天津南蔡村中學2021年高三物理期末試題含解析

天津南蔡村中學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.設想如能創(chuàng)造一理想的沒有摩擦的環(huán)境，用一個人的力量去拖一艘萬噸巨輪，則從理論上可以說A．巨輪慣性太大，所以完全無法拖動B．一旦施力于巨輪，巨輪立即產生一個加速度C．由于巨輪慣性很大，施力于巨輪后，要經過一段很長時間后才會產生一具明顯的加速度D．由于沒有摩擦，施力于巨輪后，巨輪立即產生一個很大的速度參考答案：B2.（2013?宿遷一模）下列四幅圖的有關說法中正確的是（）

（）A．分子間距離為r0時，分子間不存在引力和斥力B．水面上的單分子油膜，在測量油膜直徑d大小時可把他們當做球形處理C．食鹽晶體中的鈉、氯離子按一定規(guī)律分布，具有空間上的周期性D．猛推木質推桿，密閉的氣體溫度升高，壓強變大，氣體對外界做正功參考答案：BC解：A、分子間同時存在引力和斥力，分子間距離為r0時，分子力的合力為零，故A錯誤；B、從B圖看出，水面上的單分子油膜，在測量油膜直徑d大小時可把它們當做球形處理，故B正確；C、從C圖可以看出，食鹽晶體中的鈉、氯離子按一定規(guī)律分布，具有空間上的周期性，故C正確；D、猛推木質推桿，密閉的氣體溫度升高，壓強變大，外界對氣體做正功，故D錯誤；故選BC．3.如圖所示，一理想變壓器原線圈匝數(shù)為n1=1000匝，副線圈匝數(shù)為n2=200匝，將線圈接在的交流電壓上，電阻R=100Ω，電流表A為理想電表。下列推斷正確的是（

）A．交流電的頻率為50Hz

B．穿過鐵芯的磁通量的最大變化率為0.2Wb/sC．A的示數(shù)為0.4A

D．變壓器的輸入功率是16W參考答案：D4.實際探測表明：萬米高空氣溫往往在–40℃以下．在研究大氣現(xiàn)象時，可把溫度、壓強相同的一部分氣體作為研究對象，叫做氣團．氣團的直徑可達幾千米，由于氣團很大，邊緣部分與外界的熱交換對整個氣團沒有明顯影響，可以忽略。用氣團理論解釋高空氣溫很低的原因，可能是A．地面的氣團上升到高空的過程中，氣團克服重力做功，重力勢能增加，使氣團的溫度降低B．地面的氣團上升到高空的過程中收縮，同時從外界吸收熱量，使氣團的溫度降低C．地面的氣團上升到高空的過程中膨脹，氣團對外界做功，使氣團溫度降低D．地面的氣團上升到高空的過程中收縮，外界對氣團做功，分子勢能增加，使氣團溫度降低參考答案：

C5.（單選）輕質彈簧A的兩端分別連在質量為m1和m2的小球上，兩球均可視為質點。另有兩根與A完全相同的輕質彈簧B、C的一端分別與兩個小球相連，日的另一端固定在天花板上，C的另一端用手牽住，如圖所示。適當調節(jié)手的高度與用力的方向，保持B彈簧軸線跟豎直方向夾角為37不變（已知sin37=0.6，cos37=0.8），當彈簧C的拉力最小時，B、C兩彈簧的形變量之比為

A．1：1

B．3：5

C．4:3

D．5：4參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.(選修模塊3-4)一列沿著x軸正方向傳播的橫波，在t=O時刻的波形如圖甲所示。圖甲中某質點的振動圖象如圖乙所示。質點N的振幅是

