山東省濰坊市劉家堯鎮(zhèn)中學(xué)2021年高三物理期末試卷含解析

山東省濰坊市劉家堯鎮(zhèn)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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.自行車(chē)和汽車(chē)同時(shí)駛過(guò)平直公路上的同一地點(diǎn)，此后其運(yùn)動(dòng)的v﹣t圖象如圖所示，自行車(chē)在t=50s時(shí)追上汽車(chē)，則（）A．汽車(chē)的位移為100mB．汽車(chē)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為20sC．汽車(chē)的加速度大小為0.25m/s2D．汽車(chē)停止運(yùn)動(dòng)時(shí)，二者間距最大參考答案：C【考點(diǎn)】勻變速直線運(yùn)動(dòng)的圖像；勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系．【分析】t=0時(shí)刻自行車(chē)和汽車(chē)位于同一地點(diǎn)，自行車(chē)在t=50s時(shí)追上汽車(chē)，兩者通過(guò)的位移相等，由圖線與時(shí)間軸包圍的面積表示位移求出自行車(chē)的位移，從而得到汽車(chē)的位移．根據(jù)平均速度公式求汽車(chē)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，由速度公式求加速度．通過(guò)分析兩者速度關(guān)系分析何時(shí)間距最大．【解答】解：A、據(jù)題分析知，t=50s時(shí)，汽車(chē)的位移等于自行車(chē)的位移，為：x=v自t=4×50m=200m，故A錯(cuò)誤．B、設(shè)汽車(chē)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t，則有：x=t，得：t==s=40s，故B錯(cuò)誤．C、汽車(chē)的加速度大小為：a===0.25m/s2．故C正確．D、在兩者速度相等前，汽車(chē)的速度大于自行的速度，汽車(chē)在自行車(chē)的前方，兩者間距增大．速度相等后，汽車(chē)的速度小于自行的速度，汽車(chē)仍在自行車(chē)的前方，兩者間距減小，所以兩者速度相等時(shí)二者的間距最大，故D錯(cuò)誤．故選：C2.宇宙中有相距較近，質(zhì)量可以相比的兩顆星球，其它星球?qū)λ鼈兊娜f(wàn)有引力可以忽略不計(jì)。它們?cè)谙嗷ブg的萬(wàn)有引力作用下，圍繞連線上的某一固定點(diǎn)做同周期的勻速圓周運(yùn)動(dòng)。下列說(shuō)法中正確的是（

）A．它們的速度大小與質(zhì)量成正比B．它們的速度大小與軌道半徑成正比C．它們的速度大小相等D．它們的向心加速度大小相等參考答案：B3.下列說(shuō)法正確的是（

）

A.光波是—種概率波

B.光波是一種電磁波

C.單色光從光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)時(shí)，光子的能量改變

D.單色光從光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)時(shí)，光的波長(zhǎng)不變參考答案：答案：AB4.如圖5所示，水平地面的上空有一架飛機(jī)在進(jìn)行投彈訓(xùn)練，飛機(jī)沿水平方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)．當(dāng)飛機(jī)飛經(jīng)觀察點(diǎn)B點(diǎn)正上方A點(diǎn)時(shí)投放一顆炸彈，經(jīng)時(shí)間T炸彈落在觀察點(diǎn)B正前方L1處的C點(diǎn)，與此同時(shí)飛機(jī)投放出第二顆炸彈，最終落在距觀察點(diǎn)B正前方L2處的D點(diǎn)，且L2＝3L1，空氣阻力不計(jì)．以下說(shuō)法正確的有()．圖5A．飛機(jī)第一次投彈時(shí)的速度為B．飛機(jī)第二次投彈時(shí)的速度為C．飛機(jī)水平飛行的加速度為D．兩次投彈時(shí)間間隔T內(nèi)飛機(jī)飛行距離為參考答案：由運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律可知第一次投彈時(shí)的速度v1＝，故A正確．設(shè)飛機(jī)加速度為a，第二次投彈時(shí)的速度為v2，由勻變速運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知：v1T＋aT2＝L2－(v1＋aT)T，而L2＝3L1，得a＝，故C錯(cuò)誤．v2＝v1＋aT＝，故B錯(cuò)誤．兩次投彈間隔T內(nèi)飛機(jī)飛行距離s＝v1·T＋aT2＝，故D正確．答案AD5.如圖所示，理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)之比為C為電容器，原線圈所加電壓.下列說(shuō)法正確的是.A.原線圈的電流為0.33AB、電阻R2的電功率為48.4WC.原、副線圈兩端交變電壓的頻率比為10:1D.原、副線圈鐵芯中磁通量變化率之比為10：1參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.已知地球和月球的質(zhì)量分別為M和m，半徑分別為R和r。在地球上和月球上周期相等的單擺擺長(zhǎng)之比為_(kāi)_______，擺長(zhǎng)相等的單擺在地球上和月球上周期之比為_(kāi)_______。參考答案：Mr2：mR2；。7.在地球是重力加速度g=9．8m/s2的地方，用一個(gè)豎直向上的大小為20N的拉力提質(zhì)量為2000g的重物，此重物獲得的加速度為

