2021年浙江省湖州市三官中學(xué)高三物理期末試題含解析

2021年浙江省湖州市三官中學(xué)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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.（多選）一粒子從A點(diǎn)射入電場，從B點(diǎn)射出，電場的等勢面和粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，圖中左側(cè)前三個(gè)等勢面平行，不計(jì)粒子的重力，下列說法正確的有A．粒子受到的電場力先不變后增大B．粒子的速度不斷增大C．粒子的加速度先不變，后變小D．若粒子從A點(diǎn)關(guān)于虛線對稱的A′點(diǎn)射入電場后，將從B點(diǎn)關(guān)于虛線對稱的B′點(diǎn)射出電場參考答案：CD2.（單選）以下關(guān)于物質(zhì)的微觀解釋正確的是（）A．氣體對容器的壓強(qiáng)是大量氣體分子對容器的碰撞引起的，它跟氣體的重力有關(guān)B．用氣筒給自行車打氣，越壓縮越費(fèi)勁，這是因?yàn)闅怏w分子之間斥力變大C．由于液體分子的熱運(yùn)動(dòng)，液體會(huì)表現(xiàn)出各向同性D．當(dāng)兩分子間距離大于平衡位置的間距r0時(shí)，隨著分子間的距離增大，分子引力先增大后減小參考答案：解：A、氣體對密閉容器的壓強(qiáng)是大量氣體分子對容器的碰撞引起的，取決于分子的密集程度和分子的平均動(dòng)能，與氣體重力無關(guān)．故A錯(cuò)誤；B、氣體分子間距較大，很難達(dá)到分子間作用力的范圍內(nèi)，打氣時(shí)我們克服的是氣體壓強(qiáng)的作用，故B錯(cuò)誤；C、由于液體分子的熱運(yùn)動(dòng)，分子位置不固定，會(huì)表現(xiàn)為各向同性，故C正確；D、無論在任何位置，只要分子間距增大，分子引力和斥力都減小，故D錯(cuò)誤．故選：C．3.光滑斜面上固定著一根剛性圓弧形細(xì)桿，小球通過輕繩與細(xì)桿相連，此時(shí)輕繩處于水平方向，球心恰位于圓弧形細(xì)桿的圓心，如圖所示，將懸點(diǎn)A緩慢沿桿向上移動(dòng)，直到輕繩處于豎直方向，在這個(gè)過程中，輕繩的拉力（）A．逐漸增大 B．大小不變 C．先增大后減小 D．先減小后增大參考答案：D【考點(diǎn)】共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用；力的合成與分解的運(yùn)用．【分析】以結(jié)點(diǎn)O為研究對象，分析受力情況，作出力的合成圖，由平衡條件分析F大小的變化【解答】解：以小球?yàn)檠芯繉ο?，分析受力情況：重力G、斜面的支持力N和繩子A的拉力T，如圖：由平衡條件得知，F(xiàn)和T的合力與G大小相等、方向相反，當(dāng)將A點(diǎn)向上緩慢移動(dòng)，使AO繩繞O點(diǎn)瞬時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中，作出三個(gè)位置力的合成圖，由圖看出，T先變小后變大．故D正確，ABC錯(cuò)誤．故選：D4.某人站在樓房頂層從O點(diǎn)豎直向上拋出一個(gè)小球，上升的最大高度為20m，然后落回到拋出點(diǎn)O下方25m的B點(diǎn)，則小球在這一運(yùn)動(dòng)過程中通過的路程和位移分別為(規(guī)定豎直向上為正方向)()A．25

m、25

m

B．65

m、25

mC．25

m、－25

m

D．65

m、－25m參考答案：D5.如圖所示，A、B是真空中的兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷，M、N、O是AB連線的垂線上的點(diǎn)，且AO>OB。一帶負(fù)電的試探電荷僅受電場力作用，運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中實(shí)線所示，M、N為軌跡和垂線的交點(diǎn)，設(shè)M、N兩點(diǎn)的場強(qiáng)大小分別EM、EN，電勢分別為。下列說法中正確的是()

A．點(diǎn)電荷A一定帶正電

B．EM小于EN

C．

D．此試探電荷在M處的電勢能小于N處的電勢能參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.（4分）圖為人手臂面骨骼與肌肉的生理結(jié)構(gòu)示意圖，手上托著重量為G的物體，（1）在方框中畫出前臂受力示意圖（手、手腕、尺骨和撓骨看成一個(gè)整體，所受重力不計(jì)，圖中O點(diǎn)看作固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸，O點(diǎn)受力可以不畫）。（2）根據(jù)圖中標(biāo)尺估算出二頭肌此時(shí)的收縮約為

