廣東省惠州市坪塘中學(xué)2021年高三物理上學(xué)期期末試卷含解析

廣東省惠州市坪塘中學(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.如圖所示是某質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的速度圖像，由圖像得到的正確結(jié)果是A、0~1s內(nèi)的平均速度是2m/s

B、0~1s內(nèi)的位移大小是3mC、0~1s內(nèi)的加速度大于2~4s內(nèi)的加速度D、0~1s內(nèi)的運(yùn)動(dòng)方向與2~4s內(nèi)的運(yùn)動(dòng)方向相反參考答案：AD2.（多選）如圖4所示，C為中間插有電介質(zhì)的電容器，a和b為其兩極板；a板接地；P和Q為兩豎直放置的平行金屬板，在兩板間用絕緣線(xiàn)懸掛一帶電小球；P板與b板用導(dǎo)線(xiàn)相連，Q板接地。開(kāi)始時(shí)懸線(xiàn)靜止在豎直方向，在b板帶電后，懸線(xiàn)偏轉(zhuǎn)了角度。在以下方法中，能使懸線(xiàn)的偏角變大的是（

） A.縮小a、b間的距離

B.加大a、b間的距離

C.取出a、b兩極板間的電介質(zhì)

D.換一塊形狀大小相同、介電常數(shù)更大的電介質(zhì)

參考答案：BC3.（單選）在物理學(xué)發(fā)展的過(guò)程中，許多物理學(xué)家的科學(xué)研究推動(dòng)了人類(lèi)文明的進(jìn)程．在對(duì)以下幾位物理學(xué)家所作科學(xué)貢獻(xiàn)的敘述中，正確的說(shuō)法是A．英國(guó)物理學(xué)家牛頓用實(shí)驗(yàn)的方法測(cè)出萬(wàn)有引力常量GB．第谷接受了哥白尼日心說(shuō)的觀點(diǎn)，并根據(jù)開(kāi)普勒對(duì)行星運(yùn)動(dòng)觀察記錄的數(shù)據(jù)，應(yīng)用嚴(yán)密的數(shù)學(xué)運(yùn)算和橢圓軌道假說(shuō)，得出了開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)定律C．亞里士多德認(rèn)為兩個(gè)從同一高度自由落下的物體，重物體與輕物體下落一樣快D．牛頓提出的萬(wàn)有引力定律奠定了天體力學(xué)的基礎(chǔ)參考答案：D4.豎直向上拋出一籃球，球又落回原處，已知空氣阻力的大小與籃球速率的二次方成正比，則下列說(shuō)法正確的是（）A．上升過(guò)程中克服重力做功大于下降過(guò)程中重力做功B．上升過(guò)程中重力的沖量大于下降過(guò)程中重力的沖量C．上升過(guò)程中動(dòng)能的改變量大于下降過(guò)程中動(dòng)能的改變量D．上升過(guò)程中動(dòng)量的改變量小于下降過(guò)程中動(dòng)量的改變量參考答案：C【考點(diǎn)】動(dòng)量定理；功的計(jì)算．【專(zhuān)題】定性思想；推理法；動(dòng)量定理應(yīng)用專(zhuān)題．【分析】上升過(guò)程阻力向下，下降過(guò)程阻力向上，根據(jù)牛頓第二定律比較加速度大小，然后根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式列式比較上升與下降時(shí)間的長(zhǎng)短，因重力是恒力，直接根據(jù)沖量的定義I=Ft比較重力的沖量大?。亓ψ龉χ慌c物體的初末的位置有關(guān)，與物體的運(yùn)動(dòng)的過(guò)程和是否受其它的力無(wú)關(guān)；根據(jù)題意知到速度大小變化，從而判斷動(dòng)量大小變化關(guān)系．【解答】解：A、重力是保守力，做功的大小只與物體的初末的位置有關(guān)，與物體的路徑等無(wú)關(guān)，所以在上升和下降的過(guò)程中，重力做功的大小是相等的，所以A錯(cuò)誤．B、上升過(guò)程，空氣阻力向下，根據(jù)牛頓第二定律，有：mg+f=ma1；下降過(guò)程，空氣阻力向上，根據(jù)牛頓第二定律，有：mg﹣f′=ma2；故a1＞a2；根據(jù)h=at2可知，t1＜t2；重力是恒力，其沖量大小為IG=mgt，則知上升過(guò)程中籃球受到的重力的沖量較?。蔅錯(cuò)誤．C、根據(jù)動(dòng)能定理知上升過(guò)程合外力做功大于下降過(guò)程合外力做功，故上升過(guò)程動(dòng)能的改變量大于下降過(guò)程中動(dòng)能的改變量，C正確．D、動(dòng)量P=MV，由于克服空氣阻力做功，落回原處的球的速度小于開(kāi)始上升的速度，故上升過(guò)程動(dòng)量的改變量大于下降過(guò)程中動(dòng)量的改變量，D錯(cuò)誤．故選：C5.在“研究有固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸物體的平衡條件實(shí)驗(yàn)”中：（1）（多選題）關(guān)于實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)中，以下說(shuō)法正確的是（

