黑龍江省哈爾濱市第四高級中學(xué)2021年高三物理期末試題含解析

黑龍江省哈爾濱市第四高級中學(xué)2021年高三物理期末試題含解析一、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.下列說法中正確的A．盧瑟福通過對α粒子散射實驗的研究，揭示了原子核的組成B．氫原子核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道時，電子的動能減小，電勢能增大，原子的總能量不變C．一群氫原子處于n=3的激發(fā)態(tài)向較低能級躍遷時，最多可放出三種頻率的光子D．實際上，原子中的電子沒有確定的軌道，但在空間各處出現(xiàn)的概率具有一定的規(guī)律參考答案：答案：CD2.如圖所示，一個小物體沿光滑斜面由A點上方靜止開始加速下滑，在它通過的路程中取AE并分成相等的4段，vB表示物體通過B點的瞬時速度，v表示AE段的平均速度，則vB與v的關(guān)系是A．vB<vB．vB=vC．vB>vD．以上三種關(guān)系都有可能參考答案：

答案：A3.如圖所示，木塊A、B并排且固定在水平桌面上，A的長度是L，B的長度是2L，一顆子彈沿水平方向以速度v1射入A，以速度v2穿出B，子彈可視為質(zhì)點，其運動可視為勻變速直線運動，則子彈穿出A時的速度為（

）

參考答案：C4.由于放射性元素的半衰期很短，所以在自然界一直未被發(fā)現(xiàn)，只是在使用人工的方法制造后才被發(fā)現(xiàn)。已知經(jīng)過一系列衰變和衰變后變成，下列論斷中正確的是A．核比核少28個中子B．衰變過程中共發(fā)生了7次衰變和4次衰變C．衰變過程中共發(fā)生丁4次衰變和7次衰變D．發(fā)生衰變時，核內(nèi)中子數(shù)不變參考答案：答案：B5.以下四個圖象，能正確反映自由落體運動規(guī)律的是（g取10m/s2）參考答案：BD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.有一列簡諧橫波在彈性介質(zhì)中沿x軸正方向以速率v=10m/s傳播，某時刻的波形如圖所示，把此時刻作為零時刻，質(zhì)點A的振動方程為y=

m.參考答案：7.如圖所示是一列沿x軸負(fù)方向傳播的簡諧橫波在t=0時刻的波形圖，已知波的傳播速度v=2m/s，則x=1.5m處質(zhì)點的振動函數(shù)表達(dá)式y(tǒng)=

▲

cm，x=2.0m處質(zhì)點在0-1.5s內(nèi)通過的路程為

▲

cm。參考答案：、308.如圖所示，絕緣水平面上靜止著兩個質(zhì)量均為m，電量均為+Q的物體A和B（A、B均可視為質(zhì)點），它們間的距離為r，與水平面的動摩擦因數(shù)均為μ,則此時

A受到的摩擦力為

。如果將A的電量增至+4Q，則兩物體將開始運動，當(dāng)它們的加速度第一次為零時，A運動的距離為

。參考答案：(1)

(2)

9.如圖是甲、乙兩位同學(xué)在“驗證力的平行四邊形定則”實驗中所得到的實驗結(jié)果，若用F表示兩個分力F1、F2的合力，用F′表示F1和F2的等效力，則可以判斷________(選填“甲”或“乙”)同學(xué)的實驗結(jié)果是尊重事實的．

參考答案：甲10.一斜面AB長為5m，傾角為30°，一質(zhì)量為2kg的小物體（大小不計）從斜面頂端A點由靜止釋放，如圖所示．斜面與物體間的動摩擦因數(shù)為，則小物體下滑到斜面底端B時的速度v=

