2021-2022學(xué)年浙江省紹興市上虞道墟中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試題含解析

2021-2022學(xué)年浙江省紹興市上虞道墟中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試題含解析一、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.真空中相距為3a的兩個(gè)點(diǎn)電荷M、N，分別固定于x軸上x(chóng)1=0和x2=3a的兩點(diǎn)上，在它們連線上各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)E隨x變化關(guān)系如圖所示，以下判斷正確的是（

）A．x=2a處的電勢(shì)一定為零

B．點(diǎn)電荷M、N一定為同種電荷C．點(diǎn)電荷M、N一定為異種電荷D．點(diǎn)電荷M、N所帶電荷量的絕對(duì)值之比為2:1參考答案：B2.如圖所示，三個(gè)物塊重均為100N，小球P重20N，作用在物塊2的水平力F=20N，整個(gè)系統(tǒng)平衡，則

(

)A．1和2之間的摩擦力是20NB．2和3之間的摩擦力是20NC．物塊3受5個(gè)力作用D．3與桌面間摩擦力為20N參考答案：BC3.（多選）下列說(shuō)法正確的是（）A．一定質(zhì)量的氣體，在體積不變時(shí)，分子每秒與器壁平均碰撞次數(shù)隨著溫度降低而減小B．晶體熔化時(shí)吸收熱量，分子平均動(dòng)能一定增大C．空調(diào)既能制熱又能制冷，說(shuō)明在不自發(fā)地條件下熱傳遞方向性可以逆向D．外界對(duì)氣體做功時(shí)，其內(nèi)能一定會(huì)增大E．生產(chǎn)半導(dǎo)體器件時(shí)，需要在純凈的半導(dǎo)體材料中摻人其他元素，可以在高溫條件下利用分子的擴(kuò)散來(lái)完成參考答案：解：A、一定量的氣體，在體積不變時(shí)，溫度降低，壓強(qiáng)減小，根據(jù)氣體壓強(qiáng)原理知道分子每秒平均碰撞次數(shù)也減小，故A正確；B、晶體都有固定的熔點(diǎn)，故B錯(cuò)誤；C、根據(jù)熱力學(xué)第二定律，熱量能夠自發(fā)地從高溫物體傳遞到低溫物體，但不能自發(fā)地從低溫物體傳遞到高溫物體，故C正確；D、當(dāng)分子間的距離增大時(shí)，分子之間的引力和斥力均同時(shí)減小，但斥力減小的更快，當(dāng)合力表現(xiàn)為引力時(shí)，分子勢(shì)能增加，當(dāng)合力表現(xiàn)為斥力時(shí)，分子勢(shì)能減小，故D錯(cuò)誤；E、生產(chǎn)半導(dǎo)體器件時(shí)，需要在純凈的半導(dǎo)體材料中摻入其他元素，可以在高溫條件下利用分子的擴(kuò)散來(lái)完成，故E正確；故選：ACE．4.（多選）用一束單色光a照射一金屬板時(shí)，金屬板上有光電子逸出。用另一束單色光b照射同一金屬板時(shí)，金屬板上沒(méi)有光電子逸出。如圖所示，現(xiàn)讓光束a和b沿相同的方向從空氣進(jìn)入水中，則可判斷（

）

A.光束a的折射角小于光束b的折射角

B.光束a的頻率大于光束b的頻率

C.光束a在水中的速率大于光束b在水中的速率

D.同時(shí)增大兩束光的入射角i，光束a先發(fā)生全反射參考答案：AB5.一滑塊以某一速度滑上足夠長(zhǎng)的光滑斜面，下列表示滑塊運(yùn)動(dòng)的v-t圖象或a-t圖象，正確的是

