2021-2022學年浙江省紹興市上虞道墟中學高三物理上學期期末試題含解析一、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.真空中相距為3a的兩個點電荷M、N，分別固定于x軸上x1=0和x2=3a的兩點上，在它們連線上各點場強E隨x變化關系如圖所示，以下判斷正確的是（

）A．x=2a處的電勢一定為零

B．點電荷M、N一定為同種電荷C．點電荷M、N一定為異種電荷D．點電荷M、N所帶電荷量的絕對值之比為2:1參考答案：B2.如圖所示，三個物塊重均為100N，小球P重20N，作用在物塊2的水平力F=20N，整個系統平衡，則

(

)A．1和2之間的摩擦力是20NB．2和3之間的摩擦力是20NC．物塊3受5個力作用D．3與桌面間摩擦力為20N參考答案：BC3.（多選）下列說法正確的是（）A．一定質量的氣體，在體積不變時，分子每秒與器壁平均碰撞次數隨著溫度降低而減小B．晶體熔化時吸收熱量，分子平均動能一定增大C．空調既能制熱又能制冷，說明在不自發地條件下熱傳遞方向性可以逆向D．外界對氣體做功時，其內能一定會增大E．生產半導體器件時，需要在純凈的半導體材料中摻人其他元素，可以在高溫條件下利用分子的擴散來完成參考答案：解：A、一定量的氣體，在體積不變時，溫度降低，壓強減小，根據氣體壓強原理知道分子每秒平均碰撞次數也減小，故A正確；B、晶體都有固定的熔點，故B錯誤；C、根據熱力學第二定律，熱量能夠自發地從高溫物體傳遞到低溫物體，但不能自發地從低溫物體傳遞到高溫物體，故C正確；D、當分子間的距離增大時，分子之間的引力和斥力均同時減小，但斥力減小的更快，當合力表現為引力時，分子勢能增加，當合力表現為斥力時，分子勢能減小，故D錯誤；E、生產半導體器件時，需要在純凈的半導體材料中摻入其他元素，可以在高溫條件下利用分子的擴散來完成，故E正確；故選：ACE．4.（多選）用一束單色光a照射一金屬板時，金屬板上有光電子逸出。用另一束單色光b照射同一金屬板時，金屬板上沒有光電子逸出。如圖所示，現讓光束a和b沿相同的方向從空氣進入水中，則可判斷（

）

A.光束a的折射角小于光束b的折射角

B.光束a的頻率大于光束b的頻率

C.光束a在水中的速率大于光束b在水中的速率

D.同時增大兩束光的入射角i，光束a先發生全反射參考答案：AB5.一滑塊以某一速度滑上足夠長的光滑斜面，下列表示滑塊運動的v-t圖象或a-t圖象，正確的是

A.甲和丙

B.乙和丁

C.甲和丁

D.乙和丙參考答案：B解：滑塊開始先向上做勻減速運動，然后向下做勻加速運動，在整個過程中，物體受到重力、斜面的支持力兩個作用，合力始終等于重力的分力mgsinα，α是斜面的傾角，方向沿斜面向下，根據牛頓第二定律得知，物體的加速度始終沿斜面向下，大小不變為gsinα，可以將整個運動看成是一種勻減速直線運動，則v-t圖象是一條傾斜的直線，故乙丁正確，甲丙錯誤；故選B?！军c睛】對于圖象問題要明確兩坐標軸、斜率的含義等，可以利用物理規律寫出兩個物理量的函數關系式，根據數學知識進一步判斷圖象性質．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.某實驗小組采用如圖所示的裝置探究“探究做功和物體動能變化間的關系”,圖中桌

面水平放置,小車可放置砝碼,實驗中小車碰到制動裝置時,鉤碼尚未到達地面。①實驗的部分步驟如下：

a.在小車放入砝碼,把紙帶穿過打點計時器,連在小車后端,用細繩連接小車和鉤碼；

b.將小車停在打點計時器附近,_________,_________,小車拖動紙帶,打點計時器在紙帶上打下一列點斷開開關；

c.改變鉤碼或小車中砝碼的數量,更換紙帶,重復第二步的操作。②如圖a所示是某次實驗中得到的一條紙帶,其中A、B、C、D、E、F是計數點,相鄰計數點間的時間間隔為T則打c點時小車的速度為___________。要驗證合外力的功與動能變化的關系,除鉤碼和砝碼的質量、位移、速度外,還要測出的物理量有：_______________________。

③某同學用鉤碼的重力表示小車受到的合外力,為了減小這種做法帶來的實驗誤差,你認

為在實驗中還應該采取的兩項措施是：

a._________________________________；

b._________________________________；

④實驗小組根據實驗數據繪出了圖b中的圖線(其中△v2=v2-v02),根據圖線可獲得的

結論是_____________________________________________。

參考答案：．①接通電源（1分）

釋放小車（1分）②（2分）

小車的質量（1分）③a.平衡摩擦力（1分）

b.重物的重力遠小于小車的總重力（1分）④小車初末速度的平方差與位移成正比（或合外力做功等于物體動能的變化）。7.（5分）地核的體積約為整個球體積的16%，地核的質量約為地球質量的34％。經估算，地核的地平均密度為_______________kg/m3。(結果取兩位有效數字)參考答案：答案：1.2×1048.質量為Ｍ的物體置于傾角為a的斜面上，靜止時摩擦力為Mgsina，滑動時摩擦力為mMgcosa，m為物體與斜面之間的摩擦系數，則當物體在斜面上做運動時，物體受到的摩擦力同時滿足以上兩式，此時斜面傾角和摩擦系數之間的關系為。參考答案：

