广东省江门市开平第五中学2021年高三物理期末试卷含解析

广东省江门市开平第五中学2021年高三物理期末试卷含解析一、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.（单选）一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正向运动，其电势能Ep随位移x变化的关系如图所示，其中0～x2段是关于直线x=x1对称的曲线，x2～x3段是直线，则下列说法正确的是A．x1处电场强度最小，但不为零B．粒子在0～x2段做匀变速运动，x2～x3段做匀速直线运动C．x2～x3段的电场强度大小方向均不变，为一定值D．在0、x1、x2、x3处电势φ0、φ1、φ2、φ3的关系为φ3>φ2=φ0>φ1参考答案：【知识点】电势能．I2【答案解析】C

解析：A、根据电势能与电势的关系：Ep=qφ，场强与电势的关系：E=，得：E=．Ep-x图象切线的斜率等于，根据数学知识可知，x1处切线斜率为零，则x1处电场强度为零，故A错误．B、C：由图看出在0～x1段图象切线的斜率不断减小，由上式知场强减小，粒子所受的电场力减小，加速度减小，做非匀变速运动．x1～x2段图象切线的斜率不断增大，场强增大，粒子所受的电场力增大，做非匀变速运动．x2～x3段斜率不变，场强不变，即电场强度大小和方向均不变，粒子所受的电场力不变，做匀变速直线运动，故B错误，C正确．D、根据电势能与电势的关系：Ep=qφ，粒子带负电，q＜0，则知：电势能越大，粒子所在处的电势越低，所以有：φ3＜φ2=φ0＜φ1．故D错误．故选：C．【思路点拨】根据电势能与电势的关系：Ep=qφ，场强与电势的关系：E=，结合分析图象斜率与场强的关系，即可求得原点O处的电场强度；速度根据能量守恒判断；根据斜率读出场强的变化，由F=qE，分析电场力的变化，由牛顿第二定律判断加速度的变化，即可分析粒子的运动性质．解决本题的关键要分析图象斜率的物理意义，判断电势和场强的变化，再根据力学基本规律：牛顿第二定律进行分析．2.如图所示，M是一小型理想变压器，接线柱a、b接在电压u=311sin314t(V)的正弦交流电源上，变压器右侧部分为一火警报警系统原理图。其中R2是用阻值随温度升高而减小的材料制成的传感器；电流表A2为值班室的显示器，可显示通过R1的电流；电压表V2可显示加在报警器上的电压（报警器未画出）；R3为一定值电阻。当传感器R2所在处出现火警时，以下说法中正确的是（

）A．V1的示数是311V[来源:Z.xx.k.Com]B．Vl的示数是220，VC．A1的示数不变，V2的示数增大D．A1的示数增大，A2的示数减小参考答案：BD3.在物理学的发展中，有许多科学家做出了重大贡献，下列说法中正确的有

A．库仑通过扭秤实验测量出万有引力常量

B．伽利略通过观察发现了行星运动的规律

C．开普勒在前人积累的数据上提出了万有引力定律

D．胡克总结出弹簧弹力与形变量间的关系参考答案：4.一直导线平行于通电螺线管的轴线放置在螺线管的上方，如图所示，如果直导线可以自由地运动且通以由a到b的电流，则判断导线ab受磁场力后的运动情况A．从上向下看顺时针转动并靠近螺线管B．从上向下看顺时针转动并远离螺线管C．从上向下看逆时针转动并远离螺线管D．从上向下看逆时针转动并靠近螺线管参考答案：D5.一条足够长的浅色水平传送带自左向右匀速运行。现将一个木炭包无初速地放在传送带的最左端，木炭包在传送带上将会留下一段黑色的径迹。下列说法中正确的是A、黑色的径迹将出现在木炭包的在侧B、木炭包的质量越大，径迹的长度越长C、传送带运动的速度越大，径迹的长度越短D、木炭包与传送带间动摩擦因数越大，径迹的长度越短参考答案：BD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，均匀重杆OA的O端用铰链固定在墙上，为了使OA保持水平，由长为L的轻杆BC来支撑（L小于重杆OA的长度），改变支撑点的位置使BC所受压力为最小，则B点离O点的距离应为___________。

