廣東省廣州市東涌中學2021年高三物理上學期期末試卷含解析

廣東省廣州市東涌中學2021年高三物理上學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15分．每小題只有一個選項符合題意1.一物體做勻變速直線運動，速度圖象如圖所示，則在前4s內(nèi)（設向右為正方(

)A．物體始終向右運動B．物體先向左運動，2s后開始向右運動C．前2s物體位于出發(fā)點的左方，后2s位于出發(fā)點的右方

D．在t＝2s時，物體的加速度為零參考答案：B2.一物體從靜止開始，所受的合力F隨時間t變化圖線如圖所示，規(guī)定向右為正方向。則該物體在4秒內(nèi)的運動情況是A．物體在1～3s內(nèi)做勻變速直線運動B．物體在0~2s內(nèi)向右運動，2~4s內(nèi)向左運動C．物體在0~ls內(nèi)加速運動，1~2s內(nèi)減速運動D．物體在0~4s內(nèi)一直向右運動參考答案：

D3.（單選）在歡慶節(jié)日的時候，人們會在夜晚燃放美麗的焰火．按照設計，某種型號的裝有焰火的禮花彈從專用炮筒中射出后，在4s末到達離地面100m的最高點時炸開，構成各種美麗的圖案．假設禮花彈從炮筒中豎直射出時的初速度是v0，上升過程中所受的平均阻力大小始終是自身重力的k倍，那么v0和k分別等于（重力加速度g取10m/s2）（）A．25m/s，1.25B．40m/s，0.25C．50m/s，0.25D．80m/s，1.25參考答案：解：上升過程中所受的平均阻力f=kmg，根據(jù)牛頓第二定律得：a==（k+1）g，根據(jù)h=at2得：a==12.5m/s2，所以v0=at=50m/s，而（k+1）g=12.5m/s2，所以k=0.25．故選C．4.如圖所示，小球由細線AB、AC拉住靜止，AB保持水平，AC與豎直方向成α角，此時AC對球的拉力為T1?，F(xiàn)將AB線燒斷，小球開始擺動，當小球返回原處時，AC對小球拉力為T2，則T1與T2之比為（

