上海辛靈中學(xué)2021年高三物理期末試卷含解析

上海辛靈中學(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5所示，靠摩擦傳動做勻速轉(zhuǎn)動的大、小兩輪接觸面互不打滑，大輪半徑是小輪半徑的2倍．A、B分別為大、小輪邊緣上的點(diǎn)，C為大輪上一條半徑的中點(diǎn)．則()A、各質(zhì)點(diǎn)角速度關(guān)系：ωA:ωB:ωC＝1:2:1;

B、各質(zhì)點(diǎn)線速度關(guān)系：VA:VB:VC＝2:2:1;C、各質(zhì)點(diǎn)加速度關(guān)系：aA:aB:aC＝2:4:1;

D、以上關(guān)系都不正確；參考答案：ABC2.如圖所示，C為中間插有電介質(zhì)的電容器，a和b為其兩極板，a板接地。P和Q為兩豎直放置的平行金屬板，在兩板間用絕緣線懸掛一帶電小球。P板與b板用導(dǎo)線相連，Q板接地。開始時懸線靜止在豎直方向，在b板帶電后，懸線偏轉(zhuǎn)了角度α?，F(xiàn)在通過調(diào)節(jié)a、b間的距離，使懸線的偏角α變大，則在調(diào)節(jié)的過程中下列說法中正確的是（

）A．a(chǎn)、b間的距離在增大B．電容器C的帶電量在增大C．a(chǎn)、b兩極板間的電勢差增大D．a(chǎn)、b兩極板間的電場強(qiáng)度在增大參考答案：AC3.物體甲、乙原來靜止于光滑水平面上。從t=0時刻開始，甲沿水平面做直線運(yùn)動，速度隨時間變化如圖甲；乙受到如圖乙所示的水平拉力作用。則在0~4s的時間內(nèi)A．甲物體所受合力不斷變化

B．甲物體的速度不斷減小C．2s末乙物體改變運(yùn)動方向

D．2s末乙物體速度達(dá)到最大參考答案：D4.如圖甲所示，一個質(zhì)量為m的圓環(huán)套在一根固定的水平長直桿上，環(huán)與桿間的動摩擦因數(shù)為μ.現(xiàn)給環(huán)一個向右的初速度v0，同時對環(huán)加一個豎直向上的作用力F，并使F的大小隨v的大小變化，兩者的關(guān)系為F＝kv，其中k為常數(shù)，則環(huán)在運(yùn)動過程中的速度圖象可能是圖乙中的()參考答案：ABD5.關(guān)于熱學(xué)的下列說法正確的是A．當(dāng)一定質(zhì)量的理想氣體吸熱時，其內(nèi)能可能減小B．當(dāng)兩個分子之間的距離靠近的過程中，分子間的作用力將增大C．根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知，熱量不可能從低溫物體傳到高溫物體。D．物體的速度增大時，物體的內(nèi)能增大。參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，質(zhì)量為M的小車靜止在光滑的水平地面上，車上裝有半徑為R的半圓形光滑軌道?，F(xiàn)將質(zhì)量為m的小球放于半圓形軌道的邊緣上，并由靜止開始釋放，當(dāng)小球滑至半圓形軌道的最低點(diǎn)位置時，小車移動的距離為______________，小球的速度為_________參考答案：7.21．如上右圖所示，把兩支完全相同的密度計分別放在甲、乙兩種液體中，所受到的浮力為和，則

；若它們的液面相平，則兩液體對容器底部的壓強(qiáng)關(guān)系是

。參考答案：=（等于）

<（小于）8.已知水的密度ρ=1.0×103kg/m3，摩爾質(zhì)量M=1.8×10-2kg，阿伏加德羅常數(shù)NA=6.0×1023mol-1。一滴露水的體積大約是9.0×10-5cm3，它含有

個水分子，如果一只極小的蟲子來喝水，每分鐘喝進(jìn)6.0×107個水分子，那么它每分鐘喝進(jìn)水的質(zhì)量是

kg（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）參考答案：（1）（每空3分，共6分）3.0×1018

1.8×10－18水分子個數(shù)為N＝·NA＝×9.0×1023＝3.0×1018個，喝進(jìn)水的質(zhì)量為m＝·M＝1.8×10－18kg。9.在X軸上運(yùn)動的質(zhì)點(diǎn)的坐標(biāo)X隨時間t的變化關(guān)系為x=3t2+2t-4，則其加速度a=_________,t=0時，速度為

