山西省忻州市陽明堡鎮南關中學2021年高三物理期末試卷含解析一、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.如右圖所示，質量為m的小球用水平彈簧系住，并用傾角為30°的光滑木板AB托住，小球恰好處于靜止狀態。則（

）A.當木板AB突然向下撤離后的瞬間，小球的加速度為0B.當木板AB突然向下撤離后的瞬間，小球的加速度為大小為g，方向豎直向下C.當木板AB突然向下撤離后的瞬間，小球的加速度為大小為，方向垂直木板向下D.在木板AB撤離后的一小段時間內，小球的機械能減小參考答案：C2.如圖所示，虛線a、b、c代表電場中的三個等勢面，相鄰等勢面間的電勢差相等，即Uab=Ubc，實線為一帶正電的質點僅在電場力作用下的運動軌跡，P、Q是這條軌跡上的兩點，據此可知（

）A．三個等勢面中，a的電勢較高B．帶電質點通過P點時的電勢能較大C．帶電質點通過P點時的動能較大D．帶電質點通過Q點時的加速度較大

參考答案：答案：B3.在靜電場中，將一正電荷從a點移到b點，電場力做了負功，則(

)A．b點的電場強度一定比a點大B．電場線方向一定從b指向aC．b點的電勢一定比a點高D．該電荷的動能一定減小參考答案：C4.關于天體的說法，正確的是

A．天文學家根據恒星的體積、溫度和亮度來對恒星進行分類B．恒星就是永恒不變的星球C．赫羅圖體現了恒星演化的幾個階段D．黑洞是物理學家的理論推導，實際并不存在參考答案：A5.一電阻接到方波交流電源上，在一個周期內產生的熱量為Q方；若該電阻接到正弦交變電源上，在一個周期內產生的熱量為Q正。該電阻上電壓的峰值為u0，周期為T，如圖所示。則Q方:Q正等于A.B.C.1:2D.2:1參考答案：D試題分析

本題考查交變電流的圖線、正弦交變電流的有效值、焦耳定律及其相關的知識點。解析

根據題述，正弦交變電流的電壓有效值為，而方波交流電的有效值為u0，根據焦耳定律和歐姆定律，Q=I2RT=T，可知在一個周期T內產生的熱量與電壓有效值的二次方成正比，Q方∶Q正=u02∶（）2=2∶1，選項D正確。點睛

此題將正弦交變電流和方波交變電流、有效值、焦耳定律有機融合。解答此題常見錯誤是：一是把方波交變電流視為正弦交變電流；二是認為在一個周期T內產生的熱量與電壓有效值，導致錯選B；三是比值顛倒，導致錯選C。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.某同學想利用DIS測電風扇的轉速和葉片長度，他設計的實驗裝置如圖甲所示.該同學先在每一葉片邊緣粘上一小條長為△l的反光材料，當葉片轉到某一位置時，光傳感器就可接收到反光材料反射的激光束，并在計箅機屏幕上顯示出矩形波，如圖乙所示.已知屏幕橫向每大格表示的時間為5.00×10-3s.則電風扇勻速轉動的周期為________s;若用游標卡尺測得△l的長度如圖丙所示，則葉片長度為________m.參考答案：4.2×10-2；0.23：圖憶中光強-時間圖象周期為1.4×10-2s，電風扇勻速轉動的周期T＝3×1.4×10-2s。游標卡尺測得△l的長度為35.1mm，反光時間為1.0×10-2s,電風扇葉片頂端線速度υ=35.1m/s，由υ=解得葉片長度L=0.23m7.圖示為簡單歐姆表原理示意圖，其中電流表的偏電流=300A,內阻Rg=100，可變電阻R的最大阻值為10k，電池的電動勢E=1.5V,內阻r=0.5，圖中與接線柱A相連的表筆顏色應是

