山西省太原市三十四中學2021-2022學年高三物理下學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15分．每小題只有一個選項符合題意1.圖（a）為一列簡諧橫波在t=0.10s時刻的波形圖，P是平衡位置在x=1.0m處的質點，Q是平衡位置在x=4.0m處的質點；圖（b）為質點Q的振動圖象，下列說法正確的是（）A．在t=0.10s時，質點Q向y軸正方向運動B．在t=0.25s時，質點P的加速度方向與y軸正方向相同C．從t=0.10s到t=0.25s，該波沿x軸負方向傳播了6mD．從t=0.10s到t=0.25s，質點P通過的路程為30cmE．質點Q簡諧運動的表達式為y=0.10sin19πt（國際單位）參考答案：BC【考點】橫波的圖象；波長、頻率和波速的關系．【分析】根據甲、乙兩圖可以讀出該波的波長和周期，從而求出波速，t=0.10s時Q點在平衡位置上，由乙圖知下一時刻向下振動，從而確定了該波向左傳播．根據時間與周期的關系，分析質點P的位置和加速度，求出通過的路程．根據x=vt求解波傳播的距離．根據圖象讀出振幅A，結合數學知識寫出Q點的振動方程．【解答】解：A、圖（b）為質點Q的振動圖象，則知在t=0.10s時，質點Q正從平衡位置向波谷運動，所以點Q向y軸負方向運動，故A錯誤；B、在t=0.10s時，質點Q沿y軸負方向運動，根據波形平移法可知該波沿x軸負方向傳播，此時P點正向上運動．由圖b讀出周期T=0.2s，從t=0.10s到t=0.25s經過的時間為△t=0.15s=T，則在t=0.25s時，質點P位于x軸下方，加速度方向與y軸正方向相同，故B正確；C、由甲圖知波長λ=8m，則波速為：v==40m/s，從t=0.10s到=0.25s經過的時間為△t=0.15s，該波沿x軸負方向傳播的距離為△x=v△t=40×0.15m=6m，故C正確；D、從t=0.10s到=0.25s經過的時間為△t=0.15s=T，由于t=0.10s時刻質點P不在平衡位置或波峰、波谷處，所以質點P通過的路程不是3A=30cm，故D錯誤；E、質點Q簡諧運動的表達式為y=Asint=0.1sintm=y=0.10sin10πt（m），故E錯誤．故選：BC．2.如圖所示電路中，所有元件均完好，其中a、b、c、d是四個阻值相同的電阻。合上電鍵S后，電流表A中無電流，則A．只改變其中一個電阻的阻值，電流表A中一定有電流B．同時改變其中兩個電阻的阻值，電流表A中一定有電流C．只增大電阻a的阻值，電流表A中電流由P流向QD．只減小電阻d的阻值，電流表A中電流由P流向Q參考答案：

答案：AD3.如圖所示，在火星與木星軌道之間有一小行星帶．假設該帶中的小行星只受到太陽的引力，并繞太陽做勻速圓周運動。下列說法正確的是()A．太陽對各小行星的引力相同B．各小行星繞太陽運動的周期均小于一年C．小行星帶內側小行星的向心加速度值大于外側小行星的向心加速度值D．小行星帶內各小行星圓周運動的線速度值大于地球公轉的線速度值參考答案：C4.如圖所示，一帶電小球通過絕緣細繩懸掛于平行板電容器之間，M板帶負電，N板帶正電，M板接地。以上說法正確的是（

）A.M板左移，小球受到的電場力減小B.M板左移，小球的電勢能減小C.M板上移，小球受到的電場力增大D.M板上移，小球的電勢能不變參考答案：BC由可知，M板左移時，d增大，C減小，由于Q不變，由可知U增大，又，故E增大，小球受到的電場力增大，將向右運動，電場力做正功，電勢能減小，故選項A錯誤B正確；同理可得選項C正確D錯誤。5.（單選）某空間內有高度為d、寬度足夠寬、方向水平向左的勻強電場。當在該空間內建立如圖所示的坐標系后，在x軸上的P點沿y軸正方向連續射入相同的帶電粒子（粒子重力不計），由于粒子的入射速率v不同，有的粒子將在電場中直接通過y軸，有的將穿出電場后再通過y軸。設粒子通過y軸時，離坐標原點的距離為h，從P到y軸所需的時間為t，則

A．粒子的電勢能可能增大

B．對h≤d的粒子，h越大，t越大

C．對h>d的粒子，h不同，在時間t內，電場力對粒子做的功不相等

D．不同h對應的粒子，進入電場時的速率v可能相同參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖3－3－10所示為“用DIS(位移傳感器、數據采集器、計算機)研究加速度和力的關系”的實驗裝置．圖3－3－10(1)在該實驗中必須采用控制變量法，應保持________不變，用鉤碼所受的重力作為________，用DIS測小車的加速度．

