廣東省東莞市茶山中學(xué)2021年高三物理期末試卷含解析

廣東省東莞市茶山中學(xué)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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.下列四個(gè)圖象中，依次分別表示四個(gè)物體A、B、C、D的位移、速度、加速度和摩擦力隨時(shí)間變化的規(guī)律，其中物體可能受力平衡的是

參考答案：AD2.豎直發(fā)射的禮花上升到最大高度處恰好爆炸，數(shù)個(gè)燃燒的“小火球”以大小相同的初速度同時(shí)向空間各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)。若只考慮重力作用，在“小火球”落地前，下列說法正確的是（

）A.各“小火球”均做勻變速運(yùn)動(dòng)B.“小火球”在運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能守恒C.相反方向飛出的兩“小火球”之間的距離先增大后減小D.在勻速上升的觀光電梯上看到的“小火球”運(yùn)動(dòng)情況與地面上看到的相同參考答案：A3.宇航員在地球表面，以一定初速度豎直上拋一小球，測(cè)得小球從拋出到返回的時(shí)間為；若他在某星球表面以相同的初速度豎直上拋同一小球，小球從拋出到返回時(shí)間為。若已知該星球的半徑與地球半徑之比為R2：R1=1：4，空氣阻力不計(jì)。則

A．該星球表面的重力加速度與地球表面重力加速度之比為25：1

B．該星球的密度與地球密度之比為4：25

C．該星球與地球第一宇宙速度之比為1：10D．在該星球與地球上自相同高度處以相同初速度平拋物體的水平射程之比為25：1參考答案：BC4.參考答案：BD5.在光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，如果只改變一個(gè)條件，以下說法中正確的是

A．使雙縫間距變小，則條紋間距變寬

B．使屏與雙縫距離變小，則條紋間距變寬

C．將入射光由綠光改為紅光，則條紋間距變寬

D．將入射光由綠光改為紫光，則條紋間距變寬參考答案：AC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.為了用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)定木塊A和長(zhǎng)木板B間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ，甲、乙兩同學(xué)分別設(shè)計(jì)了如圖所示的甲、乙兩個(gè)試驗(yàn)方案．（1）為了用某一彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)表示A和B之間的滑動(dòng)摩擦力大小，你認(rèn)為方案甲更易于操作．簡(jiǎn)述理由因?yàn)榧追桨咐緣K時(shí)不需要?jiǎng)蛩倮瓌?dòng)．（2）若A和B的重力分別為100N和150N，當(dāng)甲中A被拉動(dòng)時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)a示數(shù)為60N，b示數(shù)為110N，則A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4．參考答案：考點(diǎn)：探究影響摩擦力的大小的因素．專題：實(shí)驗(yàn)題．分析：（1）實(shí)驗(yàn)中我們是根據(jù)拉力與摩擦力是一對(duì)平衡力的原理，才通過測(cè)力計(jì)讀出摩擦力大小的，因此，在操作時(shí)要保持物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，這也是實(shí)驗(yàn)操作中較難保持的地方，方案甲很好地解決了這一問題；（2）根據(jù)公式f=μN(yùn)可對(duì)動(dòng)摩擦因數(shù)進(jìn)行計(jì)算，但關(guān)鍵是要分析出摩擦力f的大小．解答：解：（1）由圖示實(shí)驗(yàn)可知，甲方案中拉動(dòng)物體A，不需要控制物體A做勻速直線運(yùn)動(dòng)，且彈簧測(cè)力計(jì)靜止，便于彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)；乙方案中用彈簧測(cè)力計(jì)拉動(dòng)A，需要控制A做勻速直線運(yùn)動(dòng)，難于控制A做勻速直線運(yùn)動(dòng)，另一當(dāng)面彈簧測(cè)力計(jì)是運(yùn)動(dòng)的，難于準(zhǔn)確讀數(shù)，因此甲方案更易于操作．（2）由題意可知，在甲方案中，兩物體接觸面受到的壓力等于B的重力，即N=150N，彈簧測(cè)力計(jì)a的示數(shù)等于兩物體接觸面間摩擦力的大小，即f=60N．由公式f=μN(yùn)得，動(dòng)摩擦因素μ===0.4．故答案為：（1）甲；因?yàn)榧追桨咐緣K時(shí)不需要?jiǎng)蛩倮瓌?dòng)；（2）0.4．點(diǎn)評(píng)：本題考查了作用力與反作用力、平衡力的關(guān)系，并且要判斷在不同的情況下接觸面受到的正壓力的大小，特別是注意根據(jù)給出的各個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，分析判斷出要用哪一個(gè)數(shù)據(jù)，是解答本題的難點(diǎn)，這對(duì)于學(xué)生有一定的迷惑性．7.