答案：勻速直線運動

，

tga=m9.（4分）如圖為某報警裝置示意圖，該報警裝置在一扇門、兩扇窗上各裝有一個聯動開關，門、窗未關上時，開關不閉合，只要有一個開關未閉合，報警器就會報警。該報警裝置中用了兩個串聯的邏輯電路，虛線框甲內應選用_________門電路，虛線框乙內應選用_________門電路（填與、非、或）。參考答案：或，或解析：題意只要有一個開關未閉合，報警器就會報警，結合或門的特點因此虛線框甲內應選用或門；虛線框乙內應選用或門。10.如圖所示，光滑的平行導軌P、Q相距L=1m，處在同一水平面內，導軌左端接有如圖所示的電路。其中水平放置的兩平行金屬板間距離d=10mm，定值電阻R1=R3=8Ω，R2=2Ω，金屬棒ab電阻r=2Ω，導軌電阻不計，磁感應強度B=0.3T的勻強磁場豎直向下穿過導軌平面。金屬棒ab沿導軌向右勻速運動，當電鍵S閉合時，兩極板之間質量m=1×10－14kg、帶電荷量q=－1×10－15C的粒子以加速度a=7m/s2向下做勻加速運動，兩極板間的電壓為

V；金屬棒ab運動的速度為

m/s。參考答案：0.3，411.如圖為“用DIS（位移傳感器、數據采集器、計算機）研究加速度和力的關系”的實驗裝置。（1）在該實驗中必須采用控制變量法，應保持___________不變，用鉤碼所受的重力作為___________，用DIS測小車的加速度。（2）改變所掛鉤碼的數量，多次重復測量。在某次實驗中根據測得的多組數據可畫出a-F關系圖線（如圖所示）。此圖線的AB段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是（

）A．小車與軌道之間存在摩擦

B.導軌保持了水平狀態C．所掛鉤碼的總質量太大

D.所用小車的質量太大參考答案：（1）小車的總質量，小車所受外（2）C12.如圖所示，是在某實驗過程中打出的一條紙帶，根據紙帶可以判斷或計算出：（1）若O端與運動物體相連，其中的D-H段，表示物體在做

運動；（2）如果這是在“探究做功與速度變化關系”的實驗中打出的紙帶，則需要計算紙帶中

段的速度，大小為

m/s（結果保留兩位有效數字）。參考答案：（1）勻減速直線

（2分，只答減速運動給1分）（2）OC（2分）1.5m/s（2分）13.右圖為“研究一定質量氣體在體積不變的條件下，壓強變化與溫度變化關系”的實驗裝置示意圖．在燒瓶A中封有一定質量的氣體，并與氣壓計相連，初始時氣壓計兩側液面平齊．（1）若氣體溫度升高，為使瓶內氣體的體積不變，應將氣壓計右側管_____（填“向上”或“向下”）緩慢移動，直至________．（2）（單選）實驗中多次改變氣體溫度，用Dt表示氣體升高的溫度，用Dh表示氣壓計兩側管內液面高度差的變化量．則根據測量數據作出的圖線應是：_______參考答案：（1）向上（2分），氣壓計左管液面回到原來的位置（2分）（2）A（2分）三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.關于驗證機械能守恒定律實驗，下面列出一些實驗步驟：A.用天平稱出重物和夾子質量B.在三條紙帶中選出較好的一條C.將紙帶穿過打點計時器的限位孔，上端用手提著，下端夾上系住重物的夾子，再把紙帶向上拉，讓夾子靠近打點計時器，處于靜止狀態D.把打點計時器接在學生電源的交流輸出端，把輸出電壓調到6V(電源不接通)E.把打點計時器用鐵夾固定放到桌邊的鐵架臺上，使兩個限位孔在同一豎直面內F.在紙帶上選取兩個點，進行測量并記錄數據，進行計算，得出結論，完成實驗報告.G.用秒表測出重物下落的時間H.接通電源，待計時器打點穩定后釋放紙帶I.切斷電源，更換紙帶，重新進行兩次實驗（1）對于本實驗以上步驟中，不必要的有______________；

正確步驟的合理順序是

(填寫代表字母)．(2)若實驗中所用重物的質量m＝1kg.打點紙帶如圖所示，打點時間間隔為0.02s，則記錄B點時，重物速度vB＝

，重物動能Ek＝

．(g取9.8m/s2)(3)根據紙帶算出相關各點的速度v，量出下落距離h，則以為縱軸、以h為橫軸畫出的圖象應是圖中的()參考答案：（1）A、G

EDCHIBF

（每空2分）

(2)