色，接正確使用方法測量電阻Rx的阻值時，指針指在刻度盤的正中央，則Rx=

k.若該歐姆表使用一段時間后，電池電動勢變小，內阻變大，但此表仍能調零，按正確使用方法再測上述Rx其測量結果與原結果相比較

（填“變大”、“變小”或“不變”）。參考答案：紅；5；變大8.重為500N的物體放在水平地面上，與地面的滑動摩擦因數為μ=0.2，在大小為F=500N，方向與水平面成α=37°斜向上的拉力作用下前進l=10m．在此過程中力F做功為

J，摩擦力做功為 J．參考答案：9.決定一個平拋運動物體水平方向通過距離的因素是

和

。參考答案：10.如圖所示為研究光電效應的電路圖，對于某金屬用紫外線照射時，電流表指針發生偏轉。將滑動變阻器滑動片向右移動的過程中，電流表的示數不可能

_（選填“減小”、“增大”）。如果改用頻率略低的紫光照射，電流表

_（選填“一定”、“可能”或“一定沒”）有示數。參考答案：減小

可能

11.（4分）如圖所示，一勁度系數為k=800N/m的輕彈簧兩端各焊接著兩個質量均為m=12kg的物體A、B。開始時物體A、B和輕彈簧豎立靜止在水平地面上，現要在上面物體A上加一豎直向上的力F，使物體A開始向上做勻加速運動，經0.4s物體B剛要離開地面，設整個過程中彈簧都處于彈性限度內，取g=10m/s2，求：此過程中外力F所做的功為_____J。

參考答案：

49.512.為了測量所采集的某種植物種子的密度，一位同學進行了如下實驗：（1）取適量的種子，用天平測出其質量，然后將這些種子裝入注射器內；（2）將注射器和壓強傳感器相連，然后緩慢推動活塞至某一位置，記錄活塞所在位置的刻度V，壓強傳感器自動記錄此時氣體的壓強p；（3）重復上述步驟，分別記錄活塞在其它位置的刻度V和記錄相應的氣體的壓強p；（4）根據記錄的數據，作出l／p－V圖線，并推算出種子的密度。（1）根據圖線，可求得種子的總體積約為_________（即）。（2）如果測得這些種子的質量為7.86×10-3kg，則種子的密度為______kg/m3。（3）如果在上述實驗過程中，操作過程中用手握住注射器，使注射器內氣體的溫度升高，那么，所測種子的密度值_________（選填“偏大”、“偏小”或“不變”）。參考答案：（1）（2分）（2）（2分）

（3）偏小（2分）13.

如圖，兩個底邊相同的斜面傾角不同的物體沿BA斜面由頂端滑至底端，克服摩擦力作功為W1，物體沿DA斜面由頂端滑至底端摩擦力做功為W2，若物體與兩個斜面間動摩擦因數相同，則W1___W2。參考答案：答案：=三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（7分）如圖所示，是一種內電阻可調的化學電池，可用來驗證閉合電路歐姆定律。A、B為電池的正、負極，C、D為靠近正、負極板的兩個探極，目的是為了測量電池的內部電壓，向電池內打氣，可以改變電解質溶液液面的高低，從而改變電池的內電阻。

現在要驗證閉合電路中內電壓和外電壓之和等于電源電動勢，除該電池以外，還備有理想電流表和理想電壓表各一個、一個定值電阻R=5Ω、電鍵S和導線若干。正確連接電路以后，得到表中實驗數據。

次數12345電流表(A)0.200.160.120.100.08電壓表(V)1.011.201.401.501.59

（1）圖是該化學電池的俯視示意圖，請用器材符號在下面方框內畫出實驗電路原理圖；（2）該電池的電動勢E=________V；（3）上述實驗中第2次操作時該化學電池的內阻r=________Ω。參考答案：答案：（1）實驗電路原理圖如圖所示（電流表和電壓表接反了不得分）；（2）E=2.0；（3）r=7.5Ω。

15.某同學到實驗室做《測電源電動勢和內阻》的實驗時，發現實驗臺上有以下器材：待測電源(電動勢未知，內阻約為2)；一個阻值未知的電阻R0；多用電表一只；電壓表兩只；電流表一只；滑動變阻器一只；開關一個，導線若干。（1）該同學首先用多用電表粗略測量電源的電壓，電表指針和選擇開關分別如圖所示，則該電表讀數為

