浙江省温州市腾蛟镇第一中学2021年高三物理期末试题含解析

浙江省温州市腾蛟镇第一中学2021年高三物理期末试题含解析一、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.（多选）物体罝于粗糙的斜面上.斜面的倾角为θ.物体受到一个平行于斜面向下的力F的作用.F-t图象与v-t图象如图所示（g取10m/s2).则下列说法正确的是:A.0?2s内物体的加速度为1m/s2B.2s后物体的加速度为0C.物体的质量为1kgD.μ<tanθ参考答案：ABCA、设物体的质量为m，斜面的倾角为θ，v-t图象的斜率等于加速度，则由v-t图象可得：0～2s内物体的加速度为，故A正确；B、由v-t图象可得2s后物体的加速度为a2=0，物体做匀速直线运动，故B正确；CD、由F-t图象可知0～2s内力F1=3N，在0～2s内对物体应用牛顿第二定律得：；由F-t图象可知2s后力F2=2N，由平衡条件可得：，代入数据联立解得：m=1kg，，故C正确，D错误。故选ABC。2.（多选题）如图1所示，小物块静止在倾角θ=37°的粗糙斜面上．现对物块施加一个沿斜面向下的推力F，力F的大小随时间t的变化情况如图2所示，物块的速率υ随时间t的变化规律如图3所示，取sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g=10m/s2．下列说法正确的是（）A．物块的质量为1kgB．物块与斜面间的动摩擦因数为0.7C．0～3s时间内力F做功的平均功率为0.32WD．0～3s时间内物体克服摩擦力做的功为5.12J参考答案：AD【考点】动能定理的应用；功率、平均功率和瞬时功率．【分析】由F﹣t图象求出力的大小，由v﹣t图象判断物体的运动状态，应用牛顿第二定律、平衡条件与滑动摩擦力公式求出物块的质量与动摩擦因数；由运动学公式求出物块的位移，由功的计算公式求出功，由功率公式可以求出功率．【解答】解：A、由速度图象知在1～3s时间内，物块做匀加速直线运动，由牛顿第二定律得：0.8+mgsinθ﹣μmgcosθ=ma，由v﹣t图象可知，加速度：a=m/s2=0.4m/s2．在3～4s时间内，物块做匀速直线运动，由平衡条件得：μmgcosθ﹣mgsinθ=0.4N，解得：m=1kg，μ=0.8，故A正确，B错误；C、由v﹣t图象可知，0～1s时间内，物块静止，力F不做功，1～3s时间内，力F=0.8N，物块的位移x=×0.4×22m=0.8m，0～3s内力F做功的平均功率为：P===W=0.213W，故C错误；D、0～3s时间内物体克服摩擦力做的功为：Wf=μmgcosθ?x=0.8×1×10×cos37°×0.8=5.12J，故D正确．故选：AD．3.一根粗细均匀的较长绳子，右侧固定．现使左侧的S点上下振动，产生一列向右传播的机械波，某时刻第一次形成了如图所示的波形．下列说法中正确的是（）A．该波的频率逐渐增大B．该波的频率逐渐减小C．此时P点向下运动D．此时S点向下运动E．E．S点的起始振动方向是向上的参考答案：解：AB、由图看出，该波的波长逐渐减小，而波速一定，由波速v=λf分析得知频率逐渐增大，A正确B错误．CD、该波向右传播，由图可得，P点向下振动，S向上振动，故C正确，D错误．E、介质中的最右端的起振质点的振动方向显示了振源的振动方向，故S点的起始振动方向是向上的，故E正确．故选：ACE．4.（多选）一半径为R的半球面均匀带有正电荷Q，电荷Q在球心O处产生物的场强大小EO=，方向如图所示.把半球面分为表面积相等的上、下两部分，如图甲所示，上、下两部分电荷在球心O处产生电场的场强大小分别为El、E2；把半球面分为表面积相等的左、右两部分，如图乙所示，左、右两部分电荷在球心O处产生电场的场强大小分别为E3、E4．则A．E1>B．E2=C．E3>D．E4=参考答案：AC5.结合图片中交代的情景及数据，以下判断正确的是