）A．1∶1

B．1∶cos2α

C．cos2α∶1

D．sin2α∶cos2α參考答案：B5.（單選）某大型游樂場內(nèi)的新型滑梯可以等效為如圖所示的物理模型．一個小朋友在AB段的動摩擦因數(shù)μ1＜tanθ，BC段的動摩擦因數(shù)為μ2＞tanθ，他從A點開始下滑，滑到C點恰好靜止，整個過程中滑梯保持靜止狀態(tài)．則該小朋友從斜面頂端A點滑到底端C點的過程中（）A．地面對滑梯的摩擦力方向先水平向左，后水平向右B．地面對滑梯始終無摩擦力作用C．地面對滑梯的支持力的大小始終等于小朋友和滑梯的總重力的大小D．地面對滑梯的支持力的大小先大于、后小于小朋友和滑梯的總重力的大小參考答案：考點：摩擦力的判斷與計算；物體的彈性和彈力．.專題：摩擦力專題．分析：小朋友在AB段做勻加速直線運動，加速度沿斜面向下；在BC段做勻減速直線運動，加速度沿斜面向上．以小朋友和滑梯整體為研究對象，將小朋友的加速度分解為水平和豎直兩個方向，由牛頓第二定律分析地面對滑梯的摩擦力方向和支持力的大?。獯穑航猓篈B、小朋友在AB段做勻加速直線運動，將小朋友的加速度a1分解為水平和豎直兩個方向，如圖1．以小朋友和滑梯整體為研究對象，由于小朋友有水平向左的分加速度，根據(jù)牛頓第二定律得知，地面對滑梯的摩擦力方向先水平向左．同理可知，小朋友在BC段做勻減速直線運動時，地面對滑梯的摩擦力方向水平向右．故A正確，B錯誤．CD、以小朋友和滑梯整體為研究對象，小朋友在AB段做勻加速直線運動時，有豎直向下的分加速度，則由牛頓第二定律分析得知地面對滑梯的支持力FN小于小朋友和滑梯的總重力．同理，小朋友在BC段做勻減速直線運動時，地面對滑梯的支持力大于小朋友和滑梯的總重力．故CD錯誤．故選：A．點評：本題對加速度不同的兩個運用整體法處理，在中學階段應用得不多，也可以采用隔離法研究．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.用與斜面平行的力F拉著物體在傾角為θ的光滑斜面上運動，如改變拉力F的大小，物體的加速度隨外力F變化的圖象如圖所示，已知外力F沿斜面向上，重力加速度g取10m/s2．根據(jù)圖象中所提供的信息計算出物體的質(zhì)量為3kg；斜面的傾角為30°．參考答案：考點：加速度與力、質(zhì)量的關系式．專題：牛頓運動定律綜合專題．分析：根據(jù)牛頓第二定律求出物體加速度與外力F的關系式，結合圖線的斜率和截距求出物體的質(zhì)量和斜面的傾角．解答：解：由受力分析及牛頓第二定律得：Fcosθ﹣mgsinθ=maa=F﹣gsinθ則由圖象知：﹣gsinθ=﹣5sinθ=0.5，即θ=30°又圖線的斜率k==則m=3kg故答案為：3，30°．點評：解決本題的關鍵通過牛頓第二定律求出加速度的表達式，結合圖線的斜率和截距進行求解．7.如圖所示，A、B、C、D是某勻強電場中的4個等勢面，一個質(zhì)子和一個α粒子（電荷量是質(zhì)子的2倍，質(zhì)量是質(zhì)子的4倍，質(zhì)子和α粒子的重力及其相互作用忽略不計）同時在A等勢面從靜止出發(fā)，向右運動，當?shù)竭_D面時，電場力做功之比為

，它們的速度之比為

。參考答案：1∶2

：18.在《測定勻變速直線運動的加速度》的實驗中，電火花打點計時器是用于測量

的儀器，工作電源是

（填“交流電”或“直流電”），電源電壓是

V。參考答案：時間

交流電

220結合實驗的原理以及器材的相關選擇注意事項易得答案。9.圖甲所示電路稱為惠斯通電橋，當通過靈敏電流計G的電流Ig=0時，電橋平衡，可以證明電橋的平衡條件為：．圖乙是實驗室用惠斯通電橋測量未知電阻Rx的電路原理圖，其中R是已知電阻，S是開關，G是靈敏電流計，AC是一條粗細均勻的長直電阻絲，D是滑動頭，按下D時就使電流計的一端與電阻絲接通，L是米尺．（1）操作步驟如下：閉合開關，把滑動觸頭放在AC中點附近，按下D，觀察電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向；向左或向右移動D，直到按下D時，電流表指針_____________(填：滿偏、半偏或不偏轉(zhuǎn))；用刻度尺量出AD、DC的長度l1和l2；(2)寫出計算Rx的公式:RX=______________(3)如果滑動觸頭D從A向C移動的整個過程中，每次按下D時，流過G的電流總是比前一次增大，已知A、C間的電阻絲是導通的，那么，電路可能在

斷路了．參考答案：10.參考答案：11.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)