(2)改變所掛鉤碼的數量，多次重復測量．在某次實驗中根據測得的多組數據可畫出a－F關系圖線(如圖3－3－11所示)．①分析此圖線的OA段可得出的實驗結論是________________________________________________________________________________________________________________________________________________.②(單選題)此圖線的AB段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是

()A．小車與軌道之間存在摩擦B．導軌保持了水平狀態C．所掛鉤碼的總質量太大D．所用小車的質量太大參考答案：(1)小車的總質量(或：小車的質量)小車所受外力(或：外力、合外力)(2)①在質量不變的條件下，加速度與合外力成正比②C7.某物理興趣小組利用學校的數字實驗室設計了一個測量小車瞬時速度的實驗。設計的實驗裝置如圖所示。將長直木板B支成斜面，小車C的前端固定擋光片P，光電門G固定在木板的側面A處，讓小車在斜面上的同一位置O由靜止釋放，用光電計時器（未畫出）記錄擋光片通過光電門時擋光的時間。興趣小組共準備了寬度不同的五塊擋光片，分別做了五次實驗（每次實驗時擋光片的前沿均與小車的前端對齊），并計算出各次擋光片通過光電門的平均速度。記錄的數據如下表所示：實驗順序1250.50.3962495.00.42136137.50.43648174.50.459510212.00.472完成下列作圖和填空：（1）根據表中給出的數據，在如圖給出的坐標紙上畫出圖線；（2）由所畫出的圖線，得出小車的加速度大小為__________;（3）由所畫出的圖線，得出小車前端過A處的瞬時速度大小為_________m/s。（以上兩空均保留3位有效數字）參考答案：（1）（3分）如下圖（2）（3分）0.930（0.900-0.960均給分）（3）（3分）0.375（0.360-0.390均給分）8.如圖所示，豎直平面內有兩個水平固定的等量同種正點電荷，AOB在兩電荷連線的中垂線上，O為兩電荷連線中點，AO＝OB＝L，一質量為m、電荷量為q的負點電荷若由靜止從A點釋放則向上最遠運動至O點?，F若以某一初速度向上通過A點，則向上最遠運動至B點，重力加速度為g。該負電荷A點運動到B點的過程中電勢能的變化情況是

；經過O點時速度大小為

。參考答案：先減小后增大；9.科學探究活動通常包括以下要素：提出問題，猜想與假設，制訂計劃與設計實驗，進行實驗與收集證據，分析與論證，評估，交流與合作等。伽利略對落體運動規律探究過程如下：A．伽利略依靠邏輯的力量推翻了亞里士多德的觀點；B．伽利略提出了“落體運動的速度v與時間t成正比”的觀點；C．為“沖淡”重力，伽利略設計用斜面來研究小球在斜面上運動的情況；D．伽利略換用不同質量的小球，沿同一斜面從不同位置由靜止釋放，并記錄相應數據；E．伽利略改變斜面的傾角，重復實驗，記錄相應數據；F．伽利略對實驗數據進行分析；G．伽利略將斜面實驗得到的結論推廣到斜面的傾角增大到90°時；(1)與上述過程中B步驟相應的科學探究要素是______________；ks5u(2)與上述過程中F步驟相應的科學探究要素是______________。參考答案：(1)猜想與假設(2)分析與論證ks5u10.為了“探究動能改變與合外力做功”的關系，某同學設計了如下實驗方案：A.第一步:把帶有定滑輪的木板有滑輪的一端墊起，把質量為M的滑塊通過細繩與質量為m的帶夾重錘相連，然后跨過定滑輪，重錘夾后連一紙帶，穿過打點計時器，調整木板傾角，直到輕推滑塊后，滑塊沿木板向下勻速運動，如圖甲所示.B.第二步:保持長木板的傾角不變，將打點計時器安裝在長木板靠近滑輪處，取下細繩和鉤碼，將滑塊與紙帶相連，使其穿過打點計時器，然后接通電源釋放滑塊，使之從靜止開始向下加速運動，打出紙帶，如圖乙所示.V打出的紙帶如下圖：試回答下列問題：①已知O、A、B、C、D、E、F相鄰計數的時間間隔為△t，根據紙帶求滑塊速度，當打點計時器打A點時滑塊速度vA=_____________,打點計時器打B點時滑塊速度vB=___________.②已知重錘質量m，當地的重加速度g，要測出某一過程合外力對滑塊做的功還必須測出這一過程滑塊________(寫出物理名稱及符號,只寫一個物理量)，合外力對滑塊做功的表達式W合=__________.③測出滑塊運動OA段、OB段、OC段、OD段、OE段合外力對滑塊所做的功，WA、WB、WC、WD、WE，以v2為縱軸,以W為橫軸建坐標系,描點作出v2-W圖像,可知它是一條過坐標原點的傾斜直線,若直線斜率為k，則滑塊質量M=_______.參考答案：①由時間中點的瞬時速度等于這段時間的平均速度VA=OB/2⊿t=x1/2⊿t