利比亚战场机枪开火

100km/h紧急刹车

高速行驶的磁悬浮列车13秒07！刘翔力压奥利弗获得冠军A．位于点燃火药的枪膛中的子弹的速度、加速度可能均为零B．轿车时速为100km/h，紧急刹车距离为31米（可视为匀减速至静止），由此可得轿车刹车阶段的加速度为a=12.5m/s2C．高速行驶的磁悬浮列车的加速度可能为零D．根据图中数据可求出刘翔在110m栏比赛中通过全程的平均速率为v=8.42m/s参考答案：BCD当火药点燃瞬间，炮弹速度为零，但其加速度一定不为零故A错误；由v2=2ax可求得轿车紧急刹车的加速度a=12.5m/s2则B正确；若高速行驶的磁悬浮列车匀速行驶时，则其加速度为零，则C正确，由于110米栏场地都是直道，所以由可求得刘翔全程平均速率为v=8.42m/s，则D正确。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一水平放置的水管，距地面高h＝l.8m，管内横截面积S＝2cm2。有水从管口处以不变的速度v＝2m/s源源不断地沿水平方向射出，则水流的水平射程

???

m。水流稳定后在空中有

?

m3的水。（g取10m／s2）参考答案：答案：1.2，7.氢原子第能级的能量为，其中为基态能量。当氢原子由第4能级跃迁到第2能级时，发出光子的频率为；若氢原子由第2能级跃迁到基态，发出光子的频率为，则

。参考答案：根据跃迁公式即可解得。8.某兴趣小组的同学为了测量某量程为3V电压表的内阻，设计了如图甲所示的电路。实验器材如下：

A.待测电压表V(量程3V，内阻约为几k)B.滑动变阻器(阻值范围0-10)C.电阻箱R1(阻值范围0-9999)D.直流电源，电动势6V，内阻不计E.开关一个，导线若干(1)实验电路巳进行了部分连接，请按电路图在乙图中将其补充完整______。(2)闭合开关S前，最好将滑动变阻器的滑动头P移到_____端(填“a”或“b”)。(3)将电阻箱的电阻调到1000Ω,闭合开关S，调节滑动变阻器，使电压表的示数为3V。保持电路的其它部分不变，只调节电阻箱的电阻，使电压表示数变为1V时，电阻箱示数为7680Ω，电压表的内阻为____。参考答案：

(1).

(2).a

(3).2340【详解】（1）电路连线如图：；（2）闭合开关S前，为使测量部分起始电压较小，最好将滑动变阻器的滑动头P移到a端。（3）滑动变阻器阻值远小于电压表内阻，调节电阻箱时，电压表和电阻箱两端的电压不变，设为U；则将电阻箱的电阻调到1000Ω，闭合开关S，调节滑动变阻器，使电压表的示数为3V，则；调节电阻箱的电阻，使电压表示数变为1V时，电阻箱示数为7680Ω，则；联立解得：RV=2340Ω.9.如图所示，质量为M，半径为R的均匀圆形薄板可以绕光滑的水平轴A在竖直平面内转动，AB是它的直径，O是它的圆心，重力加速度为g。现在薄板上挖去一个直径为R的圆，则圆板的重心将从O点向左移动________R的距离，在B点作用一个垂直于AB的力F使薄板平衡，此时AB恰处于水平位置，则F=________。

参考答案：

；

10.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．11.一列沿着x轴正方向传播的横波，在t=0时刻的波形如图甲所示．图甲中某质点的振动图象如图乙所示．质点N的振幅是

m，振动周期为

s，图乙表示质点

(从质点K、L、M、N中选填)的振动图象．该波的波速为

m／s．参考答案：0.8

4

L

0.5由甲图知，质点N的振幅是A=0.8m．由甲图得到波长为2m，由乙图得到周期为4s，故波速；由乙图判断可知t=0时刻质点处于平衡位置且向上振动，在甲图上，由于波沿x轴正方向传播，运用波形平移法可知L点处于平衡位置且向上振动，所以乙图是L的振动图象。12.（3分）铁路提速，要解决许多技术问题。通常，列车阻力与速度平方成正比，即f＝kv2。列车要跑得快，必须用大功率的机车来牵引。试计算列车分别以120千米/小时和40千米/小时的速度匀速行驶时，机车功率大小的比值（提示：物理学中重要的公式有F＝ma，W＝Fs，P＝Fv，s＝v0t＋1/2at2）。

参考答案：答案：由F＝f，f＝kv2，p＝Fv，得p＝kv3，所以p1＝27p213.（6分）供电电路电源输出电压为U1，线路损失电压为U2，用电器得到的电压为U3，总电流为I，线路导线的总电阻为R，则线路损失的电功率可表示为①___________________；②_________________________；③__________________________。参考答案：①I2R；②IU2；③I(U1-U3)

(各2分)

