广东省广州市东涌中学2021年高三物理上学期期末试卷含解析

广东省广州市东涌中学2021年高三物理上学期期末试卷含解析一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意1.一物体做匀变速直线运动，速度图象如图所示，则在前4s内（设向右为正方(

)A．物体始终向右运动B．物体先向左运动，2s后开始向右运动C．前2s物体位于出发点的左方，后2s位于出发点的右方

D．在t＝2s时，物体的加速度为零参考答案：B2.一物体从静止开始，所受的合力F随时间t变化图线如图所示，规定向右为正方向。则该物体在4秒内的运动情况是A．物体在1～3s内做匀变速直线运动B．物体在0~2s内向右运动，2~4s内向左运动C．物体在0~ls内加速运动，1~2s内减速运动D．物体在0~4s内一直向右运动参考答案：

D3.（单选）在欢庆节日的时候，人们会在夜晚燃放美丽的焰火．按照设计，某种型号的装有焰火的礼花弹从专用炮筒中射出后，在4s末到达离地面100m的最高点时炸开，构成各种美丽的图案．假设礼花弹从炮筒中竖直射出时的初速度是v0，上升过程中所受的平均阻力大小始终是自身重力的k倍，那么v0和k分别等于（重力加速度g取10m/s2）（）A．25m/s，1.25B．40m/s，0.25C．50m/s，0.25D．80m/s，1.25参考答案：解：上升过程中所受的平均阻力f=kmg，根据牛顿第二定律得：a==（k+1）g，根据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．故选C．4.如图所示，小球由细线AB、AC拉住静止，AB保持水平，AC与竖直方向成α角，此时AC对球的拉力为T1。现将AB线烧断，小球开始摆动，当小球返回原处时，AC对小球拉力为T2，则T1与T2之比为（

）A．1∶1

B．1∶cos2α

C．cos2α∶1

D．sin2α∶cos2α参考答案：B5.（单选）某大型游乐场内的新型滑梯可以等效为如图所示的物理模型．一个小朋友在AB段的动摩擦因数μ1＜tanθ，BC段的动摩擦因数为μ2＞tanθ，他从A点开始下滑，滑到C点恰好静止，整个过程中滑梯保持静止状态．则该小朋友从斜面顶端A点滑到底端C点的过程中（）A．地面对滑梯的摩擦力方向先水平向左，后水平向右B．地面对滑梯始终无摩擦力作用C．地面对滑梯的支持力的大小始终等于小朋友和滑梯的总重力的大小D．地面对滑梯的支持力的大小先大于、后小于小朋友和滑梯的总重力的大小参考答案：考点：摩擦力的判断与计算；物体的弹性和弹力．.专题：摩擦力专题．分析：小朋友在AB段做匀加速直线运动，加速度沿斜面向下；在BC段做匀减速直线运动，加速度沿斜面向上．以小朋友和滑梯整体为研究对象，将小朋友的加速度分解为水平和竖直两个方向，由牛顿第二定律分析地面对滑梯的摩擦力方向和支持力的大小．解答：解：AB、小朋友在AB段做匀加速直线运动，将小朋友的加速度a1分解为水平和竖直两个方向，如图1．以小朋友和滑梯整体为研究对象，由于小朋友有水平向左的分加速度，根据牛顿第二定律得知，地面对滑梯的摩擦力方向先水平向左．同理可知，小朋友在BC段做匀减速直线运动时，地面对滑梯的摩擦力方向水平向右．故A正确，B错误．CD、以小朋友和滑梯整体为研究对象，小朋友在AB段做匀加速直线运动时，有竖直向下的分加速度，则由牛顿第二定律分析得知地面对滑梯的支持力FN小于小朋友和滑梯的总重力．同理，小朋友在BC段做匀减速直线运动时，地面对滑梯的支持力大于小朋友和滑梯的总重力．故CD错误．故选：A．点评：本题对加速度不同的两个运用整体法处理，在中学阶段应用得不多，也可以采用隔离法研究．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.用与斜面平行的力F拉着物体在倾角为θ的光滑斜面上运动，如改变拉力F的大小，物体的加速度随外力F变化的图象如图所示，已知外力F沿斜面向上，重力加速度g取10m/s2．根据图象中所提供的信息计算出物体的质量为3kg；斜面的倾角为30°．参考答案：考点：加速度与力、质量的关系式．专题：牛顿运动定律综合专题．分析：根据牛顿第二定律求出物体加速度与外力F的关系式，结合图线的斜率和截距求出物体的质量和斜面的倾角．解答：解：由受力分析及牛顿第二定律得：Fcosθ﹣mgsinθ=maa=F﹣gsinθ则由图象知：﹣gsinθ=﹣5sinθ=0.5，即θ=30°又图线的斜率k==则m=3kg故答案为：3，30°．点评：解决本题的关键通过牛顿第二定律求出加速度的表达式，结合图线的斜率和截距进行求解．7.如图所示，A、B、C、D是某匀强电场中的4个等势面，一个质子和一个α粒子（电荷量是质子的2倍，质量是质子的4倍，质子和α粒子的重力及其相互作用忽略不计）同时在A等势面从静止出发，向右运动，当到达D面时，电场力做功之比为

