山西省临汾市马头中学2021年高三物理期末试卷含解析

1、山西省临汾市马头中学2021年高三物理期末试卷含解析一、 选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分每小题只有一个选项符合题意1. （多选）正确的是_a原子的核式结构模型是汤姆逊最早提出的b铀核（）衰变为铅核（）的过程中，要经过8次衰变和6次衰变c一个氢原子从量子数n=3的激发态跃迁到基态时最多可辐射2种不同频率的光子d一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，可能因为这束光的强度太小e考古专家发现某一骸骨中c的含量为活着的生物体中c的1/4，已知c的半衰期为5730年,则确定该生物死亡时距今约11460年参考答案：bce2. （多选）一辆汽车在水平路面上以速度匀速行驶时，发动机的功率为p，牵

2、引力为,从时刻起汽车开上一个倾角为的坡路，若汽车功率保持不变，水平路面与坡路路况相同，汽车经过一段时间的变速运动后又进入匀速运动状态，则下面关于汽车速度v，牵引力f与时间t的关系图象正确的是参考答案：ac3. 一个质点做方向不变的直线运动，加速度的方向始终与速度方向相同，但加速度大小逐渐减小直至为零.在此过程中  ()a.速度逐渐减小，当加速度减小到零时，速度达到最小值b.速度逐渐增大，当加速度减小到零时，速度达到最大值c.位移逐渐增大，当加速度减小到零时，位移将不再增大d.位移逐渐减小，当加速度减小到零时，位移达到最小值参考答案：cd4. 一个物体做匀加速直线运动，在t秒内经过的位

3、移是s，它的初速度为v0，t秒末的速度为vt，则物体在这段时间内的平均速度为a、s/t               b、(v0+vt)/ t   c、(vt-vo)/ t         d、(v0+vt)/2参考答案：ad5. 如图所示，不计电表内阻的影响，改变滑线变阻器的滑片的位置，测得电压表vl和v2随电流表a的示数变化的两条实验图象如图，关于这两条图

4、象，有a. 图线b的延长线不一定过坐标原点o    b图线a的延长线与纵轴交点的坐标值等于电源电动势c图线a、b的交点的横坐标和纵坐标值乘积等于电源的瞬时输出功率    d图线a、b的交点的横坐标和纵坐标值乘积等于电阻r0的瞬时消耗功率参考答案：bcd二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. （5分）如图所示，在天花板的正下方有两点，已知，在天花板上寻找一点，在点与、之间各连接光滑细线，让两个小球分别穿在细线上，让小球同时从点下滑，两球同时滑到、点，则      

5、;   ，所用的时间为          。    参考答案： 解析：(等时园法)作、的中垂线，在中垂线上找一点为圆心，作一个圆，该圆与天花板切于点并过、两点，如图所示，则,，时间是。7. 在下左图中，_图（填“甲”或“乙”）表示远视眼成像示意图。矫正远视眼应佩戴眼镜的镜片是_透镜（填“凸”或“凹”）。          甲   

6、;               乙 参考答案：甲   凸8. 根据玻尔原子结构理论，氦离子（）的能级图如题12c-1图所示。 电子处在n=3轨道上比处在n=5轨道上离氦核的距离_ （选填“近”或“远”）。 当大量处在n=4的激发态时，由于跃迁所发射的谱线有_条。 参考答案：近   6量子数越大，轨道越远，电子处在n=3轨道上比处在n=5轨道上离氦核的距离要近 ；处在n=4的激发态时，由于跃迁所发射的谱线有=

7、6条。9. 如图：在一均强磁场中有一梯形abcd，其中ab/cd且ab=cd, 点电势分别为a、b、d点电势分别为： 1v、2v、5v，则c点电势为_v,  如果有一电荷量为点电荷从a点经b、c移到d点，则电场力做的功为_j.参考答案：8（2分），4×108（2分）10. 小明同学在学习了圆周运动的知识后，设计了一个课题，名称为：快速测量自行车的骑行速度。他的设想是：通过计算踏脚板转动的角速度，推算自行车的骑行速度。经过骑行，他得到如下的数据：在时间t内踏脚板转动的圈数为n，那么脚踏板转动的角速度=;要推算自行车的骑行速度，还需要测量的物理量有  