）A．實(shí)驗(yàn)前要檢查力矩盤(pán)是否在任何位置都能平衡B．實(shí)驗(yàn)前要檢查橫桿是否嚴(yán)格保持水平C．實(shí)驗(yàn)選用的鉤碼要輕，各力的力臂要盡量小D．實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該使彈簧秤的示數(shù)盡量大些（2）如圖甲所示，在實(shí)驗(yàn)裝置裝配時(shí)，有一組同學(xué)經(jīng)檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，力矩盤(pán)的重心在圓盤(pán)上的C點(diǎn)，該同學(xué)認(rèn)為有一種不需調(diào)整力矩盤(pán)重心的位置也能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的方法，即在實(shí)驗(yàn)時(shí)____________________________。（3）在實(shí)驗(yàn)中，另一組同學(xué)在一個(gè)力矩盤(pán)中的A點(diǎn)通過(guò)細(xì)繩跨過(guò)定滑輪懸掛一組砝碼，不慎將懸掛線(xiàn)鉤掛在P點(diǎn)的大頭針上，另一組砝碼通過(guò)細(xì)繩跨過(guò)定滑輪懸掛在B點(diǎn)，此時(shí)力矩盤(pán)平衡，如圖乙所示。若每個(gè)砝碼重為1N，O點(diǎn)到B點(diǎn)懸線(xiàn)距離為4cm；AP線(xiàn)與豎直方向夾角為37°，O點(diǎn)和P點(diǎn)處在同一水平線(xiàn)上。則此時(shí)力矩盤(pán)受到的順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)力矩之和為_(kāi)__________N·m。參考答案：（1）AD

（2分）（2）保持OC連線(xiàn)在豎直方向

（2分）（3）0.216二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖是等離子體發(fā)電機(jī)示意圖，平行金屬板間的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T，兩板間距離為20cm，要使輸出電壓為220V，則等離子體垂直射入磁場(chǎng)的速度v=

m/s。a是電源的

極。參考答案：2200

正7.（4分）如圖所示，一儲(chǔ)油圓桶，底面直徑與桶高均為d．當(dāng)桶內(nèi)無(wú)油時(shí)，從某點(diǎn)恰能看到桶底邊緣上的某點(diǎn)B．當(dāng)桶內(nèi)油的深度等于桶高的一半時(shí)，在A點(diǎn)沿AB方向看去，看到桶底上的C點(diǎn)，C、B相距，由此可得油的折射率n=