A.甲和丙

B.乙和丁

C.甲和丁

D.乙和丙參考答案：B解：滑塊開(kāi)始先向上做勻減速運(yùn)動(dòng)，然后向下做勻加速運(yùn)動(dòng)，在整個(gè)過(guò)程中，物體受到重力、斜面的支持力兩個(gè)作用，合力始終等于重力的分力mgsinα，α是斜面的傾角，方向沿斜面向下，根據(jù)牛頓第二定律得知，物體的加速度始終沿斜面向下，大小不變?yōu)間sinα，可以將整個(gè)運(yùn)動(dòng)看成是一種勻減速直線運(yùn)動(dòng)，則v-t圖象是一條傾斜的直線，故乙丁正確，甲丙錯(cuò)誤；故選B。【點(diǎn)睛】對(duì)于圖象問(wèn)題要明確兩坐標(biāo)軸、斜率的含義等，可以利用物理規(guī)律寫(xiě)出兩個(gè)物理量的函數(shù)關(guān)系式，根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)進(jìn)一步判斷圖象性質(zhì)．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.某實(shí)驗(yàn)小組采用如圖所示的裝置探究“探究做功和物體動(dòng)能變化間的關(guān)系”,圖中桌

面水平放置,小車(chē)可放置砝碼,實(shí)驗(yàn)中小車(chē)碰到制動(dòng)裝置時(shí),鉤碼尚未到達(dá)地面。①實(shí)驗(yàn)的部分步驟如下：

a.在小車(chē)放入砝碼,把紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,連在小車(chē)后端,用細(xì)繩連接小車(chē)和鉤碼；

b.將小車(chē)停在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器附近,_________,_________,小車(chē)拖動(dòng)紙帶,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一列點(diǎn)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)；

c.改變鉤碼或小車(chē)中砝碼的數(shù)量,更換紙帶,重復(fù)第二步的操作。②如圖a所示是某次實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶,其中A、B、C、D、E、F是計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T(mén)則打c點(diǎn)時(shí)小車(chē)的速度為_(kāi)__________。要驗(yàn)證合外力的功與動(dòng)能變化的關(guān)系,除鉤碼和砝碼的質(zhì)量、位移、速度外,還要測(cè)出的物理量有：_______________________。

③某同學(xué)用鉤碼的重力表示小車(chē)受到的合外力,為了減小這種做法帶來(lái)的實(shí)驗(yàn)誤差,你認(rèn)

為在實(shí)驗(yàn)中還應(yīng)該采取的兩項(xiàng)措施是：

a._________________________________；

b._________________________________；

④實(shí)驗(yàn)小組根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出了圖b中的圖線(其中△v2=v2-v02),根據(jù)圖線可獲得的

結(jié)論是_____________________________________________。

參考答案：．①接通電源（1分）

釋放小車(chē)（1分）②（2分）

小車(chē)的質(zhì)量（1分）③a.平衡摩擦力（1分）

b.重物的重力遠(yuǎn)小于小車(chē)的總重力（1分）④小車(chē)初末速度的平方差與位移成正比（或合外力做功等于物體動(dòng)能的變化）。7.（5分）地核的體積約為整個(gè)球體積的16%，地核的質(zhì)量約為地球質(zhì)量的34％。經(jīng)估算，地核的地平均密度為_(kāi)______________kg/m3。(結(jié)果取兩位有效數(shù)字)參考答案：答案：1.2×1048.質(zhì)量為Ｍ的物體置于傾角為a的斜面上，靜止時(shí)摩擦力為Mgsina，滑動(dòng)時(shí)摩擦力為mMgcosa，m為物體與斜面之間的摩擦系數(shù)，則當(dāng)物體在斜面上做運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體受到的摩擦力同時(shí)滿足以上兩式，此時(shí)斜面傾角和摩擦系數(shù)之間的關(guān)系為。參考答案：

答案：勻速直線運(yùn)動(dòng)