8、60;                               ；自行车骑行速度的计算公式v=             。参考答案：；牙盘的齿轮数m、飞轮的齿轮数n、自行车后轮

9、的半径r(牙盘的半径r1、飞轮的半径r2、自行车后轮的半径r；解析：依据角速度的定义是；要求自行车的骑行速度，还要知道自行车后轮的半径r，牙盘的半径r1、飞轮的半径r2、自行车后轮的半径r;由，又，而，以上各式联立解得。11. 假设一列火车共有6节车厢且均停在光滑的轨道上，各车厢间有一定的间距若第一节车厢以速度向第二节车厢运动，碰后不分开，然后一起向第三节车厢运动，依次直到第6节车厢则第一节车厢与第二节车厢碰后的共同速度为_,火车最终的速度为_参考答案：         12.    

10、 （选修34模块）（5分）机械波和电磁波都能传递能量，其中电磁波的能量随波的频率的增大而      。波的传播及其速度与介质有一定的关系，在真空中，机械波是    传播的，电磁波是             传播的。（填能、不能、不确定），在从空气进入水的过程中，机械波的传播速度将        ，电磁波的传播速度将 &

11、#160;          （填增大、减小、不变）。参考答案：答案：增大  不能  能    增大  减小13. 如图所示，质量m的长木板b静止在光滑的水平地面上，在其右端放一质量m（mm）的小滑块a（可视为质点）初始时刻，a、b分别以v0向左、向右运动，最后a没有滑离b板则最后a的速度大小为，速度方向为向右参考答案：考点：动量守恒定律专题：动量定理应用专题分析：系统动量守恒，由动量守恒定律可以求出速度的大小与方向解答：解：最后a、b获得相同的

12、速度，设此速度为v，以b的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：mv0mv0=（mm）v，解得：v=，方向向右；故答案为：，向右点评：本题考查了求速度与运动时间问题，分析清楚物体的运动过程、应用动量守恒定律与动量定理即可正确解题三、 简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. （选修35）（5分）如图所示，球1和球2从光滑水平面上的a点一起向右运动，球2运动一段时间与墙壁发生了弹性碰撞，结果两球在b点发生碰撞，碰后两球都处于静止状态。b点在ao的中点。（两球都可以看作质点） 求：两球的质量关系 参考答案：解析：设两球的速度大小分别为v1，v2，则有 m1

13、v1=m2v2 v2=3v1 解得：m1=3m215. (6分)如图所示，己知平行玻璃砖的折射率，厚度为.入射光线以入射角60°射到玻璃砖的上表面，经玻璃砖折射从下表面射出，出射光线与入射光线平行，求两平行光线间距离。（结果可用根式表示）  参考答案：解析：作出光路如图     由折射定律得（2分）          所以r=30°（2分）     由图知  

14、0;  则abac=d·tan30°=d     出射光线与入射光线间的距离是d（2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16. 如图所示，装置的左边是足够长的光滑水平面，一轻质弹簧左端固定，右端连接着质量 m=2kg的小物块a。装置的中间是水平传送带，它与左右两边的台面等高，并能平滑对接。传送带始终以u=2m/s 的速率逆时针转动。装置的右边是一光滑的曲面，质量m=1kg的小物块b从其上距水平台面h=1.0m处由静止释放。已知物块b与传送带之间的摩擦因数=0.2，l=1.0m。设物块a、b中间发生的是对心弹性碰撞，第一次

15、碰撞前物块a静止且处于平衡状态。取g=10m/s2。（1）求物块b与物块a第一次碰撞前速度大小；（2）通过计算说明物块b与物块a第一次碰撞后能否运动到右边曲面上？（3）如果物块a、b每次碰撞后，物块a再回到平衡位置时都会立即被锁定，而当他们再次碰撞前锁定被解除，试求出物块b第n次碰撞后的运动速度大小。参考答案：（1）b在曲线下滑过程中，由机械能守恒有：  (1分)           若b以速度v1滑上皮带减速到u，移动的距离为s，由动能定理有：    &

16、#160;(1分)            由以上两式解得 s = 4m>l            说明b滑至皮带最左端时，速度仍大于u，设此时速度为v2， (1分)由动能定理有     (1分)解得 v24 m/s ，即b与a碰撞前的速度大小。 (1分)       （2）

