2021年河南省焦作市孟州第五高级中学高三物理期末试卷含解析

2021年河南省焦作市孟州第五高级中学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.（单选）如图，一物体在粗糙水平地面上受斜向上的恒定拉力F作用而做匀速直线运动，则下列说法正确的是【

】A．物体可能不受弹力作用 B．物体可能受三个力作用C．物体可能不受摩擦力作用D．物体一定受四个力作用参考答案：D2.一列简谐横波沿ab方向传播，ab=2m；a，b两点振动情况如图所示，则：

A.波速可能是m/s

B.波速可能是m/s

C.波速不可能大于m/s

D.波速可能大于m/s参考答案：答案：AC

解析：由图线可知质点振动的周期为T=4s，a的振动要超前b的振动T，考虑周期性，有(n+)·λ=2(n=0，1，2，3…)。3.我国已开展空气中PM2.5浓度的监测工作。PM2.5是指空气中直径等于或小于2.5μm的悬浮颗粒物，其悬浮在空中做无规则运动,很难自然沉降到地面，吸入后对人体形成危害。矿物燃料燃烧的排放是形成PM2.5的主要原因。下列关于PM2.5的说法正确的是________(选填选项前的字母）。A.

PM2.5的尺寸与空气中氧分子尺寸的数量级相当B.

PM2.5在空气中的运动属于分子的热运动C.

PM2.5的无规则运动是由空气中大量无规则运动的分子对其撞击的不平衡引起的D.

倡导低碳生活，减少煤和石油等燃料的使用，能有效减小PM2.5在空气中的浓度参考答案：4.质点做直线运动的位移x与时间t的关系为x=5t+t2（各物理量均采用国际单位制单位），则该质点A．第1s内的位移是5m

B．前2s内的平均速度是6m/sC．任意相邻1s内的位移差都是1m

D．任意1s内的速度增量都是2m/s参考答案：A5.下列物理学史实中，正确的是

（

）A．惠更斯研究了单摆的振动规律，确定了单摆振动的周期公式B．库仑通过扭秤实验总结出电荷间相互作用的规律，并测定了最小电荷量C．伽利略通过在比萨斜塔上的落体实验得出了自由落体运动是匀变速直线运动这一规律D．赫兹预言了电磁波的存在并通过实验首次获得了电磁波参考答案：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.某实验小组利用如图甲所示的装置验证牛顿第二定律。他们将拉力传感器一端与细绳相连，另一端固定在小车上，用拉力传感器及数据采集器记录小车受到的拉力F的大小；小车后面的打点计时器，通过拴在小车上的纸带，可测量小车匀加速运动的速度与加速度。图乙中的纸带上A、B、C为三个计数点，每两个计数点间还有打点计时器所打的4个点未画出，打点计时器使用的是50Hz交流电源。①由图乙，AB两点间的距离为S1=3.27cm，AC两点间的距离为S2=

cm，小车此次运动经B点时的速度

m/s，小车的加速度a=

m/s2；（保留三位有效数字）

②要验证牛顿第二定律，除了前面提及的器材及已测出的物理量外，实验中还要使用

来测量出

；

③由于小车受阻力f的作用，为了尽量减小实验的误差，需尽可能降低小车所受阻力f的影响，以下采取的措施中必要的是

A、适当垫高长木板无滑轮的一端，使未挂钩码的小车被轻推后恰能拖着纸带匀速下滑B、应使钩码总质量m远小于小车（加上传感器）的总质量MC、定滑轮的轮轴要尽量光滑参考答案：①8.00；0.400；1.46

。

②天平，小车总质量（或小车质量）③A。7.某同学在做测定木板与木块间的动摩擦因数的实验时，设计了两种实验方案．方案A：木板固定，用弹簧测力计拉动木块．如图(a)所示．方案B：弹簧固定，用手拉动木板，如图(b)所示．除了实验必需的弹簧测力计、木板、木块、细线外，该同学还准备了质量为200g的砝码若干个．(g＝10m/s2)(1)上述两种方案中，你认为更合理的是方案________(2)该同学在重2N的木块上加放了2个砝码，弹簧测力计稳定后的示数为1．5N,则木板与木块间的动摩擦因数μ＝________.参考答案：8.如图所示，AB、BC、CA三根等长带电棒绝缘相连成正三角形，每根棒上电荷均匀分布，AB、BC带电均为+q，CA带电为-q，P点为正三角形中心，P、Q两点关于AC边对称。现测得P、Q两点的电场强度大小分别为E1和E2，若撤去CA棒，则P、Q两点的电场强度大小分别为EP=__________，EQ=__________。参考答案：，（写成也给分）9.一颗卫星绕某一星球做匀速圆周运动，卫星的轨道半径为r，运动周期为T，星球半径为R，则卫星的加速度为___________，星球的质量为_________。（万有引力恒量为G）参考答案：，10.如图，一个三棱镜的截面为等腰直角ABC，∠A为直角．此截面所在平面内的光线沿平行于BC边的方向射到AB边，进入棱镜后直接射到AC边上，并刚好能发生全反射．该棱镜材料的折射率为_________(填入正确选项前的字母)．