，它们的速度之比为

。参考答案：1∶2

：18.在《测定匀变速直线运动的加速度》的实验中，电火花打点计时器是用于测量

的仪器，工作电源是

（填“交流电”或“直流电”），电源电压是

V。参考答案：时间

交流电

220结合实验的原理以及器材的相关选择注意事项易得答案。9.图甲所示电路称为惠斯通电桥，当通过灵敏电流计G的电流Ig=0时，电桥平衡，可以证明电桥的平衡条件为：．图乙是实验室用惠斯通电桥测量未知电阻Rx的电路原理图，其中R是已知电阻，S是开关，G是灵敏电流计，AC是一条粗细均匀的长直电阻丝，D是滑动头，按下D时就使电流计的一端与电阻丝接通，L是米尺．（1）操作步骤如下：闭合开关，把滑动触头放在AC中点附近，按下D，观察电流表指针的偏转方向；向左或向右移动D，直到按下D时，电流表指针_____________(填：满偏、半偏或不偏转)；用刻度尺量出AD、DC的长度l1和l2；(2)写出计算Rx的公式:RX=______________(3)如果滑动触头D从A向C移动的整个过程中，每次按下D时，流过G的电流总是比前一次增大，已知A、C间的电阻丝是导通的，那么，电路可能在

断路了．参考答案：10.参考答案：11.如图所示，绝缘水平面上静止着两个质量均为m，电量均为+Q的物体A和B（A、B均可视为质点），它们间的距离为r，与水平面的动摩擦因数均为μ,则此时

A受到的摩擦力为

。如果将A的电量增至+4Q，则两物体将开始运动，当它们的加速度第一次为零时，A运动的距离为

。参考答案：(1)

(2)

12.如图所示实验装置可用来探究影响平行板电容器电容的因素，其中电容器左侧极板和静电计外壳接地，电容器右侧极板与静电计金属球相连．（1）使电容器带电后与电源断开①将左极板上移，可观察到静电计指针偏转角变大（选填变大，变小或不变）；②将极板间距离减小时，可观察到静电计指针偏转角变小（选填变大，变小或不变）；③两板间插入一块玻璃，可观察到静电计指针偏转角变小（选填变大，变小或不变）；④由此可知平行板电容器的电容与两板正对面积、两板距离和两板间介质有关有关．（2）下列关于实验中使用静电计的说法中正确的有AA．使用静电计的目的是观察电容器电压的变化情况B．使用静电计的目的是测量电容器电量的变化情况C．静电计可以用电压表替代D．静电计可以用电流表替代．参考答案：考点：电容器的动态分析．专题：电容器专题．分析：（1）抓住电容器的电荷量不变，根据电容的决定式C=判断电容的变化，结合U=判断电势差的变化，从而得出指针偏角的变化．（2）静电计可测量电势差，根据指针张角的大小，观察电容器电压的变化情况．静电计与电压表、电流表的原理不同，不能替代．解答：解：（1）①根据电容的决定式C=知，上移左极板，正对面积S减小，则电容减小，根据U=知，电荷量不变，则电势差增大，指针偏角变大．②根据电容的决定式C=知，将极板间距离减小时，电容增大，根据U=知，电荷量不变，则电势差减小，指针偏角变小．③根据电容的决定式C=知，两板间插入一块玻璃，电容增大，根据U=知，电荷量不变，则电势差减小，指针偏角变小．④由此可知平行板电容器的电容与两板正对面积、两板距离和两板间介质有关；（2）A、B、静电计可测量电势差，根据指针张角的大小，观察电容器电压的变化情况，无法判断电量的变化情况．故A正确，B错误．C、D、静电计与电压表、电流表的原理不同，不能替代．电流表、电压表线圈中必须有电流通过时，指针才偏转．故CD错误．故选：A．故答案为：（1）变大，变小，变小，两板正对面积、两板距离和两板间介质有关；（2）A．点评：解决本题的关键知道静电计测量的是电容器两端的电势差，处理电容器动态分析时，关键抓住不变量，与电源断开，电荷量保持不变，结合电容的决定式和定义式进行分析．13.

