表應選用

，滑動變阻器應選用

．實驗時，開關(guān)S2應接

（選垓“1”成“2”）．②請用筆畫線代替導線在圖丁中完成實物電路連接（部分連線已畫出）．③若實驗中測得該金屬絲的電阻為R0，則計算這種電阻絲材料電阻率的表達式為ρ=

（用題中給定的物理量符號和已知常數(shù)表示）．參考答案：解：螺旋測微器的固定刻度為0.5mm，可動刻度為18.0×0.01mm=0.180mm，所以最終讀數(shù)為0.5mm+0.180mm=0.680mm．（2）用×10檔測量某電阻時，表頭指針偏轉(zhuǎn)角度很大，說明所選擋位太大，為了較準確地進行測量，應換到×1檔．由圖示表盤可知，則該電阻的阻值是：R=22×1=22Ω；（3）①通過電阻絲的最大電流，所以電流表選擇量程150mA的電流表C；滑動變阻器應采用分壓式接法，選擇小電阻，便于調(diào)節(jié)；臨界電阻，選擇電流表外接法，所以開關(guān)應接1②實物電路如圖所示：③根據(jù)電阻定律，聯(lián)立得故答案為：（1）0.680；（2）×1，22；（3）①C，E，1；②如圖所示；③【考點】測定金屬的電阻率．【分析】（1）螺旋測微器的讀數(shù)方法是固定刻度讀數(shù)加上可動刻度讀數(shù)，在讀可動刻度讀數(shù)時需估讀．（2）用歐姆表測電阻，應選擇適當?shù)臋n位，使指針指在中央刻度線附近，歐姆表換擋后要重新進行歐姆調(diào)零；歐姆表指針示數(shù)與檔位的乘積是歐姆表示數(shù)．（3）①計算出電阻絲的最大電流，從而確定電流表量程；滑動變阻器采用分壓式接法，這樣便于調(diào)節(jié)，誤差??；滑動變阻器采用分壓式接法，伏安法測電阻用安培表外接法；②根據(jù)電路圖連接實物電路圖．③根據(jù)電阻定律求電阻率15.某同學利用如圖所示的裝置測量某一彈簧的勁度系數(shù)，該彈簧豎直懸掛起來，在自由端掛上砝碼盤。通過改變盤中砝碼的質(zhì)量，測得6組砝碼的質(zhì)量m和對應的彈簧長度l，畫出m-l圖線，對應點已在圖上標出，如圖乙所示。（重力加速度g=10m/s2）①采用恰當?shù)臄?shù)據(jù)處理，該彈簧的勁度系數(shù)為

N/m

。（保留2位有效數(shù)字）②請你判斷該同學得到的實驗結(jié)果與考慮砝碼盤的質(zhì)量相比，結(jié)果

。(填“偏大”、“偏小”或“相同”)參考答案：①3.4

(3.2-3.5都可以)

②相同

四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，在光滑水平地面上靜止放置質(zhì)量M=2kg的長木板，木板上表面與固定的豎直弧形軌道相切．圖中A點距離長木板上表面高度h=0.6m．一質(zhì)量m=1kg的小滑塊自A點沿弧面由靜止滑下，然后由弧形軌道末端滑到長木板上?；瑝K在木板上滑行t=1s后，和木板以共同速度v=1m／s勻速運動，取g=10m／s2．求：(1)滑塊與木板間的摩擦力；(2)滑塊沿弧面下滑過程中克服摩擦力做的功；(3)滑塊相對木板滑行的距離．參考答案：17.（6分）圖示是一透明的圓柱體的橫截面，其半徑R＝20cm，折射率為，AB是一條直徑，今有一束平行光沿AB方向射向圓柱體，試求：①光在圓柱體中的傳播速度；②距離直線AB多遠的入射光線，折射后恰經(jīng)過B點。參考答案：解析：①光在圓柱體中的傳播速度②設(shè)光線PC經(jīng)折射后經(jīng)過B點，光路圖如圖所示

由折射定律有：又由幾何關(guān)系有：

解得

光線PC離直線AB的距離CD=Rsinα＝10cm則距離直線AB10cm的入射光線經(jīng)折射后能到達B點。18.一列長為L的火車在平直軌道上做勻加速直線運動，加速度為a．火車先后經(jīng)過A、B兩棵樹，所用時間分別為t1和t2．求：（1）火車分別經(jīng)過A、B兩棵樹的平均速度大?。?）從火車車頭的最前端到達A到火車車尾的最末端到達B所需的時間．參考答案：考點：平均速度；勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系．專題：直線運動規(guī)律專題．分析：根據(jù)平均速度的定義式求出火車通過位置A、B的平均速度；根據(jù)某段時間內(nèi)的平均速度等