山西省忻州市南河溝鄉(xiāng)聯(lián)校2021年高三物理下學(xué)期期末試題含解析

山西省忻州市南河溝鄉(xiāng)聯(lián)校2021年高三物理下學(xué)期期末試題含解析一、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1.一個(gè)直流電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻為R，所加電壓為U，電流為I，當(dāng)它工作時(shí)，下述說法中正確的是A．電動(dòng)機(jī)的輸出功率為U2／R

B．電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率為I2RC．電動(dòng)機(jī)的輸出功率為IU-I2R

D．電動(dòng)機(jī)的功率可寫作IU=I2R=U2/R參考答案：BC2.（單選）一物體做直線運(yùn)動(dòng)，其加速度隨時(shí)間變化的圖象如圖所示。

下列圖象中，可能正確描述此物體運(yùn)動(dòng)的是

A．

B．

C．

D．參考答案：D3.做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體，在某段時(shí)間Δt內(nèi)通過的位移是Δs，則表示 （

） A．物體在Δt時(shí)間內(nèi)的平均速度 B．物體在Δt時(shí)間末的瞬時(shí)速度 C．物體在Δt時(shí)間內(nèi)速度的變化量 D．物體在Δs這段位移中點(diǎn)的瞬時(shí)速度參考答案：A4.（多選）如圖所示，在距水平地面高為0.4m處，水平固定一根長(zhǎng)直光滑桿，在桿上P點(diǎn)固定一定滑輪，滑輪可繞水平軸無摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)，在P點(diǎn)的右邊，桿上套有一質(zhì)量m=2kg的小球A．半徑R=0.3m的光滑半圓形細(xì)軌道豎直地固定在地面上，其圓心O在P點(diǎn)的正下方，在軌道上套有一質(zhì)量也為m=2kg的小球B．用一條不可伸長(zhǎng)的柔軟細(xì)繩，通過定滑輪將兩小球連接起來．桿和半圓形軌道在同一豎直面內(nèi)，兩小球均可看作質(zhì)點(diǎn)，且不計(jì)滑輪大小的影響．現(xiàn)給小球A一個(gè)水平向右的恒力F=50N．（取g=10m/s2）則（）A．把小球B從地面拉到P的正下方時(shí)力F做功為20JB．小球B運(yùn)動(dòng)到C處時(shí)的速度大小為0C．小球B被拉到與小球A速度大小相等時(shí)，sin∠OPB=D．把小球B從地面拉到P的正下方時(shí)小球B的機(jī)械能增加了6J參考答案：解：A、對(duì)于F的做功過程，由幾何知識(shí)得到：力F作用點(diǎn)的位移x=PB﹣PC=則力F做的功W=Fx=50×0.4J=20J，故A正確；B、由于B球到達(dá)C處時(shí)，已無沿繩的分速度，所以此時(shí)滑塊A的速度為零，考察兩球及繩子組成的系統(tǒng)的能量變化過程，由功能關(guān)系得：W=mv2+mgR代入已知量得：20=+2×10×0.3，解得小球B速度的大小v=m/s，故B錯(cuò)誤；C、當(dāng)繩與軌道相切時(shí)兩球速度相等，如圖：由三角形知識(shí)得：sin∠OPB==，故C正確；D、設(shè)最低點(diǎn)勢(shì)能為0，小球B從地面拉到P的正下方時(shí)小球B的機(jī)械能增加，，故D錯(cuò)誤；故選：AC5.如圖所示，物體A放在斜面體B上，A恰能沿斜面勻速下滑，而斜面體B靜止不動(dòng)。若沿斜面方向用力向下推此物體A，使物體A沿斜面加速下滑，則此時(shí)斜面體B受地面的摩擦力：

A．方向水平向右

B．方向水平向左

C．大小為零

D．無法判斷大小和方向參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.一探月衛(wèi)星在地月轉(zhuǎn)移軌道上運(yùn)行，某一時(shí)刻正好處于地心和月心的連線上，衛(wèi)星在此處所受地球引力與月球引力之比為4∶1。已知地球與月球的質(zhì)量之比約為81∶1，則該處到地心與到月心的距離之比約為

