廣東省東莞市市厚街中學(xué)2021年高三物理期末試題含解析

廣東省東莞市市厚街中學(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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.AB是一條平直公路上的兩塊路牌，一輛汽車由右向左經(jīng)過(guò)B路牌時(shí)，一只小鳥(niǎo)恰自A路牌向B飛去，小鳥(niǎo)飛到汽車正上方立即折返，以原速率飛回A，過(guò)一段時(shí)間后，汽車也行駛到A。它們的位置與時(shí)間的關(guān)系如圖所示，圖中t0=2t1-，由圖可知（

）A．小鳥(niǎo)的速率是汽車的兩倍

B．相遇時(shí)小鳥(niǎo)與汽車位移的大小之比是3：1C．小鳥(niǎo)飛行的總路程是汽車的3倍

D．小鳥(niǎo)和汽車在0-t0時(shí)間內(nèi)位移相等參考答案：B2.（多選）如圖所示，勁度系數(shù)為k的輕彈簧的一端固定在墻上，另一端與置于水平面上質(zhì)量為m的物體接觸（未連接），彈簧水平且無(wú)形變．用水平力，緩慢推動(dòng)物體，在彈性限度內(nèi)彈簧長(zhǎng)度被壓縮了x0，此時(shí)物體靜止．撤去F后，物體開(kāi)始向左運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)的最大距離為4x0．物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g．則（）A．撤去F后，物體先做勻加速運(yùn)動(dòng)，再做勻減速運(yùn)動(dòng)B．撤去F后，物體剛運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小為﹣μgC．物體做勻減速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為2D．物體開(kāi)始向左運(yùn)動(dòng)到速度最大的過(guò)程中克服摩擦力做的功為μmg（x0﹣）參考答案：考點(diǎn)：牛頓第二定律．版權(quán)所有專題：壓軸題；牛頓運(yùn)動(dòng)定律綜合專題．分析：本題通過(guò)分析物體的受力情況，來(lái)確定其運(yùn)動(dòng)情況：撤去F后，物體水平方向上受到彈簧的彈力和滑動(dòng)摩擦力，滑動(dòng)摩擦力不變，而彈簧的彈力隨著壓縮量的減小而減小，可知加速度先減小后增大，物體先做變加速運(yùn)動(dòng)，再做變減速運(yùn)動(dòng)，最后物體離開(kāi)彈簧后做勻減速運(yùn)動(dòng)；撤去F后，根據(jù)牛頓第二定律求解物體剛運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大??；物體離開(kāi)彈簧后通過(guò)的最大距離為3x0，由牛頓第二定律求得加速度，由運(yùn)動(dòng)學(xué)位移公式求得時(shí)間；當(dāng)彈簧的彈力與滑動(dòng)摩擦力大小相等、方向相反時(shí)，速度最大，可求得此時(shí)彈簧的壓縮量，即可求解物體開(kāi)始向左運(yùn)動(dòng)到速度最大的過(guò)程中克服摩擦力做的功．解答：解：A、撤去F后，物體水平方向上受到彈簧的彈力和滑動(dòng)摩擦力，滑動(dòng)摩擦力不變，而彈簧的彈力隨著壓縮量的減小而減小，彈力先大于滑動(dòng)摩擦力，后小于滑動(dòng)摩擦力，則物體向左先做加速運(yùn)動(dòng)后做減速運(yùn)動(dòng)，隨著彈力的減小，合外力先減小后增大，則加速度先減小后增大，故物體先做變加速運(yùn)動(dòng)，再做變減速運(yùn)動(dòng)，最后物體離開(kāi)彈簧后做勻減速運(yùn)動(dòng)；故A錯(cuò)誤．B、撤去F后，根據(jù)牛頓第二定律得物體剛運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小為a==．故B正確．C、由題，物體離開(kāi)彈簧后通過(guò)的最大距離為3x0，由牛頓第二定律得：勻減速運(yùn)動(dòng)的加速度大小為a==μg．將此運(yùn)動(dòng)看成向右的初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)，則