參考答案：8.某同學(xué)想利用DIS測(cè)電風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速和葉片長(zhǎng)度，他設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示.該同學(xué)先在每一葉片邊緣粘上一小條長(zhǎng)為△l的反光材料，當(dāng)葉片轉(zhuǎn)到某一位置時(shí)，光傳感器就可接收到反光材料反射的激光束，并在計(jì)箅機(jī)屏幕上顯示出矩形波，如圖乙所示.已知屏幕橫向每大格表示的時(shí)間為5.00×10-3s.則電風(fēng)扇勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的周期為_(kāi)_______s;若用游標(biāo)卡尺測(cè)得△l的長(zhǎng)度如圖丙所示，則葉片長(zhǎng)度為_(kāi)_______m.參考答案：4.2×10-2；0.23：圖憶中光強(qiáng)-時(shí)間圖象周期為1.4×10-2s，電風(fēng)扇勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的周期T＝3×1.4×10-2s。游標(biāo)卡尺測(cè)得△l的長(zhǎng)度為35.1mm，反光時(shí)間為1.0×10-2s,電風(fēng)扇葉片頂端線速度υ=35.1m/s，由υ=解得葉片長(zhǎng)度L=0.23m9.某同學(xué)研究小車(chē)在斜面上的運(yùn)動(dòng)，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄了小車(chē)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移，得到一段紙帶如圖所示。在紙帶上選取幾個(gè)相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔均為T(mén)，B、C和D各點(diǎn)到A的距離為s1、s2和s3。由此可算出小車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度大小

，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打C點(diǎn)時(shí)，小車(chē)的速度大小vc＝

。（用已知的物理量符號(hào)表示）參考答案：a=(s2-2s1)/T2或a=(s3-2s2+s1)/T2或a=(s3-s2-s1)/2T2

vc=(s3-s1)/2T10.（4分）如圖，金屬棒ab置于水平放置的U形光滑導(dǎo)軌上，在ef右側(cè)存在有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面向下，在ef左側(cè)的無(wú)磁場(chǎng)區(qū)域cdef內(nèi)有一半徑很小的金屬圓環(huán)L，圓環(huán)與導(dǎo)軌在同一平面內(nèi)。當(dāng)金屬棒ab在水平恒力F作用下從磁場(chǎng)左邊界ef處由靜止開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng)后，圓環(huán)L有__________（填收縮、擴(kuò)張）趨勢(shì)，圓環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流_______________（填變大、變小、不變）。參考答案：收縮，變小解析：由于金屬棒ab在恒力F的作用下向右運(yùn)動(dòng)，則abcd回路中產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流，則在圓環(huán)處產(chǎn)生垂直于只面向外的磁場(chǎng)，隨著金屬棒向右加速運(yùn)動(dòng)，圓環(huán)的磁通量將增大，依據(jù)楞次定律可知，圓環(huán)將有收縮的趨勢(shì)以阻礙圓環(huán)的磁通量將增大；又由于金屬棒向右運(yùn)動(dòng)的加速度減小，單位時(shí)間內(nèi)磁通量的變化率減小，所以在圓環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流不斷減小。11.在科學(xué)探究活動(dòng)中，對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析歸納得出結(jié)論是非常重要的環(huán)節(jié)，下面的表格中的數(shù)據(jù)是某同學(xué)在物體作直線運(yùn)動(dòng)過(guò)程中測(cè)得的位移s和時(shí)間t的數(shù)據(jù)記錄。物體運(yùn)動(dòng)的起止點(diǎn)所測(cè)的物理量12345A→B時(shí)間t(s)0.891.241.521.761.97位移s(m)0.250.500.751.001.25⑴請(qǐng)你在下列甲圖的網(wǎng)格中作s-t圖象；⑵該同學(xué)猜想圖線接近于二次函數(shù)的圖象，為了驗(yàn)證這個(gè)猜想，請(qǐng)你通過(guò)轉(zhuǎn)換變量在乙圖的網(wǎng)格中作相應(yīng)的圖象；⑶通過(guò)上述處理，你認(rèn)為物體從A→B的過(guò)程中，s隨t變化的規(guī)律是：