，

tga=m9.（4分）如圖為某報(bào)警裝置示意圖，該報(bào)警裝置在一扇門(mén)、兩扇窗上各裝有一個(gè)聯(lián)動(dòng)開(kāi)關(guān)，門(mén)、窗未關(guān)上時(shí)，開(kāi)關(guān)不閉合，只要有一個(gè)開(kāi)關(guān)未閉合，報(bào)警器就會(huì)報(bào)警。該報(bào)警裝置中用了兩個(gè)串聯(lián)的邏輯電路，虛線框甲內(nèi)應(yīng)選用_________門(mén)電路，虛線框乙內(nèi)應(yīng)選用_________門(mén)電路（填與、非、或）。參考答案：或，或解析：題意只要有一個(gè)開(kāi)關(guān)未閉合，報(bào)警器就會(huì)報(bào)警，結(jié)合或門(mén)的特點(diǎn)因此虛線框甲內(nèi)應(yīng)選用或門(mén)；虛線框乙內(nèi)應(yīng)選用或門(mén)。10.如圖所示，光滑的平行導(dǎo)軌P、Q相距L=1m，處在同一水平面內(nèi)，導(dǎo)軌左端接有如圖所示的電路。其中水平放置的兩平行金屬板間距離d=10mm，定值電阻R1=R3=8Ω，R2=2Ω，金屬棒ab電阻r=2Ω，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.3T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)豎直向下穿過(guò)導(dǎo)軌平面。金屬棒ab沿導(dǎo)軌向右勻速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)電鍵S閉合時(shí)，兩極板之間質(zhì)量m=1×10－14kg、帶電荷量q=－1×10－15C的粒子以加速度a=7m/s2向下做勻加速運(yùn)動(dòng)，兩極板間的電壓為

V；金屬棒ab運(yùn)動(dòng)的速度為

m/s。參考答案：0.3，411.如圖為“用DIS（位移傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計(jì)算機(jī)）研究加速度和力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置。（1）在該實(shí)驗(yàn)中必須采用控制變量法，應(yīng)保持___________不變，用鉤碼所受的重力作為_(kāi)__________，用DIS測(cè)小車(chē)的加速度。（2）改變所掛鉤碼的數(shù)量，多次重復(fù)測(cè)量。在某次實(shí)驗(yàn)中根據(jù)測(cè)得的多組數(shù)據(jù)可畫(huà)出a-F關(guān)系圖線（如圖所示）。此圖線的AB段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是（

）A．小車(chē)與軌道之間存在摩擦

B.導(dǎo)軌保持了水平狀態(tài)C．所掛鉤碼的總質(zhì)量太大

D.所用小車(chē)的質(zhì)量太大參考答案：（1）小車(chē)的總質(zhì)量，小車(chē)所受外（2）C12.如圖所示，是在某實(shí)驗(yàn)過(guò)程中打出的一條紙帶，根據(jù)紙帶可以判斷或計(jì)算出：（1）若O端與運(yùn)動(dòng)物體相連，其中的D-H段，表示物體在做

運(yùn)動(dòng)；（2）如果這是在“探究做功與速度變化關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中打出的紙帶，則需要計(jì)算紙帶中

段的速度，大小為

m/s（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。參考答案：（1）勻減速直線

（2分，只答減速運(yùn)動(dòng)給1分）（2）OC（2分）1.5m/s（2分）13.右圖為“研究一定質(zhì)量氣體在體積不變的條件下，壓強(qiáng)變化與溫度變化關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖．在燒瓶A中封有一定質(zhì)量的氣體，并與氣壓計(jì)相連，初始時(shí)氣壓計(jì)兩側(cè)液面平齊．（1）若氣體溫度升高，為使瓶?jī)?nèi)氣體的體積不變，應(yīng)將氣壓計(jì)右側(cè)管_____（填“向上”或“向下”）緩慢移動(dòng)，直至________．（2）（單選）實(shí)驗(yàn)中多次改變氣體溫度，用Dt表示氣體升高的溫度，用Dh表示氣壓計(jì)兩側(cè)管內(nèi)液面高度差的變化量．則根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)作出的圖線應(yīng)是：_______參考答案：（1）向上（2分），氣壓計(jì)左管液面回到原來(lái)的位置（2分）（2）A（2分）三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.關(guān)于驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)，下面列出一些實(shí)驗(yàn)步驟：A.用天平稱出重物和夾子質(zhì)量B.在三條紙帶中選出較好的一條C.將紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔，上端用手提著，下端夾上系住重物的夾子，再把紙帶向上拉，讓夾子靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，處于靜止?fàn)顟B(tài)D.把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在學(xué)生電源的交流輸出端，把輸出電壓調(diào)到6V(電源不接通)E.把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器用鐵夾固定放到桌邊的鐵架臺(tái)上，使兩個(gè)限位孔在同一豎直面內(nèi)F.在紙帶上選取兩個(gè)點(diǎn)，進(jìn)行測(cè)量并記錄數(shù)據(jù)，進(jìn)行計(jì)算，得出結(jié)論，完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告.G.用秒表測(cè)出重物下落的時(shí)間H.接通電源，待計(jì)時(shí)器打點(diǎn)穩(wěn)定后釋放紙帶I.切斷電源，更換紙帶，重新進(jìn)行兩次實(shí)驗(yàn)（1）對(duì)于本實(shí)驗(yàn)以上步驟中，不必要的有______________；