3x0=，得t=．故C錯(cuò)誤．D、由上分析可知，當(dāng)彈簧的彈力與滑動(dòng)摩擦力大小相等、方向相反時(shí)，速度最大，此時(shí)彈簧的壓縮量為x=，則物體開(kāi)始向左運(yùn)動(dòng)到速度最大的過(guò)程中克服摩擦力做的功為W=μmg（x0﹣x）=．故D正確．故選BD點(diǎn)評(píng)：本題分析物體的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況是解答的關(guān)鍵，要抓住加速度與合外力成正比，即可得到加速度是變化的．運(yùn)用逆向思維研究勻減速運(yùn)動(dòng)過(guò)程，比較簡(jiǎn)便．3.如圖所示，表面粗糙的斜面體A放置在水平面上，物塊P被平行于斜面的彈簧拴著靜止在斜面上，彈簧的另一端固定在檔板B上。關(guān)于P、A受力情況的分析，正確的是A．物塊P一定受到斜面體A對(duì)它的摩擦力作用B．斜面體A一定受到水平面對(duì)它的摩擦力作用C．斜面體A對(duì)物塊P的作用力一定豎直向上D．地面對(duì)斜面體A的作用力一定豎直向上參考答案：D4.（多選）阻值不計(jì)的矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，繞垂直于磁感線的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈兩端的電壓隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖所示．則下列說(shuō)法中正確的是（）A．線圈兩端電壓的平均值為10VB．電壓表連接在線圈兩端時(shí)，其示數(shù)為20VC．在0.01s時(shí)，線圈平面與磁場(chǎng)垂直D．當(dāng)接外電路時(shí)，線圈內(nèi)的電流方向1s內(nèi)改變100次參考答案：解：A、線圈兩端電壓的平均值為為一段時(shí)間內(nèi)的數(shù)值，在時(shí)間不知道的情況下不可以求解，故A錯(cuò)誤；B、電表示數(shù)為有效值，電壓有效值為，故B錯(cuò)誤．C、t=0.01s時(shí)，電動(dòng)勢(shì)為零，線圈平面與磁場(chǎng)方向垂直，C正確；D、A、由圖象知周期T=0.02s，一個(gè)周期電流方向變化兩次呢，故1內(nèi)變化100次，故D正確．故選：CD．5.（單選）如圖所示，導(dǎo)線ab、cd跨接在電阻不計(jì)的光滑導(dǎo)軌上，ab的電阻為2R，cd的電阻為R．當(dāng)cd在外力F1作用下向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，ab在外力F2的作用下保持靜止．則下列說(shuō)法正確的是（）A．a(chǎn)b兩端的電勢(shì)差一定大于cd兩端的電勢(shì)差B．若cd向右勻速運(yùn)動(dòng)，則F1與F2大小一定相等C．若cd向右加速運(yùn)動(dòng)，則F1一定大于F2D．拉力F1所做的功一定等于電路中消耗的電能參考答案：考點(diǎn)：導(dǎo)體切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；閉合電路的歐姆定律．專題：電磁感應(yīng)——功能問(wèn)題．分析：根據(jù)電路結(jié)構(gòu)比較兩導(dǎo)線兩端電壓關(guān)系；應(yīng)用安培力公式求出安培力，然后比較兩拉力大小；應(yīng)用能量守恒定律分析拉力做功與電路消耗的電能間的關(guān)系．解答：解：A、cd切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，cd相當(dāng)于電源，ab是外電路，cd兩端電壓是路段電壓，導(dǎo)線ab與cd兩端電壓相等，故A錯(cuò)誤；B、兩導(dǎo)線電流相等，兩導(dǎo)線受到的安培力大小相等，ab靜止、cd向右勻速運(yùn)動(dòng)，兩導(dǎo)線都處于平衡狀態(tài)，F(xiàn)1與F2大小都等于安培力，則F1與F2大小相等，故B正確；C、兩導(dǎo)線受到的安培力相等，ab靜止，處于平衡狀態(tài)，F(xiàn)2等于安培力，cd向右加速運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)1大于安培力，則F1大于F2，故C正確；D、當(dāng)cd勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，拉力F1做的功轉(zhuǎn)化為電能，拉力F1所做的功等于電路消耗的電能，如果cd加速運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)1做功轉(zhuǎn)化為電能與cd的動(dòng)能，則F1做功大于電路消耗的電能，故D錯(cuò)誤；故選：BC．點(diǎn)評(píng)：本題考查了比較電壓關(guān)系、比較拉力大小關(guān)系、判斷拉力做功與電能的關(guān)系，分析清楚電路結(jié)構(gòu)、應(yīng)用平衡條件、能量守恒定律即可正確解題．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示，一列簡(jiǎn)諧橫波沿+x方向傳播．已知在t=0時(shí)，波傳播到x軸上的B質(zhì)點(diǎn)，在它左邊的A質(zhì)點(diǎn)位于負(fù)最大位移處；在t=0.6s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)A第二次出現(xiàn)在正的最大位移處．

