廣東省惠州市坪塘中學2021年高三物理上學期期末試卷含解析

廣東省惠州市坪塘中學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.如圖所示是某質(zhì)點運動的速度圖像，由圖像得到的正確結果是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)的運動方向與2~4s內(nèi)的運動方向相反參考答案：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，在兩板間用絕緣線懸掛一帶電小球；P板與b板用導線相連，Q板接地。開始時懸線靜止在豎直方向，在b板帶電后，懸線偏轉了角度。在以下方法中，能使懸線的偏角變大的是（

） 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）在物理學發(fā)展的過程中，許多物理學家的科學研究推動了人類文明的進程．在對以下幾位物理學家所作科學貢獻的敘述中，正確的說法是A．英國物理學家牛頓用實驗的方法測出萬有引力常量GB．第谷接受了哥白尼日心說的觀點，并根據(jù)開普勒對行星運動觀察記錄的數(shù)據(jù)，應用嚴密的數(shù)學運算和橢圓軌道假說，得出了開普勒行星運動定律C．亞里士多德認為兩個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．牛頓提出的萬有引力定律奠定了天體力學的基礎參考答案：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，則下列說法正確的是（）A．上升過程中克服重力做功大于下降過程中重力做功B．上升過程中重力的沖量大于下降過程中重力的沖量C．上升過程中動能的改變量大于下降過程中動能的改變量D．上升過程中動量的改變量小于下降過程中動量的改變量參考答案：C【考點】動量定理；功的計算．【專題】定性思想；推理法；動量定理應用專題．【分析】上升過程阻力向下，下降過程阻力向上，根據(jù)牛頓第二定律比較加速度大小，然后根據(jù)運動學公式列式比較上升與下降時間的長短，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，與物體的運動的過程和是否受其它的力無關；根據(jù)題意知到速度大小變化，從而判斷動量大小變化關系．【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，與物體的路徑等無關，所以在上升和下降的過程中，重力做功的大小是相等的，所以A錯誤．B、上升過程，空氣阻力向下，根據(jù)牛頓第二定律，有：mg+f=ma1；下降過程，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，則知上升過程中籃球受到的重力的沖量較?。蔅錯誤．C、根據(jù)動能定理知上升過程合外力做功大于下降過程合外力做功，故上升過程動能的改變量大于下降過程中動能的改變量，C正確．D、動量P=MV，由于克服空氣阻力做功，落回原處的球的速度小于開始上升的速度，故上升過程動量的改變量大于下降過程中動量的改變量，D錯誤．故選：C5.在“研究有固定轉動軸物體的平衡條件實驗”中：（1）（多選題）關于實驗的注意事項中，以下說法正確的是（

）A．實驗前要檢查力矩盤是否在任何位置都能平衡B．實驗前要檢查橫桿是否嚴格保持水平C．實驗選用的鉤碼要輕，各力的力臂要盡量小D．實驗中應該使彈簧秤的示數(shù)盡量大些（2）如圖甲所示，在實驗裝置裝配時，有一組同學經(jīng)檢驗發(fā)現(xiàn)，力矩盤的重心在圓盤上的C點，該同學認為有一種不需調(diào)整力矩盤重心的位置也能進行實驗的方法，即在實驗時____________________________。（3）在實驗中，另一組同學在一個力矩盤中的A點通過細繩跨過定滑輪懸掛一組砝碼，不慎將懸掛線鉤掛在P點的大頭針上，另一組砝碼通過細繩跨過定滑輪懸掛在B點，此時力矩盤平衡，如圖乙所示。若每個砝碼重為1N，O點到B點懸線距離為4cm；AP線與豎直方向夾角為37°，O點和P點處在同一水平線上。則此時力矩盤受到的順時針轉動力矩之和為___________N·m。參考答案：（1）AD