放射性元素的原子核在α衰變或β衰變生成新原子核時(shí)，往往會(huì)同時(shí)伴隨

輻射。已知A、B兩種放射性元素的半衰期分別為T1和T2，經(jīng)過t＝T1·T2時(shí)間后測(cè)得這兩種放射性元素的質(zhì)量相等，那么它們?cè)瓉淼馁|(zhì)量之比mA：mB＝

。參考答案：答案：γ，2T2:2T1解析：放射性元素的原子核在α衰變或β衰變生成新原子核時(shí)，往往以γ光子的形式釋放能量，即伴隨γ輻射；根據(jù)半衰期的定義，經(jīng)過t＝T1·T2時(shí)間后剩下的放射性元素的質(zhì)量相同，則=，故mA：mB＝2T2:2T1。8.如圖所示，AB為勻質(zhì)桿，其重為G，它與豎直墻面成角；BC為支撐AB的水平輕桿，A、B、C三處均用鉸鏈連接且位于同一豎直平面內(nèi)。則BC桿對(duì)B端鉸鏈的作用力大小為_______,AB桿對(duì)A端鉸鏈的作用力與豎直方向夾角_______角(選填“大于”、“等于”或“小于”)。參考答案：、小于9.一小球在桌面上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)用高速攝影機(jī)在同一底片上多次曝光，記錄下小球運(yùn)動(dòng)過程中在每次曝光時(shí)的位置，并將小球的位置編號(hào)，得到的照片如圖所示．由于底片保管不當(dāng)，其中位置4處被污損．若已知攝影機(jī)連續(xù)兩次曝光的時(shí)間間隔均為1s，則利用該照片可求出：小球運(yùn)動(dòng)的加速度約為________m/s2.位置4對(duì)應(yīng)的速度為________m/s，能求出4的具體位置嗎？________.求解方法是：____________________(不要求計(jì)算，但要說明過程)．參考答案：3.0×10－2(2.8×10－2～3.1×10－2均可)9×10－2能利用(x５－x4)－(x4－x３)＝aT2可以求出位置4的具體位置(其他方法合理均可)

對(duì)于勻變速規(guī)律的考察是很靈活的，學(xué)生要善于在新情境中抽象出物理模型．本題易錯(cuò)點(diǎn)在于位移的計(jì)算，難點(diǎn)在于勻變速直線運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度的求解方法的選擇，利用一段時(shí)間的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度的推論是最簡(jiǎn)單的．10.某同學(xué)為探究“合力做功與物體動(dòng)能改變的關(guān)系”，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)，他的操作步驟是：

①按右圖所示，安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，其中小車質(zhì)量M=0.20kg，鉤碼總質(zhì)量m=0.05kg．②釋放小車，然后接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源（電源頻率為50Hz），打出一條紙帶．（1）他在多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)得到的紙帶中選出滿意的一條，如圖所示．把打下的第一點(diǎn)記作0，然后依次取若干個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)（圖中未畫出），用刻度尺測(cè)得各計(jì)數(shù)點(diǎn)到0點(diǎn)距離分別為d1=0.004m，d2=0.055m，d3=0.167m，d4=0.256m，d5=0.360m，d6=0.480m，……，他把鉤碼重力作為小車所受合力，取當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=9.8m/s2，算出從打0點(diǎn)到打“5”點(diǎn)這一過程中合力做功W=

J（結(jié)果保留三位有效數(shù)字），把打“5”點(diǎn)時(shí)小車動(dòng)能作為小車動(dòng)能的改變量，算得EK

=

J（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）．（2）此次實(shí)驗(yàn)探究的結(jié)果，他沒能得到“合力對(duì)物體做的功等于物體動(dòng)能的增量”，且偏差很大．通過反思，他認(rèn)為產(chǎn)生原因如下，其中有可能的是

．A．鉤碼質(zhì)量太大，使得合力對(duì)物體做功的測(cè)量值比真實(shí)值偏大太多；B．沒有平衡摩擦力，使得合力對(duì)物體做功的測(cè)量值比真實(shí)值偏大太多；C．釋放小車和接通電源的次序有誤，使得動(dòng)能增量的測(cè)量值比真實(shí)值偏?。籇．計(jì)算“5”點(diǎn)的瞬時(shí)速度時(shí)，兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間時(shí)間間隔誤取0.08s．參考答案：（1）合力做的功=0.176J；打“5”點(diǎn)時(shí)小車的速度此時(shí)小車動(dòng)能（2）由題意可知合力對(duì)物體做功的測(cè)量值大于動(dòng)能增量的測(cè)量值，分析四個(gè)選項(xiàng)可知，只有A、B符合題意。11.豎直上拋運(yùn)動(dòng)，可看成是豎直向上的