三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图（甲），一端带有定滑轮的水平放置的长木板上固定有A、B两个光电门，与通过定滑轮的轻质细绳相连的轻质测力计能显示小车所受的拉力．①在探究“合外力一定，加速度与质量的关系”时，某同学在实验中得到的五组数据，为了更直观地描述物体的加速度跟其质量的关系，请你根据他的描点在图（乙）的坐标系中画出a﹣图象．若不计空气阻力及一切摩擦，则该图线斜率值表示的意义是小车的合力．②如图（丙），将长木板的左端抬高，小车遮光片装在右侧，使小车从靠近光电门A处由静止开始运动，读出测力计的示数F及小车在两光电门之间的运动时间t，改变木板倾角，测得多组数据，据此数据得到的F﹣的图线如图（丁）．实验中测得两光电门的距离L=1.0m，砂和砂桶的总质量m1=0.5kg，则图线的斜率为1.0kg?m（计算结果保留两位有效数字）；若小车与长木板间的摩擦不能忽略，则测得的图线斜率将不变（选填“变大”、“变小”或“不变”）参考答案：解：①画出a﹣图象，如图所示，根据牛顿第二定律可知，a=，可知，该图线斜率值表示的意义是小车的合力．②小车由静止开始做匀加速运动，位移L=at2．a=根据牛顿第二定律得，对于沙和沙桶，F合=F﹣mg=maF=m+mg则图线的斜率为k=2mL=2×0.5×1=1.0（kg?m）若小车与长木板间的摩擦能忽略，如图丁所示测得图线斜率将不变．故答案为：①小车所受到的合力，如图所示；②1.0kg?m；不变；15.某物理学习小组的同学在研究性学习过程中，用伏安法研究某电子元件R1的（6V，2.5W）伏安特性曲线，要求多次测量尽可能减小实验误差，备有下列器材：A．电流表G（满偏电流3mA，内阻Rg=10Ω）B．量程为3A，内阻约为0.1Ω的电流表A2；C．量程为0.6A，内阻约为0.5Ω的电流表Al；D．量程为3V，内阻约为3kΩ的电压表V1E．滑动变阻器（0～20Ω，10A）F．滑动变阻器（0～200Ω，1A）G．定值电阻R0（阻值1990Ω）H．开关与导线若干I．直流电源（6V，内阻不计）（1）根据题目提供的实验器材，请你设计出测量电子元件R1伏安特性曲线的电路原理图（R1可用“”表示）．（画在方框内）（2）在实验中，为了操作方便且能够准确地进行测量，应该选用的电流表是C，滑动变阻器应选用E．（填写器材序号）（3）实验中，电流表的示数为3mA时，可测出电子元件R1的额定功率2.5W．参考答案：解：（1）在研究该元件的伏安特性曲线时，要求电压从零调节，因此滑动变阻器采用分压接法，在该实验中，滑动变阻器采用分压接法，由于没有电压表，因此需要用已知内阻的电流表G进行改装，由此可画出原理图如下所示：（2）该元件的电流约为：Im==0.43A；故电流表应选用0.6A量程，故选：C；因采用分压接法，故滑动变阻器选择小电阻；故选：E；（3）根据改装原理可知，新改装的电表内阻为：1990+10=2000Ω；则要使电压示数为6V，则表头的示数应为3mA；此时元件达额定功率为2.5W；故答案为：（1）如右图所示；（2）C；E；（3）电流表G，3mA四、计算题：本题共3小题，共计47分16.汽车由甲地静止出发，沿平直公路驶向乙地。汽车先以a1匀加速运动，然后匀速运动，最后以a2匀减速运动，到乙地恰好停下。已知甲、乙两地相距为X，则要求汽车从甲地到乙地所用时间最短，汽车应怎样运动？最短时间为多少？参考答案：依题意汽车速度时间图像如图所示——（3分）；

当汽车先匀加速紧接着时间最短。——（3分）。

设最大速度为Vm，则

t=Vm/a1+Vm/a2——（3分）

X=Vmt/2——（3分）有以上两式得：t——（3分）。17.如图所示，半圆形玻璃砖的半径为R，光屏PQ置于直径的右端并与直径垂直，一复色光与竖直方向成α＝30°角射入玻璃砖的圆心，由于色光中含有两种单色光，故在光屏上出现了两个光斑，玻璃对两种单色光的折射率分别为n1＝和n2＝，求：①这两个光斑之间的距离；②为使光屏上的光斑消失，复色光的入射角至少为多少参考答案：①作出光路如图所示，由折射定律有：n1＝，n2＝代入数据得：＝＝解得：β1＝45°β2＝60°故ab＝Pb－Pa＝Rtan45°－Rtan30°＝(1－)R②当