。參考答案：答案：9:2解析：由萬有引力定律，衛(wèi)星受到地球和月球的萬有引力分別為F地=G，F(xiàn)月=G，代入題目給定的數(shù)據(jù)可得R地:R月=9:2。7.地球繞太陽公轉(zhuǎn)的周期為T1，軌道半徑為R1，月球繞地球公轉(zhuǎn)的周期為T2，軌道半徑為R2，則太陽的質(zhì)量是地球質(zhì)量的____倍。參考答案：8.某種單色光在真空中的波長(zhǎng)為，速度為c，普朗克恒量為h，現(xiàn)將此單色光以入射角i由真空射入水中，折射角為r，則此光在水中的波長(zhǎng)為_______，每個(gè)光子在水中的能量為______。參考答案：；9.如圖所示，兩根細(xì)線把兩個(gè)相同的小球懸于同一點(diǎn)，并使兩球在同一水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其中小球1的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑較大，則兩小球轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度大小關(guān)系為ω1

ω2，兩根線中拉力大小關(guān)系為T1

T2，（填“＞”“＜”或“=”）參考答案：=；＞【考點(diǎn)】物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件．【分析】?jī)蓚€(gè)小球均做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，對(duì)它們受力分析，找出向心力來源，可先求出角速度．【解答】解：對(duì)其中一個(gè)小球受力分析，如圖，受重力，繩子的拉力，由于小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，故合力提供向心力；將重力與拉力合成，合力指向圓心，由幾何關(guān)系得合力：F=mgtanθ…①；由向心力公式得：F=mω2r…②設(shè)繩子與懸掛點(diǎn)間的高度差為h，由幾何關(guān)系，得：r=htanθ…③；由①②③三式得：ω=，與繩子的長(zhǎng)度和轉(zhuǎn)動(dòng)半徑無關(guān)，故二者角速度相等；繩子拉力T=，則T1＞T2；故答案為：=；＞10.在光電效應(yīng)試驗(yàn)中，某金屬的截止頻率相應(yīng)的波長(zhǎng)為，該金屬的逸出功為______。若用波長(zhǎng)為（<0）單色光做實(shí)驗(yàn)，則其截止電壓為______。已知電子的電荷量，真空中的光速和布朗克常量分別為e、c和h。參考答案：11.牛頓在發(fā)現(xiàn)萬有引力定律時(shí)曾用月球的運(yùn)動(dòng)來檢驗(yàn)，物理學(xué)史上稱為著名的“月地檢驗(yàn)”．已知地球半徑，表面附近重力加速度為，月球中心到地球中心的距離是地球半徑的倍，根據(jù)萬有引力定律可求得月球的引力加速度為

．又根據(jù)月球繞地球運(yùn)動(dòng)周期，可求得其相向心加速度為

，如果兩者結(jié)果相等，定律得到了檢驗(yàn)。參考答案：B

，12.如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體發(fā)生如圖所示的狀態(tài)變化，狀態(tài)A與狀態(tài)B的體積關(guān)系為VA

▲VB(選填“大于”、“小于”或“等于”)；若從A狀態(tài)到C狀態(tài)的過程中氣體對(duì)外做了100J的功，則此過程中____▲___(選填“吸熱”或“放熱”)參考答案：小于

