山西省太原市小店区北格镇第二中学2021年高三物理上学期期末试题含解析

山西省太原市小店区北格镇第二中学2021年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.（单选）电磁波由真空进入介质后，发生变化的物理量有（

）

(A)波长和频率

(B)波速和频率

(C)波长和波速

(D)频率和能量参考答案：C2.2005年诺贝尔物理学将授予对激光研究作出了杰出贡献的三位科学家。上世纪60年代开始，激光技术取得了长足的发展，但对于光本身特性的描述上则遇到了一些困难，这几位科学家在当时提出了“相干性的量子理论”，奠定了量子光学的基础，开创了一门全新的学科，如图所示是研究激光相干性的双缝干涉示意图，挡板上有两条狭缝S1、S2，由S1、S2发出的两列波到达屏上时会产生干涉条纹，已知入射激光的波长是λ，屏上的P点到两狭缝S1、S2的距离相等，如果把P处的亮条纹记作第0号条纹，由P向上数，与0号亮纹相邻的亮纹依次是1号条纹、2号条纹……则P1处的亮纹恰好是10号亮纹。设直线S1P1的长度为L1，S2P1的长度为L2，则L2—L1等于：A．5λ

B．10λ

C．20λ

D．40λ参考答案：

答案：B3.在“蹦极跳”运动中，质量为m的游戏者身系一根长为L、弹性优良的轻软橡皮绳，从高处由静止开始下落1.5L时到达最低点。若不计空气阻力，则以下对整个过程的说法中正确的是A．速度先增大后减小

B．加速度先增大后减小C．动能增加了mgL

D．重力势能减少了1.5mgL参考答案：AD4.了解物理规律的发现过程，学会像科学家那样观察和思考，往往比掌握知识本身更重要.以下符合事实的是（

）A.奥斯特第一次提出了电场的概念B.焦耳发现了电流热效应的规律C.库仑总结出了点电荷间相互作用的规律D.安培发现了电流的磁效应，拉开了研究电与磁相互关系的序幕参考答案：bc5.（多选）A、D分别是斜面的顶端、底端，B、C是斜面上的两个点，AB=BC=CD，E点在D点的正上方，与A等高．从E点以一定的水平速度抛出质量相等的两个小球，球1落在B点，球2落在C点，关于球1和球2从抛出到落在斜面上的运动过程（）A．球1和球2运动的时间之比为2：1B．球1和球2动能增加量之比为1：2C．球1和球2抛出时初速度之比为：1D．球1和球2运动时的加速度之比为1：2参考答案：解：A、因为AC=2AB，则AC的高度差是AB高度差的2倍，根据得，t=，解得运动的时间比为1：．故A错误；B、根据动能定理得，mgh=△Ek，知球1和球2动能增加量之比为1：2．故B正确；C、AC在水平方向上的位移是AB在水平方向位移的2倍，结合x=v0t，解得初速度之比为．故C正确；D、平抛运动的加速度为g，两球的加速度相同．故D错误．故选：BC．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（2分）分子间同时存在着引力和斥力，若分子间的距离等于r0时，引力和斥力大小相等．则当r＞r0时，引力

斥力；当r＜r0时，引力

斥力．（填“大于”、“小于”或“等于”）参考答案：

答案：大于；小于7.某学生研究小车的匀变速运动时，得到如图10所示的纸带，纸带上的计数点用O、A、B、C、D、E表示．则小车的加速度大小为___________m／s2，小车经过C点时的速度大小为__________m／s．（相邻计数点间的时间间隔为0．1s）参考答案：0.88.相对论论认为时间和空间与物质的速度有关；在高速前进中的列车的中点处，某乘客突然按下手电筒，使其发出一道闪光，该乘客认为闪光向前、向后传播的速度相等，都为c，站在铁轨旁边地面上的观察者认为闪光向前、向后传播的速度_______（填“相等”、“不等”）。并且，车上的乘客认为，电筒的闪光同时到达列车的前、后壁，地面上的观察者认为电筒的闪光先到达列车的______（填“前”、“后”）壁。参考答案：9.（4分）如图所示，甲、乙、丙、丁四种情况，光滑斜面的倾角都是α，球的质量都是m，球都是用轻绳系住处于平衡状态，则球对斜面压力最大的是

图情况；球对斜面压力最小的是

图情况。参考答案：乙、丙10.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：小于

,

吸热11.小球作直线运动时的频闪照片如图所示．已知频闪周期T=0．1s，小球相邻位置间距(由照片中的刻度尺量得)分别为OA=6．51cm，AB=5．59cm，BC=4．70cm，CD=3．80cm，DE=2．89cm，EF=2．00cm．小球在位置A时的速度大小νA=

m/s，小球运动的加速度大小a=

m/s2．（结果保留一位小数。）参考答案：0.6m/s,

0.9m/s212.（6分）如图所示，单匝矩形闭合导线框abcd全部处于磁感应强度为B的水平匀强磁场中，线框面积为S，电阻为R。线框绕与cd边重合的竖直固定转轴以角速度匀速转动，线框中感应电流的有效值I=

。线框从中性面开始转过的过程中，通过导线横截面的电荷量q=

。

参考答案：，解析：本题考查交变流电的产生和最大值、有效值、平均值的关系及交变电流中有关电荷量的计算等知识。电动势的最大值，电动势的有效值，电流的有效值；13.某同学在做研究弹簧的形变与外力的关系实验时，将一轻弹簧竖直悬挂让其自然下垂，测出其自然长度；然后在其下部施加外力F，测出弹簧的总长度L，改变外力F的大小，测出几组数据，作出外力F与弹簧总长度L的关系图线如图实－2－10所示。(实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的)由图可知该弹簧的自然长度为________cm；该弹簧的劲度系数为________N/m。图实－2－10参考答案：10