(用s、t表示，涉及數(shù)字，計(jì)算結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。參考答案：⑴圖略，見(jiàn)解析；⑵圖略，見(jiàn)解析；⑶s＝0.33t2試題分析：⑴根據(jù)描點(diǎn)作圖法，作出s-t圖象如下圖甲所示。⑵由于該同學(xué)猜想圖線接近于二次函數(shù)的圖象，為了驗(yàn)證這個(gè)猜想，通過(guò)轉(zhuǎn)換變量來(lái)進(jìn)行，即作s-t2圖象，為此求得表格如下：A→B時(shí)間t(s)0.891.241.521.761.97新變量t2(s2)0.791.542.313.103.88位移s(m)0.250.500.751.001.25根據(jù)描點(diǎn)作圖法，作出s-t2圖象如上圖乙所示。⑶從所作s-t2圖象中看出t2、s呈線性變化關(guān)系，即從A到B的過(guò)程中s隨t變化的規(guī)律是：物體作初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，由圖中斜率求得，即a＝＝0.65m/s2，故s＝0.325t2題中所提供的數(shù)據(jù)均為保留2小數(shù)點(diǎn)后位數(shù)，因此有：s＝0.33t212.用實(shí)驗(yàn)探究單擺的周期與擺長(zhǎng)的關(guān)系，為使單擺周期的測(cè)量值更精確，測(cè)量n次全振動(dòng)的時(shí)間t，n應(yīng)適當(dāng)

(選填"大"或"小")些；改變擺線長(zhǎng)，測(cè)量多組擺長(zhǎng)l和相應(yīng)的振動(dòng)周期T的數(shù)據(jù)，用圖象處理數(shù)據(jù).要得到線性圖象，應(yīng)選用

(選填"T-l"、"T-l2"或"T2-l")圖象.參考答案：13.如圖所示，水平平行線代表電場(chǎng)線，但未指明方向，帶電量為10-8C的正電微粒，在電場(chǎng)中只受電場(chǎng)力的作用，由A運(yùn)動(dòng)到B，動(dòng)能損失2×10-4J，A點(diǎn)的電勢(shì)為-2×103V，則微粒運(yùn)動(dòng)軌跡是虛線______（填“1”或“2”），B點(diǎn)的電勢(shì)為_(kāi)________V．

參考答案：

2

，

1.8×104三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.某學(xué)習(xí)小組欲探究小燈泡（“3V、1.5W”）的伏安特性，可提供的實(shí)驗(yàn)器材如下：A．電池組：電動(dòng)勢(shì)約4.5V，內(nèi)阻可不計(jì)；B．雙量程的電壓表；V1：量程為0~3V、內(nèi)阻約為3kΩ；V2：量程為0~15V、內(nèi)阻約為15kΩC．雙量程的電流表；A1：量程為0~0.6A、內(nèi)阻約為1Ω；A2：量程為0~3A、內(nèi)阻約為0.1ΩD．滑動(dòng)變阻器R：阻值范圍0~10Ω、允許通過(guò)最大電流為2A；E．開(kāi)關(guān)S，導(dǎo)線若干．在盡量提高測(cè)量精度的情況下，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（1）根據(jù)以上器材，用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線將實(shí)物圖1連接成完整電路；（2）閉合開(kāi)關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)片應(yīng)移到