12.如圖所示實驗裝置可用來探究影響平行板電容器電容的因素，其中電容器左側極板和靜電計外殼接地，電容器右側極板與靜電計金屬球相連．（1）使電容器帶電后與電源斷開①將左極板上移，可觀察到靜電計指針偏轉(zhuǎn)角變大（選填變大，變小或不變）；②將極板間距離減小時，可觀察到靜電計指針偏轉(zhuǎn)角變小（選填變大，變小或不變）；③兩板間插入一塊玻璃，可觀察到靜電計指針偏轉(zhuǎn)角變?。ㄟx填變大，變小或不變）；④由此可知平行板電容器的電容與兩板正對面積、兩板距離和兩板間介質(zhì)有關有關．（2）下列關于實驗中使用靜電計的說法中正確的有AA．使用靜電計的目的是觀察電容器電壓的變化情況B．使用靜電計的目的是測量電容器電量的變化情況C．靜電計可以用電壓表替代D．靜電計可以用電流表替代．參考答案：考點：電容器的動態(tài)分析．專題：電容器專題．分析：（1）抓住電容器的電荷量不變，根據(jù)電容的決定式C=判斷電容的變化，結合U=判斷電勢差的變化，從而得出指針偏角的變化．（2）靜電計可測量電勢差，根據(jù)指針張角的大小，觀察電容器電壓的變化情況．靜電計與電壓表、電流表的原理不同，不能替代．解答：解：（1）①根據(jù)電容的決定式C=知，上移左極板，正對面積S減小，則電容減小，根據(jù)U=知，電荷量不變，則電勢差增大，指針偏角變大．②根據(jù)電容的決定式C=知，將極板間距離減小時，電容增大，根據(jù)U=知，電荷量不變，則電勢差減小，指針偏角變?。鄹鶕?jù)電容的決定式C=知，兩板間插入一塊玻璃，電容增大，根據(jù)U=知，電荷量不變，則電勢差減小，指針偏角變?。苡纱丝芍叫邪咫娙萜鞯碾娙菖c兩板正對面積、兩板距離和兩板間介質(zhì)有關；（2）A、B、靜電計可測量電勢差，根據(jù)指針張角的大小，觀察電容器電壓的變化情況，無法判斷電量的變化情況．故A正確，B錯誤．C、D、靜電計與電壓表、電流表的原理不同，不能替代．電流表、電壓表線圈中必須有電流通過時，指針才偏轉(zhuǎn)．故CD錯誤．故選：A．故答案為：（1）變大，變小，變小，兩板正對面積、兩板距離和兩板間介質(zhì)有關；（2）A．點評：解決本題的關鍵知道靜電計測量的是電容器兩端的電勢差，處理電容器動態(tài)分析時，關鍵抓住不變量，與電源斷開，電荷量保持不變，結合電容的決定式和定義式進行分析．13.

（選修3—4）（6分）露珠在陽光下顯得晶瑩明亮是由于光的

現(xiàn)象造成的；通過手指縫看日光燈，可以看到彩色條紋是由于光的

現(xiàn)象造成的；水面上的汽油薄膜呈現(xiàn)彩色花紋是由于光的

現(xiàn)象造成的。參考答案：答案：全反射；衍射；干涉；（每空2分）三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.隨著全世界開始倡導低碳經(jīng)濟的發(fā)展，電動自行車產(chǎn)品已越來越受到大家的青睞，某同學為了測定某電動車電池的電動勢和內(nèi)電阻，設計了如圖所示電路，提供的實驗器材有：（A）電動車電池一組，電動勢約為12V，內(nèi)阻未知（B）直流電流表量程300mA，內(nèi)阻很?。–）電阻箱Ｒ，阻值范圍為0～999.9Ω（D）定值電阻Ｒ-0，標稱阻值10Ω（E）導線和開關①當他閉合開關時發(fā)現(xiàn)，無論怎樣調(diào)節(jié)變阻器，電流表都沒有示數(shù)，反復檢查后發(fā)現(xiàn)電路連接完好，估計是某一元件損壞，因此他拿來多用電表檢查故障，他操作如下：（a）斷開電源開關S，（b）將多用表選擇開關置于×1Ω檔，調(diào)零后，紅黑表筆分別接R0兩端，讀數(shù)為10Ω，（c）將多用表選擇開關置于×10Ω檔，調(diào)零后，將紅黑表筆分別接電阻箱兩端，發(fā)現(xiàn)指針讀數(shù)如圖所示，則所測阻值為Ω，然后又用多用電表分別對電源和開關進行檢測，發(fā)現(xiàn)電源和開關均完好。由以上操作可知，發(fā)生故障的元件是