（2分）（2）保持OC連線在豎直方向

（2分）（3）0.216二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖是等離子體發(fā)電機示意圖，平行金屬板間的勻強磁場的磁感應強度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，一儲油圓桶，底面直徑與桶高均為d．當桶內(nèi)無油時，從某點恰能看到桶底邊緣上的某點B．當桶內(nèi)油的深度等于桶高的一半時，在A點沿AB方向看去，看到桶底上的C點，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．（結果可用根式表示）參考答案：，．解：由題意得，光線在油中的入射角的正弦，光線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、計算機）研究加速度和力與質(zhì)量的關系”的實驗裝置。（1）該實驗應用的研究方法是_________________________法；（2）在小車總質(zhì)量不變時，改變所掛鉤碼的數(shù)量，多次重復測量，可畫出關系圖線（如圖所示）。①分析此圖線的OA段可得出的實驗結論是________________。②此圖線的AB段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是____。（3）若保持所掛鉤砝數(shù)量不變，改變小車質(zhì)量，多次重復測量，可以研究加速度a與質(zhì)量m的關系，則應該繪制什么關系圖線？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）沒有使小車質(zhì)量遠大于鉤碼質(zhì)量（4）是9.有兩個單擺做簡諧運動，位移與時間關系是：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__________；②擺長之比為_________。參考答案：①1：3

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

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規(guī)律的電路。圖中標有A和K的為光電管，其中K為陰極，A為陽極?，F(xiàn)接通電源，用光子能量為10.5eV的光照射陰極K，電流計中有示數(shù)，若將滑動變阻器的滑片P緩慢向右滑動，電流計的讀數(shù)逐漸減小，當滑至某一位置時電流計的讀數(shù)恰好為零，讀出此時電壓表的示數(shù)為6.0V；則光電管陰極材料的逸出功為_______eV，現(xiàn)保持滑片P位置不變，增大入射光的強度，電流計的讀數(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，由靜止開始運動，5秒后水平拉力減為，物體的速度圖線如圖（g取10米/秒2），則F的大小是

牛，物體與地面間的滑動摩擦系數(shù)μ=

。

參考答案：9；0.2513.如圖所示，兩個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電磁鐵，兩個電磁鐵由同一個開關控制，通電后，兩電磁鐵分別吸住相同小鐵球A、B，斷開開關，兩個小球同時開始運動。離開圓弧軌道后，A球做平拋運動，B球進入一個光滑的水平軌道，則：（1）B球進入水平軌道后將做________________運動；改變A軌道的高度，多次重復上述實驗過程，總能觀察到A球正好砸在B球上，由此現(xiàn)象可以得出的結論是：________________________________________________。（2）若某次兩個小球相碰的位置恰在水平軌道上的P點處，固定在豎直板上的方格紙的正方形小格邊長均為5cm，則可算出A鐵球剛達P點的速度為________m/s。（g取10m/s2，結果保留兩位小數(shù)）參考答案：（1）勻速直線，A球的水平分運動是勻速直線運動（2）3.35三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖為利用氣墊導軌（滑塊在該導軌上運動時所受阻力可忽略）“驗證機械能守恒定律”的實驗裝置，完成以下填空．實驗步驟如下：①將氣墊導軌放在水平桌面上，桌面高度不低于1m，將導軌調(diào)至水平．②測出擋光條的寬度l和兩光電門中心之間的距離s．③將滑塊移至光電門1左側某處，待砝碼靜止不動時，釋放滑塊，要求砝碼落地前擋光條已通過光電門2．④讀出滑塊分別通過光電門1和光電門2時的擋光時間△t1和△t2．⑤用天平稱出滑塊和擋光條的總質(zhì)量M，再稱出托盤和砝碼的總質(zhì)量m．⑥滑塊通過光電門1和光電門2時，可以確定系統(tǒng)（包括滑塊、擋光條、托盤和砝碼）的總動能分別為Ek1=和Ek2=．⑦在滑塊從光電門1運動到光電門2的過程中，系統(tǒng)勢能的減少△Ep=mgs．（重力加速度為g）⑧如果滿足關系式△Ep=Ek2﹣Ek1，則可認為驗證了機械能守恒定律．參考答案：考點：驗證機械能守恒定律．專題：實驗題．分析：光電門測量瞬時速度是實驗中常用的方法．由于光電門的寬度d很小，所以我們用很短時間內(nèi)的平均速度代替瞬時速度．根據(jù)功能關系得重力做功的數(shù)值等于重力勢能減小量．要注意本題的研究對象是系統(tǒng)．解答：解：（1）由于光電門的寬度d很小，所以我們用很短時間內(nèi)的平均速度代替瞬時速度．滑塊通過光電門1速度v1=滑塊通過光電門2速度v2=系統(tǒng)的總動能分別為Ek1=和Ek2=（2）在滑塊從光電門1運動到光電門2的過程中，系統(tǒng)勢能的減少△Ep=mgs（3）如果滿足關系式△Ep=Ek2﹣Ek1，即系統(tǒng)重力勢能減小量等于動能增加量，則可認為驗證了機械能守恒定律．故答案為：（1），（（2）△Ep=mgs