▲

端（選填“A”或“B”）；（3）調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器得到電壓、電流數(shù)據(jù)如下表，請(qǐng)?jiān)趫D2所示的坐標(biāo)紙上畫(huà)出小燈泡的U–I圖線．組數(shù)1234567U/V00.280.580.921.502.003.00I/A00.100.200.300.400.450.49（4）根據(jù)圖線可估得小燈泡在常溫下的電阻約為

▲

Ω（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）．參考答案：（1）連線如圖1所示（2）A

（3）如圖2中曲線所示（正確、平滑可得分）（4）2.8Ω~3.0Ω

試題分析：（1）本實(shí)驗(yàn)應(yīng)采用滑動(dòng)變阻器分壓接法，同時(shí)由于燈泡內(nèi)阻較小，故采用電流表外接法以減小誤差；故連線如圖1所示；（2）為了讓電壓值從零開(kāi)始調(diào)節(jié)，由圖可知測(cè)量電路與滑動(dòng)變阻器的左側(cè)并聯(lián)；故開(kāi)始時(shí)滑片應(yīng)滑到A側(cè)；（3）根據(jù)描點(diǎn)法可得出對(duì)應(yīng)的伏安特性曲線如圖2所示；（4）常溫下的電阻圖線過(guò)原點(diǎn)的切線的斜率；故考點(diǎn)：描繪小電珠的伏安特性曲線【名師點(diǎn)睛】根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理明確滑動(dòng)變阻器以及電流表的接法，從而明確電路實(shí)物圖；讓開(kāi)始時(shí)要讓電壓從零開(kāi)始調(diào)節(jié)，故開(kāi)始時(shí)應(yīng)讓與測(cè)量部分并聯(lián)的滑動(dòng)變阻器并聯(lián)；根據(jù)描點(diǎn)法可得出對(duì)應(yīng)的圖象；根據(jù)圖象過(guò)原點(diǎn)的斜率可求得常溫下的電阻。15.(7分）某同學(xué)用如圖9所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究“加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”。(1)為消除摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，可以使木板適當(dāng)傾斜以平衡摩擦阻力，關(guān)于平衡摩擦力，下列操作最合理的是 。（填字母序號(hào)）A.未連接紙帶前，放開(kāi)小車(chē)，小車(chē)能由靜止開(kāi)始沿木板下滑B.未連接紙帶前，輕碰小車(chē)，小車(chē)能勻速穩(wěn)定下滑C.放開(kāi)拖著紙帶的小車(chē)，小車(chē)能由靜止開(kāi)始沿木板下滑D.放開(kāi)拖著紙帶的小車(chē)，輕碰小車(chē)，小車(chē)能勻速穩(wěn)定下滑(2)在某次實(shí)驗(yàn)中，該同學(xué)保持小車(chē)質(zhì)量不變，改變鉤碼個(gè)數(shù)重復(fù)多次實(shí)驗(yàn)，最后得到不同拉力作用下小車(chē)對(duì)應(yīng)的加速度，記錄的數(shù)據(jù)如下表所示。F/N0.200.290.390.490.59a/(m?s-2)0.480.730.981.221.48

根據(jù)表中的數(shù)據(jù)在圖10所示的坐標(biāo)中作出a-F圖象。(3)由圖像可得出的結(jié)論是：當(dāng)質(zhì)量一定時(shí)，

；由圖像可得到小車(chē)總質(zhì)量為

kg。參考答案：（1）D

（2）見(jiàn)右圖

（3）加速度與力成正比

0.40四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示是一個(gè)半球形透明物體的側(cè)視圖，現(xiàn)在有一細(xì)束單色光沿半徑OA方向入射，保持入射方向不變，不考慮光線在透明物體內(nèi)部的反射．（i）將細(xì)光束平移到距O點(diǎn)R處的c點(diǎn)，此時(shí)透明體左側(cè)恰好不再有光線射出，求透明體對(duì)該單色光的折射率；（ii）若細(xì)光束平移到距0點(diǎn)0.5R處，求出射光線與0A軸線的交點(diǎn)距0點(diǎn)的距離？參考答案：解：（i）如圖所示，光束由C處水平射入，在B處發(fā)生全反射，∠OBC為臨界角由臨界角公式：sinC=①解得：n==②（ii）如圖所示，光束由D點(diǎn)水平射入，在E點(diǎn)發(fā)生折射，入射角為∠OED=α，折射角為∠NEF=β，折射率n=③sinα=④由①②解得：sinβ=，β=60°

