上海邦德第四中學(xué)2021年高三物理期末試卷含解析

上海邦德第四中學(xué)2021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15分．每小題只有一個選項符合題意1.如圖所示，質(zhì)量為m的滑塊靜止置于傾角為30°的粗糙斜面上，一根輕彈簧一端固定在豎直墻上的P點，另一端系在滑塊上，彈簧與豎直方向的夾角為30°，則

A．滑塊可能受到三個力作用

B．彈簧一定處于壓縮狀態(tài)

C．斜面對滑塊的支持力大小可能為零

D．斜面對滑塊的摩擦力大小一定等于mg參考答案：AD由于最大靜摩擦力大小不確定，所以滑塊可能只受重力、斜面支持力和摩擦力三個力的作用而平衡，此時彈簧彈力為零，彈簧處于原長狀態(tài)，A正確B錯誤；由于滑塊受到的摩擦力始終等于重力沿斜面向下的分力（等于），不可能為零，（兩物體間有摩擦力必定有彈力），所以斜面對滑塊的支持力不可能為零，C錯誤D正確。2.如圖，金屬棒ab，金屬導(dǎo)軌和螺線管組成閉合回路，金屬棒ab在勻強(qiáng)磁場B中沿導(dǎo)軌向右運動，則A．a(chǎn)b棒不受安培力作用B．a(chǎn)b棒所受安培力的方向向右C．a(chǎn)b棒向右運動速度越大，所受安培力越大D．螺線管產(chǎn)生的磁場，A端為N極

參考答案：C3.如圖6所示平面直角坐標(biāo)系的第Ⅰ象限內(nèi)有一勻強(qiáng)磁場垂直于紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子以速度v從O點沿著與y軸夾角為30°的方向進(jìn)入磁場，運動到A點時速度方向與x軸的正方向相同，不計粒子的重力，則()．圖6A．該粒子帶正電B．A點與x軸的距離為C．粒子由O到A經(jīng)歷時間t＝D．運動過程中粒子的速度不變參考答案：根據(jù)粒子的運動方向，由左手定則判斷可知粒子帶負(fù)電，A項錯；運動過程中粒子做勻速圓周運動，速度大小不變，方向變化，D項錯；粒子做圓周運動的半徑R＝，周期T＝，從O點到A點速度的偏向角為60°，即運動了T，所以由幾何知識求得點A與x軸的距離為，粒子由O到A經(jīng)歷時間t＝，B、C兩項正確．答案BC4.如圖所示，位于固定粗糙斜面上的小物塊P，受到一沿斜面向上的拉力F，沿斜面勻速上滑?，F(xiàn)把力F的方向變?yōu)樨Q直向上，若使物塊P仍沿斜面保持原來的速度勻速運動，則

A．力F一定要變小

B．力F一定要變大

C．力F的功率將減小

D．力F的功率將增大參考答案：C5.美國國家科學(xué)基金會2010年9月29日宣布，天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)一顆迄今為止與地球最類似的太陽系外行星如圖所示，這顆行星距離地球約20億光年(189.21萬億公里)，公轉(zhuǎn)周期約為37年，這顆名叫Gliese581g的行星位于天枰座星群，它的半徑大約是地球的1.9倍，表面重力加速度與地球相近.則下列說法正確的是（

）

A.在地球上發(fā)射航天器到達(dá)該星球，航天飛機(jī)的發(fā)射速度至少要達(dá)到第三宇宙速度B.該行星的公轉(zhuǎn)速度比地球大C.該行星的質(zhì)量約為地球質(zhì)量的2.61倍

D.要在該行星表面發(fā)射人造衛(wèi)星，發(fā)射速度至少要達(dá)到參考答案：AC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示是一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)變化過程中密度隨熱力學(xué)溫度變化的曲線，則由圖可知：從A到B過程中氣體

（吸熱、放熱），從B到C過程中，氣體的壓強(qiáng)與熱力學(xué)溫度的關(guān)系為

（P與T成正比，P與T的平方成正比）參考答案：吸熱

P與T的平方成正比7.