；光在油中傳播的速度

m/s．（結(jié)果可用根式表示）參考答案：，．解：由題意得，光線(xiàn)在油中的入射角的正弦，光線(xiàn)在空氣中折射角的正弦．則折射率n=．根據(jù)得，v=．8.如圖為“用DIS（位移傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計(jì)算機(jī)）研究加速度和力與質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置。（1）該實(shí)驗(yàn)應(yīng)用的研究方法是_________________________法；（2）在小車(chē)總質(zhì)量不變時(shí)，改變所掛鉤碼的數(shù)量，多次重復(fù)測(cè)量，可畫(huà)出關(guān)系圖線(xiàn)（如圖所示）。①分析此圖線(xiàn)的OA段可得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是________________。②此圖線(xiàn)的AB段明顯偏離直線(xiàn)，造成此誤差的主要原因是____。（3）若保持所掛鉤砝數(shù)量不變，改變小車(chē)質(zhì)量，多次重復(fù)測(cè)量，可以研究加速度a與質(zhì)量m的關(guān)系，則應(yīng)該繪制什么關(guān)系圖線(xiàn)？答：___________。參考答案：（1）控制變量法（2）質(zhì)量一定的情況下，加速度與合外力成正比（3）沒(méi)有使小車(chē)質(zhì)量遠(yuǎn)大于鉤碼質(zhì)量（4）是9.有兩個(gè)單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，位移與時(shí)間關(guān)系是：x1=3asin(4πbt+π/4)和x2=9asin(8πbt+π/2)，其中a、b為正的常數(shù)，則它們的：①振幅之比為_(kāi)_________；②擺長(zhǎng)之比為_(kāi)________。參考答案：①1：3

②4：110.作用在同一物體上的三個(gè)力，它們的大小都等于5N，任意兩個(gè)相鄰力之間的夾角都是120°，如圖3－4－7所示，則這三個(gè)力合力為_(kāi)_______；若去掉Fl，而F2、F3不變，則F2、F3的合力大小為_(kāi)_______，方向?yàn)開(kāi)_______

圖3－4－7圖3－4－8參考答案：0N5N與Fl相反．11.如圖所示是研究光電效應(yīng)規(guī)律的電路。圖中標(biāo)有A和K的為光電管，其中K為陰極，A為陽(yáng)極?，F(xiàn)接通電源，用光子能量為10.5eV的光照射陰極K，電流計(jì)中有示數(shù)，若將滑動(dòng)變阻器的滑片P緩慢向右滑動(dòng)，電流計(jì)的讀數(shù)逐漸減小，當(dāng)滑至某一位置時(shí)電流計(jì)的讀數(shù)恰好為零，讀出此時(shí)電壓表的示數(shù)為6.0V；則光電管陰極材料的逸出功為_(kāi)______eV，現(xiàn)保持滑片P位置不變，增大入射光的強(qiáng)度，電流計(jì)的讀數(shù)_______。(選填“為零”、或“不為零”)參考答案：4.5（2分）

為零

（2分12.水平地面上有一質(zhì)量為2千克的物體，在水平拉力F的作用下，由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，5秒后水平拉力減為，物體的速度圖線(xiàn)如圖（g取10米/秒2），則F的大小是

