2021年山西省临汾市第十三中学高三物理上学期期末试题含解析

2021年山西省临汾市第十三中学高三物理上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.在粗糙程度不同的水平面上推车，如果两种情况下所用的水平推力和车子通过的路程相同，则推力对车做功（）A．两种情况一样多B．在较光滑的水平面上所做的功多C．在较粗糙的水平面上所做的功多D．条件不足，无法比较两种情况下功的多少参考答案：A【考点】功的计算．【分析】明确两种情况下的力及位移；根据恒力做功的公式比较做功的大小．【解答】解：由题意可知，两种情况下拉力相等，且作用位移相等；故由W=FL可知，在两种情况下，拉力做功相等；故选：A．2.入射光照射到某金属表面上发生光电效应，若入射光的强度减弱，而频率保持不变，则A．从光照至金属表面上到发射出光电子之间的时间间隔将明显增加B．逸出的光电子的最大初动能将减小C．单位时间内从金属表面逸出的光电子数目将减少有可能不发生光电效应参考答案：C3.如图所示，半径为R的半球支撑面顶部有一小孔，质量分别为m1和m2的两个小球（视为质点），通过一根穿过半球顶部小孔的细线相连，不计所有的摩擦，当小球m2静止在球面上、其平衡位置与半球面的球心连线跟水平面的夹角为θ时，则m1、m2，、θ之间的关系为（

）A．

B．

C．

D．

参考答案：C4.如图所示，在光滑水平面上以水平恒力F拉动小车和木块，让它们一起做无相对滑动的加速运动，若小车质量为M，木块质量为m，加速度大小为a，木块和小车间的动摩擦因数为.对于这个过程，某同学用了以下4个式子来表达木块受到的摩擦力的大小，下述表达式一定正确的是A.B.C.D.参考答案：A5.（单选）如图叠放在水平转台上的小物体A、B、C能随转台一起以角速度ω匀速转动，A、B、C的质量分别为3m、2m、m，A与B、B与转台、C与转台间的动摩擦因数都为μ，B、C离转台中心的距离分别为r、1.5r，设本题中的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，以下说法正确的是（）A．B对A的摩擦力一定为3μmgB．C与转台间的摩擦力大于A与B间的摩擦力C．转台的角速度一定满足：D．转台的角速度一定满足：参考答案：考点：向心力；牛顿第二定律．.专题：牛顿第二定律在圆周运动中的应用．分析：物体A随转台一起以角速度ω匀速转动，靠静摩擦力提供向心力，根据牛顿第二定律求出B对A的摩擦力大小．分别对A、AB整体、C受力分析，根据合力提供向心力，求出转台角速度的范围．解答：解：A、对A受力分析，受重力、支持力以及B对A的静摩擦力，静摩擦力提供向心力，有f=（3m）ω2r≤μ（3m）g．故A错误．B、由于A与C转动的角速度相同，由摩擦力提供向心力有m×1.5rω2＜3mrω2即C与转台间的摩擦力小于A与B间的摩擦力，故B错误；C、对AB整体，有：（3m+2m）ω2r≤μ（3m+2m）g…①对物体C，有：mω2（1.5r）≤μmg…②对物体A，有：3mω2r≤μ（3m）g…③联立①②③解得：，所以C正确，D错误．故选：C．点评：本题关键是对A、AB整体、C受力分析，根据静摩擦力提供向心力以及最大静摩擦力等于滑动摩擦力列式分析是关键．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，是一列横波在某一时刻的波形图象．已知这列波的频率为5Hz，此时的质点正向轴正方向振动，由此可知：这列波正在沿轴

(填“正”或“负”)方向传播，波速大小为

m/s.参考答案：负，107.（4分）研究物理问题时，常常需要忽略某些次要因素，建立理想化的物理模型。例如“质点”模型忽略了物体的体积、形状，只计其质量。请再写出两个你所学过的物理模型的名称：

和

模型。参考答案：答案：点电荷、理想气体等8.如图所示，两条平行金属导轨ab、cd置于磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中，两导轨间的距离l=0.6m，导轨间连有电阻R。金属杆MN垂直置于导轨上，且与轨道接触良好，现使金属杆MN沿两条导轨向右匀速运动，产生的感应电动势为3V。由此可知，金属杆MN滑动的速度大小为 m/s；通过电阻R的电流方向为

（填“aRc”或“cRa”）。参考答案：9.一简谐横波以10m/s的波速沿x轴正方向传播。已知t=0时刻的波形如图，则x=0处质点振动方向

______

(“沿y轴负方向”或“沿y轴正方向”)，从t=0开始计时，x=2m处的振动方程为y=

_______

cm。

参考答案：y轴负方向10.在如图所示电路中，电源电动势为E，内阻为r。滑动变阻器R3的滑片P从上端向下移动过程中，电压表的示数________；电流表的示数________（以上均选填“变大”、“变小”或“不变”）。参考答案：答案：变大；变大11.测量小物块Q与平板P之间的动摩擦因数的实验装置如图所示。AB是半径足够大、光滑的四分之一圆弧轨道，与水平固定放置的P板的上表面BC在B点相切，C点在水平地面的垂直投影为C′。重力加速度为g。实验步骤如下：(1)用天平称出物块Q的质量m；(2)测量出轨道AB的半径R、BC的长度L和CC/的高度h；(3)将物块Q在A点由静止释放，在物块Q落地处标记其落地点D；(4)重复步骤C，共做10次；(5)将10个落地点用一个尽量小的圆围住，用米尺测量圆心到C′的距离s.用实验中的测量量表示：①物块Q到达C点时的动能EkC＝__________；②在物块Q从B运动到C的过程中，物块Q克服摩擦力做的功W克＝__________；③物块Q与平板P之间的动摩擦因数μ＝________.参考答案：①