①這列簡(jiǎn)諧波的波速是

m/s．②t=0.6s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)D已運(yùn)動(dòng)的路程是

m．參考答案：（1）①

5；

②

0.17.如圖所示，水平地面上有一個(gè)坑，其豎直截面為半圓，O為圓心，且AB為沿水平方向的直徑。若在A點(diǎn)以初速度v1沿AB方向平拋一小球，小球?qū)糁锌颖谏系淖畹忘c(diǎn)D；而在C點(diǎn)以初速度v2沿BA方向平拋的小球也能擊中D點(diǎn)。已知∠COD=60°，求兩小球初速度之比v1∶v2=

參考答案：

：38.一定質(zhì)量的理想氣體，從初始狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B、C再回到狀態(tài)A，變化過(guò)程如圖所示，其中A到B曲線為雙曲線．圖中V0和P0為已知量．①?gòu)臓顟B(tài)A到B，氣體經(jīng)歷的是

▲

(選填“等溫”“等容”或“等壓”)過(guò)程；②從B到C的過(guò)程中，氣體做功大小為

▲

；③從A經(jīng)狀態(tài)B、C再回到狀態(tài)A的過(guò)程中，氣體吸放熱情況為_(kāi)_▲__(選填“吸熱”、“放熱”或“無(wú)吸放熱”)。參考答案：①等溫;（1分）②3P0V0/2;（2分）③放熱;9.如圖，豎直輕質(zhì)懸線AD上端固定于天花板上的A點(diǎn)，下端與半徑為R的半圓形木板BOC連接于D點(diǎn)，BC是木板的直徑；O為圓心，B端用鉸鏈連接于豎直墻上，半圓形木板直徑BC處于水平狀態(tài)時(shí)OA間的距離剛好等于木板的半徑R。改變懸線AD的長(zhǎng)度，使線與圓盤的連接點(diǎn)D逐漸右移，并保持圓盤直徑BC始終處于水平狀態(tài)。則D點(diǎn)右移過(guò)程中懸線拉力的大小

；懸線拉力對(duì)B點(diǎn)的力矩大小

（選填“逐漸增大”“逐漸減小”“不變”“先增大后減小”“先減小后增大”）參考答案：10.將一單擺掛在測(cè)力傳感器的探頭上,用測(cè)力探頭和計(jì)算機(jī)組成的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)測(cè)定單擺擺動(dòng)過(guò)程中擺線受到的拉力(單擺擺角小于5°),計(jì)算機(jī)屏幕上得到如圖(a)所示的F-t圖象.然后使單擺保持靜止,得到如圖(b)所示的F-t圖象.那么:①(2分)此單擺的周期T為

s.②(5分)設(shè)擺球在最低點(diǎn)時(shí)重力勢(shì)能Ep=0,已測(cè)得當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間,試求出此單擺擺動(dòng)時(shí)的機(jī)械能E的表達(dá)式.(用字母d、l、F1、F2、F3、g中某些量表示)參考答案：.①0.8s

（2分）②擺球在最低點(diǎn)時(shí)根據(jù)牛頓第二定律有F1-F3=mv2/r,

（2分）

單擺的擺長(zhǎng)r=

（1分）

擺球在擺動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能守恒,其機(jī)械能等于擺球在最低點(diǎn)的動(dòng)能,即E=mv2/2=11.一課外實(shí)驗(yàn)小組用如圖所示的電路測(cè)量某待測(cè)電阻Rx的阻值，圖中R0為標(biāo)準(zhǔn)定值電阻（R0=20.0Ω）；可視為理想電壓表。S1為單刀開(kāi)關(guān)，S2位單刀雙擲開(kāi)關(guān)，E為電源，R為滑動(dòng)變阻器。采用如下步驟完成實(shí)驗(yàn)：（1）按照實(shí)驗(yàn)原理線路圖（a），將圖（b）中實(shí)物連線_____________；（2）將滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)端置于適當(dāng)位置，閉合S1；（3）將開(kāi)關(guān)S2擲于1端，改變滑動(dòng)變阻器動(dòng)端的位置，記下此時(shí)電壓表的示數(shù)U1；然后將S2擲于2端，記下此時(shí)電壓表的示數(shù)U2；（4）待測(cè)電阻阻值的表達(dá)式Rx=_____________（用R0、U1、U2表示）；（5）重復(fù)步驟（3），得到如下數(shù)據(jù)：

12345U1/V0.250.300.360.400.44U2/V0.861.031.221.361.493.443.433.393.403.39

（6）利用上述5次測(cè)量所得的平均值，求得Rx=__________Ω。（保留1位小數(shù)）參考答案：

(1).如圖所示：

(2).