m，振動周期為

s，圖乙表示質點

(從質點K、L、M、N中選填)的振動圖象。該波的波速為

m／s。參考答案：答案：0.8；4；L；0.5解析：

從甲、乙圖可看出波長λ=2.0m，周期T=4s，振幅A=0.8m；乙圖中顯示t=0時刻該質點處于平衡位置向上振動，甲圖波形圖中，波向x軸正方向傳播，則L質點正在平衡位置向上振動，波速v=λ/T=0.5m/s。7.用金屬制成的線材（如鋼絲、鋼筋）受到的拉力會伸長，17世紀英國物理學家胡克發(fā)現(xiàn)，金屬絲或金屬桿在彈性限度內的伸長與拉力成正比，這就是著名的胡克定律．這個發(fā)現(xiàn)為后人對材料的研究奠定了重要的基礎．現(xiàn)有一根用新材料制成的金屬桿，長為4m，橫截面積為0.8cm2，設計要求它受到拉力后的伸長不超過原長的1/100,由于這一拉力很大，桿又較長，直接測試有困難，就選用同種材料制成樣品進行測試，通過測試取得數(shù)據(jù)如右圖：(1)根據(jù)測試結果，推導出線材伸長x與材料的長度L、材料的橫截面積S及拉力F的函數(shù)關系為x=

（用所給字母表示,比例系數(shù)用k表示）。(2)在尋找上述關系中，運用

科學研究方法。

參考答案：（其中k為比例系數(shù)）；

(2)控制變量法8.人造地球衛(wèi)星在運行過程中由于受到微小的阻力，軌道半徑將緩慢減小。在此運動過程中，衛(wèi)星所受萬有引力大小將

(填“減小”或“增大”)；其速度將

(填“減小”或“增大”)。

參考答案：增大，增大

9.水平面上，質量為m的滑塊A以大小為v的速度碰撞質量為的靜止滑塊B，碰撞后A、B速度方向相同，它們的總動量為_____；若B獲得的初速為v0，碰撞后A的速度為______．參考答案：mv；

10.在科學探究活動中，對實驗數(shù)據(jù)進行分析歸納得出結論是非常重要的環(huán)節(jié)，下面的表格中的數(shù)據(jù)是某同學在物體作直線運動過程中測得的位移s和時間t的數(shù)據(jù)記錄。物體運動的起止點所測的物理量12345A→B時間t(s)0.891.241.521.761.97位移s(m)0.250.500.751.001.25⑴請你在下列甲圖的網格中作s-t圖象；⑵該同學猜想圖線接近于二次函數(shù)的圖象，為了驗證這個猜想，請你通過轉換變量在乙圖的網格中作相應的圖象；⑶通過上述處理，你認為物體從A→B的過程中，s隨t變化的規(guī)律是：

(用s、t表示，涉及數(shù)字，計算結果保留2位有效數(shù)字)。參考答案：⑴圖略，見解析；⑵圖略，見解析；⑶s＝0.33t2試題分析：⑴根據(jù)描點作圖法，作出s-t圖象如下圖甲所示。⑵由于該同學猜想圖線接近于二次函數(shù)的圖象，為了驗證這個猜想，通過轉換變量來進行，即作s-t2圖象，為此求得表格如下：A→B時間t(s)0.891.241.521.761.97新變量t2(s2)0.791.542.313.103.88位移s(m)0.250.500.751.001.25根據(jù)描點作圖法，作出s-t2圖象如上圖乙所示。⑶從所作s-t2圖象中看出t2、s呈線性變化關系，即從A到B的過程中s隨t變化的規(guī)律是：物體作初速度為零的勻加速直線運動，由圖中斜率求得，即a＝＝0.65m/s2，故s＝0.325t2題中所提供的數(shù)據(jù)均為保留2小數(shù)點后位數(shù)，因此有：s＝0.33t211.由某門電路構成的一簡單控制電路如圖所示，其中為光敏電阻，光照時電阻很小，R為變阻器，L為小燈泡。其工作情況是：當光敏電阻受到光照時，小燈L不亮，不受光照時，小燈L亮。①該門電路是

；②請在電路中虛線框內畫出該門電路符號。參考答案：答案：非門；（圖略）

12.客運電梯簡化模型如圖甲所示，電梯的加速度a隨時間t變化的關系如圖乙所示。已知電梯在t=0時由靜止開始上升，電梯總質最m=2.0×103kg，忽略一切阻力。電梯在上升過程中受到的最大拉力F=

N，電梯在前2s內的速度改變量△v=

m/s。參考答案：2.2×104，1.513.圖為一小球做平拋運動的閃光照片的一部分.圖中背景方格的邊長均為2.5厘米，如果取重力加速度g=10米/秒2，那么：(1)照片的閃光頻率為________Hz..(2)小球做平拋運動的初速度的大小為_______m/s參考答案：(1)10