②

③12.如图所示水平轨道BC，左端与半径为R的四分之一圆周AB光滑连接，右端与四分之三圆周CDEF光滑连接，圆心分别为O1和O2。质量为m的过山车从距离环底高为R的A点处，由静止开始下滑，且正好能够通过环顶E点，不计一切摩擦阻力。则过山车在通过C点后的瞬间对环的压力大小为___________，在过环中D点时的加速度大小为___________。参考答案：6mg，g13.在"研究匀变速直线运动"的实验中，图为一次实验得到的一条纸带，纸带上每相邻的两计数点间时间间隔均为t，测得位移SAC=L1，SBD=L2，则物体的加速度为___

_____．参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学用游标卡尺测量一圆柱体的长度，用螺旋测微器测量该圆柱体的直径，示数如图。由图可读出=

cm,=

参考答案：15.在做“研究平抛运动”的实验时，让小球多次沿同一轨道运动。通过描点法画小球做平抛运动的轨迹。为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，将你认为正确的选项前面的字母填在横线上A.通过调节使斜槽的末端保持水平B.每次释放小球的位置可以不同C.记录小球位置用的铅笔每次必须严格地等距离下降D.小球运动时不应与木板上的白纸相接触E.斜槽必须是光滑的.以免受到摩擦力的作用参考答案：AD解析：A、通过调节使斜槽末端保持水平，是为了保证小球做平抛运动．故A正确．B、因为要画同一运动的轨迹，必须每次释放小球的位置相同，且由静止释放，以保证获得相同的初速度，故B错误.C、记录小球经过不同高度的位置时，每次不必严格地等距离下降，故C错误;D、做平抛运动的物体在同一竖直面内运动，固定白纸的木板必须调节成竖直，小球运动时不应与木板上的白纸相接触，以免有阻力的影响，故D正确；E、该实验要求小球每次抛出的初速度要相同而且水平，因此要求小球从同一位置静止释放，至于是否光滑没有影响，故E错误．故选AD四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，在直角坐标系xoy第一象限中，有一半径为R的半圆，该半圆的直径是OD，圆心为C，半圆区域内有垂直纸面向外的匀强磁场；在y轴的左侧有平行于y轴的匀强电场，场强大小为E，在C处有一带负电的粒子(质量为m、电荷量为q)，以初速度垂直x轴进入磁场，经偏转后射出磁场，又经过一段时间后从y轴上的P点垂直进入电场，若OP=0．6R(粒子重力不计)．求：

(1)磁感应强度为B；

(2)粒子进入电场后到达x轴上Q点时的速率及坐标；

(3)粒子从C点出发到达x轴上Q点所用的总时间．参考答案：17.如图1所示，以O点为坐标原点，沿水平地面向右建立x轴；线段OA、AB、BC的长度均为x0。在x轴附近有垂直纸面向里的匀强磁场和沿x轴正方向的电场，电场强度大小E随x的变化关系如图2所示（图1中未画出）。物体甲和乙的质量均为m，甲带的电荷量为+q，乙是不带电的绝缘体。物体甲从O点由静止释放，物体乙静止在水平地面上的A点。物体甲经过加速后，在A点与物体乙相撞，不计碰撞过程中损失的机械能，整个过程中物体甲的电荷量保持不变。不计一切摩擦，重力加速度为g。（1）求两物体在A点碰撞前的瞬间，物块甲的速度大小v；（2）求物体甲从A点运动到C点过程中两物体间的最大距离s；（3）若两物体相撞前的瞬间，物体甲对地面的压力刚好等于其重力的一半。求在C处物体甲对地面的压力与自身重力的比值k。参考答案：见解析（1）根据动能定理

【3分】解得：

①

【3分】（2）设碰撞后甲的速度为v1，乙的速度为v2；碰撞过程中，对甲和乙组成的系统：根据动量守恒定律

②

【1分】

根据机械能守恒定律

③

【1分】

由②、③式解得：v1=0

【1分】v2=v

【1分】当甲乙相距最远时，甲乙速度相等，即。显然，当物体甲运动到B点时，两物体速度相等，距离最大。

【1分】从碰后至此时，物体甲的位移为=x0

【1分】物体乙的位移为=2x0

【1分】

甲乙间距离

【1分】（3）设在C处甲物体的速度为vc由图像面积可知，A、C间的电势差

从A至C，对物体甲，根据动能定理

③

【2分】

由③式解得：

④

【1分】在A点碰撞前的瞬间，对甲进行受力分析，满足：

⑤

【1分】在C点，对甲进行受力分析，满足：

⑥

【1分】将、①式和④式分别代入⑤、⑥两式，解得：

由牛顿第三定律知，物体甲对地面的压力等于地面对物体甲的支持力，所以，

18.（14分）汽车刹车后，停止转动的轮胎在地面上滑动．其滑动的痕迹可以明显的看出，这就是我们常说的刹车线。由刹车线的长短可以得知汽车刹车前的速度大小，因此刹车线的长度是分析交通事故的一个重要依据。某汽个质量为1.0×103kg，刹车前正在做匀速直线运动，运动中所受阻力是车重的0.1倍。若刹车后在滑动过程中该车所受阻力是车重力的0.7倍，刹车线长为14m，g取10m/s2，求：（1）刹车前该汽车的速度大小。（2）