VB=(x3-x1)/2⊿t

②整個系統按圖甲運動，撤去重錘后，滑塊下滑時所受合外力就是重錘的重力，由動能定理，只要知道滑塊下滑的位移x，就可得到合力所做的功，合力功為mgx.③由動能定理可得W=Mv2/2,若描點作出v2-W圖像,是一條過坐標原點的傾斜直線,直線斜率為k,滑塊質量M=2/k.11.一列橫波沿負x方向傳播，波上有A、B、C三個質點，如圖所示是某時刻的波形圖，則三個質點中最先回到平衡位置是質點______（選填A、B、C字母），再過3/4周期時質點C的位移是_________m。參考答案：

(1).A；

(2).0【詳解】波向左傳播，則質點AB的振動方向均向下，而C質點將要向上振動，則A質點先回到平衡位置；再過3/4周期時質點C回到平衡位置，位移是0。12.物體做自由落體運動，把其全程自上而下分為三段，物體通過三段所用的時間之比為1：2：3，則這三段的位移之比為

，這三段中物體的平均速度之比為

[LU21]

。參考答案：13.總質量為M的火箭被飛機釋放時的速度為，方向水平．釋放后火箭立即向后以相對于地面的速率u噴出質量為m的燃氣，則火箭相對于地面的速度變為

▲

參考答案：

（3）

三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.在做《驗證力的平行四邊形定則》的實驗時，在水平放置的木板上墊上一張白紙，把橡皮條的一端固定在板的A點，用兩根細繩結在橡皮條的另一端O，如圖所示．通過細繩用兩個互成角度的測力計拉橡皮條，使結點移到某一位置，拉力F1和F2的方向與OA夾角分別為1500和1350，F1=2N，則F2=_______N，OA線上的拉力是________N．參考答案：

解：與OA垂直的方向上受力平衡，則有：解得：，在OA方向上有：15.某同學在用電流表和電壓表測電池的電動勢和內阻的實驗中，串聯了一只2．5Ω的保護電阻R0，

實驗電路如圖所示，（1）連好電路后，當該同學閉合電鍵，發現電流表示數為0，電壓表示數不為0。檢查各接線柱均未接錯，接觸良好且未發生短路；他用多用電表的電壓檔檢查電路，把兩表筆分別接a、b，b、c，d、e時，示數均為0，把兩表筆接c、d時，示數與電壓表示數相同，由此可推斷故障是

。（2）按電路原理圖及用多用電表的電壓檔檢查電路且把兩表筆分別接c、d時的實物電路圖以畫線代導線連接起來。（3）排除故障后，該同學順利完成實驗，測定下列數據，根據數據在下面坐標圖中畫出U—I圖，由圖知：電池的電動勢為

，內阻為

。參考答案：（1）R斷路（2分）（2）如圖（4分）（3）1．41-1．51V3．0-3．2四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖，某透明介質的截面為直角三角形ABC，其中∠A＝30°，AC邊長為L，一束單色光從AC面上距A為的D點垂直于AC面射入，恰好在AB面發生全反射．已知光速為c.求：①該介質的折射率n；②該光束從射入該介質到第一次穿出經歷的時間t.參考答案：17.打井施工時要將一質量可忽略不計的堅硬底座A送到井底，由于A與井壁間摩擦力很大，工程人員采用了如圖所示的裝置．圖中重錘B質量為m，下端連有一勁度系數為k的輕彈簧，工程人員先將B放置在A上，觀察到A不動；然后在B上再逐漸疊加壓塊，當壓塊質量達到m時，觀察到A開始緩慢下沉時移去壓塊．將B提升至彈簧下端距井口為H0處，自由釋放B，A被撞擊后下沉的最大距離為h1，以后每次都從距井口H0處自由釋放．已知重力加速度為g，不計空氣阻力，彈簧始終在彈性限度內．（1）求下沉時A與井壁間的摩擦力大小f和彈簧的最大形變量△L；（2）求撞擊下沉時A的加速度大小a和彈簧彈性勢能Ep；（3）若第n次撞擊后，底座A恰能到達井底，求井深H．參考答案：解：（1）A開始緩慢下沉時，受力平衡，則有：f=2mg底座質量不計，所以合力為零，所以始終有：k△L=f解得：（2）撞擊后AB一起減速下沉，對B，根據牛頓第二定律得：k△L﹣mg=ma解得：a=g，A第一次下沉，由功能關系得：mg（H0+△L+h1）=EP+fh1解得：（3）A第二次下沉，由功能關系mg（H0+△L+h1+h2）=EP+fh2又f=2mg解得：h2=