(3)用如圖所示的裝置，要探究恒力做功與動能改變的關(guān)系的實驗數(shù)據(jù)應(yīng)滿足一個怎樣的關(guān)系式

，從而得到動能定理。(用上題符號表示，不要求計數(shù)結(jié)果)參考答案：8.如圖所示是一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時刻的波形圖，已知波的傳播速度v=2m/s，則x=0.5m處質(zhì)點在0.5s時的位移為

cm，x=0m處的質(zhì)點做簡諧運動的表達(dá)式為

。參考答案：－5

；

x=5sin(2πt+π)cm9.坐標(biāo)原點O處有一波源，能產(chǎn)生沿軸正向傳播的簡諧波，時刻的波形圖如圖所示。已知這列波在P點出現(xiàn)兩次波峰的最短時間是，則這列波的波速為

，從時開始計時處的質(zhì)點R第一次到達(dá)波谷所用的時間為

。參考答案：1O(3分)

0.810.在均勻介質(zhì)中，t=0時刻振源O沿+y方向開始振動，t=0.9s時x軸上0至14m范圍第一次出現(xiàn)圖示的簡諧橫波波形。由此可以判斷：波的周期為

s，x＝20m處質(zhì)點在0～1.2s內(nèi)通過的路程為

m。參考答案：0.4

411.質(zhì)量為100kg的小船靜止在水面上，船兩端有質(zhì)量40kg的甲和質(zhì)量60kg的乙，當(dāng)甲、乙同時以3m/s的速率向左、向右跳入水中后，小船的速度大小為

m/s，方向是

。參考答案：0.6

向左12.如圖所示，A、B、C、D是勻強(qiáng)電場中一正方形的四個頂點，已知A、B、C三點的電勢分別為UA=15V，UB=3V，UC=-3V，由此可知D點電勢UD=_________V；若該正方形的邊長為a=2cm，且電場方向與正方形所在平面平行，則場強(qiáng)為E=_________V/m。

參考答案：9V

13.（1）用電磁打點計時器、水平木板（包括定滑輪）、小車等器材做“研究小車加速度與質(zhì)量的關(guān)系”的實驗。下圖是某學(xué)生做該實驗時小車即將釋放之前的實驗裝置圖，該圖中有4處錯誤，請寫出其中兩處：①______

_____________________；②______

_____________________。（2）．利用打點計時器和如圖的其他器材可以開展多項實驗探究，其主要步驟如下：a、按裝置安裝好器材并連好電路.b、接通電源，釋放紙帶，讓重錘由靜止開始自由下落.c、關(guān)閉電源，取出紙帶,更換紙帶重復(fù)步驟b，打出幾條紙帶.d、選擇一條符合實驗要求的紙帶，數(shù)據(jù)如圖（相鄰計數(shù)點的時間為T），進(jìn)行數(shù)據(jù)處理:若是探究重力做功和物體動能變化的關(guān)系.需求出重錘運動到各計數(shù)點的瞬時速度，試表示在B點時重錘運動的瞬時速度VB=

