黑龙江省哈尔滨市第四高级中学2021年高三物理期末试题含解析

黑龙江省哈尔滨市第四高级中学2021年高三物理期末试题含解析一、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.下列说法中正确的A．卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究，揭示了原子核的组成B．氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，电势能增大，原子的总能量不变C．一群氢原子处于n=3的激发态向较低能级跃迁时，最多可放出三种频率的光子D．实际上，原子中的电子没有确定的轨道，但在空间各处出现的概率具有一定的规律参考答案：答案：CD2.如图所示，一个小物体沿光滑斜面由A点上方静止开始加速下滑，在它通过的路程中取AE并分成相等的4段，vB表示物体通过B点的瞬时速度，v表示AE段的平均速度，则vB与v的关系是A．vB<vB．vB=vC．vB>vD．以上三种关系都有可能参考答案：

答案：A3.如图所示，木块A、B并排且固定在水平桌面上，A的长度是L，B的长度是2L，一颗子弹沿水平方向以速度v1射入A，以速度v2穿出B，子弹可视为质点，其运动可视为匀变速直线运动，则子弹穿出A时的速度为（

）

参考答案：C4.由于放射性元素的半衰期很短，所以在自然界一直未被发现，只是在使用人工的方法制造后才被发现。已知经过一系列衰变和衰变后变成，下列论断中正确的是A．核比核少28个中子B．衰变过程中共发生了7次衰变和4次衰变C．衰变过程中共发生丁4次衰变和7次衰变D．发生衰变时，核内中子数不变参考答案：答案：B5.以下四个图象，能正确反映自由落体运动规律的是（g取10m/s2）参考答案：BD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.有一列简谐横波在弹性介质中沿x轴正方向以速率v=10m/s传播，某时刻的波形如图所示，把此时刻作为零时刻，质点A的振动方程为y=

m.参考答案：7.如图所示是一列沿x轴负方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图，已知波的传播速度v=2m/s，则x=1.5m处质点的振动函数表达式y=

▲

cm，x=2.0m处质点在0-1.5s内通过的路程为

▲

cm。参考答案：、308.如图所示，绝缘水平面上静止着两个质量均为m，电量均为+Q的物体A和B（A、B均可视为质点），它们间的距离为r，与水平面的动摩擦因数均为μ,则此时

A受到的摩擦力为

。如果将A的电量增至+4Q，则两物体将开始运动，当它们的加速度第一次为零时，A运动的距离为

。参考答案：(1)

(2)

9.如图是甲、乙两位同学在“验证力的平行四边形定则”实验中所得到的实验结果，若用F表示两个分力F1、F2的合力，用F′表示F1和F2的等效力，则可以判断________(选填“甲”或“乙”)同学的实验结果是尊重事实的．

参考答案：甲10.一斜面AB长为5m，倾角为30°，一质量为2kg的小物体（大小不计）从斜面顶端A点由静止释放，如图所示．斜面与物体间的动摩擦因数为，则小物体下滑到斜面底端B时的速度v=

m／s及所用时间t=

s（g取10m/s2）。参考答案：

5

211.应用物理知识分析生活中的常见现象，可以使物理学习更加有趣和深入．例如平伸手掌托起物体，由静止开始竖直向上运动，直至将物体抛出．对此现象分析正确的是A．受托物体向上运动的过程中，物体始终处于超重状态B．受托物体向上运动的过程中，物体始终处于失重状态C．在物体离开手的瞬间，物体的加速度大于重力加速度D．在物体离开手的瞬间，手的加速度大于重力加速度参考答案：D12.在测定匀变速直线运动加速度的实验中，选定一条纸带如图所示，每相邻两个记数点之间有四个点未打出，其中0、1、2、3、4、5、6都为记数点，电源频率为50HZ．测得：x1=1.40cm，x2=1.90cm，x3=2.38cm，x4=2.88cm，x5=3.39cm，x6=3.87cm．（1）在计时器打出点4时，小车的速度为：v4=0.314m/s．（2）该匀变速直线运动的加速度的大小a=0.496m/s2．（结果均保留三位有效数字）参考答案：考点：测定匀变速直线运动的加速度．版权所有专题：实验题；直线运动规律专题．分析：根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上4点时小车的瞬时速度大小．解答：解：电源频率为50Hz，打点时间间隔是0.02s，由于两相邻计数点间有四个点未画出，相邻计数点间的时间间隔t=0.02×5=0.1s，匀变速直线运动某段时间内的平均速度等于该段时间中间时刻的瞬时速度，在计时器打出点4时，小车的速度为：v4==≈0.314m/s；由匀变速直线运动的推论公式：△x=at2可知，加速度的大小：a===≈0.496m/s2，故答案为：0.314；0.496．13.一简谐横波沿x轴正向传播，t=0时刻的波形如图（a）所示，x=0.30m处的质点的振动图线如图（b）所示，该质点在t=0时刻的运动方向沿y轴_________（填“正向”或“负向”）。已知该波的波长大于0.30m，则该波的波长为_______m。参考答案：正向0.8三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（实验）（2012春?江西期末）某同学利用图甲所示的实验装置，探究物块在水平桌面上的运动规律．物块在重物的牵引下开始运动，重物落地后，物块再运动一段距离停在桌面上（尚未到达滑轮处）．从纸带上便于测量的点开始，每5个点取1个计数点，相邻计数点间的距离如图议所示．打点计时器电源的频率为50Hz．①通过分析纸带数据，可判断物块在相邻计数点6和7之间某时刻开始减速．②计数点5对应的速度大小为1.00m/s，计数点6对应的速度大小为1.20m/s．（保留三位有效数字）．③物块减速运动过程中加速度的大小为a=2.00m/s2．参考答案：①6；7；②1.00；1.20；③2.00解：①从纸带上的数据分析得知：在点计数点6之前，两点之间的位移逐渐增大，是加速运动，在计数点7之后，两点之间的位移逐渐减小，是减速运动，所以物块在相邻计数点6和7之间某时刻开始减速；②v5==1.00m/s，，解得：v6=1.20m/s③由纸带可知，计数点7往后做减速运动，根据作差法得：a==﹣2.00m/s2．所以物块减速运动过程中加速度的大小为2.00m/s2故答案为：①6；7；②1.00；1.20；③2.0015.某学习小组在进行“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”实验时，装置如图所示。(1)除桌面上的实验器材外，还准备了电磁打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸片和纸带，要完成该实验，还需要的实验器材有_______和________。(2)实验时保持钩码质量m不变，探究小车加速度a与小车(包括车中砝码)质量M的关系，以下做法正确的是________。A．平衡摩擦力时，应将长木板带有滑轮的一端适当垫高B．平衡摩擦力时，应将钩码用细绳通过定滑轮系在小车上C．每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力D．实验时，先释放小车，再接通打点计时器电源(3)当M与m的大小关系满足____________时，可以认为绳对小车的拉力大小等于钩码的重力。参考答案：(1)天平