（3）△Ep=Ek2﹣Ek1點評：了解光電門測量瞬時速度的原理．實驗中我們要清楚研究對象和研究過程，對于系統(tǒng)我們要考慮全面．15.某同學設計了如圖甲所示的裝置來探究加速度與力的關系。打點計時器固定在一端帶有定滑輪的長木板上，細繩的兩端分別與帶有紙帶小車和礦泉水瓶連接。①該小組在實驗操作中，在保持小車的質(zhì)量不變的情況下，向礦泉水瓶中逐漸加水，研究小車加速度與小車受力的關系。這種實驗研究方法叫做

。②利用多次測量的數(shù)據(jù)，畫出了如圖丙所示的a-F關系圖線。

分析發(fā)現(xiàn)圖線在水平軸上有明顯的截距

（OA不為零），這是因為：

_參考答案：①控制變量法

②未平衡摩擦力或平衡摩擦力時軌道傾角偏小四、計算題：本題共3小題，共計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，傳送帶水平部分長度L=8m，沿逆時針方向以恒定速度v=2m/s勻速轉動。物塊A、B（大小不計）與傳送帶間的動摩擦因數(shù)。物塊A、B質(zhì)量mA=mB=1kg。開始時A、B靜止，A、B間壓縮一輕質(zhì)彈簧，貯有彈性勢能Ep=16J?，F(xiàn)解除鎖定，彈開A、B，彈開后彈簧掉落，對A、B此后的運動沒有影響。g=10m/s2。求：（1）物塊B沿傳送帶向右滑動的最遠距離。（2）物塊B從滑上傳送帶到回到水平面所用的時間。（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）解除鎖定后機械能守恒、動量守恒B木塊向右作減速運動

（2）B木塊向右作減速運動的時間B木塊向左作加速運動速度等于傳送帶速度時B木塊與傳送帶共速一起向左勻速運動（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，有一個質(zhì)量m＝0.05kg的小滑塊靜止在一高h＝1.25m的水平桌面上，小滑塊到桌子右邊緣的距離s＝1.0m，小滑塊與桌面的動摩擦因數(shù)μ＝0.35，g取10m/s2?，F(xiàn)給小滑塊一個瞬間作用力，使其獲得初速度v0＝4.0m/s，沿水平桌面向右滑動，不計空氣阻力，求：（1）小滑塊落地時的動能；（2）小滑塊經(jīng)多少時間落地?參考答案：解析：（1）小滑塊滑動到桌面右邊緣時的速度為，由動能定理得：

-

小滑塊離開桌面后做平拋運動，由機械能守恒得：

由以上兩式得：EK=0.85J

（2）設小滑塊在桌面上滑動的時間為，加速度大小為a，則：

=（）/a

a=

設小滑塊離開桌面做平拋運動的時間為t2，則：

小滑塊由初速開始運動直至落到地面所用的時間：

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′左側區(qū)域有磁感應強度為B的勻強磁場,磁場方向水平向外.右側水平放置長為L、相距為d的平行金屬板M、N,M板左端緊靠磁場邊界,磁場邊界上O點與N板在同一