牛，物體與地面間的滑動(dòng)摩擦系數(shù)μ=

。

參考答案：9；0.2513.如圖所示，兩個(gè)完全相同的圓弧軌道分別固定在豎直板上的不同高度處，軌道的末端水平，在它們相同位置上各安裝一個(gè)電磁鐵，兩個(gè)電磁鐵由同一個(gè)開(kāi)關(guān)控制，通電后，兩電磁鐵分別吸住相同小鐵球A、B，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，兩個(gè)小球同時(shí)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。離開(kāi)圓弧軌道后，A球做平拋運(yùn)動(dòng)，B球進(jìn)入一個(gè)光滑的水平軌道，則：（1）B球進(jìn)入水平軌道后將做________________運(yùn)動(dòng)；改變A軌道的高度，多次重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)過(guò)程，總能觀察到A球正好砸在B球上，由此現(xiàn)象可以得出的結(jié)論是：________________________________________________。（2）若某次兩個(gè)小球相碰的位置恰在水平軌道上的P點(diǎn)處，固定在豎直板上的方格紙的正方形小格邊長(zhǎng)均為5cm，則可算出A鐵球剛達(dá)P點(diǎn)的速度為_(kāi)_______m/s。（g取10m/s2，結(jié)果保留兩位小數(shù)）參考答案：（1）勻速直線(xiàn)，A球的水平分運(yùn)動(dòng)是勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)（2）3.35三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.如圖為利用氣墊導(dǎo)軌（滑塊在該導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)時(shí)所受阻力可忽略）“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置，完成以下填空．實(shí)驗(yàn)步驟如下：①將氣墊導(dǎo)軌放在水平桌面上，桌面高度不低于1m，將導(dǎo)軌調(diào)至水平．②測(cè)出擋光條的寬度l和兩光電門(mén)中心之間的距離s．③將滑塊移至光電門(mén)1左側(cè)某處，待砝碼靜止不動(dòng)時(shí)，釋放滑塊，要求砝碼落地前擋光條已通過(guò)光電門(mén)2．④讀出滑塊分別通過(guò)光電門(mén)1和光電門(mén)2時(shí)的擋光時(shí)間△t1和△t2．⑤用天平稱(chēng)出滑塊和擋光條的總質(zhì)量M，再稱(chēng)出托盤(pán)和砝碼的總質(zhì)量m．⑥滑塊通過(guò)光電門(mén)1和光電門(mén)2時(shí)，可以確定系統(tǒng)（包括滑塊、擋光條、托盤(pán)和砝碼）的總動(dòng)能分別為Ek1=和Ek2=．⑦在滑塊從光電門(mén)1運(yùn)動(dòng)到光電門(mén)2的過(guò)程中，系統(tǒng)勢(shì)能的減少△Ep=mgs．（重力加速度為g）⑧如果滿(mǎn)足關(guān)系式△Ep=Ek2﹣Ek1，則可認(rèn)為驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律．參考答案：考點(diǎn)：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．專(zhuān)題：實(shí)驗(yàn)題．分析：光電門(mén)測(cè)量瞬時(shí)速度是實(shí)驗(yàn)中常用的方法．由于光電門(mén)的寬度d很小，所以我們用很短時(shí)間內(nèi)的平均速度代替瞬時(shí)速度．根據(jù)功能關(guān)系得重力做功的數(shù)值等于重力勢(shì)能減小量．要注意本題的研究對(duì)象是系統(tǒng)．解答：解：（1）由于光電門(mén)的寬度d很小，所以我們用很短時(shí)間內(nèi)的平均速度代替瞬時(shí)速度．滑塊通過(guò)光電門(mén)1速度v1=滑塊通過(guò)光電門(mén)2速度v2=系統(tǒng)的總動(dòng)能分別為Ek1=和Ek2=（2）在滑塊從光電門(mén)1運(yùn)動(dòng)到光電門(mén)2的過(guò)程中，系統(tǒng)勢(shì)能的減少△Ep=mgs（3）如果滿(mǎn)足關(guān)系式△Ep=Ek2﹣Ek1，即系統(tǒng)重力勢(shì)能減小量等于動(dòng)能增加量，則可認(rèn)為驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律．故答案為：（1），（（2）△Ep=mgs

（3）△Ep=Ek2﹣Ek1點(diǎn)評(píng)：了解光電門(mén)測(cè)量瞬時(shí)速度的原理．實(shí)驗(yàn)中我們要清楚研究對(duì)象和研究過(guò)程，對(duì)于系統(tǒng)我們要考慮全面．15.某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的裝置來(lái)探究加速度與力的關(guān)系。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在一端帶有定滑輪的長(zhǎng)木板上，細(xì)繩的兩端分別與帶有紙帶小車(chē)和礦泉水瓶連接。①該小組在實(shí)驗(yàn)操作中，在保持小車(chē)的質(zhì)量不變的情況下，向礦泉水瓶中逐漸加水，研究小車(chē)加速度與小車(chē)受力的關(guān)系。這種實(shí)驗(yàn)研究方法叫做

