福建省南平市建陽水吉中學(xué)2020-2021學(xué)年高三物理期末試卷含解析

福建省南平市建陽水吉中學(xué)2020-2021學(xué)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.如圖所示，D、E、F、G為地面上距離相等的四點(diǎn)，三個(gè)質(zhì)量相同的小球A、B、C分別在E、F、G的正上方不同高度處，以相同的水平初速度向左拋出，最后均落到D點(diǎn)．若不計(jì)空氣阻力，則可判斷A、B、C三個(gè)小球A．在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比為l︰3︰5B．初始離地面的高度之比為1︰3︰5C．在空中運(yùn)動(dòng)過程中重力的平均功率之比為l︰2︰3D．從拋出到落地過程中，動(dòng)能的變化量之比為1︰2︰3參考答案：C2.（單選）如圖所示，a、b分別是甲、乙兩輛車從同一地點(diǎn)沿同一直線同時(shí)運(yùn)動(dòng)的速度圖象，t0時(shí)刻兩圖象相交，由圖象可以判斷（）A．2s后甲、乙兩車的加速度大小相等B．在0～8s內(nèi)兩車最遠(yuǎn)相距148mC．兩車只有t0時(shí)刻速率相等D．兩車在t0時(shí)刻相遇參考答案：解：A、2s后甲圖線的斜率大于乙圖線的斜率，則2s后甲的加速度大于乙的加速度．故A錯(cuò)誤．

B、當(dāng)甲乙兩車速度相等時(shí)相距最遠(yuǎn)，根據(jù)ab兩條直線的解析式，運(yùn)用數(shù)學(xué)知識算出交點(diǎn)的橫坐標(biāo)為s，由圖象法可知此時(shí)ab的距離為148m，故B正確．

C、速率是指速度的大小，由圖看出，在2s末ab速率都等于20m/s，速率也相等．故C錯(cuò)誤．

D、根據(jù)B項(xiàng)分析可知，在t0時(shí)刻，兩車沒有相遇，而是相距最遠(yuǎn)．故D錯(cuò)誤．故選B3.如圖所示，AB和CD為兩條光滑斜槽，它們各自的兩個(gè)端點(diǎn)均分別位于半徑為R和r的兩個(gè)相切的圓上，且斜槽都通過切點(diǎn)P。設(shè)有一重物先后沿兩個(gè)斜槽，從靜止出發(fā)，由A滑到B和由C滑到D，所用的時(shí)間分別為t1和t2，則t1與t2之比為A．2：1

B．1：1

C．：1

D．1：參考答案：B4.圖10中的變壓器為理想變壓器，原線圈匝數(shù)與副線圈匝數(shù)之比為10:1，變壓器的原線圈接如圖11所示的正弦式交流電，電阻和電容器連接成如圖10所示的電路，其中，電容器的擊穿電壓為8V，電壓表V為理想交流電表，開關(guān)S處于斷開狀態(tài)，則（▲）A．電壓表V的讀數(shù)約為7.07VB．電流表A的讀數(shù)為0.05AC．電阻上消耗的功率為2.5Wks5uD．若閉合開關(guān)S，電容器會(huì)被擊穿

圖10

圖11參考答案：AC5.如圖所示，物塊A、B疊放在水平桌面上，裝砂的水桶C通過細(xì)線牽引A、B一直在水平桌面上向右加速運(yùn)動(dòng)，設(shè)A、B間的摩擦力為f1，B與桌面間的摩擦力為f2，若增大C桶內(nèi)砂的質(zhì)量，而A、B仍一起向右運(yùn)動(dòng)，則摩擦力f1和f2的大小關(guān)系是（