。

參考答案：答案：13．（1）前臂受力示意圖如下；（2）8G

7.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器用頻率50Hz交流電打出的勻變速運(yùn)動(dòng)的紙帶，以原始點(diǎn)作為計(jì)數(shù)點(diǎn)，則根據(jù)此紙帶的數(shù)據(jù)，紙帶的加速度大小是

m/s2和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打第3個(gè)點(diǎn)時(shí)的紙帶速度是

m/s（保留3位有效數(shù)字）參考答案：9.40；

1.878.在“探究功與物體速度變化關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，某實(shí)驗(yàn)研究小組的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，彈簧與木塊接觸但并沒有拴連。木塊從A點(diǎn)靜止釋放后，在1根彈簧作用下彈出，沿足夠長的木板運(yùn)動(dòng)到B1點(diǎn)停下，O點(diǎn)為彈簧原長時(shí)所處的位置，測得OB1的距離為L1，并記錄此過程中彈簧對木塊做的功為W。用完全相同的彈簧2根、3根……并列在一起進(jìn)行第2次、第3次……實(shí)驗(yàn)，每次實(shí)驗(yàn)?zāi)緣K均從A點(diǎn)釋放，木塊分別運(yùn)動(dòng)到B2、B3……停下，測得OB2、OB3……的距離分別為L2、L3……作出彈簧對木塊做功W與木塊停下的位置距O點(diǎn)的距離L的圖象如圖乙所示。（1）根據(jù)圖線分析，彈簧對木塊做功W與木塊在O點(diǎn)的速度v0之間的關(guān)系為

（2）W—L圖線不通過原點(diǎn)的原因是

。（3）求出彈簧被壓縮的長度為

cm。參考答案：（1）W與成線性關(guān)系（2）未計(jì)木塊通過AO段時(shí)摩擦力對木塊所做（3）

3

cmKs5u9.在驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)中，按實(shí)驗(yàn)裝置要求安裝好器材后，應(yīng)按一定步驟進(jìn)行，下述操作步驟安排不盡合理，請將合理順序以字母代號(hào)填寫在下面的橫線上

（A）保持砂桶里的砂子質(zhì)量不變，在小車?yán)锛禹来a，測出加速度，重復(fù)幾次；

（B）保持小車質(zhì)量不變，改變砂桶里砂子質(zhì)量，測出加速度，重復(fù)幾次；

（C）用天平分別測出小車和小桶的質(zhì)量；

（D）平衡摩擦力，使小車近似做勻速直線運(yùn)動(dòng)；（E）掛上小桶，放進(jìn)砂子，接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，放開小車，在紙帶上打下一系列的點(diǎn)；（F）根據(jù)測量數(shù)據(jù)，分別畫出的圖線。在實(shí)驗(yàn)中，作出了如圖所示的A．B兩圖象，圖A中三線表示實(shí)驗(yàn)中

不同。圖B中圖線不過原點(diǎn)的原因是

。

參考答案：C、D、E、A、B、F或C、D、E、B、A、F小車和砝碼的總質(zhì)量；由于長木板的傾角過大。10.如圖所示，將兩根完全相同的磁鐵分別固定在質(zhì)量相等的長木板甲和乙上，然后放于光滑的水平桌面上．開始時(shí)使甲獲得水平向右、大小為3m/s的速度，乙同時(shí)獲得水平向左、大小為2m/s的速度．當(dāng)乙的速度減為零時(shí)，甲的速度為1m/s，方向水平向右．參考答案：：解：設(shè)水平向右為正，磁鐵與長木板的總質(zhì)量為m，根據(jù)動(dòng)量守恒定律得：mv1+mv2=mv33m﹣2m=mv3代入數(shù)據(jù)得：v3=1m/s，方向水平向右．故答案為：1m/s，水平向右．11.靜電除塵器示意如右圖所示，其由金屬管A和懸在管中的金屬絲B組成。A和B分別接到高壓電源正極和負(fù)極，A、B之間有很強(qiáng)的電場，B附近的氣體分子被電離成為電子和正離子，粉塵吸附電子后被吸附到_______（填A(yù)或B）上，最后在重力作用下落入下面的漏斗中，排出的煙就成為清潔的了。已知每千克煤粉會(huì)吸附nmol電子，每晝夜能除mkg煤粉，設(shè)電子電量為e，阿伏加德羅常數(shù)為NA，一晝夜時(shí)間為t，則高壓電源的電流強(qiáng)度為_______。參考答案：A

2emnNA/t

12.一物體以一定的初速度從一光滑斜面底端A點(diǎn)上滑，最高可滑至C點(diǎn)，B是AC的中點(diǎn)，如圖所示，已知物塊從A至B所需時(shí)間t0,問它從B經(jīng)C再回到B，需要的時(shí)間