.②若是測量重力加速度g.為減少實驗的偶然誤差，采用逐差法處理數(shù)據(jù)，則加速度大小可以表示為g=

.③如果求出的加速度值與當(dāng)?shù)刂亓铀俣裙J(rèn)的值g′有較大差距，說明實驗過程存在較大的阻力，若要測出阻力的大小，則還需測量的物理量是

.（g′為已知量）參考答案：（1）（4分）（2）．（6分）①VB

----------------------------（2分）②g

---------（2分）③重錘的質(zhì)量m；

三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.某同學(xué)為了測量一物體的質(zhì)量，找到一個力電轉(zhuǎn)換器，該轉(zhuǎn)換器的輸出電壓正比于受壓面的壓力(比例系數(shù)為k)如下圖所示，測量時先調(diào)節(jié)輸入端的電壓，使轉(zhuǎn)換器空載時的輸出電壓為0；而后在其受壓面上放一物體，即可測得與物體的質(zhì)量成正比的輸出電壓U．現(xiàn)有下列器材:力電轉(zhuǎn)換器，質(zhì)量為m0的砝碼、電壓表、滑動變阻器、干電池各一個、開關(guān)及導(dǎo)線若干、待測物體(可置于力電轉(zhuǎn)換器的受壓面上).設(shè)計一個電路，要求力電轉(zhuǎn)換器的輸入電壓可調(diào)，并且可使電壓的調(diào)節(jié)范圍盡可能大，在方框中畫出完整的測量電路.一位同學(xué)根據(jù)題意設(shè)計的電路圖如下圖所示．他的設(shè)計能否滿足要求？為什么？參考答案：不能．因為在輸入端采用滑動變阻器的限流接法，使得電力轉(zhuǎn)換器在空載時的輸出電壓不可能為零，并且在測量中，其輸入的電壓的調(diào)節(jié)范圍非常有限．設(shè)滑動變阻器的電阻范圍為0～R，電力轉(zhuǎn)換的等效電阻為R0，電源的電動勢為E，內(nèi)阻不計，則根據(jù)歐姆定律可以求得電力轉(zhuǎn)換器輸入電壓的調(diào)節(jié)范圍時ER0/（R+R0）～E．該電路應(yīng)該采用滑動變阻器的分壓接法，如下圖所示，這樣在空載時，就可以通過調(diào)節(jié)使電力轉(zhuǎn)換器的輸出電壓為零，并且電力轉(zhuǎn)換器輸入的調(diào)節(jié)范圍是0～E，可以完全滿足題目的要求．15.某實驗小組利用電磁打點計時器和如圖的其他器材開展多項實驗探究，選擇了一條符合實驗要求的紙帶，數(shù)據(jù)如圖（相鄰計數(shù)點的時間為）,回答下列問題：

①按裝置安裝器材時，紙帶應(yīng)穿過電磁打點計時器的限位孔從復(fù)寫紙的

(填“上”或“下”)表面通過.②若是探究重力做功和物體動能的變化的關(guān)系.需求出重錘運動到各計數(shù)點的瞬時速度，試寫出在點時重錘運動的瞬時速度

（用題中字母表示）.③若是測量重力加速度.為減少實驗的偶然誤差，采用逐差法處理數(shù)據(jù)，則加速度大小可以表示為 （用題中字母表示）.④如果研究重錘在運動過程中機(jī)械能守恒時，重錘增加的動能總是小于減小的重力勢能,造成實驗誤差的主要原因是

(只寫一條).參考答案：【知識點】驗證機(jī)械能守恒定律．E5【答案解析】（8分）①下（2分）

②（2分）

③④重錘克服阻力做功（或阻力對重錘做負(fù)功）（2分）解析：①根據(jù)打點計時器的工作原理可知，紙帶應(yīng)壓在復(fù)寫紙下方，才能清晰地打點；②在勻變速直線運動中，中間時刻的瞬時速度等于該過程中的平均速度，故B點的速度為：VB=③利用勻變速直線運動的推論相鄰相等時間內(nèi)的位移差△x=at2所以，xm﹣xn=（m﹣n）aT2，本著有效利用數(shù)據(jù)，采用求平均值的辦法減小誤差的辦法，本實驗中，g=④在研究機(jī)械能守恒時，由于重錘要克服重力做功，故總是使增加的動能小于減小的重力勢能；故答案為：①下