刻度尺

(2)C(3)M>>m（1）本试验中要通过纸带求解加速度，所以需要刻度尺测量长度，要研究质量与加速度的关系，需要测量小车质量，所以需要天平；（2）A、平衡摩擦力时，应将长木板不带定滑轮的一端适当垫高，故A错误；B、平衡摩擦力时，应将绳从小车上拿去，轻轻推动小车，是小车沿木板运动，通过打点计时器打出来的纸带判断小车是否匀速运动，故B错误；C、每次改变小车的质量时，小车的重力沿斜面分力和摩擦力仍能抵消，不需要重新平衡摩擦力，故C正确；D、实验时，应先放开小车，再接通打点计时器电源，由于小车运动较快，可能会使打出来的点很少，不利于数据的采集和处理，故D错误；故选C；（3）根据牛顿第二定律得：对m：、对M：解得：，当M＞＞m时，即小车的质量远大于砝码和盘的总质量，绳子的拉力近似等于砝码和盘的总重力。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（15分）质量为m的钢板与直立轻弹簧的上端连接，弹簧下端固定在地上。平衡时，弹簧的压缩量为X0，如图所示。物块从钢板正对距离为3X0的A处自由落下，打在钢板上并立刻与钢板一起向下运动，但不粘连，它们到达最低点后又向上运动。已知物体质量也为m时，它们恰能回到O点，求：（1）物块与钢板碰后的速度v；（2）弹簧被压缩X0时的弹性势能Ep；（3）若物块质量为2m，仍从A处自由落下，则物块与钢板回到O点时，还具有向上的速度，物块向上运动到最高点与O点的距离。参考答案：解析：（1）物块从3x0位置自由落下，与地球构成的系统机械能守恒。则有--------2分v0为物块与钢板碰撞时的的速度。因为碰撞板短，内力远大于外力，钢板与物块间动量守恒。设v1为两者碰撞后共同速mv0=2mv1

-------2分由上述两式得

---------1分（2）两者以vl向下运动恰返回O点，说明此位置速度为零。运动过程中机械能守恒。设接触位置弹性势能为Ep，则---------3分

----------1分

（3）同理2m物块与m物块有相同的物理过程

碰撞中动量守恒2mv0=3mv2

-----------2分

所不同2m与钢板碰撞返回O点速度不为零，设为v则

----------2分

因为两次碰撞时间极短，弹性形变未发生变化

Ep=E’p

由于2m物块与钢板过O点时弹力为零。两者加速度相同为g，之后钢板被弹簧牵制，则其加速度大于g，所以与物块分离，物块以v竖直上抛。

--------1分

得

--------1分17.某商场内的观光电梯，在一楼由静止开始向上做匀加速直线运动，1S后改做匀速运动，持续2S，上升10m,最后做加速度为5m/s2的匀减速运动，正好停在顶层，则可观光的高度是多少米？顶层最可能是几层？参考答案：15m

6层18.如图13所示，光滑的弯曲轨道AB的末端水平，小球1从轨道上A点由静止开始下滑，与静止在末端B处的小球2发生弹性正碰，小球2抛出后落在斜面上。已知两小球质量相等,斜面的倾角为θ，A点与轨道末端B点的高度差为h,斜面底端在抛出点B的正下方，斜面顶端与抛出点在同一水平面上，斜面长度为L，斜面上M、N两点将斜面长度等分成3段，两小球都可以看作质点，一切阻力不计。求：（1）小球2从B点飞出时的速度大小.（2）为使小球2能落在M点以上（含M点），小球1开