m／s及所用時間t=

s（g取10m/s2）。參考答案：

5

211.應(yīng)用物理知識分析生活中的常見現(xiàn)象，可以使物理學(xué)習(xí)更加有趣和深入．例如平伸手掌托起物體，由靜止開始豎直向上運動，直至將物體拋出．對此現(xiàn)象分析正確的是A．受托物體向上運動的過程中，物體始終處于超重狀態(tài)B．受托物體向上運動的過程中，物體始終處于失重狀態(tài)C．在物體離開手的瞬間，物體的加速度大于重力加速度D．在物體離開手的瞬間，手的加速度大于重力加速度參考答案：D12.在測定勻變速直線運動加速度的實驗中，選定一條紙帶如圖所示，每相鄰兩個記數(shù)點之間有四個點未打出，其中0、1、2、3、4、5、6都為記數(shù)點，電源頻率為50HZ．測得：x1=1.40cm，x2=1.90cm，x3=2.38cm，x4=2.88cm，x5=3.39cm，x6=3.87cm．（1）在計時器打出點4時，小車的速度為：v4=0.314m/s．（2）該勻變速直線運動的加速度的大小a=0.496m/s2．（結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）參考答案：考點：測定勻變速直線運動的加速度．版權(quán)所有專題：實驗題；直線運動規(guī)律專題．分析：根據(jù)勻變速直線運動的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大小，根據(jù)勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上4點時小車的瞬時速度大?。獯穑航猓弘娫搭l率為50Hz，打點時間間隔是0.02s，由于兩相鄰計數(shù)點間有四個點未畫出，相鄰計數(shù)點間的時間間隔t=0.02×5=0.1s，勻變速直線運動某段時間內(nèi)的平均速度等于該段時間中間時刻的瞬時速度，在計時器打出點4時，小車的速度為：v4==≈0.314m/s；由勻變速直線運動的推論公式：△x=at2可知，加速度的大?。篴===≈0.496m/s2，故答案為：0.314；0.496．13.一簡諧橫波沿x軸正向傳播，t=0時刻的波形如圖（a）所示，x=0.30m處的質(zhì)點的振動圖線如圖（b）所示，該質(zhì)點在t=0時刻的運動方向沿y軸_________（填“正向”或“負(fù)向”）。已知該波的波長大于0.30m，則該波的波長為_______m。參考答案：正向0.8三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（實驗）（2012春?江西期末）某同學(xué)利用圖甲所示的實驗裝置，探究物塊在水平桌面上的運動規(guī)律．物塊在重物的牽引下開始運動，重物落地后，物塊再運動一段距離停在桌面上（尚未到達(dá)滑輪處）．從紙帶上便于測量的點開始，每5個點取1個計數(shù)點，相鄰計數(shù)點間的距離如圖議所示．打點計時器電源的頻率為50Hz．①通過分析紙帶數(shù)據(jù)，可判斷物塊在相鄰計數(shù)點6和7之間某時刻開始減速．②計數(shù)點5對應(yīng)的速度大小為1.00m/s，計數(shù)點6對應(yīng)的速度大小為1.20m/s．（保留三位有效數(shù)字）．③物塊減速運動過程中加速度的大小為a=2.00m/s2．參考答案：①6；7；②1.00；1.20；③2.00解：①從紙帶上的數(shù)據(jù)分析得知：在點計數(shù)點6之前，兩點之間的位移逐漸增大，是加速運動，在計數(shù)點7之后，兩點之間的位移逐漸減小，是減速運動，所以物塊在相鄰計數(shù)點6和7之間某時刻開始減速；②v5==1.00m/s，，解得：v6=1.20m/s③由紙帶可知，計數(shù)點7往后做減速運動，根據(jù)作差法得：a==﹣2.00m/s2．所以物塊減速運動過程中加速度的大小為2.00m/s2故答案為：①6；7；②1.00；1.20；③2.0015.某學(xué)習(xí)小組在進(jìn)行“探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系”實驗時，裝置如圖所示。(1)除桌面上的實驗器材外，還準(zhǔn)備了電磁打點計時器所用的學(xué)生電源、導(dǎo)線、復(fù)寫紙片和紙帶，要完成該實驗，還需要的實驗器材有_______和________。(2)實驗時保持鉤碼質(zhì)量m不變，探究小車加速度a與小車(包括車中砝碼)質(zhì)量M的關(guān)系，以下做法正確的是________。A．平衡摩擦力時，應(yīng)將長木板帶有滑輪的一端適當(dāng)墊高B．平衡摩擦力時，應(yīng)將鉤碼用細(xì)繩通過定滑輪系在小車上C．每次改變小車的質(zhì)量時，不需要重新平衡摩擦力D．實驗時，先釋放小車，再接通打點計時器電源(3)當(dāng)M與m的大小關(guān)系滿足____________時，可以認(rèn)為繩對小車的拉力大小等于鉤碼的重力。參考答案：(1)天平

