山西省阳泉市新村中学2021年高三物理期末试卷含解析

山西省阳泉市新村中学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.如图所示，t＝0时，质量为0.5kg的物体从光滑斜面上的A点由静止开始下滑，经过B点后进入水平面(设经过B点前后速度大小不变)，最后停在C点．每隔2s物体的瞬时速度记录在下表中，重力加速度g＝10m/s2，则下列说法中正确的是()t/s0246v/(m·s－1)08128

A．t＝3s的时刻物体恰好经过B点B．t＝10s的时刻物体恰好停在C点C．物体运动过程中的最大速度为12m/sD．A、B间的距离大于B、C间的距离参考答案：B根据图表中的数据，可以求出下滑的加速度a1=4m/s2和在水平面上的加速度a2=-2m/s2．如果第4s还在斜面上的话，速度应为16m/s，从而判断出第4s已过B点．是在2s到4s之间经过B点．所以最大速度不是12m/s．根据运动学公式：8+a1t1-a2t2=12

t1+t2=2，解出t1=s，知经过s到达B点，到达B点时的速度v=a1t=,第6s末的速度是8m/s，到停下来还需的时间t′=4s，所以到C点的时间为10s．根据v2-v02=2ax，求出AB段的长度为,BC段长度为。只有选项B正确。2.如图，在匀强电场中有一个△ABC，该三角形平面与电场线平行，O为三条中线AE、BF、CD的交点。将一电荷量为1.0×10-8C的正点电荷从A点移动到C点，电场力做的功为3.0×10-7J；将该点电荷从C点移动到B点，克服电场力做的功为2.0×10-7J，设C点电势为零。由上述信息通过计算或作图不能确定的是A．匀强电场的方向B．过A点的等势线C．O点的电势D．将该点电荷沿直线AO由A点移到O点动能的变化量参考答案：D3.下列说法正确的是

（）

A．用打气筒的活塞压缩气体很费力，说明分子间有斥力B．在阳光照射下，可观察到教室空气中飞舞的尘埃做无规则运动，这种运动属于布朗运动

C．用油膜法测出的油分子直径计算阿伏加德罗常数时，还需知道油滴的体积和密度

D．用油膜法测出的油分子直径计算阿伏加德罗常数时，还需知道油滴的摩尔质量和密度参考答案：D4.如图所示，质量为m的小球用细线拴住放在光滑斜面上，斜面足够长，倾角为的斜面体置于光滑水平面上，用水平力F推斜面体使斜面体缓慢地向左移动，小球沿斜面缓慢升高。当线拉力最小时，推力F等于（

） A．

B． C．

D．参考答案：B5.如图所示，将小球从地面以初速度0竖直上抛的同时，将另一相同质量的小球从距地面处以初速度0水平抛出，当小球到最高点时小球恰好落地（不计空气阻力）。下列说法中正确的是（

）到达同一水平高度前的任意时刻，小球a的速度大于小球b的速度从开始运动到两球到达同一水平高度，球a动能的减少量等于球b动能的增加量两小球落地时，重力的瞬时功率相同两小球落地时的动能相同参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.(6分)A、B两小球同时从距地面高为h=15m处的同一点抛出，初速度大小均为v0=10m/s，A球竖直向下抛出，B球水平抛出，空气阻力不计(g=10m/s2)，则A球经

s落地，A球落地时AB相距

m。参考答案：

1

7.在“用DIS研究小车加速度与所受合外力的关系”实验中时，甲、乙两组分别用如图（a）、（b）所示的实验装置实验，重物通过细线跨过滑轮拉相同质量小车，位移传感器（B）随小车一起沿水平轨道运动，位移传感器（A）固定在轨道一端．甲组实验中把重物的重力作为拉力F，乙组直接用力传感器测得拉力F，改变重物的重力重复实验多次，记录多组数据，并画出a-F图像。（1）位移传感器（B）属于