）A．f1變大，f2不變B．f1不變，f2變大C．f1和f2都變大D．f1和f2都不變參考答案：a二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.在做研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)時(shí)，某同學(xué)得到一條紙帶，如圖所示，并且每5個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，已知每兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離為x，且x1=0.96cm，x2=2.88cm，x3=4.80cm，x4=6.72cm，x5=8.64cm，x6=10.56cm，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源頻率為50Hz．此紙帶的加速度大小a=

m/s2，打第4個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)紙帶的速度大小v=

m/s．（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）參考答案：1.92，0.768．【考點(diǎn)】探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律．【分析】在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中，時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過程中的平均速度，根據(jù)逐差法可以得出加速度．【解答】解：每5個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，所以相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為0.1s用逐差法來計(jì)算加速度a=═1.92m/s2．某時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于一段時(shí)間內(nèi)的平均速度v4==0.768m/s故答案為：1.92，0.768．7.一列簡諧橫波在t=0時(shí)的波形圖如圖所示。介質(zhì)中x=3m處的質(zhì)點(diǎn)P沿y軸方向做簡諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為cm。則此波沿x軸

▲

(選填“正”或“負(fù)”)方向傳播，傳播速度為▲

m/s。參考答案：

負(fù)（2分）

10m/s

(2分)8.如圖所示是飲水器的自動(dòng)控制電路。左邊是一個(gè)在水溫較低時(shí)對水加熱的容器，內(nèi)有密封絕緣的電熱絲發(fā)熱器和接觸開關(guān)S1。只要有水浸沒S1，它就會(huì)導(dǎo)通；水面低于S1時(shí)，不會(huì)加熱。（1）Rx是一個(gè)熱敏電阻，低溫時(shí)呈現(xiàn)高電阻，右邊P是一個(gè)___________（選填“與”、“或”、“非”）邏輯門，接在0～5V電源之間，圖中J是一個(gè)繼電器，可以控制發(fā)熱器工作與否。Ry是一個(gè)可變電阻，低溫時(shí)Rx應(yīng)_____________（選填“遠(yuǎn)大于”、“遠(yuǎn)小于”）Ry。（2）請闡述飲水機(jī)的自動(dòng)加熱原理：__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。參考答案：（1）與；遠(yuǎn)大于。（每空2分）

（2）當(dāng)水溫較低時(shí)，Rx阻值較大，A為高電勢，且有水浸沒S1，B也為高電勢，則QC之間才有高電壓輸出，電磁繼電器有電流通過，將吸動(dòng)S2閉合，發(fā)熱器工作。（表述合理酌情給分）9.如圖所示的器材可用來研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象及判定感應(yīng)電流的方向，其中L1為原線圈，L2為副線圈．（1）在給出的實(shí)物圖中，將實(shí)驗(yàn)儀器連成完整的實(shí)驗(yàn)電路．（2）在實(shí)驗(yàn)過程中，除了查清流入檢流計(jì)電流方向與指針偏轉(zhuǎn)方向之間的關(guān)系之外，還應(yīng)查清L1和L2的繞制方向（選填“L1”、“L2”或“L1和L2”）．閉合開關(guān)之前，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭P處于右端（選填“左”或“右”）．參考答案：考點(diǎn)：研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象．專題：實(shí)驗(yàn)題．分析：（1）探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)電路分兩部分，電源、開關(guān)、滑動(dòng)變阻器、原線圈組成閉合電路，檢流計(jì)與副線圈組成另一個(gè)閉合電路．（2）為探究感應(yīng)電流方向，應(yīng)知道檢流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向與電流方向間的關(guān)系，應(yīng)根據(jù)安培定判斷原電流磁場方向與感應(yīng)電流磁場方向，因此需要知道原線圈與副線圈的繞向；在閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器接入電路的指針應(yīng)為滑動(dòng)變阻器的最大阻值．解答：解：（1）探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)電路分兩部分，電源、開關(guān)、滑動(dòng)變阻器、原線圈組成閉合電路，檢流計(jì)與副線圈組成另一個(gè)閉合電路；電路圖如圖所示；（2）在實(shí)驗(yàn)過程中，除了查清流入檢流計(jì)電流方向與指針偏轉(zhuǎn)方向之間的關(guān)系之外，還應(yīng)查清原線圈L1與副線圈L2的繞制方向．由電路圖可知，閉合開關(guān)之前，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭P處于右端，此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值最大．故答案為：（1）電路圖如圖所示；（2）L1和L2；右．點(diǎn)評：知道探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)有兩套電路，這是正確連接實(shí)物電路圖的前提與關(guān)鍵．10.如圖3－3－10所示為“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．圖3－3－10(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________，用DIS測小車的加速度．

