2021年浙江省嘉兴市海盐实验中学高三物理期末试卷含解析

2021年浙江省嘉兴市海盐实验中学高三物理期末试卷含解析一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意4.河水的流速与离河岸的关系如图甲所示，船在静水中的速度与时间关系如图乙所示，若船以最短时间渡河，则下列判断正确的是()A.船渡河的最短时间是100sB.船在河水中的最大速度是5m/sC.船在河水中航行轨迹是一条直线D.船在行驶过程中，船头始终与河岸垂直参考答案：ABD试题分析：当静水速与河岸垂直时，渡河时间最短，故：；故AD正确．船在沿河岸方向上做变速运动，在垂直于河岸方向上做匀速直线运动，两运动的合运动是曲线．故C错误．要使船以最短时间渡河，船在航行中与河岸垂直，根据速度的合成可知，船河水中的最大速度是5m/s，故B正确．本题选错误的，故选C．考点：运动的合成和分解【名师点睛】解决本题的关键将船的运动分解为垂直于河岸方向和沿河岸方向，抓住分运动与合运动具有等时性进行求解。2.（单选）如图所示，（a）中的变压器为理想变压器，原线圈的匝数为n1，副线圈的匝数为n2，电压表V的读数为3.5V。变压器的原线圈两端所接等于如图（b）所示，两个20Ω定值电阻串连接在副线圈两端，电压表V为理想电表，则（）A、原线圈上电压的有效值为100VB、变压器的输入功率约为1.5WC、原线圈的匝数的匝数n1与副线圈匝数n2之比为10：1D、原线圈上电压的函数表达式：u=100sin100tV参考答案：C3.一束含两种频率的单色光，照射到底面有涂层的平行玻璃砖上表面后，经下表面反射从玻璃砖上表面射出后，光线分为、两束，如图所示。下列说法正确的是A．光光子的能量大于光光子的能量B．用同一装置进行双缝干涉实验，光的条纹间距大于光的条纹间距C．若光能使某金属发生光电效应，光也一定能使

该金属发生光电效应D．从同种玻璃射入空气发生全反射时，光的临界角大参考答案：ACD4.如图1所示，物体B通过动滑轮悬挂在细绳上，整个系统处于静止状态，动滑轮的质量和一切摩擦均不计。如果将绳的左端由Q点缓慢地向左移到P点，整个系统重新平衡后，绳的拉力F和绳子与竖直方向的夹角θ的变化情况是

A．F变大，θ变大

B．F变小，θ变小

C．F不变，θ变小

D．F不变，θ变大参考答案：A原来整个系统处于静止状态，两侧绳的拉力的合力等于B物体的重力，将绳一端由Q点缓慢地向左移到P点，整个系统重新平衡后，两侧绳的拉力的合力仍等于B物体的重力，由于两侧绳的夹角增大，故两侧绳的拉力变大，即F变大，绳与竖直方向的夹角θ也变大了，选A。5.同步卫星A的运行速率为v1，向心加速度为a1，运行的周期为T1；放在地球赤道上的物体B随地球自转的线速度为v2，向心加速度为a2，运行的周期为T2；在赤道平面上空做匀速圆周运动的近地卫星C的速率为v3，向心加速度为a3，运行的周期为T3．第一宇宙速度为v，则下列说法中正确的是（）A．T1＞T2＞T3 B．v3＞v2＞v1 C．a3＞a1＞a2 D．v=v2．参考答案：C【考点】同步卫星．【分析】题中涉及三个物体：地球同步卫星1、地球赤道上有一随地球的自转而做圆周运动物体2、绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星3，同步卫星与物体2周期相同，物体2与人造卫星3转动半径相同，同步卫星1与人造卫星3，都是万有引力提供向心力；分三种类型进行比较分析即可．【解答】解：A、同步卫星与地球自转同步，所以T1=T2．根据开普勒第三定律得卫星轨道半径越大，周期越大，故T1＞T3．故A错误．B、同步卫星与物体2周期相同，根据圆周运动公式v=，所以v1＞v2，故B错误．C、同步卫星与物体2周期相同，根据圆周运动公式a=得a1＞a2，同步卫星1与人造卫星3，都是万有引力提供向心力，所以a=，由于r1＞r3，由牛顿第二定律，可知a3＞a1．故C正确．D、第一宇宙速度是近地的环绕速度，所以v3=v，而v3＞v1＞v2，故D错误．故选：C．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（6分）美国“肯尼迪”号航空母舰上装有帮助飞机起飞的弹射系统，已知“F—A15”型战斗机在跑道上产生的最大加速度为5.0m/s2，起飞速度为50m/s。若要该飞机滑行100m后起飞，则弹射系统必须使飞机具有