参考答案：

答案：

7.如图所示，两个已知质量分别为m1和m2的物块A和B，分别系在一条跨过定滑轮的软绳两端(m1>m2)，1、2是两个光电门．用此装置验证机械能守恒定律．(1)实验中除了记录物块B通过两光电门时的速度v1、v2外，还需要测量的物理量是________．(2)用已知量和测量量写出验证机械能守恒的表达式_____________．参考答案：(1)，两光电门之间的距离h8.为了测量木块与长木板间的动摩擦因数，某同学用铁架台将长板倾斜支在水平桌面上，组成如图甲所示的装置，所提供的器材有：长木板、木块（其前端固定有用于挡光的窄片K）、光电计时器、米尺、铁架台等，在长木板上标出A、B两点，B点处放置光电门（图中未画出），用于记录窄片通过光电门时的挡光时间，该同学进行了如下实验：（1）用游标尺测量窄片K的宽度d如图乙所示，则d=______mm，测量长木板上A、B两点间的距离L和竖直高度差h。（2）从A点由静止释放木块使其沿斜面下滑，测得木块经过光电门时的档光时间为，算出木块经B点时的速度v=_____m/s，由L和v得出滑块的加速度a。（3）由以上测量和算出的物理量可以得出木块与长木板间的动摩擦因数的表达式为μ=_______（用题中所给字母h、L、a和重力加速度g表示）参考答案：(1)d=_12.50_____mm，。（2）v=____5__m/s，（3）μ=______

_（用题中所给字母h、L、a和重力加速度g表示）9.在光的单缝衍射实验中可观察到清晰的亮暗相间的图样，下列甲、乙两幅图中属于光的单缝衍射图样的是

(填“甲”或“乙”)；在电磁波发射技术中，使电磁波随各种信号而改变的技术叫调制，调制分调幅和调频两种，在丙、丁两幅图中表示调频波的是

(填“丙”或“丁”)。参考答案：乙丁10.一斜面AB长为5m，倾角为30°，一质量为2kg的小物体（大小不计）从斜面顶端A点由静止释放，如图所示．斜面与物体间的动摩擦因数为，则小物体下滑到斜面底端B时的速度v=

m／s及所用时间t=

s（g取10m/s2）。参考答案：

5

211.质量分别为60kg和70kg的甲、乙两人，分别同时从原来静止于光滑水平面上的小车两端，以3m/s的水平初速度沿相反方向跳到地面上。若小车的质量为20kg，则当两人跳离小车后，小车的运动速度为_____________m/s，方向与（选填“甲、乙”）_____________相反。参考答案：1.5m/s，乙

12.某同学用电源频率为50Hz的电磁打点计时器（含复写纸）做“探究质量一定时，加速度与合力的关系”实验。①在不挂配重，平衡摩擦力过程中，打点计时器打出的一条纸带如图（乙）所示，纸带A端与小车相连。要使小车做匀速直线运动，垫木应向____移动。②打点计时器打A、C两点过程中，小车通过的距离为____cm。③打B点时小车的速度是__________m/s④打AC两点过程中，小车的平均加速度大小为____m/s2。（保留小数点后两位数字）参考答案：.①左

②16.20

③0.41

④0.5013.往有机聚合物中添加阻燃剂，可增加聚合物的使用安全性，扩大其应用范围。例如，在某聚乙烯树脂中加入等质量由特殊工艺制备的阻燃型Mg(OH)2，树脂可燃性大大降低。该Mg(OH)2的生产工艺如下：

⑴精制卤水中的MgCl2与适量石灰乳反应合成碱式氯化镁［Mg(OH)2-xClx·mH2O］，

反应的化学方程式为

。⑵合成反应后，继续在393K～523K下水热处理8h，发生反应：

［Mg(OH)2-xClx·mH2O］==(1-)Mg(OH)2+MgCl2+mH2O

水热处理后，过滤、水洗。水洗的目的是

。

⑶阻燃型Mg(OH)2具有晶粒大，易分散、与高分子材料相容性好等特点。上述工艺流程中与此有关的步骤是

。

⑷已知热化学方程式：

Mg(OH)2(s)==MgO(s)+H2O(g)；

△H1=+81.5kJ·mol-1

Al(OH)3(s)=Al2O3(s)+H2O(g)；

△H2=+87.7kJ·mol-1①Mg(OH)2和Al(OH)3起阻燃作用的主要原因是

。②等质量Mg(OH)2和Al(OH)3相比，阻燃效果较好的是

，

原因是

。⑸常用阻燃剂主要有三类：A.卤系，如四溴乙烷；B.磷系，如磷酸三苯酯；C.无机类，主要是Mg(OH)2和Al(OH)3。从环保的角度考虑，应用时较理想的阻燃剂是 (填代号)，理由是