②

③④重錘克服阻力做功（或阻力對重錘做負(fù)功【思路點撥】本題要對于實驗問題一定要明確實驗原理，并且親自動手實驗，熟練應(yīng)用所學(xué)基本規(guī)律解決實驗問題。要會從下面三個方面分析得出正確答案：①在勻變速直線運動中，中間時刻的瞬時速度等于該過程中的平均速度，據(jù)此可以求出C點的速度大小。②采用逐差法可有效利用數(shù)據(jù)，再采用求平均值的辦法可更好地減小誤差。③分析驗證機(jī)械能守恒定律時誤差形成的原因即可．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示蹦蹦球是一種兒童健身玩具，小明同學(xué)在27℃的室內(nèi)對蹦蹦球充氣，已知兩球的體積約為2L，充氣前的氣壓為1atm，充氣筒每次充入0.2L、壓強(qiáng)也為1atm的氣體，忽略蹦蹦球體積變化及充氣過程中氣體溫度的變化，充氣后氣體壓強(qiáng)增大至3atm；求：①充氣多少次可以讓氣體壓強(qiáng)增大至3atm；②室外溫度達(dá)到了﹣23℃，將充好氣的蹦蹦球拿到室外后，壓強(qiáng)將變?yōu)槎嗌?？參考答案：解：①設(shè)充氣n次可以讓氣體壓強(qiáng)增大至3atm，據(jù)題充氣過程中氣體發(fā)生等溫變化，以蹦蹦球內(nèi)原來的氣體和所充的氣體整體為研究對象，由玻意耳定律得：代入數(shù)據(jù)為：1×（2+n×0.2）=3×2解得：n=20（次）（2）當(dāng)溫度改變，氣體發(fā)生等容變花，由查理定律得：代入數(shù)據(jù)：代入數(shù)據(jù)得：答：①充氣20次可以讓氣體壓強(qiáng)增大至3atm；②室外溫度達(dá)到了﹣23℃，將充好氣的蹦蹦球拿到室外后，壓強(qiáng)將變?yōu)?.5atm【考點】理想氣體的狀態(tài)方程．【分析】①據(jù)題充氣過程中氣體發(fā)生等溫變化，由玻意耳定律求解．②當(dāng)溫度變化，氣體發(fā)生等容變化，由查理定律求解．17.如圖所示，直線MN下方無磁場，上方空間存在兩個勻強(qiáng)磁場，其分界線是半徑為R的半圓，兩側(cè)的磁場方向相反且垂直于紙面，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小都為B．現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負(fù)電微粒從P點沿半徑方向向左側(cè)射出，最終打到Q點，不計微粒的重力．求：（1）微粒在磁場中運動的周期；（2）從P點到Q點，微粒的運動速度大小及運動時間；（3）若向里磁場是有界的，分布在以O(shè)點為圓心、半徑為R和2R的兩半圓之間的區(qū)域，上述微粒仍從P點沿半徑方向向左側(cè)射出，且微粒仍能到達(dá)Q點，求其速度的最大值．參考答案：見解析解：（1）由qvB=m及T=得：微粒在磁場中運動的周期

T=．（2）令n表示帶電粒子在磁場中運動時的圓心個數(shù)，則由幾何關(guān)系可知，微粒運動的軌道半徑r應(yīng)滿足：r=Rtan，（n=2，3，4，5，…），結(jié)合（1）可知，v==，（n=2，3，4，5，…）；相應(yīng)的運動軌跡所對應(yīng)的圓心角φ滿足：①當(dāng)n為偶數(shù)時，φ=（2π﹣）+=nπ；（n=2，4，6，8，…）②當(dāng)n為奇數(shù)時，φ=（2π﹣）+=；（n=3，5，7，9，…）對應(yīng)的運動時間t滿足：①當(dāng)n為偶數(shù)時，t==，（n=2，4，6，8，…）；②當(dāng)n為奇數(shù)時，t==；（n=3，5，7，9，…）（3）由幾何關(guān)系可知，rn+≤2R，（n=2，3，4，5，…）；得：當(dāng)n=3時，r可取滿足條件的最大值，rmax=，相應(yīng)的粒子速度vmax=．相應(yīng)的運動軌