正確步驟的合理順序是

(填寫(xiě)代表字母)．(2)若實(shí)驗(yàn)中所用重物的質(zhì)量m＝1kg.打點(diǎn)紙帶如圖所示，打點(diǎn)時(shí)間間隔為0.02s，則記錄B點(diǎn)時(shí)，重物速度vB＝

，重物動(dòng)能Ek＝

．(g取9.8m/s2)(3)根據(jù)紙帶算出相關(guān)各點(diǎn)的速度v，量出下落距離h，則以為縱軸、以h為橫軸畫(huà)出的圖象應(yīng)是圖中的()參考答案：（1）A、G

EDCHIBF

（每空2分）

(2)

0.59m/s0.17J（每空1分）

(3)A

15.某同學(xué)利用如圖（甲）所示裝置做“探究彈簧彈力大小與其長(zhǎng)度的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)．(1)在安裝刻度尺時(shí),必須使刻度尺保持_________狀態(tài)．(2)他通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到如圖（乙）所示的彈力大小F與彈簧長(zhǎng)度x的關(guān)系圖線．由此圖線可得該彈簧的原長(zhǎng)x0=_______cm,勁度系數(shù)k=________N/m．參考答案：

(1).豎直

(2).4

(3).50試題分析：（1）彈簧是豎直的，要減小誤差，刻度尺必須與彈簧平行，故刻度尺要保持豎直狀態(tài)；（2）彈簧處于原長(zhǎng)時(shí)，彈力為零，故原長(zhǎng)為4cm；彈簧彈力為2N時(shí)，彈簧的長(zhǎng)度為8cm，伸長(zhǎng)量為4cm；根據(jù)胡克定律，得：【點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵是明確實(shí)驗(yàn)原理，再由胡克定律推導(dǎo)出彈力與彈簧長(zhǎng)度的關(guān)系表達(dá)式進(jìn)行分析．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，一個(gè)半徑為R=2.0m的水平圓盤(pán)繞過(guò)圓心的豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)角速度為ω=5.0rad/s。在A處有一個(gè)小滑塊隨圓盤(pán)一起轉(zhuǎn)動(dòng)，某一時(shí)刻，滑塊從圓盤(pán)邊緣滑落，經(jīng)光滑的過(guò)渡圓管進(jìn)入光滑斜面軌道AB。已知AB段斜面傾角為?；瑝K在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終未脫離軌道，不計(jì)在過(guò)渡圓管處的機(jī)械能損失。（g=10m/s2,sin=0.6,cos=0.8,結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（1）若AB間的距離為3.0m，求滑塊從A滑至B點(diǎn)的時(shí)間；（2）滑塊從開(kāi)始上滑、到再下滑回A處的過(guò)程中，圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)。參考答案：見(jiàn)解析（1）滑塊做圓周運(yùn)動(dòng)，有

2分滑塊向上運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度a,由牛頓第二定律得

2分運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)時(shí)，由運(yùn)動(dòng)規(guī)律得

2分解上各式、代入數(shù)據(jù)得

2分

(2)滑塊返回A點(diǎn)的時(shí)間為t'，由運(yùn)動(dòng)規(guī)律得

2分由運(yùn)動(dòng)規(guī)律得，圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)周期為