。（填“发射器”或“接收器”）（2）甲组实验把重物的重力作为拉力F的条件是

。（3）图（c）中符合甲组同学做出的实验图像的是

；符合乙组同学做出的实验图像的是

。参考答案：（1）发射器（2分）（2）小车的质量远大于重物的质量（2分）（3）②（1分）；①（1分）8.（3分）一单色光在某种液体中传播速度是2.0×108m/s，波长为3×10-7m，这种光子的频率是___________，已知锌的逸出功是5.35×10-19焦，用这种单色光照射锌时__________（填“能”或“不能”）发生光电效应。参考答案：6.67×1014Hz，不能9.如图甲所示，在气垫导轨的左端固定一轻质弹簧，轨道上有一滑块A紧靠弹簧但不连接，已知滑块的质量为m（1）用游标卡尺测出滑块A上的挡光片的宽度，读数如图乙所示，则宽度d=

▲

mm；（2）为探究弹簧的弹性势能，某同学打开气源，用力将滑块A压紧到P点，然后释放，滑块A上的挡光片通过光电门的时间为，则弹簧的弹性势能的表达式为----

▲

(用题中所给字母表示)；（3）若关闭气源，仍将滑块A由P点释放，当光电门到P点的距离为x时，测出滑块A上的挡光片通过光电门的时间为t，移动光电门，测出多组数据（滑块都能通过光电门），并绘出图像，如图丙所示，已知该图线的斜率的绝对值为k，则可算出滑块与导轨间的动摩擦因数为

▲

．参考答案：（1）5.10

（3分）（2）

（3分）（3）

10.某种物质分子间作用力表达式，则该物质固体分子间的平均距离大约为

▲

；液体表面层的分子间的距离比

▲

（填“大”或“小“）。参考答案：（2分）

大11.某实验小组设计了“探究加速度与合外力关系”的实验，实验装置如图所示。已知小车的质量为500克，g取10m/s2，不计绳与滑轮间的摩擦。实验步骤如下：（1）细绳一端系在小车上，另一端绕过定滑轮后挂一个小砝码盘。（2）在盘中放入质量为m的砝码，用活动支柱将木板固定有定滑轮的一端垫高，调整木板倾角，恰好使小车沿木板匀速下滑。（3）保持木板倾角不变，取下砝码盘，将纸带与小车相连，并穿过打点计时器的限位孔，接通打点计时器电源后，释放小车。（4）取下纸带后，在下表中记录了砝码的质量m和对应的小车加速度a。（5）改变盘中砝码的质量，重复（2）（3）步骤进行实验。实验次数1234567m/kg0.020.040.050.060.070.080.101.401.792.012.202.382.613.02

①在坐标纸上作出图象。②上述图象不过坐标原点的原因是：

。

③根据（1）问中的图象还能求解哪些物理量？其大小为多少？

。④你认为本次实验中小车的质量是否要远远大于砝码的质量：

（选填“是”或“否”）。参考答案：12.

(4分)已知地球半径为6.4×106m，又知月球绕地球的运动可近似看作为匀速圆周运动，则可估算出月球到地球的距离为________m。（结果只保留一位有效数字）参考答案：

答案：4.0×108m13.如图所示，一束β粒子自下而上进入一垂直纸面的匀强磁场后发生偏转，则磁场方向向

，进入磁场后，β粒子的动能

（填“增加”、“减少”或“不变”）。参考答案：答案：里不变解析：由图可知，β粒子（带负电）进入磁场时所受洛伦兹力方向水平向右，根据左手定则可以判断磁场方向向里。由于β粒子在磁场中运动，洛伦兹力不做功，所以β粒子的动能不变。三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.一位同学利用图（甲）装置进行“探究加速度a与力F的关系”的实验过程中，打出了一条纸带．从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，用刻度尺测量计数点间的距离如图（乙）所示．已知打点计时器所用电源的频率为50Hz．求：①从图中所给的刻度尺上读出A、B两点间的距离S1=

