2021年山西省忻州市古城中学高三物理期末试卷含解析

2021年山西省忻州市古城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1.一杂技演员,用一只手抛球.他每隔0.40s抛出一球,接到球便立即把球抛出,已知除抛、接球的时刻外，空中总有四个球，将球的运动看作是竖直方向的运动，球到达的最大高度是（高度从抛球点算起，取）

A．1.6m

B．2.4m

C．3.2m

D．4.0m参考答案：C2.放射性元素发生β衰变放出一个电子，这个电子（）A．原来是原子的外层电子B．原来是原子的内层电子C．是在原子核内的质子转化为中子时产生的D．是在原子核内的中子转化为质子时产生的参考答案：D【考点】原子核衰变及半衰期、衰变速度．【分析】本题较简单，根据β衰变的本质来判断即可．【解答】解：在β衰变中，核内的一个中子转变为质子，同时释放一个电子和一个反中微子，故ABC错误，D正确；故选：D3.如图所示，电源的电动势和内阻分别为E、r，滑动变阻器的滑片P由a向b缓慢移动的过程中，下列各物理量变化情况为A．电容器所带电荷量先减少后增加

B．电容器所带电荷量一直增加C．电源的总功率先减少后增加

D．电压表的读数先减少后增加参考答案：AC4.随着世界航空事业的发展，深太空探测已逐渐成为各国关注的热点，假设深太空中有一颗外星球，其质量是地球质量的2倍，半径是地球半径的，则下列判断正确的是：

A．该外星球的同步卫星周期一定小于地球同步卫星的周期

B．某物体在该外星球表面所受的重力是在地球表面所受重力的4倍

C．该外星球上第一宇宙速度是地球上第一宇宙速度的2倍

D．绕该外星球的人造卫星和以相同轨道半径绕地球的人造卫星运行速度相同参考答案：C5.如图所示，AO、BO、CO三根绳子抗拉程度完全一样，

如果CO绳子吊着重物的重力逐渐加大，当超过一定

量时，则最先断的绳子是：

A．AO绳子

B．BO绳子

C．CO绳子

D．三根绳子同时断参考答案：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（单选）甲乙丙三辆汽车以相同速度同时经某一路标，从此时开始，甲车一直匀速运动，乙车先匀加速后匀减速，丙车先匀减速后匀加速，他们经过第二块路标时速度又相等，则先通过第二块路标的是A、甲车

B、乙车

C、丙车

D、无法确定参考答案：B7.（4分）如图所示，一定质量的理想气体发生如图所示的状态变化，状态A与状态B的体积关系为VA_

_VB(选填“大于”、“小于”或“等于”)；若从A状态到C状态的过程中气体对外做了100J的功，则此过程中_______(选填“吸热”或“放热”)参考答案：

答案：小于（2分）吸热（2分）8.（4分）用活塞压缩汽缸里的空气，对空气做了900J的功，同时汽缸向外散热210J，汽缸里空气的内能

（填“增加”或“减少”）了

J。参考答案：

增加

690J9.如图所示，质量为m、边长为L的正方形线圈ABCD由n匝导线绕成，线圈中有顺时针方向大小为I的电流，在AB边的中点用细线竖直悬挂于轻杆一端，轻杆另一端通过竖直的弹簧固定于地面，轻杆可绕杆中央的固定转轴O在竖直平面内转动。在图中虚线的下方，有与线圈平面垂直的匀强磁场，磁感强度为B，平衡时，CD边水平且线圈有一半面积在磁场中，忽略电流I产生的磁场，穿过线圈的磁通量为

；弹簧受到的拉力为______。参考答案：

答案：、

10.某同学设计了一个探究小车的加速度a与小车所受拉力F及质量m关系的实验，图（a）为实验装置简图．（所用交变电流的频率为50Hz）（1）图（b）为某次实验得到的纸带，实验数据如图，图中相邻计数点之间还有4个点未画出，根据纸带可求出小车的加速度大小为

m/s2．（保留三位有效数字）（2）保持小车质量不变，改变砂和砂桶质量，一位同学根据实验数据作出了加速度a随拉力F的变化图线如图所示。该图线不通过原点，其主要原因是___________________________．（3）保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m及对应的，数据如下表：实验次数12345678小车加速度a/m·s–20.6330.5720.4970.4180.3320.2500.1670.101小车质量m/kg0.250.290.330.400.500.711.001.67小车质量倒数4.003.453.032.502.001.411.000.60

请在方格坐标纸中画出图线，

并从图线求出小车加速度a与质量倒数之间的关系式是

．参考答案：⑴0.510

⑵未平衡摩擦力或者平衡摩擦力不足11.如图所示，竖直平面内有两个水平固定的等量同种正点电荷，AOB在两电荷连线的中垂线上，O为两电荷连线中点，AO＝OB＝L，一质量为m、电荷量为q的负点电荷若由静止从A点释放则向上最远运动至O点。现若以某一初速度向上通过A点，则向上最远运动至B点，重力加速度为g。该负电荷A点运动到B点的过程中电势能的变化情况是

；经过O点时速度大小为

。参考答案：先减小后增大；12.在如图（甲）所示的电路中，电阻R1和R2都是纯电阻，它们的伏安特性曲线分别如图（乙）中Oa、Ob所示。电源的电动势=7.0V，内阻忽略不计。（1）调节滑动变阻器R3，使电阻R1和R2消耗的电功率恰好相等，则此时电阻R1和R2的阻值为

