广西壮族自治区河池市镇西乡中学2021年高三物理期末试卷含解析

广西壮族自治区河池市镇西乡中学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，物体A质量为m，斜面体B的质量为M，受到一个水平向左的推力F，物体随斜面体一起沿水平方向向左匀速运动的位移为s，并保持无相对滑动。则在此运动过程中斜面体B对物体A所做的功为(

)A.

B.Mgs·cotθ

C.0

D.mgs·sinθ·cosθ参考答案：C2.（单选）17世纪，意大利物理学家伽利略根据实验指出：在水平面上运动的物体之所以会停下，是因为受到摩擦阻力的缘故．这里的实验是指“伽利略斜面实验”，关于该实验，你认为下列陈述错误的是（） A． 该实验是一理想实验，是在思维中进行的，无真实的实验基础，故其结果是荒谬可笑的 B． 该实验是以可靠的事实为基础，经过抽象思维，抓住主要因素，忽略次要因素，从而更深刻地反映自然规律 C． 该实验否定了亚里士多德“力是维持物体运动的原因”的错误概念 D． 该实验为牛顿第一定律的提出提供了有力的实验依据参考答案：考点： 伽利略研究自由落体运动的实验和推理方法．专题： 直线运动规律专题．分析： 力是改变物体运动状态的原因．物体运动不需要力来维持，运动的物体之所以停下来，是因为物体受到了与运动方向相反的摩擦阻力．物体绝对不受力的情况是不可能存在的，要想得到一个无阻力的表面，让小车运动得无限远只能靠理论推理．解答： 解：A、B、伽利略的斜面实验是以可靠的事实为基础，经过抽象思维，抓住主要因素，忽略次要因素，推理得出的结论，故A错误，B正确；C、伽利略由此推翻了亚里士多德的观点，认为力不是维持物体速度的原因，故C正确；D、该实验为牛顿第一定律的提出提供了有力的实验依据，牛顿总结了前人的经验，指出了物体运动的原因，即牛顿第一定律，故D正确．本题选错误的，故选：A．点评： 本题考查的就是学生对于物理常识的理解，这些在平时是需要学生了解并知道的，看的就是学生对课本内容的掌握情况．3.甲、乙两车在同一水平道路上，一前一后相距S=6m，乙车在前，甲车在后，某时刻两车同时开始运动，两车运动的过程如图所示，则下列表述正确的是(

)A．当t=4s时两车相遇

B．当t=4s时两车间的距离最大C．两车有两次相遇

D．两车有三次相遇参考答案：D4.如图所示为氢原子的能级图。现有大量处于n=3激发态的氢原子向低能级跃迁。下列说法正确的是 A．这些氢原子总共可辐射出三种不同频率的光 B．氢原子由n=3跃迁到n=2产生的光频率最大 C．这些氢原子跃迁时辐射出光子能量的最大值为10.2eV D．氢原子由n=3跃迁到n=l产生的光照射逸出功为6.34eV的金属铂能发生光电效应参考答案：AD5.水平桌面上有一物体，受一水平方向的恒力F的作用，由静止开始无摩擦地运动经过位移s1,速度达到v，又经过位移s2，速度达到2v，则在s1和s2两段位移中F所做的功之比为

A.1∶1

B.1∶2

C.1∶3

D.1∶4参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一同学在某次实验中利用打点计时器打出的一条纸带如下图所示。A、B、C、D、E、F是该同学在纸带上选取的六个计数点，其中计数点间还有若干个点未标出，设相邻两个计数点间的时间间隔为T。该同学用刻度尺测出AC间的距离为S1，BD间的距离为S2，则打B点时小车运动的速度＝

，小车运动的加速度a=

。参考答案：

7.（8分）一辆摩托车能达到的最大速度为30m/s，要想在3min内由静止起沿一条平直公路追上在前面1000m处以20m/s的速度匀速行驶的汽车，则摩托车至少以多大的加速度起动?甲同学的解法是：设摩托车恰好在3min时追上汽车，则at2=vt+s0，代入数据得：a=0.28m/s。乙同学的解法是：设摩托车追上汽车时，摩托车的速度恰好是30m/s，则=2as=2a（vt+s0），代入数据得：a=0.1m/s2。你认为甲、乙的解法正确吗?若错误请说明其理由，并写出正确的解题过程。参考答案：解析：