。參考答案：

13.如圖所示，是一列沿x軸負(fù)方向傳播的簡諧橫波在t=0時(shí)刻的波形圖，已知波的傳播速度v=2m/s，則振動(dòng)的周期為

s，x=1.0m處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向沿

(填“y軸正方向”或“y軸負(fù)方向”)，x=2.0m處的質(zhì)點(diǎn)在0—1.5s內(nèi)通過的路程為

cm．參考答案：三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測定勻加速直線運(yùn)動(dòng)的小車的加速度的實(shí)驗(yàn)中，如圖所示，給出了該次實(shí)驗(yàn)中，從O點(diǎn)開始，每隔一個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的紙帶。其中0、1、2、3、4、5、6都為計(jì)數(shù)點(diǎn)，測得.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的周期T=0.02s．①在計(jì)時(shí)器打出點(diǎn)l、2、3、4、5時(shí)，小車的速度分別為：____________cm/s，=_____________cm／s，=90.8cm/s．(計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù))②請根據(jù)題干中所給的數(shù)據(jù)，用較為科學(xué)的方法盡可能的準(zhǔn)確得到小車的加速度a=__________m／s2．(計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù))參考答案：（1）65.8；78.4；（2）3.1解析：：（1）每隔一個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，所以相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔T=0.04s，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過程中的平均速度得：v3＝，v4＝（2）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大小，

得：x4-x1=3a1T2

x5-x2=3a2T2

x6-x3=3a3T2

為了更加準(zhǔn)確的求解加速度，我們對三個(gè)加速度取平均值

得：a=（a1+a2+a3）==3.1m/s215.如圖1所示，將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在鐵架臺(tái)上，用重物帶動(dòng)紙帶從靜止開始自由下落，利用此裝置可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．（1）已準(zhǔn)備的器材有打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（帶導(dǎo)線）、紙帶、復(fù)寫紙、帶鐵夾的鐵架臺(tái)和帶夾子的重物，此外還需要的器材是

（填字母代號(hào)）A．直流電源、天平及砝碼

B．直流電源、毫米刻度尺C．交流電源、天平及砝碼

D．交流電源、毫米刻度尺（2）實(shí)驗(yàn)中需要測量物體由靜止開始自由下落到某點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度v和下落高度h．某同學(xué)對實(shí)驗(yàn)得到的紙帶，設(shè)計(jì)了以下四種測量方案，這些方案中合理的是：

A．用刻度尺測出物體下落的高度h，由打點(diǎn)間隔數(shù)算出下落時(shí)間t，通過v=gt計(jì)算出瞬時(shí)速度vB．用刻度尺測出物體下落的高度h，并通過v=計(jì)算出瞬時(shí)速度vC．根據(jù)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，紙帶上某點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于這點(diǎn)前后相鄰兩點(diǎn)間的平均速度，測算出瞬時(shí)速度v，并通過計(jì)算得出高度hD．用刻度尺測出物體下落的高度h，根據(jù)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，紙帶上某點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于這點(diǎn)前后相鄰兩點(diǎn)間的平均速度，測算出瞬時(shí)速度v（3）安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，正確進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，從打出的紙帶中選出符合要求的紙帶，如圖2所示．圖中O點(diǎn)為打點(diǎn)起始點(diǎn)，且速度為零．選取紙帶上打出的連續(xù)點(diǎn)A、B、C、…作為計(jì)數(shù)點(diǎn)，測出其中E、F、G點(diǎn)距起始點(diǎn)O的距離分別為h1、h2、h3．已知重錘質(zhì)量為m，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，計(jì)時(shí)器打點(diǎn)周期為T．為了驗(yàn)證此實(shí)驗(yàn)過程中機(jī)械能是否守恒，需要計(jì)算出從O點(diǎn)到F點(diǎn)的過程中，重錘重力勢能的減少量△Ep=

，動(dòng)能的增加量△Ek=

（這兩個(gè)空均要求用題中所給字母表示）（4）實(shí)驗(yàn)結(jié)果往往是重力勢能的減少量略大于動(dòng)能的增加量，關(guān)于這個(gè)誤差下列說法正確的是