(2)改變所掛鉤碼的數(shù)量，多次重復(fù)測量．在某次實(shí)驗(yàn)中根據(jù)測得的多組數(shù)據(jù)可畫出a－F關(guān)系圖線(如圖3－3－11所示)．①分析此圖線的OA段可得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是________________________________________________________________________________________________________________________________________________.②(單選題)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．所用小車的質(zhì)量太大參考答案：(1)小車的總質(zhì)量(或：小車的質(zhì)量)小車所受外力(或：外力、合外力)(2)①在質(zhì)量不變的條件下，加速度與合外力成正比②C11.右圖為小車做直線運(yùn)動(dòng)的s－t圖，則小車在BC段做______運(yùn)動(dòng)，圖中B點(diǎn)對應(yīng)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的瞬時(shí)速度大小是______m/s。參考答案：勻速，1.6~1.9

12.我們繞發(fā)聲的音叉走一圈會(huì)聽到時(shí)強(qiáng)時(shí)弱的聲音，這是聲波的現(xiàn)象；如圖是不同頻率的水波通過相同的小孔所能達(dá)到區(qū)域的示意圖，則其中水波的頻率最大的是圖．參考答案：干涉，

C

13.如圖所示，質(zhì)量均為0.1kg的帶等量同種電荷的小球A、B，現(xiàn)被絕緣細(xì)線懸掛在O點(diǎn)，懸線長均為10cm．平衡時(shí)，OA懸線處于豎直方向，A球倚于絕緣墻上，而B球卻偏離豎直方向60°，此時(shí)A球?qū)球的庫侖力為1N．若由于漏電B球逐漸擺下，則懸掛A球的細(xì)繩拉力將變大（選填“變大”、“不變”或“變小”）．參考答案：考點(diǎn)：庫侖定律．分析：對B球受力分析，根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件列式求解庫侖力和細(xì)線的拉力；先對B球受力分析求解拉力；再對AB球整體受力分析，根據(jù)平衡條件列式求解細(xì)線對A球拉力的變化情況．解答：解：對B球受力分析，受重力、拉力和庫侖力，如圖所示：結(jié)合幾何關(guān)系可知圖中的力三角形是等邊三角形，故：庫侖力：F=mg=0.1×10=1N；拉力：T=mg=0.1×10=1N漏電后，先對B球分析，如圖所示：根據(jù)平衡條件，有：T=mg再對AB球整體，有：T′=Tcosθ+mg解得：T′=mg+mgcosθθ變小，故T′變大；故答案為：1，變大．點(diǎn)評：本題關(guān)鍵是靈活選擇研究對象，根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件并采用相似三角形法和正交分解法列式分析，不難．三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（16分）如圖所示，物塊A和B通過一根輕質(zhì)不可伸長的細(xì)繩連接，跨放在質(zhì)量不計(jì)的光滑定滑輪兩側(cè)，質(zhì)量分別為mA=2kg、mB=1kg。初始時(shí)A靜止與水平地面上，B懸于空中。先將B豎直向上再舉高h(yuǎn)=1.8m（未觸及滑輪）然后由靜止釋放。一段時(shí)間后細(xì)繩繃直，A、B以大小相等的速度一起運(yùn)動(dòng)，之后B恰好可以和地面接觸。取g=10m/s2。（1）B從釋放到細(xì)繩繃直時(shí)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t；（2）A的最大速度v的大小；（3）初始時(shí)B離地面的高度H。