湖北省恩施市謀道中學(xué)2021年高三物理期末試題含解析

湖北省恩施市謀道中學(xué)2021年高三物理期末試題含解析一、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.（多選）在探究“彈簧的彈力與彈簧伸長量的關(guān)系”的實驗中，某同學(xué)記錄了彈力F和彈簧的總長度的多組數(shù)據(jù)，并作出了F－圖象，其中AB段為直線，BC段為曲線，如圖所示，根據(jù)圖象提供的信息，下列分析中正確的是 A．由圖線可知，在彈性限度內(nèi)，彈簧的彈力和伸長量不是正比關(guān)系 B．圖線中AB段直線的斜率即為彈簧的勁度系數(shù) C．BC段彎曲是誤差太大的緣故 D．BC段彎曲可能是拉力過大，超過了彈簧的彈性限度而造成的參考答案：BD2.對振蕩電路，下列說法正確的是（

）A．振蕩電路中、電容器充電或放電一次所用的時間為B．振蕩電路中，電場能與磁場能的轉(zhuǎn)化周期為C．振蕩過程中，電容器極板間電場強(qiáng)度的變化周期為D．振蕩過程中，線圈內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化周期為參考答案：CD如圖所示，是甲、乙兩物體在同一個3.v一t坐標(biāo)的圖象，關(guān)于它們的運(yùn)動，以下說法正確的是(

)

A．甲、乙兩物體均做勻速直線運(yùn)動

B．甲、乙兩物體均做加速直線運(yùn)動

C．甲的速度比乙的速度大

D．在0～2s的時間內(nèi)，甲的速度比乙的速度大參考答案：4.一物體的位移函數(shù)式是s＝4t＋2t2＋5（m），那么它的初速度和加速度分別是 （

） A．2m/s，0.4m/s2 B．4m/s，2m/s2 C．4m/s，4m/s2 D．4m/s，1m/s2參考答案：C5.如圖，在光滑地面上，水平外力F拉動小車和木塊一起作無相對滑動的加速運(yùn)動．已知小車質(zhì)量是M、木塊質(zhì)量是m、力大小是F、加速度大小是a、木塊和小車之間動摩擦因數(shù)是μ．則在這個過程中，關(guān)于木塊受到的摩擦力大小正確的是A.μmaB.maC.

D.F-Ma

參考答案：答案：BCD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖，光滑水平面上有大小相同的A、B兩球在同一直線上運(yùn)動.兩球質(zhì)量關(guān)系為mB=2mA，規(guī)定向右為正方向，A、B兩球的動量均為6kg·m/s，運(yùn)動中兩球發(fā)生碰撞，碰撞后A球的動量增量為－4kg·m/s。則左方是

球，碰撞后A、B兩球速度大小之比為

。參考答案：A，2:5

7.要利用軌道、滑塊(其前端固定有擋光窄片K)、托盤、砝碼、輕滑輪、輕繩、光電計時器、米尺等器材測定滑塊和軌道間的動摩擦因數(shù)μ，某同學(xué)設(shè)計了如圖甲所示的裝置，滑塊和托盤上分別放有若干砝碼，滑塊質(zhì)量為M，滑塊上砝碼總質(zhì)量為m′，托盤和盤中砝碼的總質(zhì)量為m.軌道上A、B兩點(diǎn)處放置有光電門(圖中未畫出)．實驗中，重力加速度g取10m/s2.圖甲圖乙(1)用游標(biāo)卡尺測量窄片K的寬度d，如圖乙所示，則d＝__________mm，用米尺測量軌道上A、B兩點(diǎn)間的距離x，滑塊在水平軌道上做勻加速直線運(yùn)動，擋光窄光通過A、B兩處光電門的擋光時間分別為tA、tB，根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式，可得計算滑塊在軌道上加速運(yùn)動的加速度的表達(dá)式為a＝____________；(2)該同學(xué)通過改變托盤中的砝碼數(shù)量，進(jìn)行了多次實驗，得到的多組數(shù)據(jù)如下：實驗次數(shù)托盤和盤中砝碼的總質(zhì)量m/(kg)滑塊的加速度a/(m/s2)10.100020.150030.2000.3940.2500.9150.3001.4060.3501.9270.4002.38圖丙請根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖丙中作出am圖象．從數(shù)據(jù)或圖象可知，a是m的一次函數(shù)，這是由于采取了下列哪一項措施________．A.每次實驗的M＋m′都相等