(3).48.2【命題意圖】

本題主要考查電阻測(cè)量、歐姆定律、電路連接研及其相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)?！窘忸}思路】開(kāi)關(guān)S2擲于1端，由歐姆定律可得通過(guò)Rx的電流I=U1/R0，將開(kāi)關(guān)S2擲于2端，R0和Rx串聯(lián)電路電壓為U2，Rx兩端電壓為U=U2-U1，由歐姆定律可得待測(cè)電阻阻值Rx=U/I=R0=（-1）R0。5次測(cè)量所得的平均值,（3.44+3.43+3.39+3.40+3.39）=3.41，代入Rx=（-1）R0=（3.41-1）×20.0Ω=48.2Ω。12.（4分）圖是一個(gè)單擺做受迫振動(dòng)時(shí)的共振曲線，由圖可知，該單擺的長(zhǎng)是

m；若增大該單擺的擺長(zhǎng)，則與原圖相比較，共振曲線的“峰”將

（填“向左移動(dòng)”、“保持不變”或“向右移動(dòng)”）。（運(yùn)算中）參考答案：1；向左移動(dòng)13.氫原子的能級(jí)圖如圖所示，一群處于n=4能級(jí)的氫原子向較低能級(jí)躍遷,能產(chǎn)生

▲

種不同頻率的光子，其中頻率最大的光子是從n=4的能級(jí)向n=

▲

的能級(jí)躍遷所產(chǎn)生的。參考答案：61三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.“探究動(dòng)能定理”的實(shí)驗(yàn)裝置如下圖所示，當(dāng)小車在兩條橡皮筋作用下彈出時(shí)，橡皮筋對(duì)小車做的功記為W0。當(dāng)用2條、3條、4條……完全相同的橡皮筋并在一起進(jìn)行第2次、第3次、第4次……實(shí)驗(yàn)時(shí)，橡皮筋對(duì)小車做的功記為2W0、3W0、4W0……，每次實(shí)驗(yàn)中由靜止彈出的小車獲得的最大速度可由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所打的紙帶測(cè)出。關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（

）A．某同學(xué)在一次實(shí)驗(yàn)中，得到一條記錄紙帶，紙帶上打出的點(diǎn)，兩端密、中間疏，出現(xiàn)這種情況的原因，可能是木板傾角過(guò)大B．當(dāng)小車速度達(dá)到最大時(shí)，小車在兩個(gè)鐵釘?shù)倪B線處C．應(yīng)選擇紙帶上點(diǎn)距均勻的一段計(jì)算小車的最大速度D．應(yīng)選擇紙帶上第一點(diǎn)到最后一點(diǎn)的一段計(jì)算小車的最大速度參考答案：【知識(shí)點(diǎn)】探究功與速度變化的關(guān)系．E4【答案解析】ABD解析：A、“探究動(dòng)能定理”的實(shí)驗(yàn)中：如果沒(méi)有平衡摩擦力或沒(méi)有使木板傾斜或傾角太小，則在小車獲得的最大速度后，由于過(guò)一段距離后又被橡皮筋反拉著，導(dǎo)致速度減小，出現(xiàn)“兩端密、中間疏”現(xiàn)象，故A錯(cuò)誤；B、若實(shí)驗(yàn)前已平衡好摩擦力，則當(dāng)小車速度達(dá)到最大時(shí)，橡皮筋應(yīng)處于原長(zhǎng)狀態(tài)，B錯(cuò)誤；CD、因小車勻速時(shí)速度最大，故C正確，D錯(cuò)誤．故選：ABD．【思路點(diǎn)撥】