。（X的單位是米，t的單位是秒）參考答案：6m/s2

2m/s10.（4分）彈性繩沿x軸放置，左端位于坐標(biāo)原點(diǎn)，用手握住繩的左端，當(dāng)t＝0時使其開始沿y軸做振幅為8cm的簡諧振動，在t＝0.25s時，繩上形成如圖所示的波形，則該波的波速為___________cm/s，t＝___________時，位于x2＝45cm的質(zhì)點(diǎn)N恰好第一次沿y軸正向通過平衡位置。參考答案：20，2.75解析：由圖可知，這列簡諧波的波長為20cm，周期T=0.25s×4=1s，所以該波的波速；從t=0時刻開始到N質(zhì)點(diǎn)開始振動需要時間,在振動到沿y軸正向通過平衡位置需要再經(jīng)過，所以當(dāng)t=（2.25+0.5）s=2.75s，質(zhì)點(diǎn)N恰好第一次沿y軸正向通過平衡位置。11.如圖所示是某同學(xué)探究功與速度變化的關(guān)系的實(shí)驗裝置，他將光電門固定在長木板上的B點(diǎn)，用不同重物通過細(xì)線拉同一小車，每次小車都從同一位置A由靜止釋放．（1）若用游標(biāo)卡尺測出遮光條的寬度d如圖所示，d=

cm；（2）實(shí)驗中可近似認(rèn)為細(xì)線對小車的拉力與重物重力大小相等，則拉力對小車所做的功為重物重力與AB的距離的乘積；測出多組重物的質(zhì)量m和對應(yīng)遮光條通過光電門的時間?t，通過描點(diǎn)作出線性圖象，研究功與速度變化的關(guān)系。處理數(shù)據(jù)時應(yīng)作出_____圖象。

A．?t－m

B．?t2－m

C．

D．參考答案：（1）1.140

（2）D

12.在驗證牛頓運(yùn)動定律的實(shí)驗中有如圖8（a）所示的裝置，小車放在斜面上，車前端拴有不可伸長的細(xì)線，跨過固定在斜面邊緣的小滑輪與重物相連，小車后面與打點(diǎn)計時器的紙帶相連.開始時，小車停在靠近打點(diǎn)計時器的位置，重物到地面的距離小于小車到滑輪的距離.啟動計時器，釋放重物，小車在重物牽引下，由靜止開始沿斜面向上運(yùn)動，重物落地后，小車會繼續(xù)向上運(yùn)動一段距離.打點(diǎn)計時器使用的交流電頻率為50Hz.圖8（b）中a、b、c是小車運(yùn)動紙帶上的三段，紙帶運(yùn)動方向如圖箭頭所示.(1)根據(jù)所提供的紙帶和數(shù)據(jù)，計算打c段紙帶時小車的加速度大小為

m/s2（計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）.(2)打a段紙帶時，小車的加速度是2.5m/s2，請根據(jù)加速度的情況，判斷小車運(yùn)動的最大速度可能出現(xiàn)在b段紙帶中的

兩點(diǎn)之間.(3)若重力加速度取，由紙帶數(shù)據(jù)可推算出重物m與小車的質(zhì)量M比為m：M=

.參考答案：（1）加速度的大小為5.0m/s2

（2）由紙帶可知，物體在D4D5區(qū)間的速度可能最大；（3）13.一列簡諧橫波沿x軸傳播，t＝0時刻波形如圖所示，此時質(zhì)點(diǎn)P沿y軸負(fù)方向運(yùn)動，質(zhì)點(diǎn)Q經(jīng)過0．3s第一次到達(dá)平衡位置，則該波的傳播方向為沿x軸___（填”正”“負(fù)”）方向，傳播波速為______m／s，經(jīng)過1．2s，質(zhì)點(diǎn)P通過的路程為______cm。參考答案：

(1).負(fù)

(2).10

(3).8（1）此時質(zhì)點(diǎn)P沿y軸負(fù)方向運(yùn)動，由波的形成原理可知此波沿沿x軸負(fù)方向傳播。（2）Q經(jīng)過0．3s第一次到達(dá)平衡位置，可知波的周期為，所以波速為（3）經(jīng)過1．2s，質(zhì)點(diǎn)P通過的路程為三、實(shí)驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（1）在練習(xí)使用多用表時，某同學(xué)將選擇開關(guān)撥至“×10Ω”檔時，歐姆表的內(nèi)部結(jié)構(gòu)可簡化成圖甲中虛線框內(nèi)的電路，歐姆表已經(jīng)進(jìn)行了必要的調(diào)零。該同學(xué)想用一個電阻箱Rx較精確的測出該電路中電源的電動勢E和該倍率下完成調(diào)零后歐姆表的內(nèi)阻R內(nèi)（即），他的操作步驟是：a．將歐姆表與電阻箱Rx連成圖乙所示的閉合回路；b．改變電阻箱阻值，記下電阻箱示數(shù)Rx和與之對應(yīng)的電流表G的示數(shù)I；c．將記錄的各組Rx、I的數(shù)據(jù)描點(diǎn)在乙圖中，得到-Rx圖線如圖乙所示；d．根據(jù)乙圖作得的-Rx圖線，求出電源的電動勢E和歐姆表內(nèi)阻R內(nèi)。圖甲中，a表筆和b表筆的顏色分別是