B.每次實驗都保證M＋m′遠(yuǎn)大于mC.每次實驗都保證M＋m′遠(yuǎn)小于m

D.每次實驗的m′＋m都相等(3)根據(jù)am圖象，可知μ＝________(請保留兩位有效數(shù)字)．參考答案：(1)2.20或2.25(2分)(2分)(2)注意：應(yīng)為直線，標(biāo)度的選取要合適(2分)D(2分)(3)0.16(2分)8.實驗證明：通電長直導(dǎo)線周圍磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B＝kI/r，式中常量k＞0，I為電流強(qiáng)度，r為距導(dǎo)線的距離。在水平長直導(dǎo)線MN正下方，有一矩形線圈abcd通以逆時針方向的恒定電流，被兩根輕質(zhì)絕緣細(xì)線靜止地懸掛著，如圖所示。開始時MN內(nèi)不通電流，此時兩細(xì)線內(nèi)的張力均為T0=3N；當(dāng)MN通以強(qiáng)度為I1=1A電流時，兩細(xì)線內(nèi)的張力均減小為T1=2N；當(dāng)MN內(nèi)電流強(qiáng)度大小變?yōu)镮2時，兩細(xì)線內(nèi)的張力均增大為T2=4N。則電流I2的大小為

A；當(dāng)MN內(nèi)的電流強(qiáng)度為I3=3A時兩細(xì)線恰好同時斷裂，則在此斷裂的瞬間線圈的加速度大小為

g。(g為重力加速度)。參考答案：9.為了“探究動能改變與合外力做功”的關(guān)系，某同學(xué)設(shè)計了如下實驗方案：A.第一步:把帶有定滑輪的木板有滑輪的一端墊起，把質(zhì)量為M的滑塊通過細(xì)繩與質(zhì)量為m的帶夾重錘相連，然后跨過定滑輪，重錘夾后連一紙帶，穿過打點(diǎn)計時器，調(diào)整木板傾角，直到輕推滑塊后，滑塊沿木板向下勻速運(yùn)動，如圖甲所示.B.第二步:保持長木板的傾角不變，將打點(diǎn)計時器安裝在長木板靠近滑輪處，取下細(xì)繩和鉤碼，將滑塊與紙帶相連，使其穿過打點(diǎn)計時器，然后接通電源釋放滑塊，使之從靜止開始向下加速運(yùn)動，打出紙帶，如圖乙所示.V打出的紙帶如下圖：試回答下列問題：①已知O、A、B、C、D、E、F相鄰計數(shù)的時間間隔為△t，根據(jù)紙帶求滑塊速度，當(dāng)打點(diǎn)計時器打A點(diǎn)時滑塊速度vA=_____________,打點(diǎn)計時器打B點(diǎn)時滑塊速度vB=___________.②已知重錘質(zhì)量m，當(dāng)?shù)氐闹丶铀俣萭，要測出某一過程合外力對滑塊做的功還必須測出這一過程滑塊________(寫出物理名稱及符號,只寫一個物理量)，合外力對滑塊做功的表達(dá)式W合=__________.③測出滑塊運(yùn)動OA段、OB段、OC段、OD段、OE段合外力對滑塊所做的功，WA、WB、WC、WD、WE，以v2為縱軸,以W為橫軸建坐標(biāo)系,描點(diǎn)作出v2-W圖像,可知它是一條過坐標(biāo)原點(diǎn)的傾斜直線,若直線斜率為k，則滑塊質(zhì)量M=_______.參考答案：①由時間中點(diǎn)的瞬時速度等于這段時間的平均速度VA=OB/2⊿t=x1/2⊿t

VB=(x3-x1)/2⊿t

②整個系統(tǒng)按圖甲運(yùn)動，撤去重錘后，滑塊下滑時所受合外力就是重錘的重力，由動能定理，只要知道滑塊下滑的位移x，就可得到合力所做的功，合力功為mgx.③由動能定理可得W=Mv2/2,若描點(diǎn)作出v2-W圖像,是一條過坐標(biāo)原點(diǎn)的傾斜直線,直線斜率為k,滑塊質(zhì)量M=2/k.10.質(zhì)量為2．0kg的物體，從離地面l6m高處，由靜止開始勻加速下落，經(jīng)2s落地，則物體下落的加速度的大小是

m/s2，下落過程中物體所受阻力的大小是

N．(g取l0m/s2)參考答案：8；4物體下落做勻加速直線運(yùn)動，根據(jù)位移時間關(guān)系得：x=at2，a==m/s2=8m/s2，根據(jù)牛頓第二定律得：a=，解得：f=4N。11.（5分）在雙縫干涉實驗中，分布用紅色和綠色的激光照射同一雙縫，在雙縫后的屏幕上，紅光的干涉條紋間距Δx1與綠光的干涉條紋間距Δx2相比Δx1

