山东省滨州市临池镇中学2021年高三物理下学期期末试题含解析

山东省滨州市临池镇中学2021年高三物理下学期期末试题含解析一、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.(双项选择题)用细线悬挂一个金属铜环，过圆环的圆心且与环面垂直的直线上有一条形磁铁如图，当磁铁远离圆环平移时，下列说法中正确的是A．圆环将向左运动B．圆环将向右运动C．圆环中的感应电流方向沿顺时针方向（从左向右看）D．圆环中的感应电流方向沿逆时针方向（从左向右看）参考答案：AC2.（单选）如图10所示，轻杆一端固定在O点，另一端固定一小球，现让小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动。小球运动到最高点时，杆与小球间弹力大小为F，小球在最高点的速度大小为v，其F一v2图象如图11所示。则（

）

A．小球的质量为 B．当地的重力加速度大小为 C．v2=c时，小球对杆的弹力方向向下 D．v2=2b时，小球受到的弹力与重力大小相等参考答案：【知识点】向心力；牛顿第二定律．C2D4【答案解析】D解析：A、B、由图乙看出：在最高点，若v=0，则F=mg=a；若F=0，则mg=m，解得：g=，m=R，故A、B错误；C、由图可知：v2=b时F=0，向心力Fn=mg，根据向心力公式Fn=m，可知：当v2＞b时，杆对小球弹力方向向下，所以当v2=c时，杆对小球弹力方向向下，则小球对杆的弹力方向向上，故C错误；D、若c=2b．则F+mg=m，解得：F=a，而a=mg，则得：F=mg，故D正确．故选D【思路点拨】在最高点，若v=0，则F=mg=a；若F=0，则mg=m，联立即可求得当地的重力加速度大小和小球质量；由图可知：当v2＜b时，杆对小球弹力方向向上，当v2＞b时，杆对小球弹力方向向下；若c=2b．根据向心力公式即可求解．本题主要考查了圆周运动向心力公式的直接应用，要求同学们能根据图象获取有效信息，关键是读图时要抓住斜率、截距等数学知识分析图象的意义．3.如图所示，在直角框架MQN上，用轻绳OM、ON共同悬挂一个物体。物体的质量为m，ON呈水平状态。现让框架沿逆时针方向缓慢旋转90°，在旋转过程中，保持结点O位置不变。则下列说法正确的是（）A.绳OM上的力一直在减小B.绳ON上的力一直在增大C.绳ON上的力先增大再减小D.绳OM上的力先减小再增大参考答案：AC【详解】现让框架沿逆时针方向缓慢旋转90°，保持结点O位置不变，可以认为保持框架不动，让悬挂物体的细线拉力不变，以O点顺时针转过90°，根据矢量三角形法则可得ON和OM的拉力变化如图所示：根据图中的线段长短的变化情况可知，FN先增大后减小、FM逐渐减小，故AC正确、BD错误。4.a、b两种色光以相同的入射角从某种介质射向真空，光路如图所示，则以下描述错误的是（）．A．a光的频率大于b光的频率B．a光在真空中的波长大于b光在真空中的波长C．a光在介质中的传播速度大于b光在介质中的传播速度D．如果a光能使某种金属发生光电效应，b光也一定能使该金属发生光电效应参考答案：答案：A5.如图所示，甲、乙两车用轻弹簧相连静止在光滑的水平面上，现在同时对甲、乙两车施加等大反向的水平恒力F1、F2，使甲、乙同时由静止开始运动，在整个过程中，对甲、乙两车及弹簧组成的系统（假定整个过程中弹簧均在弹性即度内），正确的说法是（）

A．系统受到外力作用，动量不断增大

B．弹簧伸长到最长时，系统的机械能最大

C．恒力对系统一直做正功，系统的机械能不断增大

D．两物体的速度减少为零时，弹簧的弹力大小大于外力F1、F2的大小参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.两列简谐横波a、b在同一种均匀介质中沿x轴传播，a波周期为0.5s。某时刻，两列波的波峰正好在=3.0m处的JP点重合，如图所示，则b波的周期为=____s，该时刻，离点最近的波峰重叠点的平衡位置坐标是x=____

m。参考答案：0.8

27.0或-21.07.图12（a）是“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置示意图。重力加速度取g。