和一個(gè)豎直向下

的運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)參考答案：勻速直線運(yùn)動(dòng)，自由落體運(yùn)動(dòng)12.在驗(yàn)證牛頓運(yùn)動(dòng)定律的實(shí)驗(yàn)中有如圖8（a）所示的裝置，小車放在斜面上，車前端拴有不可伸長(zhǎng)的細(xì)線，跨過固定在斜面邊緣的小滑輪與重物相連，小車后面與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連.開始時(shí)，小車停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的位置，重物到地面的距離小于小車到滑輪的距離.啟動(dòng)計(jì)時(shí)器，釋放重物，小車在重物牽引下，由靜止開始沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，重物落地后，小車會(huì)繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)一段距離.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電頻率為50Hz.圖8（b）中a、b、c是小車運(yùn)動(dòng)紙帶上的三段，紙帶運(yùn)動(dòng)方向如圖箭頭所示.(1)根據(jù)所提供的紙帶和數(shù)據(jù)，計(jì)算打c段紙帶時(shí)小車的加速度大小為

m/s2（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）.(2)打a段紙帶時(shí)，小車的加速度是2.5m/s2，請(qǐng)根據(jù)加速度的情況，判斷小車運(yùn)動(dòng)的最大速度可能出現(xiàn)在b段紙帶中的

兩點(diǎn)之間.(3)若重力加速度取，由紙帶數(shù)據(jù)可推算出重物m與小車的質(zhì)量M比為m：M=

.參考答案：（1）加速度的大小為5.0m/s2

（2）由紙帶可知，物體在D4D5區(qū)間的速度可能最大；（3）13.如圖甲所示，在光滑的斜面上，有一滑塊，一勁度系數(shù)為k的輕彈簧上端與滑塊相連，下端與斜面上的固定擋板連接，在彈簧與擋板間有一力傳感器（壓力顯示為正值，拉力顯示為負(fù)值），能將各時(shí)刻彈簧中的彈力數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳送到計(jì)算機(jī)，經(jīng)計(jì)算機(jī)處理后在屏幕上顯示出F﹣t圖象．現(xiàn)用力將滑塊沿斜面壓下一段距離，放手后滑塊將在光滑斜面上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，此時(shí)計(jì)算機(jī)屏幕上顯示出如圖乙所示圖象．（1）滑塊做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力是由

提供的；（2）由圖乙所示的F﹣t圖象可知，滑塊做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期為s；（3）結(jié)合F﹣t圖象的數(shù)據(jù)和題目中已知條件可知，滑塊做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振幅為．參考答案：（1）彈簧的彈力和重力沿斜面的分力的合力（或彈簧彈力、重力和斜面支持力的合力）；（2）0.4；（3）；【考點(diǎn)】簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力和能量．【分析】對(duì)滑塊進(jìn)行受力分析，回復(fù)力指物塊所受力的合力；由F﹣t圖象分析滑塊的周期；根據(jù)胡克定律求出彈簧的伸長(zhǎng)量和壓縮量，中間位置為平衡位置，從而可以求出振幅．【解答】解：（1）對(duì)滑塊進(jìn)行受力分析，滑塊的合力為：彈簧的彈力和重力沿斜面的分力的合力，合力提供回復(fù)力．（2）由圖可以看出周期為0.4s（3）根據(jù)胡克定律：F1=KXF2=KX′振幅d==故答案為：（1）彈簧的彈力和重力沿斜面的分力的合力（或彈簧彈力、重力和斜面支持力的合力）；（2）0.4；（3）；三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.某同學(xué)研究規(guī)格為“6V，3W”的小電珠伏安特性曲線實(shí)驗(yàn)中：（1）下列實(shí)驗(yàn)電路圖，最合理的是________________（2）小電珠接入電路前，某同學(xué)若使用多用電表歐姆檔直接測(cè)量小電珠的電阻，應(yīng)將選擇開關(guān)旋至___________檔（填“×1”或“×100”）．