Δx2（填“＞”“＝”或“＜”）。若實驗中紅光的波長為630nm，雙縫與屏幕的距離為1.00m，測得第1條到第6條亮條紋中心間的距離為10.5mm，則雙縫之間的距離為

mm。參考答案：＞

0.300解析：雙縫干涉條紋間距，紅光波長長，所以紅光的雙縫干涉條紋間距較大，即>。條紋間距根據(jù)數(shù)據(jù)可得，根據(jù)可得?？键c(diǎn)：雙縫干涉實驗

12.一定質(zhì)量的理想氣體，從初始狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B、C再回到狀態(tài)A，變化過程如圖所示，其中A到B曲線為雙曲線．圖中V0和P0為已知量．①從狀態(tài)A到B，氣體經(jīng)歷的是

(選填“等溫”“等容”或“等壓”)過程；②從B到C的過程中，氣體做功大小為

；③從A經(jīng)狀態(tài)B、C再回到狀態(tài)A的過程中，氣體吸放熱情況為____(選填“吸熱”、“放熱”或“無吸放熱”)。參考答案：等溫

放熱（1）據(jù)題知A到B曲線為雙曲線，說明p與V成反比，即pV為定值，由得知?dú)怏w的溫度不變，即從狀態(tài)A到B，氣體經(jīng)歷的是等溫過程；（2）從B到C的過程中，氣體做功大小等于BC線與V軸所圍的“面積”大小，故有：（3）氣體從A經(jīng)狀態(tài)B，再到C氣體對外做功，從C到A外界對氣體，根據(jù)“面積”表示氣體做功可知：整個過程氣體對外做功小于外界對氣體做功，而內(nèi)能不變，根據(jù)熱力學(xué)第一定律得知?dú)怏w要放熱。13.（6分）如圖所示，單匝矩形閉合導(dǎo)線框abcd全部處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的水平勻強(qiáng)磁場中，線框面積為S，電阻為R。線框繞與cd邊重合的豎直固定轉(zhuǎn)軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動，線框中感應(yīng)電流的有效值I=

。線框從中性面開始轉(zhuǎn)過的過程中，通過導(dǎo)線橫截面的電荷量q=

。

參考答案：，解析：本題考查交變流電的產(chǎn)生和最大值、有效值、平均值的關(guān)系及交變電流中有關(guān)電荷量的計算等知識。電動勢的最大值，電動勢的有效值，電流的有效值；三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.“驗證力的平行四邊形定則”的實驗情況如圖甲所示，其中A為固定橡皮筋的圖釘，O為橡皮筋與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn)，OB和OC為細(xì)繩。圖乙是在白紙上根據(jù)實驗結(jié)果畫出的圖。（1）（2分）圖乙中的F與F′兩力中，方向一定沿AO方向的是____________________。（2）（2分）在此實驗中，假如F1的大小及方向固定不變，那么為了使橡皮條仍然伸長到O點(diǎn)，對F2來說，下面幾種說法中正確的是：(

)A．F2可以有多個方向B．F2的方向和大小可以有多個值C．F2的方向和大小是惟一確定值D．F2的方向是惟一的，但大小可有多個值（3）（2分）本實驗采用的科學(xué)方法是（