。②在更換規(guī)格相同的元件后重新連接好電路。③改變電阻箱的阻值R，分別測出阻值為R0=10Ω的定值電阻的電流I，下列三組關于R的取值方案中，比較合理的方案是

（選填方案編號1、2或3）。④根據(jù)實驗數(shù)據(jù)描點，繪出的圖象是一條直線。若直線的斜率為k，在坐標軸上的截距為b，則該電源的電動勢E=

，內(nèi)阻r=

（用k、b和R0表示）。參考答案：（1分）合力對滑塊做的功W與滑塊通過光電門時的速度v的平方成正比。15.（17分）某同學準備測定一只電阻的阻值，采用的方法是：（1）（5分）用多用電表進行粗測：多用電表電阻檔有3種倍率，分別是×100Ω、×10Ω、×1Ω。該同學選擇×10Ω倍率，用正確的操作方法測量時，發(fā)現(xiàn)指針轉(zhuǎn)過角度太小（指針在200到500刻度線之間的某個位置）。為了準確地進行測量，請你依次寫出接著應該進行的主要操作步驟：

①__________________________________________________________________，

②___________________________________________________________________，

③____________________________________________________________________，

若這時刻度盤上的指針位置如圖所示，那么測量結果是______________Ω

（2）（12分）為了更準確地測量這只電阻的阻值，該同學繼續(xù)用伏安法進行測定。

除被測電阻R外，還有如圖所示的實驗儀器：

A．直流電源，電壓12V，內(nèi)阻不計；

B．電壓表，量程0－3－15V，內(nèi)阻10kΩ；

C．電流表，量程0－0.6－3A，內(nèi)阻20Ω；

D．毫安表，量程5mA，內(nèi)阻200Ω；

E．滑動變阻器，阻值0－50Ω；

G．電鍵一只、導線若干。在上述儀器中，電壓表的量程應選擇_________V，電流表應選用（用字母表示）________，請在方框內(nèi)畫出電路原理圖，并用筆畫線作為導線，在實物圖中將你選用的儀器連接起來。參考答案：答案：（1）①換擋，由×10Ω倍率改為×100Ω倍率（1分）②將兩表筆短接，重新調(diào)零（1分）③將待測電阻接在兩表筆之間，待指針穩(wěn)定后讀數(shù)（1分）測量結果3000Ω（2分）（2）15V（2分）

D（2分）電路圖（4分）

實物連接（4分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示的直角坐標系第、象限內(nèi)存在方向向里的勻強磁場，磁感應強度大小B=0.5T，處于坐標原點O的放射源不斷地放射出比荷C/kg的正離子，不計離子之間的相互作用。⑴求離子在勻強磁場中運動周期；⑵若某時刻一群離子自原點O以不同速率沿x軸正方向射出，求經(jīng)過s時間這些離子所在位置構成的曲線方程；⑶若離子自原點O以相同的速率v0=2.0×106m/s沿不同方向射入第象限，要求這些離子穿過磁場區(qū)域后都能平行于y軸并指向y軸正方向運動，則題干中的勻強磁場區(qū)域應怎樣調(diào)整（畫圖說明即可）？并求出調(diào)整后磁場區(qū)域的最小面積。參考答案：⑴根據(jù)牛頓第二定律

有

２分

運動周期

２分⑵離子運動時間

２分根據(jù)左手定則，離子沿逆時針方向作半徑不同的圓周運動，轉(zhuǎn)過的角度均為

１分這些離子所在位置均在過坐標原點的同一條直線上，該直線方程

２分⑶離子自原點O以相同的速率v0沿不同方向射入第一象限磁場，均做逆時針方向的勻速圓周運動根據(jù)牛頓第二定律

有

２分

ｍ

１分這些離子的軌道圓心均在第二象限的四分之一圓弧AC