山西省臨汾市聯(lián)辦中學(xué)2021年高三物理上學(xué)期期末試卷含解析

山西省臨汾市聯(lián)辦中學(xué)2021年高三物理上學(xué)期期末試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.（單選）一物體從靜止開(kāi)始做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，以T為時(shí)間間隔，在第3個(gè)T內(nèi)的位移為3m，在第3個(gè)T終了時(shí)的瞬時(shí)速度是3m/s。則A．物體的加速度為1m/s2

B．物體在第1個(gè)T終了時(shí)的瞬時(shí)速度是0.6m/sC．時(shí)間間隔T=1s

D．物體在第1個(gè)T內(nèi)的位移為0.6m參考答案：D解；由公式得，

3Ts內(nèi)的位移：

①

2Ts內(nèi)的位移：

②

第3個(gè)T秒內(nèi)的位移△x=x3-x2=3m

③

由公式

v=at得：

3Ts末的速度

v3=a×3T=3

④

①-④聯(lián)立得；

T=1.2S

故AC錯(cuò)；

第一個(gè)T末的速度v=aT=1m/s，故B錯(cuò)；

第一個(gè)T內(nèi)的位移

故D正確

故選：D．2.（單選）用控制變量法，可以研究影響平行板電容器的因素（如圖）．設(shè)兩極板正對(duì)面積為S，極板間的距離為d，靜電計(jì)指針偏角為θ．實(shí)驗(yàn)中，極板所帶電荷量不變，若（）A．保持S不變，增大d，則θ變大B．保持S不變，增大d，則θ變小C．保持d不變，減小S，則θ變小D．保持d不變，減小S，則θ不變參考答案：考點(diǎn)：影響平行板電容器電容的因素．分析：靜電計(jì)指針偏角θ表示電容器兩端電壓的大小，根據(jù)電容的定義式C=，判斷電容的變化，再根據(jù)C=，判斷電壓的變化，從而得知靜電計(jì)指針偏角的變化．解答：解：根據(jù)電容的定義式C=，保持S不變，增大d，電容C減小，再根據(jù)U=，知U增大，所以θ變大．故A正確，B錯(cuò)誤．

保持d不變，減小S，電容減小，再根據(jù)C=，知U增大，所以θ變大．故CD錯(cuò)誤．故選：A．點(diǎn)評(píng)：解決電容器的動(dòng)態(tài)分析問(wèn)題關(guān)鍵抓住不變量．若電容器與電源斷開(kāi)，電量保持不變；若電容器始終與電源相連，電容器兩端間的電勢(shì)差保持不變．3.如圖所示，在第一象限內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（磁場(chǎng)足夠大），一對(duì)正、負(fù)電子分別以相同速度沿與軸成300角的方向從原點(diǎn)垂直磁場(chǎng)射入，則負(fù)電子與正電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比為（不計(jì)正、負(fù)電子間的相互作用力）

A．1：

B.1：2

C.1：1

D.2：1

參考答案：答案：B4.（單選題）關(guān)于靜電場(chǎng)下列說(shuō)法中正確的是(

)A．在電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)為零，則該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度一定為零B．電荷在電場(chǎng)中電勢(shì)高的地方電勢(shì)能大，在電勢(shì)低的地方電勢(shì)能小C．根據(jù)公式U＝Ed可知，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中兩點(diǎn)間的距離越大，電勢(shì)差就越大D．正電荷從電勢(shì)高的點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到電勢(shì)低的點(diǎn)，電勢(shì)能一定減少參考答案：D5.在某一空間同時(shí)存在相互正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向豎直向上，磁場(chǎng)方向如圖所示。兩個(gè)帶電液滴在此復(fù)合場(chǎng)中恰好能沿豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則（