A．

B．

C．

D．参考答案：D11.吊桥AB长L，重G1，重心在中心。A端由铰链支于地面，B端由绳拉住，绳绕过小滑轮C挂重物，重量G2已知。重力作用线沿铅垂线AC，AC=AB。当吊桥与铅垂线的夹角θ=_____________吊桥能平衡，此时铰链A对吊桥的作用力FA=_____________。参考答案：2arcsin，12.“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置如图所示。(1)在平衡摩擦力后，挂上砝码盘，打出了一条纸带如图所示。计时器打点的时间间隔为0.02s．从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，量出相邻计数点之间的距离，该小车的加速度a＝______m/s2。(结果保留两位有效数字)(2)平衡摩擦力后，将5个相同的砝码都放在小车上．挂上砝码盘，然后每次从小车上取一个砝码添加到砝码盘中，测量小车的加速度。小车的加速度a与砝码盘中砝码总重力F的实验数据如下表：砝码盘中的砝码总重力F(N)00.1960.3920.5880.7840.980加速度a(m·s－2)0.210.691.181.662.182.70某同学根据上面表格中的实验数据在坐标纸上作出a－F的关系图象，发现图线不通过坐标原点，请说明主要原因是什么？参考答案：(1)a＝0.16m/s2或者0.17m/s2；（2分）(2)未计入砝码盘的重力。13.物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数。实验装置如图示，打点计时器固定在斜面上，滑块拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上从静止开始滑下。乙是打出的纸带的一段。（1）已知打点计时器所使用的交流电的频率为50Hz，选A、B、C、D、E、F、G

7个点为计数点，且各计数点间均有一个点没有画出，则滑块下滑的加速度a＝__________m/s2。（2）为测量动摩擦因数，下列物理量中还应测量的有_______。（填物理量前的字母）A.木板的长度L

B.木板的末端被垫起的高度h

C．木板的质量m1D.滑块的质量m2

E.滑块运动的时间t（3）滑块与木板间的动摩擦因数μ＝____________。（用被测物理量的字母表示，重力加速度为g）参考答案：

3.00

、AB、三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在“测电池的电动势和内阻”的实验中，测量对象为一节新的干电池。（1）用图（a）所示电路测量时，在较大范围内调节滑动变阻器，发现电压表变化不明显，原因是

，从而影响测量值的精确性。

（2）为了提高实验的精确度采用（b）所示电路，提供器材：A．量程3V和15V的双量程电压表VB．量程0.6A和3A的双量程电流表AC．定值电阻R0（R0=1.5Ω）D．滑动变阻器R1（0～10Ω）E．滑动变阻器R2（0～200Ω）F．开关S和一些导线．①图（b）电路中，加接电阻R0有两方面的作用：一是方便实验操作和数据测量；二是

.②为方便实验调节且能较准确地进行测量，滑动变阻器应选用

（填R1或R2）．③用笔画线代替导线在图（c）中完成实物连接图．④实验中改变滑动变阻器的阻值，测出几组电流表和电压表的读数，并在给出的U-I坐标系中画出U-I图线如图（d）所示，则新干电池的内阻r=