17、a、b碰撞瞬间动量守恒：mv2 = mv3 + mva           (1分)                       机械能守恒： (1分)          

18、;  由以上两式解得            (1分)            b以的速度反向滑上皮带后做匀减速运动，设其减速至零通过的位移为s，由   解得    说明b与a第一次碰撞后不能回到右边曲面上 (1分)（3）b返回到皮带的左侧时速度仍为。由（2）可知与a发生弹性碰撞后，b的速度为，以此速度滑上皮带后再返回与a

19、再次碰撞.因此b第n次碰撞后的速度 vn()nv2 = 4×()n m/s （n=0,1,2.） (2分) 17. 如图所示，有一与地面平行的、沿水平方向的有界匀强磁场，磁场区域高度为h，有一宽度为 b（b<h）、电阻为r、质量为m的矩形金属线框（导线粗细均匀），紧贴磁场区域的上边界从静止起竖直下落，结果线框下边刚出磁场下边界时，线框就做匀速运动。已知线框穿出磁场过程产生的热量是穿入磁场过程产生热量的2倍。重力加速度为g，求：（1）线框匀速穿出磁场时的速度大小； （2）线框穿出磁场过程中，线框中感应电流大小；（3）线框下落速度时，线框的加速度大小；（4）换用相同材料的

20、导线较粗的线框，其它条件均不变，试描述线框穿出磁场过程的运动情况，并比较粗、细两个线框穿越整个磁场过程产生热量的大小关系。参考答案：（1）由题意，线框匀速穿出磁场区域，设穿出时产生的热量为q2，由动能定理得：        （1分）设线框穿入时产生的热量为q1，由题意有：   设线框穿出磁场时的速度大小为vm，对线框由静止到刚要离开磁场区域过程，由动能定理可得：          （2分）解得：  

21、;        （2分）（2）设磁场的磁感应强度为b，线框切割磁感线的长度为l。线框匀速穿出时，由平衡条件可得：                                  （1分）又由： &

22、#160;                     （1分）即：          将代入上式得：   （1分）代入上式得：         （2分）（3）设线框恰好完全进入磁场时的速度为v1，对线框由恰好完全进入磁场到

23、刚要穿出磁场过程研究，线框只受重力作用，由动能定理可得：可得：，说明当时，线框还未完全进入磁场。  （2分）对线框由牛顿第二定律得：     （1分）代入得：                      （2分）（4）换用相同材料的导线较粗的线框时，唯一不同的是两线框导线横截面积s的不同，若能说明线框的速度与s无关，便可知道线框的运动情况跟原来的完全

24、相同。当线框进入磁场后速度为v时，对线框研究，由牛顿第二定律得：加速度：                              （1分）设导线的电阻率为，密度为，线框总长度为l，则有：           

25、                  （1分）可见，此时加速度a与导线横截面积s无关，由此类推，便可知速度v与导线横截面积s无关。故粗线框穿出磁场过程也是匀速运动，速度大小也为。  （2分）设全过程线框产生的热量为q，取线框从静止开始到完全离开磁场过程研究，由动能定理得：可得：   （2分）由上式可得：线框穿越整个磁场过程产生的热量与导线横截面积s有关且成正比，而上式的其他物理量均与线框粗细无关，因此粗线框产

26、生的热量大于细线框产生的热量。   （1分）18. （12分）如图甲所示，一质量为m = 1kg的物块静止在粗糙水平面上的a点，从t = 0时刻开始，物体在受按如图乙所示规律变化的水平力f作用下向右运动，第3s末物块运动到b点时速度刚好为0，第5s末物块刚好回到a点，已知物块与粗糙水平间的动摩擦因数= 0.2，求：（g取10m/s2）    （1）ab间的距离；    （2）水平力f在5s时间内对物块所做功参考答案：解析：（1）在3s5s物块在水平恒力f作用下由b点匀加速直线运动到a点，设加速度为a，ab间的距离为

27、s，则                                                  &#

28、160;                                     （2分）              &

29、#160;            （1分）                                     &#

30、160;                                           （2分）     （2）设整个过程中f所做功为

31、wf，物块回到a点的速度为va，由动能定理得：