）A．它們的運(yùn)動(dòng)周期可能不等B．它們的圓周運(yùn)動(dòng)方向可能相反C．若它們的速率相等，軌道半徑就一定相等D．若它們的動(dòng)能相等，軌道半徑就一定相等參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.一質(zhì)點(diǎn)由位置A向北運(yùn)動(dòng)了4m，又轉(zhuǎn)向東運(yùn)動(dòng)了3m，到達(dá)B點(diǎn)，然后轉(zhuǎn)向南運(yùn)動(dòng)了1m，到達(dá)C點(diǎn)，在上述過(guò)程中質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的路程是

m，運(yùn)動(dòng)的位移是

m。參考答案：8，7.如圖所示，直角玻璃棱鏡中∠A=70°，入射光線(xiàn)垂直于A(yíng)B面。已知玻璃的折射率為，光在A(yíng)C面上反射后經(jīng)BC面反射從AC面第一次射出，則光線(xiàn)在BC面_______（填“發(fā)生”或“不發(fā)生”）全反射，光線(xiàn)從棱鏡AC邊第一次射入空氣時(shí)的折射角為_(kāi)______。參考答案：發(fā)生；4508.如圖所示，一豎直輕桿上端可以繞水平軸O無(wú)摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)，輕桿下端固定一個(gè)質(zhì)量為m的小球，力F=mg垂直作用于輕桿的中點(diǎn)，使輕桿由靜止開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，若轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程保持力F始終與輕桿垂直，當(dāng)輕桿轉(zhuǎn)過(guò)的角度θ=30°時(shí)，小球的速度最大；若輕桿轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，力F的方向始終保持水平方向，其他條件不變，則輕桿能轉(zhuǎn)過(guò)的最大角度θm=53°．參考答案：【考點(diǎn)】：動(dòng)能定理的應(yīng)用；向心力．【專(zhuān)題】：動(dòng)能定理的應(yīng)用專(zhuān)題．【分析】：（1）由題意可知：F始終對(duì)桿做正功，重力始終做負(fù)功，隨著角度的增加重力做的負(fù)功運(yùn)來(lái)越多，當(dāng)重力力矩等于F力矩時(shí)速度達(dá)到最大值，此后重力做的負(fù)功比F做的正功多，速度減??；（2）桿轉(zhuǎn)到最大角度時(shí)，速度為零，根據(jù)動(dòng)能定理即可求解．：解：（1）力F=mg垂直作用于輕桿的中點(diǎn)，當(dāng)輕桿轉(zhuǎn)過(guò)的角度θ時(shí)，重力力矩等于F力矩，此時(shí)速度最大，則有：mgL=mgLsinθ解得sinθ=所以θ=30°（2）桿轉(zhuǎn)到最大角度時(shí)，速度為零，根據(jù)動(dòng)能定理得：mv2=FL﹣mgLsinθ所以FLsinθ﹣mgL（1﹣cosθ）=0﹣0解得：θ=53°故答案為：30°；53°【點(diǎn)評(píng)】：本題主要考查了力矩和動(dòng)能定理得直接應(yīng)用，受力分析是解題的關(guān)鍵，難度適中．9.（4分）在靜電場(chǎng)中有a．b．c三點(diǎn)，有一個(gè)電荷q1=3×10-8C，自a移到b，電場(chǎng)力做功3×10-6J．另有一個(gè)電荷q2=-1×10-8C，自a移到c，電場(chǎng)力做功3×10-６J，則a．b．c三點(diǎn)的電勢(shì)由高到低的順序是

,b．c兩點(diǎn)間的電勢(shì)差Ubc為

V。參考答案：

cab

-400v10.一個(gè)高能γ光子，經(jīng)過(guò)重核附近時(shí)與原子核場(chǎng)作用，能產(chǎn)生一對(duì)正負(fù)電子，請(qǐng)完成相應(yīng)的反應(yīng)方程：_______________．已知電子質(zhì)量，光在真空中的傳播速度為速為，則γ光子的能量至少為_(kāi)__________J．參考答案：

(1).

(2).1.64×10-13J.解：一個(gè)高能γ光子，經(jīng)過(guò)重核附近時(shí)與原子核場(chǎng)作用，能產(chǎn)生一對(duì)正負(fù)電子，．

根據(jù)質(zhì)能關(guān)系得，γ光子的能量至少為△mc2=2mec2=1.64×10-13J.