（3）某同學(xué)描繪出小電珠的伏安特性曲線如圖所示，則小電珠的電阻值隨溫度的升高而__________（填“不變”、“增大”或“減小”）。實(shí)驗(yàn)過程中，小電珠消耗的功率為0．6W時(shí)，小電珠兩端的電壓是__________V．參考答案：15.另一實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了“探究加速度與合外力關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。已知小車的質(zhì)量為500克，g取10m/s2，不計(jì)繩與滑輪間的摩擦。實(shí)驗(yàn)步驟如下：（1）細(xì)繩一端系在小車上，另一端繞過定滑輪后掛一個(gè)小砝碼盤。（2）在盤中放入質(zhì)量為m的砝碼，用活動(dòng)支柱將木板固定有定滑輪的一端墊高，調(diào)整木板傾角，恰好使小車沿木板勻速下滑。（3）保持木板傾角不變，取下砝碼盤，將紙帶與小車相連，并穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔，接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源后，釋放小車。（4）取下紙帶后，在下表中記錄了砝碼的質(zhì)量m和對(duì)應(yīng)的小車加速度a。（5）改變盤中砝碼的質(zhì)量，重復(fù)（2）（3）步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。①實(shí)驗(yàn)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器交流電的頻率為50Hz，紙帶的記錄如圖所示，圖中前幾個(gè)點(diǎn)模糊，因此從A點(diǎn)開始每打五個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，則小車的加速度為_________m/s2(結(jié)果保留三位有效數(shù)字）②某同學(xué)測(cè)量結(jié)果如下表中，請(qǐng)?jiān)谧鴺?biāo)紙上作出圖象_______。上述圖象不過坐標(biāo)原點(diǎn)的原因是：____________________。

③根據(jù)（1）問中的圖象還能求解哪些物理量？其大小為多少？________,

__________。④你認(rèn)為本次實(shí)驗(yàn)中小車的質(zhì)量是否要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于砝碼的質(zhì)量：_________（選填“是”或“否”）。參考答案：

(1).①0.75m/s2；

(2).②圖象如圖所示；

(3).求小車所受合力時(shí)，沒有考慮砝碼盤的重力；

(4).③還可以求出砝碼盤的重力

(5).0.5N；解：①根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式△x=aT2，由紙帶可得△x=0.75cm，則求出加速度的大小②根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系內(nèi)描出對(duì)應(yīng)的點(diǎn)，然后作出圖象，圖象如圖所示．由圖象可知，a-mg圖象與縱軸相交，當(dāng)盤中砝碼質(zhì)量為零時(shí)，小車已經(jīng)具有加速度，說明此時(shí)小車所受合力不為零，這是因?yàn)榍笮≤囁芎狭r(shí)，沒有考慮砝碼盤重力造成的．

③由圖象可知，砝碼重力為零時(shí)，小車加速度a=1m/s2，由此可知，砝碼盤的重力：G砝碼盤=m車a=0.5kg×1m/s2=0.5N．

④砝碼質(zhì)量為m，設(shè)斜面傾角為θ，小車質(zhì)量為M，小車勻速下滑，處于平衡狀態(tài)，由平衡條件得：Mgsinθ=f+mg，當(dāng)取下砝碼盤后，小車重力沿斜面向下的分力Mgsinθ和摩擦力f不變，因此小車所受合外力為mg，由此可知，小車所受合外力與車的質(zhì)量和砝碼質(zhì)量無關(guān)，實(shí)驗(yàn)不需要控制小車的質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于砝碼的質(zhì)量．【點(diǎn)睛】本題考查了作圖、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)等問題，要掌握描點(diǎn)法作圖的方法；理解實(shí)驗(yàn)原理、對(duì)小車正確受力分析即可正確解題．

四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.一定質(zhì)量的理想氣體被活塞封閉在可導(dǎo)熱的氣缸內(nèi)，活塞相對(duì)于底部的高度為h，可沿氣缸無摩擦地滑動(dòng)。取一小盒沙子緩慢地倒在活塞的上表面。沙子倒完時(shí)，活塞下降了h/4。再取相同質(zhì)量的一小盒沙子緩慢地倒在活塞的上表面。外界大氣的壓強(qiáng)和溫度始終保持不變，求此次沙子倒完時(shí)活塞距氣缸底部的高度。參考答案：設(shè)大氣和活塞對(duì)氣體的總壓強(qiáng)為，加一小盒沙子對(duì)氣體產(chǎn)生的壓強(qiáng)為，由玻意耳定律得:

①

(3分)由①式得

②

（2分）再加一小盒沙子后，氣體的壓強(qiáng)變?yōu)閜0+2p。設(shè)第二次加沙子后，活塞的高度為h′′

③

（3分）聯(lián)立②③式解得:h′=

17.當(dāng)物體從高空下落時(shí)，所受阻力會(huì)隨物體的速度增大而增大，因此經(jīng)過下落一段距離后將勻速下落，這個(gè)速度稱為此物體下落的收尾速度。研究發(fā)現(xiàn)，在相同環(huán)境條件下，球形物體的收尾速度僅與球的半徑和質(zhì)量有關(guān)．下表是某次研究的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)小球編號(hào)ABCDE小球的半徑（×10－3m）0.50.51.522.5小球的質(zhì)量（×10－6kg）254540100小球的收尾速度（m/s）1640402032

（1）根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，求出B球與C球在達(dá)到終極速度時(shí)所受阻力之比．（2）根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，歸納出球型物體所受阻力f與球