（选修3—4）（6分）露珠在阳光下显得晶莹明亮是由于光的

现象造成的；通过手指缝看日光灯，可以看到彩色条纹是由于光的

现象造成的；水面上的汽油薄膜呈现彩色花纹是由于光的

现象造成的。参考答案：答案：全反射；衍射；干涉；（每空2分）三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.随着全世界开始倡导低碳经济的发展，电动自行车产品已越来越受到大家的青睐，某同学为了测定某电动车电池的电动势和内电阻，设计了如图所示电路，提供的实验器材有：（A）电动车电池一组，电动势约为12V，内阻未知（B）直流电流表量程300mA，内阻很小（C）电阻箱Ｒ，阻值范围为0～999.9Ω（D）定值电阻Ｒ-0，标称阻值10Ω（E）导线和开关①当他闭合开关时发现，无论怎样调节变阻器，电流表都没有示数，反复检查后发现电路连接完好，估计是某一元件损坏，因此他拿来多用电表检查故障，他操作如下：（a）断开电源开关S，（b）将多用表选择开关置于×1Ω档，调零后，红黑表笔分别接R0两端，读数为10Ω，（c）将多用表选择开关置于×10Ω档，调零后，将红黑表笔分别接电阻箱两端，发现指针读数如图所示，则所测阻值为Ω，然后又用多用电表分别对电源和开关进行检测，发现电源和开关均完好。由以上操作可知，发生故障的元件是

。②在更换规格相同的元件后重新连接好电路。③改变电阻箱的阻值R，分别测出阻值为R0=10Ω的定值电阻的电流I，下列三组关于R的取值方案中，比较合理的方案是

（选填方案编号1、2或3）。④根据实验数据描点，绘出的图象是一条直线。若直线的斜率为k，在坐标轴上的截距为b，则该电源的电动势E=

，内阻r=

（用k、b和R0表示）。参考答案：（1分）合力对滑块做的功W与滑块通过光电门时的速度v的平方成正比。15.（17分）某同学准备测定一只电阻的阻值，采用的方法是：（1）（5分）用多用电表进行粗测：多用电表电阻档有3种倍率，分别是×100Ω、×10Ω、×1Ω。该同学选择×10Ω倍率，用正确的操作方法测量时，发现指针转过角度太小（指针在200到500刻度线之间的某个位置）。为了准确地进行测量，请你依次写出接着应该进行的主要操作步骤：

①__________________________________________________________________，

②___________________________________________________________________，

③____________________________________________________________________，

若这时刻度盘上的指针位置如图所示，那么测量结果是______________Ω

（2）（12分）为了更准确地测量这只电阻的阻值，该同学继续用伏安法进行测定。

除被测电阻R外，还有如图所示的实验仪器：

A．直流电源，电压12V，内阻不计；

B．电压表，量程0－3－15V，内阻10kΩ；

C．电流表，量程0－0.6－3A，内阻20Ω；

D．毫安表，量程5mA，内阻200Ω；

E．滑动变阻器，阻值0－50Ω；

G．电键一只、导线若干。在上述仪器中，电压表的量程应选择_________V，电流表应选用（用字母表示）________，请在方框内画出电路原理图，并用笔画线作为导线，在实物图中将你选用的仪器连接起来。参考答案：答案：（1）①换挡，由×10Ω倍率改为×100Ω倍率（1分）②将两表笔短接，重新调零（1分）③将待测电阻接在两表笔之间，待指针稳定后读数（1分）测量结果3000Ω（2分）（2）15V（2分）

D（2分）电路图（4分）

实物连接（4分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示的直角坐标系第、象限内存在方向向里的匀强磁场，磁感应强度大小B=0.5T，处于坐标原点O的放射源不断地放射出比荷C/kg的正离子，不计离子之间的相互作用。⑴求离子在匀强磁场中运动周期；⑵若某时刻一群离子自原点O以不同速率沿x轴正方向射出，求经过s时间这些离子所在位置构成的曲线方程；⑶若离子自原点O以相同的速率v0=2.0×106m/s沿不同方向射入第象限，要求这些离子穿过磁场区域后都能平行于y轴并指向y轴正方向运动，则题干中的匀强磁场区域应怎样调整（画图说明即可）？并求出调整后磁场区域的最小面积。参考答案：⑴根据牛顿第二定律

有

２分

运动周期

２分⑵离子运动时间

２分根据左手定则，离子沿逆时针方向作半径不同的圆周运动，转过的角度均为

１分这些离子所在位置均在过坐标原点的同一条直线上，该直线方程

２分⑶离子自原点O以相同的速率v0沿不同方向射入第一象限磁场，均做逆时针方向的匀速圆周运动根据牛顿第二定律

有

２分

ｍ

１分这些离子的轨道圆心均在第二象限的四分之一圆弧AC