。参考答案：答案：⑴2MgCl2+(2-X)Ca(OH)2+2mH2O==2[Mg(OH)2-XClx·mH2O]+(2-X)CaCl2⑵除去附着在Mg(OH)2表面的可溶性物质MgCl2、CaCl2等。⑶表面处理。⑷①Mg(OH)2和Al(OH)3受热分解时吸收大量的热，使环境温度下降；同时生成的耐高温、稳定性好的MgO、Al2O3覆盖在可燃物表面，阻燃效果更佳。②Mg(OH)2

Mg(OH)2的吸热效率为：81.5kJ·mol-1/58g·mol-1=1.41kJ·g-1Al(OH)3的吸热效率为：87.7kJ·mol-1/78g·mol-1=1.12kJ·g-1等质量的Mg(OH)2比Al(OH)3吸热多。⑸C

四溴乙烷、磷酸三苯酯沸点低，高温时有烟生成，且高温时受热分解产生有毒、有害的污染物。无机类阻燃剂Mg(OH)2和Al(OH)3无烟、无毒、腐蚀性小。

三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在“测定匀加速直线运动加速度”的实验中，打点计时器接在50HZ的低压交变电源上。某同学在打出的纸带上每5点取一个计数点，共取了A、B、C、D、E、F六个计数点（每相邻两个计数点间的四个点未画出）．从每一个计数点处将纸带剪开分成五段（分别为a、b、c、d、e段），将这五段纸带由短到长紧靠但不重叠地粘在xoy坐标系中，如图所示，由此可以得到一条表示v-t关系的图线，从而求出加速度的大小．

⑴请你在xoy坐标系中用最简洁的方法作出能表示v-t关系的图线(作答在xoy坐标系图上)，并指出哪个轴相当于v轴？答：

；⑵从第一个计数点开始计时，为求出0.15s时刻的瞬时速度，需要测出哪一段纸带的长度？答：

；⑶若测得a段纸带的长度为2.0cm，e段纸带的长度为10.0cm，则可求出加速度的大小为

m/s2．参考答案：15.

(6分)如图所示，在“验证机械能守恒定律”的实验中，已知打点计时器所用的交流电的频率为50Hz，查的当地的重力加速度g=9.80m/s2，测的所用的重物的质量为1.00kg，实验中得到一条点迹清晰的纸带如图所示。把第一个点记做O，另选连续的4个点A、B、C、D作为测量的点。经测量知道A、B、C、D个点到O点的距离为62.99cm、70.14cm、77.76cm、85.37cm。根据以上数据可知重物由O点运动到C点，重力势能的减少量等于___________J；动能的增加量为____________J；（取三位有效数字）。

参考答案：答案：7.62J

7.60J四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，在水平地面上固定一倾角θ＝37°、表面光滑且足够长的斜面体，物体A以v1＝6m/s的初速度沿斜面上滑，同时在物体A的正上方，有一物体B以某一初速度水平抛出．如果当A上滑到最高点时恰好被B物体击中．（A、B均可看作质点，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，取g＝10m/s2）求：（1）物体A上滑到最高点所用的时间t；（2）物体B抛出时的初速度v2；（3）物体A、B间初始位置的高度差h．参考答案：（1）物体A上滑过程中，因为斜面光滑，所以A做匀减速运动。由牛顿第二定律得 mgsinθ＝ma，代入数据得 a＝6m/s2．经过t时间A、B两物体相撞，由运动学公式 0＝v1－at，代入数据得 t＝1s． （4分）（2）因为两物体运动时间相等，所以物体B的水平位移为 s＝v1tcosθ＝v2t＝2.4m，代入数据解得 v2＝2.4m/s． （4分）（3）设两物体碰撞时，A物体上升的高度为hA，B物体下落的高度为hB，则物体A、B间的高度差 h＝hA＋hB＝v1tsinθ＋gt2＝6.8m． （4分）17.如图所示，在光滑的桌面上叠放着一质量为mA=2.0kg的薄木板A和质量为mB=3.0kg的金属块B，A的长度L=2.0m，B上有轻线绕过定滑轮与质量为mC=1.