。②利用多次測(cè)量的數(shù)據(jù)，畫(huà)出了如圖丙所示的a-F關(guān)系圖線(xiàn)。

分析發(fā)現(xiàn)圖線(xiàn)在水平軸上有明顯的截距

（OA不為零），這是因?yàn)椋?/p>

_參考答案：①控制變量法

②未平衡摩擦力或平衡摩擦力時(shí)軌道傾角偏小四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，光滑水平面MN上放兩相同小物塊A、B，左端擋板處有一彈射裝置P，右端N處與水平傳送帶理想連接，傳送帶水平部分長(zhǎng)度L=8m，沿逆時(shí)針?lè)较蛞院愣ㄋ俣葀=2m/s勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。物塊A、B（大小不計(jì)）與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)。物塊A、B質(zhì)量mA=mB=1kg。開(kāi)始時(shí)A、B靜止，A、B間壓縮一輕質(zhì)彈簧，貯有彈性勢(shì)能Ep=16J?，F(xiàn)解除鎖定，彈開(kāi)A、B，彈開(kāi)后彈簧掉落，對(duì)A、B此后的運(yùn)動(dòng)沒(méi)有影響。g=10m/s2。求：（1）物塊B沿傳送帶向右滑動(dòng)的最遠(yuǎn)距離。（2）物塊B從滑上傳送帶到回到水平面所用的時(shí)間。（3）若物體B返回水平面MN后與被彈射裝置P彈回的A在水平面上發(fā)生彈性正碰，且A、B碰后互換速度，則彈射裝置P至少對(duì)A做多少功才能讓AB碰后B能從Q端滑出。參考答案：（1）解除鎖定后機(jī)械能守恒、動(dòng)量守恒B木塊向右作減速運(yùn)動(dòng)

（2）B木塊向右作減速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間B木塊向左作加速運(yùn)動(dòng)速度等于傳送帶速度時(shí)B木塊與傳送帶共速一起向左勻速運(yùn)動(dòng)（3）B能從Q端滑出一定有A與B質(zhì)量相等，完全彈性碰撞后速度互換，則碰后A、B的速度v′A=v′B≥W＝mAvA’2－mAvA2≥8J。17.（8分）如圖，有一個(gè)質(zhì)量m＝0.05kg的小滑塊靜止在一高h(yuǎn)＝1.25m的水平桌面上，小滑塊到桌子右邊緣的距離s＝1.0m，小滑塊與桌面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.35，g取10m/s2?，F(xiàn)給小滑塊一個(gè)瞬間作用力，使其獲得初速度v0＝4.0m/s，沿水平桌面向右滑動(dòng)，不計(jì)空氣阻力，求：（1）小滑塊落地時(shí)的動(dòng)能；（2）小滑塊經(jīng)多少時(shí)間落地?參考答案：解析：（1）小滑塊滑動(dòng)到桌面右邊緣時(shí)的速度為，由動(dòng)能定理得：

-

小滑塊離開(kāi)桌面后做平拋運(yùn)動(dòng)，由機(jī)械能守恒得：

由以上兩式得：EK=0.85J

（2）設(shè)小滑塊在桌面上滑動(dòng)的時(shí)間為，加速度大小為a，則：

=（）/a

a=

設(shè)小滑塊離開(kāi)桌面做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t2，則：

小滑塊由初速開(kāi)始運(yùn)動(dòng)直至落到地面所用的時(shí)間：

由以上各式及代入數(shù)據(jù)得t=0.79s．18.如圖甲所示,在邊界OO′左側(cè)區(qū)域有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)方向水平向外.右側(cè)水平放置長(zhǎng)為L(zhǎng)、相距為d的平行金屬板M、N,M板左端緊靠磁場(chǎng)邊界,磁場(chǎng)邊界上O點(diǎn)與N板在同一