（1）为了平衡小车受到的阻力，应适当抬高木板的

端（填“左”或“右”）。

（2）细砂和小桶的总质量为m，小车的质量为M，实验要求m

M（填“远大于”或“远于”）。该实验的原理是，在平衡小车受到的阻力后，认为小车受到的合外力是

，其值与真实值相比

（填“偏大”或“偏小”），小车受到合外力的真实值为

。

（3）已知打点计时器的打点周期为0．02s，一位同学按要求打出一条纸带如图12（b）所示，在纸带上每5个点取一个计数点，则计数点l、2间的距离S12=____cm，计数点4的速度v4=

m/s，小车的加速度a=

m/s2。

（4）保持细砂和砂桶的质量不变，改变小车的质量M，分别得到小车的加速度a与其对应的质量M，处理数据的恰当方法是作

（填“a-M”或“a-”）图象。

（5）保持小车的质量不变，改变细砂的质量，甲、乙、丙三位同学根据实验数据分别作出了小车的加速度a随合外力F变化的图线如图12（c）、（d），（e）所示。

图（c）中的图线上部出现了弯曲，偏离了原来的直线，其主要原因是

。图（d）中的图线不通过原点，其主要原因是

。图（e）中的图线不通过原点，其主要原因是

。参考答案：8.（1）如图所示是电磁流量计的示意图，圆管由非磁性材料制成，空间有匀强磁场，当管中的导电液体流过磁场区域时，测出管壁上MN两点的电势差大小U，就可以知道管中的液体流量Q单位时间内流过管道横截面的液体体积，已知管的直径为d，磁感应强度为B，则关于Q的表达式正确的是_________．（2）已知普朗克常数为h、动能Ek、质量为m的电子其相应的德布罗意波长为_________．（3）读出如图游标卡尺测量的读数_________cm．参考答案：(1)

(2)

(3)

4.1209.某兴趣小组为了测一遥控电动小车的额定功率，进行了如下实验：①用

测出电动小车的质量为0.4kg；②将电动小车、纸带和打点计时器正确安装；③先接通

，再接通

（填“打点计时器”或“电动小车”）；④达到最大速度一段时间后关闭小车电源，待小车静止时再关闭打点计时器（设小车在整个过程中所受阻力恒定）．在上述过程中，打点计时器在纸带上所打的部分点迹如图所示．请你分析纸带数据，回答下列问题：①该电动小车运动的最大速度为

m/s；（保留两位有效数字）

②该电动小车的额定功率为

W．（保留两位有效数字）参考答案：①天平

③打点计时器

电动小车①该电动小车运动的最大速度为

1.5

m/s；②该电动小车的额定功率为

1.2

W．10.在用DIS研究小车加速度与外力的关系时，某实验小组先用如图（a）所示的实验装置，重物通过滑轮用细线拉小车，位移传感器（发射器）随小车一起沿倾斜轨道运动，位移传感器（接收器）固定在轨道一端．实验中把重物的重力作为拉力F，改变重物重力重复实验四次，列表记录四组数据：a/ms-22.012.984.026.00F/N1.002.003.005.00

（1）在坐标纸上作出小车加速度a和拉力F的关系图线；（2）从所得图线分析该实验小组在操作过程中的不当之处是：______________________；（3）如果实验时，在小车和重物之间接一个不计质量的微型力传感器用来测量拉力F，如图(b)所示．从理论上分析，该实验图线的斜率将______________。（填“变大”，“变小”，“不变”）参考答案：（1）图略（4分）（2）倾角过大（3分）

（3）变大11.由于水的表面张力，荷叶上的小水滴总是球形的．在小水滴表面层中，水分子之间的相互作用总体上表现为_____（选填“引力”或“斥力”）．分子势能Ep和分子间距离r的关系图象如图所示，能总体上反映小水滴表面层中水分子Ep的是图中______（选填“A”“B”或“C”）的位置．参考答案：

