山西省大同市同煤集團(tuán)第四中學(xué)2021年高三物理上學(xué)期期末試卷含解析

山西省大同市同煤集團(tuán)第四中學(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.如圖所示，質(zhì)量為m的木塊在質(zhì)量為M的長(zhǎng)木板上受到水平向右的拉力F的作用下向右滑行，長(zhǎng)木板處于靜止?fàn)顟B(tài)。已知木塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1,木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2。下列說(shuō)法正確的是：A．木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ1mgB．木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ2（m+M）gC．當(dāng)F＞μ2（m+M）g時(shí)，木板與木塊之間發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)D．無(wú)論怎樣改變F的大小，木板都不可能運(yùn)動(dòng)參考答案：AD2.（多選）如圖，在豎直平面內(nèi)放一個(gè)光滑絕緣的半圓形軌道，水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與半圓形軌道所在的平面垂直。一個(gè)帶正電荷的小滑塊由靜止開(kāi)始從半圓軌道的最高點(diǎn)M滑下，則下列說(shuō)法中正確的是（

）A、滑塊經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)的速度比磁場(chǎng)不存在時(shí)大

B、滑塊從M點(diǎn)到最低點(diǎn)所用的時(shí)間比磁場(chǎng)不存在時(shí)短

C、滑塊經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)的速度與磁場(chǎng)不存在時(shí)相等

D、滑塊從M點(diǎn)滑到最低點(diǎn)所用的時(shí)間與磁場(chǎng)不存在時(shí)相等參考答案：CD3.下列說(shuō)法正確的是A．法拉第首先總結(jié)出磁場(chǎng)對(duì)電流作用力的規(guī)律B．伽利略認(rèn)為在同一地點(diǎn)，重的物體和輕的物體下落快慢不同C．在現(xiàn)實(shí)生活中不存在真正的質(zhì)點(diǎn)，將實(shí)際的物體抽象為質(zhì)點(diǎn)是物理學(xué)中一種重要的科學(xué)研究方法D．電場(chǎng)是人們?yōu)榱肆私怆姾砷g的相互作用而引入的一種并不真實(shí)存在的物質(zhì)參考答案：C安培首先總結(jié)出磁場(chǎng)對(duì)電流作用力的規(guī)律，即安培力，A錯(cuò)誤。伽利略認(rèn)為在同一地點(diǎn)，重的物體和輕的物體下落快慢相同，即比薩斜塔實(shí)驗(yàn)，B錯(cuò)誤。電場(chǎng)是真實(shí)存在的一種物質(zhì)，D錯(cuò)誤。選項(xiàng)C說(shuō)法正確。4.兩個(gè)勁度系數(shù)分別為k1和k2的輕質(zhì)彈簧a、b串接在一起，a彈簧的一端固定在墻上，如圖所示．開(kāi)始時(shí)彈簧均處于原長(zhǎng)狀態(tài)，現(xiàn)用水平力作用在b彈簧的p端向右拉動(dòng)彈簧，已知a彈簧的伸長(zhǎng)量為L(zhǎng)，則

A．b彈簧的伸長(zhǎng)量也為L(zhǎng)

B．b彈簧的伸長(zhǎng)量為

C．P端向右移運(yùn)動(dòng)的距離為2L

D．P端向右移運(yùn)動(dòng)的距離為參考答案：B5.如圖所示，一個(gè)帶正電的粒子沿x軸正向射人勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，它所受到的洛倫茲力方向．沿Y軸正向，則磁場(chǎng)方向