參考答案：（1）；（2）；（3）。試題分析：（1）B從釋放到細(xì)繩剛繃直前做自由落體運(yùn)動(dòng)，有：解得：（2）設(shè)細(xì)繩繃直前瞬間B速度大小為vB，有細(xì)繩繃直瞬間，細(xì)繩張力遠(yuǎn)大于A、B的重力，A、B相互作用，總動(dòng)量守恒：繩子繃直瞬間，A、B系統(tǒng)獲得的速度：之后A做勻減速運(yùn)動(dòng)，所以細(xì)繩繃直瞬間的速度v即為最大速度，A的最大速度為2m/s。15.（6分）小明在有關(guān)媒體上看到了由于出氣孔堵塞，致使高壓鍋爆炸的報(bào)道后，給廠家提出了一個(gè)增加易熔片（熔點(diǎn)較低的合金材料）的改進(jìn)建議。現(xiàn)在生產(chǎn)的高壓鍋已普遍增加了含有易熔片的出氣孔（如圖所示），試說明小明建議的物理道理。參考答案：高壓鍋一旦安全閥失效，鍋內(nèi)氣壓過大，鍋內(nèi)溫度也隨之升高，當(dāng)溫度達(dá)到易熔片的熔點(diǎn)時(shí)，再繼續(xù)加熱易熔片就會(huì)熔化，鍋內(nèi)氣體便從放氣孔噴出，使鍋內(nèi)氣壓減小，從而防止爆炸事故發(fā)生。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.（9分）兩個(gè)人要將質(zhì)量M=1000kg的小車沿一小型鐵軌推上長L=5m，高h(yuǎn)=1m的斜坡頂端，如圖所示.已知車在任何情況下所受的摩擦阻力恒為車重的0.12倍，兩人能發(fā)揮的最大推力各為800N.在不允許使用別的工具的情況下，兩人能否將車剛好推到坡頂？如果能，應(yīng)如何辦？（g取10m/s2）參考答案：因f1=Mgh/L+mMg=3.2×103N＞F=1600N，所以不能從靜止開始直接沿斜面將小車推到坡頂。但因小車在水平面所受阻力小于兩人的推力之和，即f2=mMg=1200N＜1600N故可先在水平面上加速推一段距離后再上斜坡。(2分)小車在水平面的加速度為：a1=(F-f2)/M=0.4m/s2…(2分)在斜坡上做勻減速運(yùn)動(dòng)，加速度為：a2=(F-f1)/M=-1.6m/s2(2分)設(shè)小車在水平面上運(yùn)行的位移為s到達(dá)斜面底端的速度為v.由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得：2a1s=v2=-2a2L(2分)解得s=20m即兩人先在水平面上推20m后，再推上斜坡，則剛好能把小車推到坡頂。(1分)17.如圖所示，半圓玻璃磚的半徑，折射率為，直徑與屏幕垂直并接觸于點(diǎn)。激光以入射角射向半圓玻璃磚的圓心，結(jié)果在水平屏幕上出現(xiàn)兩個(gè)光斑。請畫出光路圖，并求兩個(gè)光斑之間的距離?！疚锢?---選修3-5】（15分）參考答案：畫出如圖所示光路圖。

(3分)設(shè)折射角為r，根據(jù)折射定律

解得

(3分)由幾何知識得，△OPQ為直角三角形，所以兩個(gè)光斑PQ之間的距離

解得

(3分)18.如圖所示，光滑斜面傾角為30o，AB物體與水平面間摩擦系數(shù)均為μ=0.4，現(xiàn)將A、B兩物體（可視為質(zhì)點(diǎn)）同時(shí)由靜止釋放，兩物體初始位置距斜面底端O的距離為LA=2.5m，LB=10m。不考慮兩物體在轉(zhuǎn)折O處的能量損失,。（1）求兩物體滑到O點(diǎn)的時(shí)間差。（2）B從開始釋放，需經(jīng)過多長時(shí)間追上A？參考答案：【知識點(diǎn)】勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系．A2A8【答案解析】（1）1s．（2）2.34s解析：

（1）A到達(dá)底端時(shí)間

B到達(dá)底端時(shí)間

AB到達(dá)底端時(shí)間差

（2）A到達(dá)底端速