Ω（结果保留两位有效数字）．参考答案：（1）电源内阻太小

（2）①保护电路中电源和电流表的安全

②R1

③如图所示

④0.29试题分析：（1）根据U=E-Ir可知，由于新电池内阻很小，电池内压降很小，电压表的读数变化很小，所以如果采用一节新干电池进行实验，实验时会发现，当滑动变阻器在阻值较大的范围内调节时，电压表读数变化很小，即原因是新电池的内阻很小，内电路的电压降很小。（2）①加接电阻R0有两方面的作用，一是方便实验操作和数据测量，二是防止变阻器电阻过小时，电池被短路或电流表被烧坏，即保护电路中电源和电流表的安全。考点：测电池的电动势和内阻【名师点睛】本题主要考查了测电池的电动势和内阻。本题的关键是明确新电池的内阻很小，电池的内压降很小，电压表的读数变化很小，所以实验应选内阻较大的旧电池；明确定值电阻除方便操作和测量外，还可以保护电池和电流表；根据闭合电路欧姆定律求出电路中需要的最大电阻即可；根据闭合电路欧姆定律写出关于U与I的函数表达式，然后根据斜率和截距的概念即可求解。15.在“验证力的平行四边形定则”的实验中：（1）其中有两个实验步骤如下：A．在水平位置的方木板上固定一张白纸，用图钉把橡皮条的一端固定在方木板上，另一端拴上两个绳套，通过细绳同时用两个弹簧测力计（平行方木板）互成角度地拉橡皮条，使它与细绳的结点到达某一点O，在白纸上用铅笔记下O点的位置和读出两测力计的示数F1和F2．B．只用一弹簧测力计，通过细绳拉橡皮条，使它的伸长量与用两个测力计拉时相同，读出示数F′和记下F′的方向．请指出以上步骤中的错误或疏漏：A中是未计下F1、F2的方向，；B中是应将结点拉到原来位置O点．（2）某同学认为实验过程中必须注意以下几项：A．两根细绳必须等长B．橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上C．读数时视线要正对弹簧测力计的刻度D．两拉力之间的夹角不要太小，也不太大．其中正确的是CD．参考答案：考点：验证力的平行四边形定则．版权所有分析：（1）步骤A中只有记下两条细绳的方向，才能确定两个分力的方向，进一步才能根据平行四边形定则求合力；步骤B中只有使结点到达同样的位置O，才能表示两种情况下力的作用效果相同；（2）实验要操作方便，尽量减小误差，两分力夹角不宜太大，也不宜太小，弹簧要与纸面平行．解答：解：（1）力的合成遵循平行四边形定则，力的图示法可以表示出力的大小、方向和作用点，因而要表示出分力，必须先测量出其大小和方向，故步骤C中遗漏了方向；合力与分力是一种等效替代的关系，替代的前提是等效，实验中合力与分力一定产生相同的形变效果，故步骤E中遗漏了使结点到达同样的位置；故答案为：C、E、记下两条细绳的方向，使结点到达同样的位置．（2）为减小实验过程中的偶然误差，就要设法减小读数误差，两个分力的大小不一定要相等，绳子的长短对分力大小和方向亦无影响，故A、B错误；读数时视线正对弹簧测力计的刻度能减小偶然误差，故C正确；两个拉力的夹角过大，合力会过小，量取理论值时相对误差变大，夹角太小，会导致作图困难，也会增大偶然误差，故D正确；故选CD．点评：本题涉及力的合成实验的原理，要明确力的图示法和力的作用效果；减小实验的系统误差要从实验原理角度出发，减小偶然误差主要要从读数考虑！四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图2－2－27所示，A、B两物体叠放在水平地面上，已知A、B的质量分别均为mA＝10kg，mB＝20kg，A、B之间，B与地面之间的动摩擦因数均为μ＝0.5.一轻绳一端系住物体A，另一端系于墙上，绳与竖直方向的夹角为37°，今欲用外力将物体B匀速向右拉出，求所加水平力F的大小，并画出A、B的受力分析图．(取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)参考答案：解析：A、B的受力分析如右图所示对A应用平衡条件Tsin37°＝Ff1＝μFN1①Tcos37°＋FN1＝mAg②联立①、②两式可得：FN1＝60NFf1＝μFN1＝30N对B用平衡条件F＝Ff1′＋Ff2＝Ff1′＋μFN2＝Ff1＋μ(FN1＋mBg)＝2Ff1＋μmBg＝160N17.（12分）在一条平直的公路上，甲、乙两车同向行驶，乙车以10m/s的速度匀速行驶，甲车在乙车的后面作加速度为a的匀减速行驶，甲车的初速度为15m/s，试讨论，在甲车开始减速时，两车间的距离L满足什么条件可以使：（1）两车不相遇；（2）两车只能相遇一次；（3）两车能两次相遇。参考答案：解析：由题意知道，两车距离有极值的临界条件是当两车速度相等的时候。对于甲车做匀减速运动：当时,由得对于乙车做匀速直线运动:两车间的位移差（1）两车不相遇,则,即（2）两车只能相遇一次,则,即（3）两车能两次相遇,则18.如图所示，在以坐标原点O为圆心、半径为R的圆形区域内，有相互垂直的匀强电场和匀强磁场，磁感应强度为B，磁场方向垂直于xOy平面向里，一带负电的粒子（不计重力）从A点沿y轴正方向以v0某一速度射入，带电粒子恰好做匀速直线运动，最后从P点射出．（1）求电场强度的大小和方向．（2）若仅撤去电场，带电粒子仍从A点以相同的速度射入，恰从圆形区域的边界M点射出，已知OM与x轴的夹角为θ=30°