V；2）為較準確地測量該電源的電動勢和內電阻并同時測出定值電阻R0的阻值，他設計了如圖所示的電路。實驗時他用U1、U2、Ｉ分別表示電表V１、V2、A的讀數，在將滑動變阻器的滑片移動到不同位置時，記錄了U1、U2、Ｉ的一系列值。并作出下列三幅U---I圖線來處理實驗數據，從而計算電源電動勢、內阻以及定值電阻R0的值。其中，可直接算出電源電動勢和內電阻的圖是

，可直接算出定值電阻R0的圖是

。（3）本實驗中定值電阻的測量存在誤差，造成這一誤差的原因是A．由電壓表V1、V2分流共同造成

B．由電壓表V1、V2分流及電流表分壓共同造成C．只由電壓表V2分流造成

D．由電流表、滑動變阻器分壓共同造成參考答案：四、計算題：本題共3小題，共計47分16.(10分)如圖所示，傾角為θ的斜面AB是粗糙且絕緣的，AB長為L，C為AB的中點，在A、C之間加一方向垂直斜面向上的勻強電場，與斜面垂直的虛線CD為電場的邊界。現有一質量為m、電荷量為q的帶正電的小物塊(可視為質點)，從B點開始在B、C間以速度υ0沿斜面向下做勻速運動，經過C后沿斜面勻加速下滑，到達斜面底端A時的速度大小為υ。試求：(1)小物塊與斜面間的動摩擦因數μ；(2)勻強電場場強E的大小。

參考答案：

解析：(1)小物塊在BC上勻速運動，由受力平衡得

①(1分)

②(1分)

而

③(1分)

由①②③解得

④(1分)

(2)小物塊在CA上做勻加速直線運動，受力情況如圖所示。則

⑤(1分)

⑥(1分)

根據牛頓第二定律得

⑦(1分)

⑧(1分)

由③⑤⑥⑦⑧解得

⑨(2分)17.如圖所示，一物體質量m=2kg，在傾角θ=37°的斜面上的A點以初速度v0=3m/s下滑，A點距彈簧上端B的距離AB=4m，當物體到達B后將彈簧壓縮到C點，最大壓縮量BC=0.2m，然后物體又被彈簧彈上去，彈到的最高位置為D點，D點距A點AD=3m，擋板及彈簧質量不計，g取10m/s2．求：（1）物體與斜面間的動摩擦因數μ；（2）彈簧的最大彈性勢能Epm．參考答案：解：（1）物體由A運動到D過程中運用動能定理得：WG=mglADsin37°=36JWf=﹣μmgcosθ?l其中l=AB+BC+CD=5.4m，解得：μ=0.52（2）彈簧壓縮到C點時，對應的彈性勢能最大，由A到C的過程根據能量守恒定律得：Epm+μmgcos37°?lAC=mv20+mglAC?sin37°

代入數據得：Epm=24.4J

答：（1）物體與斜面間的動摩擦因數μ為0.52；（2）彈簧的最大彈性勢能Epm為24.4J．【考點】動能定理；彈性勢能；能量守恒定律．【分析】（1）對從最高點A到D的過程中重力與摩擦力對物體做功，對全過程運用動能定理列式求解即可；（2）對從最高點到彈簧壓縮量最大的過程，根據動能定理列方程求解．18.（12分）2008年9月25日，我國繼“神舟”五號、六號載人飛船后又成功地發射了“神舟”七號載人飛船。如果把“神舟”七號載人飛船繞地球運行看作是同一軌道上的勻速圓周運動，宇航員測得自己繞地心做勻速圓周運動的周期為T、距地面的高度為H，且已知地球半徑為R、地球表面重力加速度為g，萬有引力恒量為G。你能計算出下面哪些物理量？能計算的量寫出計算過程和結果，不能計算的量說明理由。（1）地球的質量；（2）飛船線速度的大小；（3）飛船所需的向心力。參考答案：

解析：（1）能求出地球的質量M

（1分）

方法一：=mg，

M=