50三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.甲乙两位同学利用穿过打点计时器的纸带来记录小车的运动，打点计时器所用电源的频率为50Hz。（1）实验后，甲同学选择了一条较为理想的纸带，测量数据后，通过计算得到了小车运动过程中各计时时刻的速度如表格所示。位置编号012345时间：t/s00.10.20.30.40.5速度：v/m·s-10.420.670.921.161.421.76分析表中数据，在误差允许的范围内，小车做______________运动；由于此次实验的原始纸带没有保存，该同学想估算小车从位置0到位置5的位移，其估计算方法如下：x＝(0.42×0.1＋0.67×0.1＋0.92×0.1＋1.16×0.1＋1.42×0.1)m，那么，该同学得到的位移_________(选填“大于”、“等于”或“小于”)实际位移。（2）乙同学的纸带如下图，按时间顺序取0、1、2、3、4、5、6七个计数点，每相邻的两计数点间都有四个点未画出。用刻度尺量出1、2、3、4、5、6点到0点的距离如图所示(单位：cm)。由纸带数据计算可得计数点3所代表时刻的瞬时速度大小v3＝____________m/s，小车的加速度大小a＝____________m/s2。参考答案：（1）匀变速直线（匀加速直线）；小于

（2）0.33；0.7615.（15分）两位同学在实验室利用如图（a）所示的电路测定定值电阻R0、电源的电动势E和内电阻r，调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时，一个同学记录了电流表和A和电压表V1的测量数据，另一同学记录的是电流表和A和电压表V2的测量数据．并根据数据描绘了如图（b）所示的两条U—I直线．回答下列问题：

（1）根据甲乙两同学描绘的直线，可知（

）A．甲同学是根据电压表V1和电流表A的数据B．甲同学是根据电压表V2和电流表A的数据C．乙同学是根据电压表V1和电流表A的数据D．乙同学是根据电压表V2和电流表A的数据（2）图象中两直线的交点表示的物理意义是（

）A．滑动变阻器的滑动头P滑到了最右端

B．电源的输出功率最大

C．定值电阻R上消耗的功率为0.5WD．电源的效率达到最大值（3）根据图（b），可以求出定值电阻R0=

Ω，电源电动势E=

V，内电阻r=

Ω．（4）该电路中电流表的读数能否达到0.6A，试说明理由．参考答案：答案：（1）AD（3分）；（2）BC（3分）；（3）2.0（2分）1.50（2分）1.0，（2分）；（4）不能（1分）．当电流表读数达到0.6A时，从图（b）中可以看出测路端电压的电压表V1的读数会小于V2的读数，在电路里是不可能实现的．（或者电路中的最大电流应该是0.5A）（2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.一质量为m的子弹以某一初速度水平射入置于光滑水平面上的木块A并留在其中，A与木块B用一根弹性良好的轻质弹簧连在一起，开始弹簧处于原长，如图所示。已知弹簧被压缩瞬间A的速度为，木块A、B的质量均为M。求：（Ⅰ）子弹射入木块A时的速度；（Ⅱ）弹簧被压缩到最短时弹簧的弹性势能。参考答案：（Ⅰ）；（Ⅱ）。本题旨在考查动量守恒定律、机械能守恒定律。（Ⅰ）以子弹与木块A组成的系统为研究对象，以子弹的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：解得：（Ⅱ）弹簧压缩最短时，两木块速度相等，以两木块与子弹组成的系统为研究对象，以木块A的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：解得：由机械能守恒定律可知：答：（Ⅰ）子弹射入木块A时的速度为（Ⅱ）弹簧被压缩到最短时弹簧的弹性势能为。17.（15分）如图所示，M是半径的固定于竖直平面内的l／4光滑圆弧轨道，轨道上端切线水平，轨道下端竖直相切处放置竖直向上的弹簧枪，弹簧枪可发射速度不同的质量的小钢珠．假设某次发射的小钢珠沿轨道内壁恰好能从M上端水平飞出，落至距M下方平面时，又恰好能无碰撞地沿圆弧切线从A点切入一光滑竖直圆弧轨道，并沿轨道下滑．A、B为圆弧轨道两端点，其连线水平，圆弧半径，小钢珠运动过程中阻力不计，g取l0m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6．求：（1）发射小钢珠前，弹簧枪弹簧的弹性势能；（2）从M上端飞出到A点的过程中，小钢珠运动的水平距离s；（3）AB圆弧对应的圆心角；（结果可用角度表示，也可用正切值表示）；（4）小钢珠运动到AB圆弧轨道最低点时对轨道的压力大小。

参考答案：解析：

18.2014年7月24日，受台风“麦德姆”影响，安徽多地暴雨，严重影响了道路交通安全．某高速公路同一直线车道上同向匀速行驶的轿车和货车，其速度大小分别为v1=40m/s，v2=25m/s，轿车在与货车距离s0=22m时才发现前方有货车，若此时轿车只是立即刹车，则轿车要经过s=160m才停下来．两车可视为质点．（1）若轿车刹车时货车以v2匀速行驶，通过计算分析两车是否会相撞？（2）若轿车在刹车的同时给货车发信号，货车司机经t0=2s收到信号兵立即以加速度大小a2=2.5m/s2匀速前进，通过计算分析两车会不会相撞？参考答案：解：（1）轿车经过s=160m才停下来的过程，由υ12=2a1s得：轿车刹车过程的加速度大小：a1=5m/s2．恰好不相撞时两车的速度相等，即：υ1﹣a1t1=υ2得：t1==3s．轿车前进的距离：s1=t1=97.5m货车前进的距离：s2=