2分t2時(shí)間圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)為

2分解上各式、代入數(shù)據(jù)得n=2.7

2分17.如圖所示，半徑R=0.5m的光滑圓弧面CDM分別與光滑斜面體ABC和斜面MN相切于C、M點(diǎn)，斜面傾角分別如圖所示．O為圓弧圓心，D為圓弧最低點(diǎn)，C、M在同一水平高度．斜面體ABC固定在地面上，頂端B安裝一定滑輪，一輕質(zhì)軟細(xì)繩跨過(guò)定滑輪（不計(jì)滑輪摩擦）分別連接小物塊P、Q（兩邊細(xì)繩分別與對(duì)應(yīng)斜面平行），并保持P、Q兩物塊靜止．若PC間距為L(zhǎng)1=0.25m，斜面MN足夠長(zhǎng)，物塊P質(zhì)量m1=3kg，與MN間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=，重力加速度g=10m/s2求：（sin37°=0.6，cos37°=0.8）（1）小物塊Q的質(zhì)量m2；（2）燒斷細(xì)繩后，物塊P第一次到達(dá)D點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大?。唬?）物塊P在MN斜面上滑行的總路程．參考答案：考點(diǎn)：動(dòng)能定理；牛頓第二定律；向心力．專題：動(dòng)能定理的應(yīng)用專題．分析：（1）根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件列式求解；（2）先根據(jù)動(dòng)能定理列式求出到D點(diǎn)的速度，再根據(jù)牛頓第二定律求壓力；（3）直接根據(jù)動(dòng)能定理全程列式求解．解答：解：（1）根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件，兩物體的重力沿斜面的分力相等，有：m1gsin53°=m2gsin37°解得：m2=4kg即小物塊Q的質(zhì)量m2為4kg．（2）P到D過(guò)程，由動(dòng)能定理得m1gh=根據(jù)幾何關(guān)系，有：h=L1sin53°+R（1﹣cos53°）在D點(diǎn)，支持力和重力的合力提供向心力：FD﹣mg=m解得：FD=78N由牛頓第三定律得，物塊P對(duì)軌道的壓力大小為78N．（3）分析可知最終物塊在CDM之間往復(fù)運(yùn)動(dòng)，C點(diǎn)和M點(diǎn)速度為零．由全過(guò)程動(dòng)能定理得：mgL1sin53°﹣μmgL1cos53°L總=0解得：L總=1.0m即物塊P在MN斜面上滑行的總路程為1.0m．答：（1）小物塊Q的質(zhì)量是4kg；（2）燒斷細(xì)繩后，物塊P第一次到達(dá)D點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小是78N；（3）燒斷細(xì)繩后，物塊P在MN斜面上滑行的總路程是1.0m．點(diǎn)評(píng)：本題關(guān)鍵對(duì)物體受力分析后，根據(jù)平衡條件、牛頓第二定律、運(yùn)動(dòng)學(xué)公式和動(dòng)能定理綜合求解，對(duì)各個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程要能靈活地選擇規(guī)律列式．18.飛行時(shí)間質(zhì)譜儀可以根據(jù)帶電粒子的飛行時(shí)間對(duì)氣體分子進(jìn)行分析。如圖所示，在真空狀態(tài)下，自脈沖閥P噴出微量氣體，經(jīng)激光照射產(chǎn)生不同正離子，自a板小孔進(jìn)入a、b間的加速電場(chǎng)，從b板小孔射出，沿中線方向進(jìn)入M、N板間的方形區(qū)域，然后到達(dá)緊靠在其右側(cè)的探測(cè)器。已知極板a、b間的電壓為U0，間距為d，極板M、N的長(zhǎng)度和間距均為L(zhǎng)。不計(jì)離子重力及經(jīng)過(guò)a板時(shí)的初速度。（1）若M、N板間無(wú)電場(chǎng)和磁場(chǎng)，請(qǐng)推導(dǎo)出離子從a板到探測(cè)器的飛行時(shí)間t與比荷k（k=，q和m分別為離子的電荷量和質(zhì)量）的關(guān)系式；（2）若在M、N間只加上偏轉(zhuǎn)電壓U1，請(qǐng)論