本實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是需要先平衡摩擦力，這樣橡皮筋對(duì)小車的拉力做的功才為總功，此時(shí)當(dāng)橡皮筋的彈力為零時(shí)小車速度最大．橡皮筋的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為小車的動(dòng)能，實(shí)驗(yàn)中用到多條橡皮筋，就要求每次橡皮筋相同且被拉長(zhǎng)的一樣多，這樣橡皮筋對(duì)小車做的功才有倍數(shù)關(guān)系．解決實(shí)驗(yàn)問(wèn)題的關(guān)鍵是明確實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)步驟以及實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)．15.用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。實(shí)驗(yàn)所用的電源為學(xué)生電源，有輸出電壓為6V、頻率為50Hz的交流電和輸出電壓為6V的直流電兩種。質(zhì)量為0.300kg的重錘從高處由靜止開(kāi)始下落，重錘上拖著的紙帶打出一系列的點(diǎn)，對(duì)紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測(cè)量，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。（g取9.8m/s2）下面列舉了該實(shí)驗(yàn)的幾個(gè)操作步驟：A．按照?qǐng)D示的裝置安裝器件；B．將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到電源的“直流輸出”上；C．松開(kāi)手釋放紙帶，然后接通電源開(kāi)關(guān)，打出一條紙帶；D．測(cè)量紙帶上某些點(diǎn)間的距離；E．根據(jù)測(cè)量的結(jié)果計(jì)算重錘下落過(guò)程中減少的重力勢(shì)能是否等于增加的動(dòng)能。

（1）

其中沒(méi)有必要進(jìn)行的或者操作不當(dāng)?shù)牟襟E，請(qǐng)將其選項(xiàng)對(duì)應(yīng)的字母填在下面的空行內(nèi)，并說(shuō)明其原因。答：

▲

（2）實(shí)驗(yàn)中得到如圖乙所示的紙帶，根據(jù)紙帶可計(jì)算得知，重錘從B點(diǎn)到D點(diǎn)過(guò)程中重力勢(shì)能減少量等于

▲

J，動(dòng)能增加量等于

▲

J。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）（3）在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，重錘減小的重力勢(shì)能總是大于重錘動(dòng)能的增加量，其原因主要是

▲

。參考答案：（1）

B：打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)該使用交流電，C：應(yīng)該先通電再釋放紙帶

（2）

0.271J（0.269～0.275算正確）

0.264J

(0.261～0.267算正確)

（3）

實(shí)驗(yàn)過(guò)程中存在摩擦阻力四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.一同學(xué)想研究電梯上升過(guò)程的運(yùn)動(dòng)規(guī)律.某天乘電梯上樓時(shí)他攜帶了一個(gè)質(zhì)量為5kg的重物和一套便攜式DIS實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，重物懸掛在力傳感器上.電梯從第一層開(kāi)始啟動(dòng)，中間不間斷一直到最高層停止.在這個(gè)過(guò)程中，顯示器上顯示出的力隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖所示.取重力加速度g=1Om/s2根據(jù)圖象中的數(shù)據(jù)，求：(1)

電梯在最初加速階段的加速度a1與最后減速階段的加速度a2的大??；(2)

電梯在3.0-13.0s時(shí)段內(nèi)的速度v1的大小與電梯在19.0s內(nèi)上升的髙度H參考答案：由圖象知：重物在加速的t1=3s內(nèi)受到的拉力F1=58N

在減速的t2=6s內(nèi)受到的拉力F2=46N

由牛頓第二定律有：

F1-mg=ma1

（2分）F2-mg=ma2

（2分）

代入數(shù)據(jù)解得：

a1=1.6m/s2

a2=-0.8m/s2

（大小為0.8m/s2）（2分）（2）

v1=a1t1=4.8m/s

（3分）

在3.0

~13.0s時(shí)段的t=10s內(nèi)作勻速運(yùn)動(dòng)，由運(yùn)動(dòng)規(guī)律有：

H=+v1t+v1t2+

（4分）代入數(shù)據(jù)解之得：

H=69.6m

17.為了安全，中國(guó)航母艦載機(jī)“殲-15”通過(guò)滑躍式起飛方式起飛。滑躍起飛的原理有點(diǎn)像高山滑雪，主要靠甲板前端的上翹來(lái)幫助戰(zhàn)斗機(jī)起飛，其示意圖如圖所示，飛機(jī)由靜止開(kāi)始先在一段水平距離為L(zhǎng)1=160m的水平跑道上運(yùn)動(dòng)，然后在長(zhǎng)度為L(zhǎng)2=20.5m的傾斜跑道上滑跑，直到起飛。已知飛機(jī)的質(zhì)量kg，其噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的推力大小恒為，方向與速度方向相同，水平跑道與傾斜跑道末端的高度差，飛機(jī)在水平跑道上和傾斜跑