(1).引力

(2).C【详解】由于在小水滴表面层中，水分子间的距离大于，所以水分子之间的相互作用总体上表现为引力，由于当分子间距离为时，分子间作用力为0，分子势能最小即图中的B点，由于表面层中分子间距大于，所以能总体反映小水滴表面层中水分子势能的是C位置。12.（2）某同学利用打点计时器探究小车速度随时间变化的关系，所用交流电的频率为50Hz，下图为某次实验中得到的一条纸带的一部分，0、1、2、3、4、5、6、7为计数点，相邻两计数点间还有3个打点未画出.从纸带上测出，，，，，，。（a）请通过计算，在下表空格内填入合适的数据（计算结果保留三位有效数字）：（2分）计数点123456各计数点的速度0.500.700.901.10

1.51（b）根据表中数据，在所给的坐标系中作出图象（以0计数点作为计时起点）；由图象可得，小车运动的加速度大小为_______（2分+2分）参考答案：13.如图，质量为kg的木板放在光滑水平面上，一质量为kg的物块放在木板上，它们之间有摩擦，木板足够长．开始时两者都以m/s的初速度向相反方向运动，当木板的速度为m/s时，物块的速度大小为

m/s，木板和物块最终的共同速度大小为

m/s．参考答案：0.8；2

三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（选修3-4）（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：∵n=

∴r=300

（2分）

光路图如图所示

∴L1=d/cosr=

（2分）

∴L2=L1sin300=

（2分）15.（选修3-4模块）(6分)如图所示，红光和紫光分别从介质1和介质2中以相同的入射角射到介质和真空的界面，发生折射时的折射角也相同。请你根据红光在介质1与紫光在介质2的传播过程中的情况，提出三个不同的光学物理量，并比较每个光学物理量的大小。参考答案：答案：①介质１对红光的折射率等于介质２对紫光的折射率；②红光在介质１中的传播速度和紫光在介质２中的传播速度相等；③红光在介质１中发生全反射的临界角与紫光在介质２中发生全反射的临界角相等。（其它答法正确也可；答对每１条得２分，共6分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（9分）如图所示，一质量为M的平板车B放在光滑水平面上，在其右端放一质量为m的小木块A，m＜M，A、B间动摩擦因数为μ，现给A和B以大小相等、方向相反的初速度v0，使A开始向左运动，B开始向右运动，最后A不会滑离B，求：（1）A、B最后的速度大小和方向.（2）从地面上看，小木块向左运动到离出发点最远处时，平板车向右运动的位移大小.

参考答案：A刚好没有滑离B板，表示当A滑到B板的最左端时，A、B具有相同的速度，设此速度为v，A和B的初速度的大小为v0，则据动量守恒定律可得：Mv0－mv0=（M+m）v……2分

解得：v＝v0，方向向右……………ks5u……1分（2）从地面上看，小木块向左运动到离出发点最远处时，木块速度为零，平板车速度为，由动量守恒定律得

…2分…这一过程平板向右运动S，…2分……解得s=…2分17.(12分)如图所示，AB为一水平放置的绝缘平板，虚线L右边存在着垂直纸面向里的匀强磁场B。从t=0时刻起再在虚线Ｌ右边加一水平向左的电场，电场强度E随时间t的变化规律是E=Kt。平板上有一质量为m、带电量为q的物体。物体与平板的动摩擦因素为μ。某时刻以速度从虚线左边进入磁场，进入磁场后正好作匀加速运动。（不考虑电场变化对磁场的影响）（1）物体带何种电荷？（2）物体运动的加速度a是多大？（3）物体刚进入磁场时电场强度是多大？参考答案：解析：⑴负电荷

（3分）

⑵刚进入磁场瞬间，由牛顿第二定律得：

F合=qkt－μ(mg+Bqv)=ma

①

（2分）

进入磁场△t瞬间，由牛顿第二定律得：

F′合=qk(t+△t)－μmg－μBq(+a△t)=ma

②

（2分）

解①②得：a=

③

（2分）

⑶③式代入①式得：t=++

④

（2分）

E=kt=

⑤

（1分）18.如