8.（1）如图所示是电磁流量计的示意图，圆管由非磁性材料制成，空间有匀强磁场，当管中的导电液体流过磁场区域时，测出管壁上MN两点的电势差大小U，就可以知道管中的液体流量Q单位时间内流过管道横截面的液体体积，已知管的直径为d，磁感应强度为B，则关于Q的表达式正确的是_________．（2）已知普朗克常数为h、动能Ek、质量为m的电子其相应的德布罗意波长为_________．（3）读出如图游标卡尺测量的读数_________cm．参考答案：(1)

(2)

(3)

4.1209.某同学想利用DIS测电风扇的转速和叶片长度，他设计的实验装置如图甲所示.该同学先在每一叶片边缘粘上一小条长为△l的反光材料，当叶片转到某一位置时，光传感器就可接收到反光材料反射的激光束，并在计箅机屏幕上显示出矩形波，如图乙所示.已知屏幕横向每大格表示的时间为5.00×10-3s.则电风扇匀速转动的周期为________s;若用游标卡尺测得△l的长度如图丙所示，则叶片长度为________m.参考答案：4.2×10-2；0.23：图忆中光强-时间图象周期为1.4×10-2s，电风扇匀速转动的周期T＝3×1.4×10-2s。游标卡尺测得△l的长度为35.1mm，反光时间为1.0×10-2s,电风扇叶片顶端线速度υ=35.1m/s，由υ=解得叶片长度L=0.23m10.海尔-波普彗星轨道是长轴非常大的椭圆，近日点到太阳中心的距离为0.914天文单位（1天文单位等于地日间的平均距离），则其近日点速率的上限与地球公转（轨道可视为圆周）速率之比约为（保留2位有效数字）

。参考答案：1.5．（5分）11.（4分）质量为0.5kg的物体从高处自由落下，前2s内重力做功的平均功率是_________W，2s末重力对物体做功的瞬时功率是_________W（取g=10m/s2.）参考答案：

50

10012.某实验小组在探究加速度与力、质量的关系的实验中，得到以下左图所示的实验图线a、b，其中描述加速度与质量关系的图线是

；描述加速度与力的关系图线是

。为了便于观察加速度与质量关系通常采用

关系图线．⑵．（6分）在研究匀变速直线运动的实验中，获得反映小车运动的一条打点纸带如右上图所示，从比较清晰的点开始起，每5个打点取一个计数点（交流电源频率为50HZ），分别标出0与A、B、C、D、E、F点的距离，则小车①做

运动，判断依据

；②小车的加速度为______m/s2参考答案：13.质点做直线运动，其s-t关系如图所示，质点在0-20s内的平均速度大小为_________m/s，质点在_________时的瞬时速度等于它在6-20s内的平均速度。参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学在实验室用如图所示的装置来研究牛顿第二定律和有关做功的问题。（1）为了尽可能减少摩擦力的影响，计时器最好选用(填“电磁”或“电火花”)_________式打点计时器，同时需要将长木板的右端垫高，直到在没有沙桶拖动下，小车拖动纸带穿过计时器时能_______________。（2）在____________条件下，可以认为绳对小车的拉力近似等于沙和沙桶的总重力，在控制___________不变的情况下，可以探究加速度与合力的关系。（3）在此实验中，该同学先接通计时器的电源，再放开纸带，如图是在m=100g，M=1kg情况下打出的一条纸带，O为起点，A、B、C为过程中三个相邻的计数点，它们到起点O的距离分别是hOA=42.05cm,

hOB=51.55cm,

hOC=62.00cm，相邻的计数点之间有四个点没有标出，则小车的加速度为a=

m/s2，打B点时小车的速度为VB=________m/s（结果保留2位有效数字，电源频率为50Hz）。参考答案：15.如图1所示，在实验室里小王同学用电流传感器和电压传感器等实验器材测干电池的电动势和内电阻．改变电路的外电阻R，通过电压、电流传感器测量不同阻值下电源的端电压和电流，输入计算机，自动生成U﹣I图线，如图（2）所示．（1）由图可得干电池的电动势为

V，干电池的内电阻为

Ω；（2）做完实验后，小王同学在上面的实验器材中去掉电压传感器，改变电路的外电阻R，通过电流传感器测量不同阻值下的电流，画出R﹣图线也可以求得电源的电动势和内电阻．图线的