cm；②该小车的加速度a=

m/s2．（保留一位有效数字）③实验的过程中，不断增加所挂钩码的个数，导致钩码的质量远远大于小车的质量，则小车加速度a的值随钩码的个数的增加将趋近于

的值．参考答案：①0.70；②0.2；③g．【考点】探究加速度与物体质量、物体受力的关系．【分析】①由图示刻度尺确定其分度值，然后根据图示刻度尺读出两点间的距离；②应用匀变速直线运动的推论△x=at2可以求出加速度；③根据牛顿第二定律得出加速度的表达式，然后判断加速度的趋向值．【解答】解：①由图示刻度尺可知，其分度值为1mm，A、B两点间的距离：S1=1.70cm﹣1.00cm=0.70cm．②每5个点取一个计数点，计数点间的时间间隔：t=0.02×5=0.1s，由匀变速直线运动的推论△x=at2可知，加速度：a===0.2m/s2；③对整体分析，根据牛顿第二定律得：a==，当m＞＞M时，≈0，a趋向于g；故答案为：①0.70；②0.2；③g．15.如图，某实验小组在实验室中利用水平气垫导轨和两光电门计时器A和B验证滑块M和钩码m组成的系统机械能守恒，已知遮光条的宽度为d，先后通过A、B光电门的时间分别为、，滑块运动通过光电门B时，钩码未落地．①本实验中需要用到的器材有

（填字母序号）.A.天平

B.刻度尺

C.打点计时器

D.秒表

E.测力计②验证本系统机械能守恒的原理表达式为

（用已知量和能直接测量的量表示）．③下列因素中可能增大实验误差的是

（填字母序号）.A．气垫导轨未调水平B．滑块质量M和钩码质量m不满足C．遮光条宽度太小D．两光电门间距过小参考答案：①AB(2分)②(2分)③AD(1分)四、计算题：本题共3小题，共计47分16.风洞实验室能产生大小和方向均可改变的风力．如图所示，在风洞实验室中有足够大的光滑水平面，在水平面上建立xOy直角坐标系．质量m=0.5kg的小球以初速度v0=0.40m/s从O点沿x轴正方向运动，在0~2.0s内受到一个沿y轴正方向、大小F1=0.20N的风力作用；小球运动2.0s后风力方向变为y轴负方向、大小变为F2=0.10N（图中未画出）．试求：（1）2.0s末小球在y方向的速度大小和2.0s内运动的位移大小；（2）风力F2作用多长时间，小球的速度变为与初速度相同；参考答案：（1）设在0~2.0s内小球运动的加速度为a1，则 2.0s末小球在y方向的速度

代入数据解得

m/s 沿x轴方向运动的位移 沿y轴方向运动的位移 2.0s内运动的位移

代入数据解得

（2）设2.0s后小球运动的加速度为a2，F2的作用时间为t2时小球的速度变为与初速度相同．则 代入数据解得

17.（17分）如图所示，在距离水平地面h=0.8m的虚线的上方，有一个方向垂直于纸面水平向内的匀强磁场．正方形线框abcd的边长l=0.2m，质量m=0.1kg，电阻R＝0.08．一条不可伸长的轻绳绕过轻滑轮，一端连线框，另一端连一质量M=0.2kg的物体A．开始时线框的cd在地面上，各段绳都处于伸直状态，从如图所示的位置由静止释放物体A，一段时间后线框进入磁场运动，已知线框的ab边刚进入磁场时线框恰好做匀速运动．当线框的cd边进入磁场时物体A恰好落地，同时将轻绳剪断，线框继续上升一段时间后开始下落，最后落至地面．整个过程线框没有转动，线框平面始终处于纸面内，g取10m/s2．求：（1）匀强磁场的磁感应强度B．（2）线框从开始运动到最高点，用了多长时间？（3）线框落地时的速度多大？参考答案：解析：（1）设线框到达磁场边界时速度大小为v，由机械能守恒定律可得

代入数据解得

v=2m/s

线框的ab边刚进入磁场时，感应电流

线框恰好做匀速运动，有

代入数据解得

B=1T

（2）设线框进入磁场之前运动时间为t1，有

代入数据解得t1=0.6s

线框进入磁场过程做匀速运动，所用时间0.1s

此后轻绳拉力消失，线框做竖直上抛运动，到最高点时所用时间

=0.2s

线框从开始运动到最高点，所用时间＝0.9s

（3）线框从最高点下落至磁场边界时速度大小不变，线框所受安培力大小也不变，即

因此，线框穿出磁场过程还是做匀速运动，离开磁场后做竖直下抛运动．由机械能守恒定律可得

代入数据解得线框落地时的速度

vt=4m/s

18.如图所示，一轻绳绕过无摩擦的两个轻质小定滑轮O1、O2和质量mB=m的小球连接，另一端