Ω，R3接入电路的阻值为

Ω。（2）调节滑动变阻器R3，使R3＝0，这时电阻R1的电功率P1＝

W，R2的电功率P2＝

W。参考答案：（1）1000，800；（2）1.05×10－2，1.4×10－2

13.（实验）（2013?朝阳区一模）（2）某学校的学生为了测定物块与桌面之间的动摩擦因数，想出了很多方法．①其中甲同学采用了如图4所示的装置进行实验，他使物块在重物的牵引下开始运动，当重物落地后，物块再运动一段距离停在桌面上．实验中甲同学用打点计时器记录了物块的运动，图5为他截取的一段纸带，记录了物块做匀减速运动过程的信息，1、2、3、4、5是他选取的计数点，相邻两个计数点之间还有四个点未画出．已知打点计时器电源的频率为50Hz．根据纸带可求出物块做减速运动过程中的加速度大小a=

m/s2（保留两位有效数字）．若当地的重力加速度大小为9.8m/s2，则物块与桌面的动摩擦因数μ1=

（保留两位有效数字），该测量结果比动摩擦因数的真实值

（填“偏大”或“偏小”）．②乙同学采用了如图6所示的另一套装置进行实验，使物块A位于水平桌面的O点时，重物B刚好接触地面．将A拉到P点，待B稳定后由静止释放，A最终滑到Q点．分别测量OP、OQ的长度h和s．改变h，重复以上的操作，分别测出以下几组实验数据．

123456h/cm10.020.030.040.050.060.0s/cm9.512.528.539.048.056.5

乙同学在图7中已标出第1、2、3、5、6组数据对应的坐标点，请你在图中标出第4组数据对应的坐标点，并画出s﹣h关系图线．实验中测得A、B的质量之比mA：mB=4：5，则根据s﹣h图线计算出物块A与桌面间的动摩擦因数μ2=

．参考答案：①2.0；0.2；偏大．②0.4探究影响摩擦力的大小的因素解：①、由打点计时器电源的频率为50Hz，相邻两个计数点之间还有四个点未画出，可知相邻计数点间的时间为T=0.1s，进而由逐差法可得加速度为：物体受摩擦力作用而减速运动，可得：μMg=Ma解得：由于实际在减速阶段产生的加速度的力是滑动摩擦力和纸带受的阻力，所以计算结果比动摩擦因素的真实值偏大．②、如图：B下落至临落地时根据动能定理有：在B落地后，A运动到Q，有：解得：A、B的质量之比mA：mB=4：5，在s﹣h图象上任取一组数据h=10cm，s=9.5cm，代入可以得：．答：①2.0；0.2；偏大．②0.4．三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学用图13所示装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律，图中PQ是斜槽，QR为水平槽，实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹，重复上述操作10次。再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让A球仍从位置G由静止开始滚下，和B球碰撞后，A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹，重复这种操作10次。图中O点是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点，接着进行测量、验证。在以下选项中，哪些是本次实验必须进行的测量？

（填选项号）A、水平槽上不放B球时，测量A球落点位置到O点的距离B、A球与B球碰撞后，测量A球和B球落点位置到O点的距离C、测量A球或B球的直径D、测量A球和B球的质量（或两球质量之比）E、测量G点相对于水平槽面的高度参考答案：ABD15.（3分）关于α粒子散射实验的装置，下列说法正确的是A．全部设备都放在没有尘埃的洁净的空气中B．荧光屏和显微镜能围绕金箔在一个圆周上转动C．若将金箔改为银箔，就不能发生散射现象D．金箔的厚度不会影响实验结果参考答案：AB四、计算题：本题共3小题，共计47分16.质量m=0.6kg的物体以m/s的初速度从倾角=30°的斜坡底端沿斜坡向上运动，当物体向上滑到某一位置时，其动能减少了J，机械能减少了J。不计空气阻力，重力加速度10m/s2，求：（1）物体向上运动时加速度的大小；（2）物体返回斜坡底端时的动能.参考答案：（1）设物体在运动过程中所受的摩擦力大小为，向上运动的加速度大小为a，由牛顿运动定律有（2分）①设物体动能减少时，在斜坡上运动的距离为s，由功能关系得（2分）②（2分）

③联立①②③式并代入数据可得

m/s2

（2分）

④（2）设物体沿斜坡向上运动的最大距离为sm，由运动学规律可得（2分）⑤设物体返回底端时的动能为，由动能定理有（2分）

⑥联立=①④⑤⑥式并代入数据可得J⑦17.在光滑水平面上有一质量m=1.0×10—3kg、电量q=1.0×10—10C的带正电小球，静止在O点，以O点为原点，在该水平面内建立直角系坐标系oxy，现突然加一沿X轴负方向、场强大小E=2.0×106V/m的匀强电场,使小球开始运动,经过2.0s,所加电场突然变为沿y轴负方向，场强大小仍为E=2.0×106V/m的匀强电场,再经过2.0s,所加电场又突然变为另一个匀强电场，使小球在此电场作用下经2.0s，速率变为零，求此电场的大小及方向及速度变为零时小球的位置坐标。参考答案：在匀强电场球的加速度a=0.2m/s2c

(3分)场强沿X负方向时经达2秒速度大小：Vx=at=0.4m/s，方向：X负方向

(3分)球沿X负方向移动距离：S1=0.4m(3分)场强沿X负方向时，小球作类平抛运动，X方向移动距离为：X2=Vxt=0.8m

Y1=0.4m(3分)4S后，所加电场的方向应