,

吸熱13.面積為S的矩形線框abcd，處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向與線框面成角（見圖），當(dāng)線框以ab為軸順時(shí)針轉(zhuǎn)90°時(shí)，穿過abcd面的磁通量變化量_____。參考答案：三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.讀出圖中游標(biāo)卡尺與螺旋測(cè)微器的讀數(shù)，游標(biāo)卡尺讀數(shù)為cm，螺旋測(cè)微器讀數(shù)為cm．參考答案：1.660；0.5695考點(diǎn)： 刻度尺、游標(biāo)卡尺的使用；螺旋測(cè)微器的使用．專題： 實(shí)驗(yàn)題．分析： 解決本題的關(guān)鍵掌握游標(biāo)卡尺讀數(shù)的方法，主尺讀數(shù)加上游標(biāo)讀數(shù)，不需估讀．螺旋測(cè)微器的讀數(shù)方法是固定刻度讀數(shù)加上可動(dòng)刻度讀數(shù)，在讀可動(dòng)刻度讀數(shù)時(shí)需估讀．解答： 解：1、游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為：1.6cm=16mm，游標(biāo)尺上第12個(gè)刻度和主尺上某一刻度對(duì)齊，所以游標(biāo)讀數(shù)為12×0.05mm=0.60mm，所以最終讀數(shù)為：16mm+0.60mm=16.60mm=1.660cm．2、螺旋測(cè)微器的固定刻度為5.5mm，可動(dòng)刻度為19.5×0.01mm=0.195mm，所以最終讀數(shù)為5.5mm+0.195mm=5.695mm=0.5695cm，故答案為：1.660；0.5695點(diǎn)評(píng)： 對(duì)于基本測(cè)量?jī)x器如游標(biāo)卡尺、螺旋測(cè)微器等要了解其原理，要能正確使用這些基本儀器進(jìn)行有關(guān)測(cè)量．15.(6分)利用油膜法估測(cè)油酸分子的大小，實(shí)驗(yàn)器材有：濃度為0.05%(體積分?jǐn)?shù))的油酸酒精溶液、最小刻度為0.1mL的量筒、盛有適量清水的45×50cm2淺盤、痱子粉、橡皮頭滴管、玻璃板、彩筆、坐標(biāo)紙下面是實(shí)驗(yàn)步驟：A.用滴管將濃度為0.05%的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，記下滴入1mL油酸酒精溶液時(shí)的滴數(shù)NB.將痱子粉均勻地撒在淺盤內(nèi)水面上，用滴管吸取濃度為0.05%的油酸酒精溶液，從低處向水面中央一滴一滴地滴入，直到油酸薄膜有足夠大的面積又不與器壁接觸為止，記下滴入的滴數(shù)nC.將玻璃板放在淺盤上，用彩筆將油酸薄膜的形狀畫在玻璃板上D.將畫有油酸薄膜輪廓的玻璃板放在坐標(biāo)紙上，以坐標(biāo)紙上邊長(zhǎng)為1cm的正方形為單位，計(jì)算輪廓內(nèi)正方形的個(gè)數(shù)，算出油酸薄膜的面積Scm2用已給的和測(cè)得的物理量表示單個(gè)油酸分子的大小_____________（單位：cm）參考答案：

答案：

(6分)四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.（12分）如下圖所示,物塊M和m用一不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩通過定滑輪連接,m放在傾角θ=30°的固定光滑斜面上，而穿過豎直桿PQ的物塊M可沿桿無摩擦地下滑，M=3m，開始時(shí)，將M抬高到A點(diǎn)，使細(xì)繩水平，此時(shí)，OA段繩長(zhǎng)為L(zhǎng)=4.0m，現(xiàn)使M由靜止開始下滑，求：當(dāng)M下滑3.0m至B點(diǎn)時(shí)的速度？（g取10m/s2）參考答案：由于兩個(gè)物體運(yùn)動(dòng)的過程只有重力做功，系統(tǒng)機(jī)械能守恒

設(shè)M到B點(diǎn)時(shí)的速度為,m的速度為，

-----------------2分

把沿OB方向分解，----------------3分

由機(jī)械能守恒定律得

------------5分

---------------------------2分17.一玻璃立方體中心有一點(diǎn)狀光源。今在立方體的部分表面鍍上不透明薄膜，以致從光源發(fā)出的光線只經(jīng)過一次折射不能透出立方體。已知該玻璃的折射率為，求鍍膜的面積與立方體表面積之比的最小值。參考答案：=18.（14分）如圖所示，固定在水平面上的斜面傾角θ=37°，長(zhǎng)方體木塊A的MN面上釘著一顆小釘子，質(zhì)量m=1.5kg的小球B通過一細(xì)線與小釘子相連接，細(xì)線與斜面垂直，木塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.50?，F(xiàn)將木塊由靜止釋放，木塊將沿斜面下滑。求在木塊下滑的過程中小球?qū)δ緣KMN面的壓力。（取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）參考答案：解析：由于木塊與斜面間有摩擦力的作用，所以小球B與木塊間有壓力的作用，并且它們以共同的加速度a沿斜面向下運(yùn)動(dòng)．將小球和木塊看作一個(gè)整體，設(shè)木塊的質(zhì)量為M，根據(jù)牛頓第二定律可得

（4分）

代入數(shù)據(jù)得