⑤由幾何關(guān)系可知：∠FOE=α，⑥∠OFE=β﹣α=α，⑦則出射光線與OA軸線的交點(diǎn)F與O點(diǎn)的距離為：OF=2Rcos30°=R

答：（i）透明體對(duì)該單色光的折射率是；（ii）出射光線與0A軸線的交點(diǎn)距0點(diǎn)的距離是R．【考點(diǎn)】光的折射定律．【分析】（i）透明體左側(cè)恰好不再有光線射出時(shí)，光線發(fā)生了全反射，畫(huà)出光路圖，由幾何關(guān)系求解臨界角，從而由公式n=求解折射率．（ii）光束由D點(diǎn)水平射入，在E點(diǎn)發(fā)生折射，由折射定律求出折射角，再由幾何知識(shí)求解．17.如圖所示，在豎直平面的xOy坐標(biāo)系中，Oy豎直向上，Ox水平．設(shè)平面內(nèi)存在沿x軸正方向的恒定風(fēng)力．一小球從坐標(biāo)原點(diǎn)沿Oy方向豎直向上拋出，初速度為v0＝4m/s，不計(jì)空氣阻力，到達(dá)最高點(diǎn)的位置如圖中M點(diǎn)所示，(坐標(biāo)格為正方形，g＝10m/s2)求：(1)小球在M點(diǎn)的速度v1；(2)在圖中定性畫(huà)出小球的運(yùn)動(dòng)軌跡并標(biāo)出小球落回x軸時(shí)的位置N；(3)小球到達(dá)N點(diǎn)的速度v2的大?。畢⒖即鸢福航馕?1)設(shè)正方形的邊長(zhǎng)為s0.豎直方向做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，v0＝gt1,2s0＝t1水平方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，3s0＝t1.解得v1＝6m/s.(2)由豎直方向的對(duì)稱(chēng)性可知，小球再經(jīng)過(guò)t1到x軸，水平方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，所以回到x軸時(shí)落到x＝12處，位置N的坐標(biāo)為(12,0)．(3)到N點(diǎn)時(shí)豎直分速度大小為v0＝4m/s，水平分速度vx＝a水tN＝2v1＝12m/s，故v2＝＝4m/s.18.如圖所示，一面積為S的單匝圓形金屬線圈與阻值為R的電阻連接成閉合電路，不計(jì)圓形金屬線圈及導(dǎo)線的電阻．線圈內(nèi)存在一個(gè)方向垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均勻增加且變化率為k的磁場(chǎng)Bt，電阻R兩端并聯(lián)一對(duì)平行金屬板M、N，兩板間距為d，N板右側(cè)xOy坐標(biāo)系(坐標(biāo)原點(diǎn)O在N板的下端)的第一象限內(nèi)，有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)邊界OA與y軸的夾角∠AOy＝45°，AOx區(qū)域?yàn)闊o(wú)場(chǎng)區(qū)．在靠近M板處的P點(diǎn)由靜止釋放一質(zhì)量為m、電荷量為＋q的粒子(不計(jì)重力)，經(jīng)過(guò)N板的小孔Q(0,L)垂直y軸進(jìn)入第一象限，經(jīng)OA上某點(diǎn)離開(kāi)磁場(chǎng)，最后垂直x軸離開(kāi)第一象限．求：（1）平行金屬板M、N獲得的電壓U；（2）yOA區(qū)域內(nèi)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B；（3）粒子從P點(diǎn)射出到到達(dá)x軸的時(shí)間．參考答案：（1）根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，閉合電路的電動(dòng)勢(shì)為：E==·S

①

2分因MN與電阻并聯(lián)，故MN兩端電壓為：U=UR=E=kS

②

2分（2）帶電粒子在MN間做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，有qU=mv