11.特種兵過(guò)山谷的一種方法可化簡(jiǎn)為如右圖所示的模型：將一根長(zhǎng)為2d、不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩的兩端固定在相距為d的A、B兩等高處，懸繩上有小滑輪P，戰(zhàn)士們相互配合，可沿著細(xì)繩滑到對(duì)面。開(kāi)始時(shí)，戰(zhàn)士甲拉住滑輪，質(zhì)量為m的戰(zhàn)士乙吊在滑輪上，處于靜止?fàn)顟B(tài)，AP豎直，則此時(shí)甲對(duì)滑輪的水平拉力為_(kāi)___________；若甲將滑輪由靜止釋放，則乙在滑動(dòng)中速度的最大值為_(kāi)___________。（不計(jì)滑輪與繩的質(zhì)量，不計(jì)滑輪的大小及摩擦）

參考答案：mg，12.某同學(xué)騎著自行車(chē)（可視為質(zhì)點(diǎn)）從傾角一定的足夠長(zhǎng)斜坡滑下，AB為斜坡上一段，然后在水平地面BC上滑行一段距離后停止，整個(gè)過(guò)程該同學(xué)始終未蹬腳踏板，如圖甲所示。自行車(chē)后架上固定一個(gè)裝有墨水的容器，該容器距地面很近，每隔相等時(shí)間T=0.1s滴下一滴墨水。該學(xué)生用最小刻度為cm的卷尺測(cè)得某次滑行數(shù)據(jù)如圖乙所示。（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（1）由AB段數(shù)據(jù)可知，車(chē)做

運(yùn)動(dòng)，A點(diǎn)的速度v=

m/s；（2）自行車(chē)在BC段做勻減速運(yùn)動(dòng)的加速度的大小a=

m/s2。參考答案：勻速

5

7.513.）用歐姆表測(cè)電阻時(shí)，將選擇開(kāi)關(guān)置于合適的擋位后，必須先將兩表筆短接，調(diào)整

▲

旋鈕，使指針指在歐姆刻度的“0”處．若選擇旋鈕在“×100”位置，指針在刻度盤(pán)上停留的位置如圖所示，所測(cè)量電阻的值為

▲

．參考答案：歐姆調(diào)零（2分）

3200（2分）歐姆表使用前首先應(yīng)進(jìn)行調(diào)零，即將兩表筆短接，調(diào)整歐姆調(diào)零旋鈕使指針指在歐姆刻度的“0”處。歐姆表讀數(shù)一定不要忘記乘以倍率。三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（10分）一物體在A(yíng)、B兩點(diǎn)的正中間由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)（設(shè)不會(huì)超越A、B），其加速度隨時(shí)間變化如圖所示，設(shè)向A的加速度方向?yàn)檎较?，若從出發(fā)開(kāi)始計(jì)時(shí)，則：

（1）物體的運(yùn)動(dòng)情況是___________________。（2）4S末物體的速度是______，0-4S內(nèi)物體的平均速度是________。（3）請(qǐng)根據(jù)圖畫(huà)出該物體運(yùn)動(dòng)的速度-時(shí)間圖像。參考答案：（1）一直向A運(yùn)動(dòng)（2分）；（2）0；2m（4分）；（3）如圖（4分）

15.（16分）如圖所示，物塊A和B通過(guò)一根輕質(zhì)不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩連接，跨放在質(zhì)量不計(jì)的光滑定滑輪兩側(cè)，質(zhì)量分別為mA=2kg、mB=1kg。初始時(shí)A靜止與水平地面上，B懸于空中。先將B豎直向上再舉高h(yuǎn)=1.8m（未觸及滑輪）然后由靜止釋放。一段時(shí)間后細(xì)繩繃直，A、B以大小相等的速度一起運(yùn)動(dòng)，之后B恰好可以和地面接觸。取g=10m/s2。（1）B從釋放到細(xì)繩繃直時(shí)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t；（2）A的最大速度v的大??；（3）初始時(shí)B離地面的高度H。參考答案：（1）；（2）；（3）。試題分析：（1）B從釋放到細(xì)繩剛繃直前做自由落體運(yùn)動(dòng)，有：解得：（2）設(shè)細(xì)繩繃直前瞬間B速度大小為vB，有細(xì)繩繃直瞬間，細(xì)繩張力遠(yuǎn)大于A(yíng)、B的重力，A、B相互作用，總動(dòng)量守恒：繩子繃直瞬間，A、B系統(tǒng)獲得的速度：之后A做勻減速運(yùn)動(dòng)，所以細(xì)繩繃直瞬間的速度v即為最大速度，A的最大速度為2m/s。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，一質(zhì)量為m、帶電量為-q的小球A，用長(zhǎng)為L(zhǎng)的絕緣輕桿與固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸O相連接，絕緣輕桿可繞軸O無(wú)摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)。整個(gè)裝置處于水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)強(qiáng)度E=，現(xiàn)將輕桿從圖中的豎直位置由靜止釋放。求：（1）輕桿轉(zhuǎn)過(guò)90°時(shí)，小球A的速度為多大？（2）輕桿轉(zhuǎn)過(guò)多大角度時(shí)小球A的速度最大？（3）小球A轉(zhuǎn)過(guò)的最大角度為多少？參考答案：（1）動(dòng)能定理：qEL+(-mgL)=-0，