A.一定沿z軸正向

B.一定沿z軸負(fù)向．

C.一定在xOy平面內(nèi)D．一定在xoz平面內(nèi)，參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示，是一列沿x軸負(fù)方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)刻的波形圖，已知波的傳播速度v=2m/s，則振動(dòng)的周期為

s，x=1.0m處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向沿

(填“y軸正方向”或“y軸負(fù)方向”)，x=2.0m處的質(zhì)點(diǎn)在0—1.5s內(nèi)通過(guò)的路程為

cm．參考答案：7.（10分）（1）如圖所示，把一塊潔凈的玻璃板吊在橡皮筋的下端，使玻璃板水平地接觸水面，如果你想使玻璃板離開(kāi)水面，必須用比玻璃板重力的拉力向上拉橡皮筋，原因是水分子和玻璃的分子間存在作用。（2）往一杯清水中滴入一滴紅墨水，一段時(shí)間后，整杯水都變成了紅色，這一現(xiàn)象在物理學(xué)中稱(chēng)為現(xiàn)象，是由于分子的而產(chǎn)生的，這一過(guò)程是沿著分子熱運(yùn)動(dòng)的無(wú)序性的方向進(jìn)行的。參考答案：答案：（1）大（2）引力

（2）擴(kuò)散

無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)

熵增加解析：本題只有一個(gè)難點(diǎn)，即“無(wú)序”性。自然發(fā)生的事情總是向無(wú)序性增大的方向發(fā)展。8.為了探究加速度與力的關(guān)系，使用如圖所示的氣墊導(dǎo)軌裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．其中G1、G2為兩個(gè)光電門(mén)，它們與數(shù)字計(jì)時(shí)器相連，當(dāng)滑行器通過(guò)G1、G2光電門(mén)時(shí)，光束被遮擋的時(shí)間Δt1、Δt2都可以被測(cè)量并記錄，滑行器連同上面固定的一條形擋光片的總質(zhì)量為M，擋光片寬度為D，光電門(mén)間距離為x，牽引砝碼的質(zhì)量為m.回答下列問(wèn)題：

(1)實(shí)驗(yàn)開(kāi)始應(yīng)先調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌下面的螺釘，使氣墊導(dǎo)軌水平，在不增加其他儀器的情況下，如何判定調(diào)節(jié)是否到位？答：_______________________________________________________________________(2)若取M＝0.4kg，改變m的值，進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，以下m的取值不合適的一個(gè)是（

）A．m1＝5g

B．m2＝15gC．m3＝40g

D．m4＝400g(3)在此實(shí)驗(yàn)中，需要測(cè)得每一個(gè)牽引力對(duì)應(yīng)的加速度，其中求得的加速度的表達(dá)式為：__________________________________________(用Δt1、Δt2、D、x表示)．參考答案：9.(3分)質(zhì)量相等的冰、水、水蒸氣，它們的分子個(gè)數(shù)

，它們分子的平均動(dòng)能

，它們的內(nèi)能

。（填“相同”或“不同”）參考答案：

答案：相同

不同

不同10.在平直的公路上，自行車(chē)與同方向行駛的汽車(chē)同時(shí)經(jīng)過(guò)A點(diǎn)。自行車(chē)做勻速運(yùn)動(dòng)，速度為6m/s．汽車(chē)做初速度為10m/s(此即為汽車(chē)過(guò)A點(diǎn)的速度)、加速度大小為0.5m/s2的勻減速運(yùn)動(dòng)．則自行車(chē)追上汽車(chē)所需時(shí)間為

s，自行車(chē)追上汽車(chē)時(shí)，汽車(chē)的速度大小為

m/s，自行車(chē)追上汽車(chē)前，它們的最大距離是

m。參考答案：16；2；1611.在探究物體的加速度a與物體所受外力F、物體質(zhì)量M間的關(guān)系時(shí)，采用如下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置小車(chē)及車(chē)中的砝碼質(zhì)量用M表示，盤(pán)及盤(pán)中的砝碼質(zhì)量用m表示．(1)當(dāng)M與m的大小關(guān)系滿(mǎn)足________時(shí)，才可以認(rèn)為繩子對(duì)小車(chē)的拉力大小等于盤(pán)和砝碼的重力．(2)另兩組同學(xué)保持小車(chē)及車(chē)中的砝碼質(zhì)量M一定，探究加速度a與所受外力F的關(guān)系，由于他們操作不當(dāng)，這兩組同學(xué)得到的a－F關(guān)系圖象分別如圖1和圖2所示，其原因分別是：圖1：________________________________________圖2：________________________________________參考答案：m?M、m過(guò)大(或M過(guò)小)，造成m不是遠(yuǎn)小于M、沒(méi)有平衡摩擦力或木板的傾角過(guò)小12.某實(shí)驗(yàn)小組在“探究加速度與物體受力的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，設(shè)計(jì)出如下的實(shí)驗(yàn)方案，其實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。已知小車(chē)質(zhì)量M=214.6g，砝碼盤(pán)質(zhì)量m0=7.4g，所使用的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的交流電頻率=50Hz。其實(shí)驗(yàn)步驟是：