刻度尺

(2)C(3)M>>m（1）本試驗中要通過紙帶求解加速度，所以需要刻度尺測量長度，要研究質(zhì)量與加速度的關(guān)系，需要測量小車質(zhì)量，所以需要天平；（2）A、平衡摩擦力時，應(yīng)將長木板不帶定滑輪的一端適當(dāng)墊高，故A錯誤；B、平衡摩擦力時，應(yīng)將繩從小車上拿去，輕輕推動小車，是小車沿木板運動，通過打點計時器打出來的紙帶判斷小車是否勻速運動，故B錯誤；C、每次改變小車的質(zhì)量時，小車的重力沿斜面分力和摩擦力仍能抵消，不需要重新平衡摩擦力，故C正確；D、實驗時，應(yīng)先放開小車，再接通打點計時器電源，由于小車運動較快，可能會使打出來的點很少，不利于數(shù)據(jù)的采集和處理，故D錯誤；故選C；（3）根據(jù)牛頓第二定律得：對m：、對M：解得：，當(dāng)M＞＞m時，即小車的質(zhì)量遠(yuǎn)大于砝碼和盤的總質(zhì)量，繩子的拉力近似等于砝碼和盤的總重力。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（15分）質(zhì)量為m的鋼板與直立輕彈簧的上端連接，彈簧下端固定在地上。平衡時，彈簧的壓縮量為X0，如圖所示。物塊從鋼板正對距離為3X0的A處自由落下，打在鋼板上并立刻與鋼板一起向下運動，但不粘連，它們到達(dá)最低點后又向上運動。已知物體質(zhì)量也為m時，它們恰能回到O點，求：（1）物塊與鋼板碰后的速度v；（2）彈簧被壓縮X0時的彈性勢能Ep；（3）若物塊質(zhì)量為2m，仍從A處自由落下，則物塊與鋼板回到O點時，還具有向上的速度，物塊向上運動到最高點與O點的距離。參考答案：解析：（1）物塊從3x0位置自由落下，與地球構(gòu)成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒。則有--------2分v0為物塊與鋼板碰撞時的的速度。因為碰撞板短，內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，鋼板與物塊間動量守恒。設(shè)v1為兩者碰撞后共同速mv0=2mv1

-------2分由上述兩式得

---------1分（2）兩者以vl向下運動恰返回O點，說明此位置速度為零。運動過程中機(jī)械能守恒。設(shè)接觸位置彈性勢能為Ep，則---------3分

----------1分

（3）同理2m物塊與m物塊有相同的物理過程

碰撞中動量守恒2mv0=3mv2

-----------2分

所不同2m與鋼板碰撞返回O點速度不為零，設(shè)為v則

----------2分

因為兩次碰撞時間極短，彈性形變未發(fā)生變化

Ep=E’p

由于2m物塊與鋼板過O點時彈力為零。兩者加速度相同為g，之后鋼板被彈簧牽制，則其加速度大于g，所以與物塊分離，物塊以v豎直上拋。

--------1分

得

--------1分17.某商場內(nèi)的觀光電梯，在一樓由靜止開始向上做勻加速直線運動，1S后改做勻速運動，持續(xù)2S，上升10m,最后做加速度為5m/s2的勻減速運動，正好停在頂層，則可觀光的高度是多少米？頂層最可能是幾層？參考答案：15m

6層18.如圖13所示，光滑的彎曲軌道AB的末端水平，小球1從軌道上A點由靜止開始下滑，與靜止在末端B處的小球2發(fā)生彈性正碰，小球2拋出后落在斜面上。已知兩小球質(zhì)量相等,斜面的傾角為θ，A點與軌道末端B點的高度差為h,斜面底端在拋出點B的正下方，斜面頂端與拋出點在同一水平面上，斜面長度為L，斜面上M、N兩點將斜面長度等分成3段，兩小球都可以看作質(zhì)點，一切阻力不計。求：（1）小球2從B點飛出時的速度大小.（2）為使小球2能落在M點以上（含M點），小球1開