解出v=

（3分）（2）輕桿轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，合力矩為零時(shí)，小球A的速度最大即mgLsinα=qELcosα

得到tanα=2，解出α=arctan2=63.43°

（4分）（3）設(shè)小球A的速度減為零時(shí)輕桿與水平方向的夾角為β，動(dòng)能定理：qELcosβ+［-mg(L+Lsinβ)］=0-0

（2分）得到2cosβ=1+sinβ，

解出sinβ=0.6（舍去sinβ=-1），β=37°

（2分）因此，小球A轉(zhuǎn)過(guò)的最大角度為90°+37°=127°

17.如圖甲所示，高h(yuǎn)、長(zhǎng)Ｌ的光滑絕緣正方形臺(tái)面上加有一豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．在臺(tái)面右側(cè)接著一個(gè)與內(nèi)側(cè)邊線(xiàn)對(duì)齊、每板寬為d（d＜）的平行板電容器（電容器有光滑絕緣的底部），右板接電源的正極，左板接電源負(fù)極，現(xiàn)有質(zhì)量為m、電量為+q的一群粒子（視為質(zhì)點(diǎn)）從靠近右板在底部由靜止釋放，通過(guò)左板的小孔進(jìn)入磁場(chǎng)，不計(jì)一切阻力，重力加速度取g．求：(1)若取電容器的電壓為U，求這些帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑；(2)若要求這些粒子都從臺(tái)面右側(cè)射出，則電容器的電壓應(yīng)滿(mǎn)足什么條件？(3)在地面上建立如圖坐標(biāo)系，當(dāng)時(shí)，在圖乙中畫(huà)出這些粒子落地時(shí)在這個(gè)坐標(biāo)系中的痕跡（要求寫(xiě)出計(jì)算說(shuō)明的過(guò)程并大致標(biāo)明痕跡的位置）。參考答案：（1）在電容器中，根據(jù)動(dòng)能定理，有：

①(2分)在磁場(chǎng)中，根據(jù)洛牛頓第二定律，有：

②(2分)①②聯(lián)立得粒子運(yùn)動(dòng)的半徑為：

③(2分)(2)當(dāng)在電容器底部外側(cè)經(jīng)加速的粒子恰好能從臺(tái)面的外側(cè)相切射出時(shí)，粒子的半徑最大，如圖所示．即

④(2分)④代入③解得：

⑤(1分)當(dāng)U＞0，在電容器內(nèi)側(cè)粒子，那怕不能一次在磁場(chǎng)中從臺(tái)面右側(cè)射出，也可以再進(jìn)入電容器減速至底部右側(cè)，又再重新加速進(jìn)入磁場(chǎng)，多周后也能從臺(tái)面右側(cè)射出。(2分)故電容器的電壓滿(mǎn)足的條件為：。

(1分)(3)把代入③得粒子運(yùn)動(dòng)的半徑為：

(1分)說(shuō)明當(dāng)粒子從電容器遠(yuǎn)側(cè)射入磁場(chǎng)時(shí)，粒子從臺(tái)面右側(cè)中點(diǎn)射出，當(dāng)粒子從電容器近側(cè)