A．按圖中所示安裝好實(shí)驗(yàn)裝置

B．調(diào)節(jié)長(zhǎng)木板的傾角，輕推小車(chē)后，使小車(chē)能沿長(zhǎng)木板向下做勻速運(yùn)動(dòng)

C．取下細(xì)繩和砝碼盤(pán)，記下砝碼盤(pán)中砝碼的質(zhì)量m

D．先接通電源，再放開(kāi)小車(chē)，打出一條紙帶，由紙帶求得小車(chē)的加速度a

E．重新掛上細(xì)繩和砝碼盤(pán)，改變砝碼盤(pán)中砝碼質(zhì)量，重復(fù)B~D步驟，求得小車(chē)在不同合外力F作用下的加速度，回答以下問(wèn)題：（1）按上述方案做實(shí)驗(yàn)，是否要求砝碼和砝碼盤(pán)的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車(chē)的質(zhì)量？______（填“是”或“否”）。（2）實(shí)驗(yàn)中打出的一條紙帶如圖所示，由該紙帶可求得小車(chē)的加速度a=_______m/s2。（3）某同學(xué)將有關(guān)數(shù)據(jù)填入他所設(shè)計(jì)的表格中，并根據(jù)表中的數(shù)據(jù)畫(huà)出a-F圖像（如圖），造成圖線不過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)最主要的一條原因是________，由該圖線延長(zhǎng)線與橫軸的交點(diǎn)可求出的物理量是________，其大小是___________。

參考答案：（1）否

（2）0.77

（3）在計(jì)算小車(chē)所受的合外力時(shí)未計(jì)入砝碼盤(pán)的重力;砝碼盤(pán)重力；

0.0713.右圖為小車(chē)做直線運(yùn)動(dòng)的s－t圖，則小車(chē)在BC段做______運(yùn)動(dòng)，圖中B點(diǎn)對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的瞬時(shí)速度大小是______m/s。參考答案：勻速

1.6-2.1

三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（12分）位于處的聲源從時(shí)刻開(kāi)始振動(dòng)，振動(dòng)圖像如圖，已知波在空氣中傳播的速度為340m/s，則：

（1）該聲源振動(dòng)的位移隨時(shí)間變化的表達(dá)式為

mm。（2）從聲源振動(dòng)開(kāi)始經(jīng)過(guò)