(2)0.75三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.一列簡諧橫波在t=時的波形圖如圖（a）所示，P、Q是介質中的兩個質點，圖（b）是質點Q的振動圖像。求（i）波速及波的傳播方向；（ii）質點Q的平衡位置的x坐標。參考答案：（1）波沿負方向傳播；

（2）xQ=9cm本題考查波動圖像、振動圖像、波動傳播及其相關的知識點。（ii）設質點P、Q平衡位置的x坐標分別為、。由圖（a）知，處，因此

④由圖（b）知，在時Q點處于平衡位置，經，其振動狀態(tài)向x軸負方向傳播至P點處，由此及③式有⑤由④⑤式得，質點Q的平衡位置的x坐標為

⑥15.（選修3—4）（7分）如圖甲所示為一列簡諧橫波在t＝2s時的波形圖，圖乙是這列波中P點的振動圖線，求該波的傳播速度的大小，并判斷該波的傳播方向。

參考答案：解析：依題由甲圖知該波的波長為……………(1分)

由乙圖知該波的振動周期為……………(1分)

設該波的傳播速度為V，有……………(1分)

又由乙圖知，P點在此時的振動方向向上，……………(1分)

所以該波的傳播方向水平向左。……………(2分)四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，光滑斜面末端與一個半徑為R的光滑圓軌道平滑連接，兩輛質量均為m的相同小車（大小可忽略），中間夾住一輕彈簧后用掛鉤連接一起．兩車從斜面上的某一高度由靜止滑下，當兩車剛滑入圓環(huán)最低點時連接兩車的掛鉤突然斷開，彈簧將兩車彈開，其中后車剛好停在圓環(huán)最低點處，前車沿圓環(huán)軌道運動恰能越過圓弧軌道最高點．已知重力加速度為g．求：（1）前車被彈出時的速度．（2）兩車下滑的高度h．（3）把前車彈出過程中彈簧釋放的彈性勢能．參考答案：解：（1）前車恰能越過圓軌道的最高點，它越過圓軌道的最高點的速度v0為：mg=mv02/R解得：v0=(Rg)1/2

（3分）前車被彈出時的速度v1為：mv02/2+2mgR=mv21/2解得：v1=（5Rg）1/2

（3分）（2）設兩車滑到圓軌道最低點時的速度為v，由動量守恒定律得：mv1=2mv解得：v=（5Rg）1/2/2

（3分）由機械能守恒定律得：兩車下滑時高度h為：2mv2/2=2mgh解得：h=5R/8

（3分）

(3)把前車彈出時彈簧釋放的彈性勢能為：Ep=mv12/2-2mv2/2=5mgR/4

（6分）

17.某三棱鏡的橫截面是一直角三角形，如圖所示，∠A=90°，∠B=30°，∠C=60°，棱鏡材料的折射率為n，底面BC涂黑，入射光平行于底面BC，經AB面和AC面折射后出射。求①出射光線與入射光線延長線間的夾角；②為使上述入射光線能從AC面出射，折射率n的最大值為多少？參考答案：解：畫出光路圖如圖所示。（1）因為入射光平行于BC面，i=60°由折射定律有，得（2分）光折到AC面上時，

由幾何關系可得：α+β=90°（2分）

（2分）（2）要使有光線從AC面射出，應有sin≤1：即

（2分）

解得

（2分）18.在光滑水平面上固定一個豎直圓筒S，圓筒內壁光滑（右圖所示為俯視圖），半徑為1m。圓筒圓心O處用一根不可伸長的長0.5m的絕緣細線系住一個質量為0.2kg，電量為＋5×10－5C的小球，小球體積忽略不計。水平方向有一勻強電場E=4×104N/C，方向如圖所示。小球從圖示位置（細線和電場線平行）以vo=10m/s垂直于場強方向運動。當細線轉過900時，細線突然斷裂。求：（1）細線斷裂時小球的速度大??；（2）小球碰到圓筒內壁后不反彈，沿圓筒內壁繼續(xù)做圓周運動中的最小速度值；（3）現(xiàn)在圓心O處用一根牢固的不可伸長的長為0.5m的絕緣細線系住小球（小球質量和帶電量均不變），小球從原圖示位置以初速度10m/s垂直于場強方向運動，為保證小球接下來的運動過程中細線都不松弛，電場強度E的大小范圍（場強方向不變）。參考答