表示电源的内阻，

表示电动势．（3）现有一小灯泡，其U﹣I特性曲线如图（3）所示，若将此小灯泡接在上述干电池两端，小灯泡的实际功率是

W．参考答案：（1）1.5，2；（2）截距的绝对值，斜率；（3）0.27．【考点】测定电源的电动势和内阻．【分析】（1）电源的U﹣I图象与纵轴的交点是电源的电动势，图象斜率的绝对值等于电源的内阻．（2）由闭合电路的欧姆定律求出R与的表达式，从而明确图象所表示的电动势和内电阻的求法；（3）在小灯泡伏安特性曲线上作出电源的U﹣I图象，求出两图象的交点对应的电流与电压值，然后由P=UI求出灯泡的实际功率．【解答】解：（1）由U=E﹣Ir可知，图2所示图象可知，电源电动势为：E=1.5V，电源内阻为：r===2Ω．（2）在闭合电路中有：E=I（r+R），则有：R=﹣r．结合图象规律可知，图象截距的绝对值表示内阻，而图象的斜率表示电动势；（3）由图象可知，灯泡与该干电池组成串联电路时，灯泡两端电压U=0.9V，电路电流I=0.3A，灯泡实际功率为：P=UI=0.9V×0.3A=0.27W．故答案为：（1）1.5，2；（2）截距的绝对值，斜率；（3）0.27．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.足够长光滑斜面BC的倾角α=53°，小物块与水平面间的动摩擦因数为0.5，水平面与斜面之间B点有一小段弧形连接，一质量m=2kg的小物块静止于A点．现在AB段对小物块施加与水平方向成α=53°的恒力F作用，如图（a）所示，小物块在AB段运动的速度﹣时间图象如图（b）所示，到达B点迅速撤去恒力F．（已知sin53°=0.8，cos53°=0.6）．求：（1）小物块所受到的恒力F；（2）小物块从B点沿斜面向上运动，到返回B点所用的时间；（3）小物块能否返回到A点？若能，计算小物块通过A点时的速度；若不能，计算小物块停止运动时离B点的距离．参考答案：考点： 牛顿第二定律；加速度；匀变速直线运动的速度与位移的关系．版权所有专题： 牛顿运动定律综合专题．分析： （1）根据v﹣t图象得到运动情况，结合速度时间关系公式求解加速度；然后对物体受力分析，并根据牛顿第二定律列式求解拉力F；（2）先受力分析并根据牛顿第二定律求解加速度，然后根据速度时间关系公式求解；（3）对小物块从B向A运动过程中，求解出最大位移后比较，即可得到结论．解答： 解：（1）由图（b）可知，AB段加速度根据牛顿第二定律，有Fcosα﹣μ（mg﹣Fsinα）=ma得（2）在BC段mgsinα=ma2解得小物块从B到C所用时间与从C到B所用时间相等，有（3）小物块从B向A运动过程中，有μmg=ma3解得滑行的位移所以小物块不能返回到A点，停止运动时，离B点的距离为0.4m．答：（1）小物块所受到的恒力F为11N；（2）小物块从B点沿斜面向上运动，到返回B点所用的时间为0.5s；（3）小物块不能返回到A点，停止运动时，离B点的距离为0.4m．点评： 本题是已知运动情况确定受力情况和一直受力情况确定运动情况的问题，关键求解出加速度，然后根据运动学公式列式求解．17.如图所示，圆形匀强磁场半径R=lcm，磁感应强度B=IT，方向垂直纸面向里，其上方有一对水平放置的平行金属板M、N，间距d=1cm，N板中央开有小孔S。小孔位于圆心O的正上方，S与0的连线交磁场边界于A．两金属板通过导线与匝数为100匝的矩形线圈相连(为表示线圈的绕向，图中只画了2匝)，线圈内有垂直纸面向里且均匀增加的磁场，穿过线圈的磁通量变化率为△Φ/△t=100Wb/s。位于磁场边界上某点(图中未画出)的离子源P，在纸面内向磁场区域发射速度大小均为v=5×105m/s，方向各不相同的带正电离子，离子的比荷q/m=5×107C/kg，已知从磁场边界A点射出的离子恰好沿直线AS进入M、N间的电场．(不计离子重力；离子碰到极板将被吸附)求：

(1)M、N之间场强的大小和方向；

(2)离子源P到A点的距离；

(3)沿直线AS进入M、N间电场的离子在磁场中运动的总时间(计算时取π=3)．参考答案：（1）由法拉第电磁感应定律得M、N之间的电压U=n△Φ/△t=100×100V=102V。M、N之间场强的大小E=U/d=106N/C，方向竖直向下。（2）