s，位于x=68m的觀測(cè)者開(kāi)始聽(tīng)到聲音。（3）如果在聲源和觀測(cè)者之間設(shè)置一堵長(zhǎng)為30m，高為2m，吸音效果良好的墻，觀測(cè)者能否聽(tīng)到聲音，為什么？參考答案：答案：（1）（4分）；（2）（4分）0.2；（3）（4分）能。因?yàn)槁暡ǖ牟ㄩL(zhǎng)與障礙物的高度差不多，可以發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，所以，觀察者能夠聽(tīng)到聲音。15.將下圖中的電磁鐵連入你設(shè)計(jì)的電路中（在方框內(nèi)完成），要求：A．電路能改變電磁鐵磁性的強(qiáng)弱；B．使小磁針靜止時(shí)如圖所示。參考答案：（圖略）要求畫(huà)出電源和滑動(dòng)變阻器，注意電源的正負(fù)極。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，質(zhì)量M=8kg的小車(chē)放在水平光滑的平面上，在小車(chē)左端加一水平推力F=8N，當(dāng)小車(chē)向右運(yùn)動(dòng)的速度達(dá)到1.5m/s時(shí)，在小車(chē)前端輕輕地放上一個(gè)大小不計(jì)，質(zhì)量為m=2kg的小物塊，物塊與小車(chē)間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，小車(chē)足夠長(zhǎng).求：（1）小物塊放上后，小物塊及小車(chē)的加速度各為多大？（2）經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間兩者達(dá)到相同的速度？（3）從小物塊放上小車(chē)開(kāi)始，經(jīng)過(guò)t=1.5s小物塊通過(guò)的位移大小為多少？(取g=l0m/s2).參考答案：且加速度:---------------（1分）這0.5s內(nèi)的位移:-------（1分）通過(guò)的總位移--------------（1分17.如圖所示，在xOy直角坐標(biāo)平面內(nèi)﹣0.05m≤x＜0的區(qū)域有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.4T，0≤x≤0.08m的區(qū)域有沿﹣x方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)．在x軸上坐標(biāo)為（﹣0.05m，0）的S點(diǎn)有一粒子源，它一次能沿紙面同時(shí)向磁場(chǎng)內(nèi)每個(gè)方向發(fā)射一個(gè)比荷=5×107C/kg，速率v0=2×106m/s的帶正電粒子．若粒子源只發(fā)射一次，其中只有一個(gè)粒子Z恰能到達(dá)電場(chǎng)的右邊界，不計(jì)粒子的重力和粒子間的相互作用（結(jié)果可保留根號(hào)）．求：（1）粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑R；（2）第一次經(jīng)過(guò)y軸的所有粒子中，位置最高的粒子P的坐標(biāo)；（3）電場(chǎng)強(qiáng)度E．參考答案：解：（1）粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由洛倫茲力提供向心力，則有

qv0B=m

可得R==（2）在y軸上位置最高的粒子P的運(yùn)動(dòng)軌跡恰與y軸相切于N點(diǎn)，如圖所示，

N點(diǎn)到x軸的豎直距離L滿(mǎn)足：

L2+（R﹣dB）2=R2；

解得：L=5cm=

即粒子P的位置坐標(biāo)為（0，）．（3）用dE表示電場(chǎng)的寬度．

對(duì)Z粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，由動(dòng)能定理有：

qEdE=mv02①

代入數(shù)據(jù)解得：E=5.0×105N/C答：（1）粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑R為0.1m．（2）第一次經(jīng)過(guò)y軸的所有粒子中，位置最高的粒子P的坐標(biāo)為（0，）．（3）電場(chǎng)強(qiáng)度E為5.0×105N/C．【考點(diǎn)】帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)；帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)．【分析】（1）由洛侖茲力提供向心力可求出帶電粒子以一定的速度在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑．（2）當(dāng)以某一方向射出的粒子的軌跡恰與y軸相切時(shí)，粒子打擊的位置最高，由幾何關(guān)系能求出相切點(diǎn)到x軸的距離，從而也就求出了最高點(diǎn)P的位置坐標(biāo)．（3）以某一方向從O點(diǎn)出發(fā)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)后，垂直于y軸方向進(jìn)入電場(chǎng)，恰好到達(dá)電場(chǎng)的右邊界，由動(dòng)能定理克服電場(chǎng)力做的功等于粒子動(dòng)能的減少量，從而能求出電場(chǎng)強(qiáng)度的大?。?8.如圖所示，用長(zhǎng)為L(zhǎng)不可伸長(zhǎng)的細(xì)線連結(jié)質(zhì)量為m的小球，繩的O端固定，另用細(xì)線AB將小球拉起使細(xì)線OA與水平方向成30°角．現(xiàn)將AB線從A處剪斷．求：（1）剪斷細(xì)線AB的瞬間小球的加速度；（2）剪斷細(xì)線AB后小球落到最低點(diǎn)時(shí)細(xì)線L中的張力．參考答案：（1）剪斷細(xì)線AB后，細(xì)線L中的拉力立即消失，小球只受