A．該誤差屬于偶然誤差 B．該誤差屬于系統(tǒng)誤差C．可以通過多次測量取平均值的方法來減小該誤差D．可以通過減小空氣阻力和摩擦阻力的影響來減小該誤差．參考答案：（1）D，（2）D，（3）mgh2，，（4）BD，【考點(diǎn)】驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．【分析】（1）在驗(yàn)證機(jī)械能守恒的實(shí)驗(yàn)中，驗(yàn)證動(dòng)能的增加量與重力勢能的減小量是否相等，所以要測重錘下降的距離和瞬時(shí)速度，測量瞬時(shí)速度和下降的距離均需要刻度尺，不需要秒表，重錘的質(zhì)量可以不測（2）解決實(shí)驗(yàn)問題首先要掌握該實(shí)驗(yàn)原理，了解實(shí)驗(yàn)的儀器、操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項(xiàng)．該實(shí)驗(yàn)是驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)．因?yàn)槲覀冎雷杂陕潴w運(yùn)動(dòng)只受重力，機(jī)械能就守恒．如果把重物看成自由落體運(yùn)動(dòng)，再運(yùn)用自由落體的規(guī)律求解速度，那么就不需要驗(yàn)證；（3）根據(jù)下降的高度求出重力勢能的減小量，根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求出F點(diǎn)的速度，從而得出動(dòng)能的增加量．（4）由于空氣阻力的存在，所以重力勢能的減少量略大于動(dòng)能的增加量屬于系統(tǒng)誤差，通過減小阻力的影響可以減小系統(tǒng)誤差．【解答】解：（1）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作電源是交流電源，在實(shí)驗(yàn)中需要刻度尺測量紙帶上點(diǎn)與點(diǎn)間的距離從而可知道重錘下降的距離，以及通過紙帶上兩點(diǎn)的距離，求出平均速度，從而可知瞬時(shí)速度．紙帶上相鄰兩計(jì)時(shí)點(diǎn)的時(shí)間間隔已知，所以不需要秒表．重錘的質(zhì)量可以不測．故選：D（2）物體由靜止開始自由下落過程中受到空氣阻力和紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的摩擦阻力作用，不是自由落體運(yùn)動(dòng)，v=gt，v=，都是自由落體運(yùn)動(dòng)的公式．若用這些公式進(jìn)行分析，就不需要驗(yàn)證了，相當(dāng)于用機(jī)械能守恒驗(yàn)證機(jī)械能守恒．下落的高度用刻度尺測量，瞬時(shí)速度用平均速度的方法計(jì)算．故ABC錯(cuò)誤，D正確．（3）從O點(diǎn)到F點(diǎn)的過程中，重物重力勢能的減少量為：|△Ep|=mgh2，F(xiàn)點(diǎn)的瞬時(shí)速度為：，則動(dòng)能的增加量為：==．（4）實(shí)驗(yàn)結(jié)果往往是重力勢能的減少量略大于動(dòng)能的增加量，這個(gè)誤差是系統(tǒng)誤差，無法避免，可以通過減小空氣阻力和摩擦阻力的影響來減小該誤差．故選：BD．故答案為：（1）D，（2）D，（3）mgh2，，（4）BD，四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.(18分)如圖所示，線圈工件加工車間的傳送帶不停地水平傳送長為L，質(zhì)量為m，電阻為R的正方形線圈，在傳送帶的左端線圈無初速地放在以恒定速度v勻速運(yùn)動(dòng)的傳送帶上，經(jīng)過一段時(shí)間，達(dá)到與傳送帶相同的速度v后，線圈與傳送帶始終相對靜止，并通過一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場，已知當(dāng)一個(gè)線圈剛好開始勻速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，下一個(gè)線圈恰好放在傳送帶上，線圈勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，每兩個(gè)線圈間保持距離L不變，勻強(qiáng)磁場的寬度為3L，求：（1）每個(gè)線圈通過磁場區(qū)域產(chǎn)生的熱量Q;

（2）在某個(gè)線圈加速的過程中，線圈通過的距離s1和在這段時(shí)間里傳送帶通過的距離s2之比;

（3）傳送帶每傳送一個(gè)線圈，電動(dòng)機(jī)所消耗的電能E（不考慮電動(dòng)機(jī)自身的能耗）;

（4）傳送帶傳送線圈的總功率P.參考答案：

解析：

（1）

（2）s1=vt/2

s2=vt

s1：s2=1：2

（3）又因?yàn)閟1：（s2-s1）=1：1

線圈獲得動(dòng)能EK=mv2/2=fs1

傳送帶上的熱量損失Q/=f(s2-s1）=mv2/2

E=EK+Q+Q/=mv2+2B2L3v/R

（4）從線圈之間間隔距離和磁場區(qū)域?qū)挾瓤芍阂粋€(gè)線圈加速度（即一個(gè)線圈進(jìn)磁場和前一線圈出磁場的時(shí)間和）所用的時(shí)間為t=2L/v所以P=E/t=B2L2v2/R+mv3/2L（或：皮帶一直受到一個(gè)滑動(dòng)摩擦力和一個(gè)靜摩擦力，所以皮帶伯功率P=（f1+f2）v）.

17.（14分）如圖所示，空間存在著一個(gè)范圍足夠大的豎直向下的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁場的磁感強(qiáng)度大小為B=0.6T．邊長為L=0.5m的正方形金屬框abcd（以下簡稱方框）被固定在光滑的絕緣水平面上，其外側(cè)套著一個(gè)質(zhì)量為m=0.4kg、與方框邊長相同的U型金屬框架MNPQ（以下簡稱U型框)，U型框與方框之間接觸良好且無摩擦．NP、bc、ad三邊的電阻均為