和

；電源的電動勢E為___________V，歐姆表內(nèi)阻R內(nèi)為____________Ω；電流表G的量程是____________A。（2）若該同學(xué)將圖乙中電流表G并聯(lián)一個定值電阻，組成一個新的歐姆表，這個新歐姆表的倍率較之改裝前歐姆表的倍率____________（填“變大”、或者“變小”、或者“相同”）參考答案：15.測量小物塊Q與平板P之間的動摩擦因數(shù)的實(shí)驗裝置如圖所示。AB是半徑足夠大的較光滑四分之一圓弧軌道，與水平固定放置的P板的上表面BC在B點(diǎn)相切，C點(diǎn)在水平地面的垂直投影為C′。重力加速度大小為g。實(shí)驗步驟如下：①用天平稱出物塊Q的質(zhì)量m；②測量出軌道AB的半徑R、BC的長度L和CC′的長度h；③將物塊Q在A點(diǎn)從靜止釋放，在物塊Q落地處標(biāo)記其落點(diǎn)D；④重復(fù)步驟③，共做10次；⑤將10個落地點(diǎn)用一個盡量小的圓圍住，用米尺測量圓心到C′的距離s。⑴用實(shí)驗中的測量量表示物塊Q與平板P之間的動摩擦因數(shù)μ=

。（即用字母：R、s、h、l表示）⑵回答下列問題：(I)實(shí)驗步驟④⑤的目的是

。(II)已知實(shí)驗測得的μ值比實(shí)際值偏大，其原因除了實(shí)驗中測量量的誤差之外，其它的可能是

__________________。（寫出一個可能的原因即可）。參考答案：(1)；（2）減小實(shí)驗的偶然誤差；圓弧軌道與滑塊間有摩擦

（1）B到C過程中，克服摩擦力做的功：則：μ=（2）實(shí)驗步驟④⑤的目的，是通過多次實(shí)驗減小實(shí)驗結(jié)果的誤差；

實(shí)驗測得的μ值比實(shí)際值偏大，其原因除了實(shí)驗中測量量的誤差之外，其他的可能是圓弧軌道存在摩擦，接縫B處不平滑等．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，一根長L=100cm、一端封閉的細(xì)玻璃管開口向上豎直放置，管內(nèi)用h=25cm長的水銀柱封閉了一段長L1=30cm的空氣柱。已知大氣壓強(qiáng)為75cmHg，玻璃管周圍環(huán)境溫度為27℃求：

（1）若將玻璃管緩慢倒轉(zhuǎn)至開口向下，玻璃管中氣柱將變成多大？

（2）若保持玻璃管開口向下直立，緩慢升高管內(nèi)氣體溫度，當(dāng)溫度升高到多少攝氏度時，管內(nèi)水銀開始溢出。參考答案：解：⑴設(shè)初態(tài)壓強(qiáng)為P1，倒轉(zhuǎn)后壓強(qiáng)P2，氣柱長L2，根據(jù)玻馬定律得：…………．．………⑴

式中

……………⑵

代入數(shù)值解得：L2=60cm

…………………．…⑶（2）當(dāng)水銀柱與管口相平時，管中氣柱長

L3=75cm………．⑷

根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程

………．…………⑸

代入數(shù)值后解得

T=375K=102°Ｃ………………17.（10分）兩根足夠長的固定的平行金屬導(dǎo)軌位于同一水平面內(nèi)，兩導(dǎo)軌間的距離為L。導(dǎo)軌上面橫放著兩根導(dǎo)體棒ab和cd，構(gòu)成矩形回路，如圖3所示．兩根導(dǎo)體棒的質(zhì)量皆為m，電阻皆為R，回路中其余部分的電阻可不計．在整個導(dǎo)軌平面內(nèi)都有豎直向上的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．設(shè)兩導(dǎo)體棒均可沿導(dǎo)軌無摩擦地滑行．開始時，棒cd靜止，棒ab有指向棒cd的初速度v0（見圖）．若兩導(dǎo)體棒在運(yùn)動中始終不接觸，求：（1）在運(yùn)動中產(chǎn)生的焦耳熱最多是多少；（2）當(dāng)ab棒的速度變?yōu)槌跛俣鹊臅r，cd棒的加速度是多少？參考答案：解析：（1）從初始至兩棒達(dá)到速度相同的過程中，兩棒總動量守恒，有根據(jù)能量守恒，整個過程中產(chǎn)生的總熱量

（2）設(shè)ab棒的速度變?yōu)槌跛俣鹊?/4時，cd棒的速度為v1，則由動量守恒可知此時回路中的感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流分別為

，此時棒所受的安培力

，所以棒的加速度為由以上各式，可得

18.（9分）湯姆生曾采用電場、磁場偏轉(zhuǎn)法測定電子的比荷，具體方法如下：Ⅰ．使電子以初速度v1垂直通過寬為L的勻強(qiáng)電場區(qū)域，測出偏向角θ，已知勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小為E，方向如圖（a）所示Ⅱ．使電子以同樣的速度v1垂直射入磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向如圖（b）所示的勻強(qiáng)磁場，使它剛好經(jīng)過路程長度為L的圓弧之后射出磁場，測出偏向角φ，請繼續(xù)完成以下三個問題：

（1）電子通過勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場的時間分別為多少？（2）若結(jié)果不用v1表達(dá)