）A．理想實驗法

B．等效替代法C．控制變量法

D．建立物理模型法參考答案：15.（實驗）關(guān)于多用表的使用：（1）（多選題）下述關(guān)于用多用表歐姆擋測電阻的說法中正確的是AA．測量電阻時，如果指針偏轉(zhuǎn)過大，應(yīng)將選擇開關(guān)S撥至倍率較小的擋位，重新調(diào)零后測量B．測量電阻時，如果紅、黑表筆分別插在負(fù)、正插孔，則會影響測量結(jié)果C．測量電路中的某個電阻，不應(yīng)該把該電阻與電路斷開D．測量阻值不同的電阻時，都必須重新調(diào)零（2）以下是歐姆表原理的電路示意圖，正確的是（3）用多用電表進(jìn)行了幾次測量，指針分別處于a和b的位置，如圖所示．若多用電表的選擇開關(guān)處于下面表格中所指的擋位，a和b的相應(yīng)讀數(shù)是多少？請?zhí)钤诒砀裰校羔樜恢眠x擇開關(guān)所處檔位讀數(shù)a直流電流100mV23mA直流電壓2.5V0.57Vb電阻×100320Ω參考答案：（1）A；（2）C；（3）23；0.57；320．考點(diǎn)：用多用電表測電阻解：（1）A、測量電阻時如果指針偏轉(zhuǎn)過大，所選擋位太大，應(yīng)換小擋，應(yīng)將選擇開關(guān)S撥至倍率較小的檔位，重新調(diào)零后測量，故A正確；B、測量電阻時，如果紅、黑表筆分別插在負(fù)、正插孔，不會影響測量結(jié)果，故B錯誤；C、測量電路中的某個電阻，應(yīng)該把該電阻與電路斷開，故C錯誤；D、用同一擋位測量阻值不同的電阻時不必重新調(diào)零，換擋后要重新進(jìn)行歐姆調(diào)零，故D錯誤；故選A．（2）歐姆表有內(nèi)置電源，歐姆表的紅表筆與內(nèi)阻電源的負(fù)極相連，黑表筆與內(nèi)置電源的正極相連，電流計正接線柱應(yīng)接電源正極，負(fù)極線柱接電源負(fù)極，由圖示可知，圖C所示電路正確；（3）直流電流100mA檔讀第二行“0～10”一排，最小度值為2mA估讀到1mA就可以了；直流電壓2.5V檔讀第二行“0～250”一排，最小分度值為0.05V估讀到0.01V就可以了；電阻×100檔讀第一行，測量值等于表盤上讀數(shù)“3.2”乘以倍率“100”．

指針位置選擇開關(guān)所處的檔位讀

數(shù)a直流電流100mA23.0mA直流電壓2.5V0.57Vb電阻×100320Ω故答案為：（1）A；（2）C；（3）23；0.57；320．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，在半徑為的圓形區(qū)域內(nèi)有水平向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B，圓形區(qū)域右側(cè)有一豎直感光板，從圓弧頂點(diǎn)P以速率的帶正電粒子平行于紙面進(jìn)入磁場，已知粒子的質(zhì)量為m，電量為q，粒子重力不計。⑴若粒子對準(zhǔn)圓心射入，求它在磁場中運(yùn)動的時間；⑵若粒子對準(zhǔn)圓心射入，且速率為，求它打到感光板上時速度的垂直分量；⑶若粒子以速度從P點(diǎn)以任意角入射，試證明它離開磁場后均垂直打在感光板上。參考答案：（1）設(shè)帶電粒子進(jìn)入磁場中做勻速圓周運(yùn)動的軌道半徑為，由牛頓第二定律得帶電粒子在磁場中的運(yùn)動軌跡為四分之一圓周，軌跡對應(yīng)的圓心角為，如圖所示，則（2）由（1）知，當(dāng)時，帶電粒子在磁場中運(yùn)動的軌道半徑為其運(yùn)動軌跡如圖所示，由圖可知所以帶電粒子離開磁場時偏轉(zhuǎn)原來方向60°（3）由（1）知，當(dāng)帶電粒子以射入時，帶電粒子在磁場中的運(yùn)動軌道半徑為R。設(shè)粒子射入方向與PO方向夾角為，帶電粒子從區(qū)域邊界S射出，帶電粒子運(yùn)動軌跡如圖所示。因PO3=O3S=PO=SO=R所以四邊形POSO3為棱形由圖可知：∥，⊥SO3因此，帶電粒子射出磁場時的方向為水平方向，與入射的方向無關(guān)。17.一光滑圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi)，環(huán)上套著兩個小球A和B（中央有孔），A、B間由細(xì)繩連接，它們處于如圖所示位置時恰好都能保持靜止?fàn)顟B(tài)．此情況下，B球與環(huán)中心O處于同一水平面上，AB間的細(xì)繩呈伸直狀態(tài)，與水平線成30°夾角．已知B球的質(zhì)量為1kg，取g=10m/s2，求：（1）細(xì)繩對B球的拉力；（2）A球的質(zhì)量．參考答案：解：（1）首先對B球，受力分析如圖所示：根據(jù)平衡條件，有：FTsin30°=mg，解得FT=2mg=20N；（2）再對A球，受力分析如上圖所示，根據(jù)平衡條件，在水平方向：FTcos30°=FNAsin30°，在豎直方向：FNAcos30°=mAg+FTsin30°，由以上方程解得mA