0.59m/s0.17J（每空1分）

(3)A

15.某同學利用如圖（甲）所示裝置做“探究彈簧彈力大小與其長度的關系”的實驗．(1)在安裝刻度尺時,必須使刻度尺保持_________狀態．(2)他通過實驗得到如圖（乙）所示的彈力大小F與彈簧長度x的關系圖線．由此圖線可得該彈簧的原長x0=_______cm,勁度系數k=________N/m．參考答案：

(1).豎直

(2).4

(3).50試題分析：（1）彈簧是豎直的，要減小誤差，刻度尺必須與彈簧平行，故刻度尺要保持豎直狀態；（2）彈簧處于原長時，彈力為零，故原長為4cm；彈簧彈力為2N時，彈簧的長度為8cm，伸長量為4cm；根據胡克定律，得：【點睛】本題關鍵是明確實驗原理，再由胡克定律推導出彈力與彈簧長度的關系表達式進行分析．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，一個半徑為R=2.0m的水平圓盤繞過圓心的豎直軸轉動，轉動角速度為ω=5.0rad/s。在A處有一個小滑塊隨圓盤一起轉動，某一時刻，滑塊從圓盤邊緣滑落，經光滑的過渡圓管進入光滑斜面軌道AB。已知AB段斜面傾角為?；瑝K在運動過程中始終未脫離軌道，不計在過渡圓管處的機械能損失。（g=10m/s2,sin=0.6,cos=0.8,結果保留兩位有效數字）（1）若AB間的距離為3.0m，求滑塊從A滑至B點的時間；（2）滑塊從開始上滑、到再下滑回A處的過程中，圓盤轉動的圈數。參考答案：見解析（1）滑塊做圓周運動，有

2分滑塊向上運動時加速度a,由牛頓第二定律得

2分運動至B點時，由運動規律得

2分解上各式、代入數據得

2分

(2)滑塊返回A點的時間為t'，由運動規律得

2分由運動規律得，圓盤轉動周期為

2分t2時間圓盤轉動的圈數為

2分解上各式、代入數據得n=2.7

2分17.如圖所示，半徑R=0.5m的光滑圓弧面CDM分別與光滑斜面體ABC和斜面MN相切于C、M點，斜面傾角分別如圖所示．O為圓弧圓心，D為圓弧最低點，C、M在同一水平高度．斜面體ABC固定在地面上，頂端B安裝一定滑輪，一輕質軟細繩跨過定滑輪（不計滑輪摩擦）分別連接小物塊P、Q（兩邊細繩分別與對應斜面平行），并保持P、Q兩物塊靜止．若PC間距為L1=0.25m，斜面MN足夠長，物塊P質量m1=3kg，與MN間的動摩擦因數μ=，重力加速度g=10m/s2求：（sin37°=0.6，cos37°=0.8）（1）小物塊Q的質量m2；（2）燒斷細繩后，物塊P第一次到達D點時對軌道的壓力大小；（3）物塊P在MN斜面上滑行的總路程．參考答案：考點：動能定理；牛頓第二定律；向心力．專題：動能定理的應用專題．分析：（1）根據共點力平衡條件列式求解；（2）先根據動能定理列式求出到D點的速度，再根據牛頓第二定律求壓力；（3）直接根據動能定理全程列式求解．解答：解：（1）根據共點力平衡條件，兩物體的重力沿斜面的分力相等，有：m1gsin53°=m2gsin37°解得：m2=4kg即小物塊Q的質量m2為4kg．（2）P到D過程，由動能定理得m1gh=根據幾何關系，有：h=L1sin53°+R（1﹣cos53°）在D點，支持力和重力的合力提供向心力：FD﹣mg=m解得：FD=78N由牛頓第三定律得，物塊P對軌道的壓力大小為78N．（3）分析可知最終物塊在CDM之間往復運動，C點和M點速度為零．由全過程動能定理得：mgL1sin53°﹣μmgL1cos53°L總=0解得：L總=1.0m即物塊P在MN斜面上滑行的總路程為1.0m．答：（1）小物塊Q的質量是4kg；（2）燒斷細繩后，物塊P第一次到達D點時對軌道的壓力大小是78N；（3）燒斷細繩后，物塊P在MN斜面上滑行的總路程是1.0m．點評：本題關鍵對物體受力分析后，根據平衡條件、牛頓第二定律、運動學公式和動能定理綜合求解，對各個運動過程要能靈活地選擇規律列式．18.飛行時間質譜儀可以根據帶電粒子的飛行時間對氣體分子進行分析。如圖所示，在真空狀態下，自脈沖閥P噴出微量氣體，經激光照射產生不同正離子，自a板小孔進入a、b間的加速電場，從b板小孔射出，沿中線方向進入M、N板間的方形區域，然后到達緊靠在其右側的探測器。已知極板a、b間的電壓為U0，間距為d，極板M、N的長度和間距均為L。不計離子重力及經過a板時的初速度。（1）若M、N板間無電場和磁場，請推導出離子從a板到探測器的飛行時間t與比荷k（k=，q和m分別為離子的電荷量和質量）的關系式；（2）若在M、N間只加上偏轉電壓U1，請論