m/s的初速度。假设某航空母航不装弹射系统，要求该飞机仍能在此舰上正常飞行，则该舰身长至少为

m。参考答案：10m/s；250m7.汽车发动机的功率为60kW，若汽车总质量为5×103kg，在水平路面上行驶时，所受阻力大小恒为5×103N，则汽车所能达到的最大速度为12m/s；若汽车以0.5m/s2的加速度由静止开始做匀加速运动，这一过程能维持的时间为16s．参考答案：考点：功率、平均功率和瞬时功率；牛顿第二定律．专题：功率的计算专题．分析：当汽车在速度变大时，根据F=，牵引力减小，根据牛顿第二定律，a=，加速度减小，当加速度为0时，速度达到最大．以恒定加速度开始运动，速度逐渐增大，根据P=Fv，发动机的功率逐渐增大，当达到额定功率，速度增大，牵引力就会变小，所以求出达到额定功率时的速度，即可求出匀加速运动的时间．解答：解：当a=0时，即F=f时，速度最大．所以汽车的最大速度=12m/s．以恒定加速度运动，当功率达到额定功率，匀加速运动结束．根据牛顿第二定律，F=f+ma匀加速运动的末速度===8m/s．所以匀加速运动的时间t=．故本题答案为：12，16．点评：解决本题的关键理解汽车的起动问题，知道加速度为0时，速度最大．8.一个质量为m=70kg的人站在电梯中体重计上称体重，当电梯静止时，体重计读数为N；当电梯以a=g的加速度向下做减速运动时，体重计上的读数为N。（g=10m/s2）参考答案：700；14009.)V表示标准状态下水蒸气的摩尔体积，ρ为标准状态下水蒸气的密度，NA为阿伏加德罗常数，m为每个水分子的质量，则阿伏加德罗常数NA＝______，标准状态下相邻水蒸气分子间的平均距离d＝_____.参考答案：

10.质量为0.45kg的木块静止在光滑水平面上，一质量为0.05kg的子弹以200m/s的水平速度击中木块，并留在其中，整个木块沿子弹原方向运动，则木块最终速度的大小是__________m/s。若子弹在木块中运动时受到的平均阻力为4.5×103N，则子弹射入木块的深度为_______m。参考答案：

(1).20

(2).0.2试题分析：根据系统动量守恒求解两木块最终速度的大小；根据能量守恒定律求出子弹射入木块的深度；根据动量守恒定律可得，解得；系统减小的动能转化为克服阻力产生的内能，故有，解得；【点睛】本题综合考查了动量守恒定律、能量守恒定律，综合性较强，对学生能力要求较高．11.（单选）当具有5.0eV能量的光子照射到某金属表面后，从金属表面逸出的光电子的最大初动能是1.5eV．为了使该金属产生光电效应，入射光子的最低能量为

▲

A．1.5eV

B．3.5eV

C．5.0eV

D．6.5eV参考答案：B12.某同学想利用DIS测电风扇的转速和叶片长度，他设计的实验装置如图甲所示.该同学先在每一叶片边缘粘上一小条长为△l的反光材料，当叶片转到某一位置时，光传感器就可接收到反光材料反射的激光束，并在计箅机屏幕上显示出矩形波，如图乙所示.已知屏幕横向每大格表示的时间为5.00×10-3s.则电风扇匀速转动的周期为________s;若用游标卡尺测得△l的长度如图丙所示，则叶片长度为________m.参考答案：4.2×10-2；0.2313.(4分)质点以的速率作匀速圆周运动，每经历3s其运动方向就改变30，则该质点运动的周期为___________s，加速度大小为_________m/s2。

参考答案：

36，0.5三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学到实验室做“测电源电动势和内阻”的实验时，发现实验台上有以下器材：待测电源（电动势约为4V，内阻约为2Ω）一个阻值未知的电阻R0电压表（内阻很大，有5V、15V两个量程）两块电流表（内阻约为5Ω，量程500mA）滑动变阻器A（0～20Ω，3A）滑动变阻器B（0～200Ω，0.2A）电键一个，导线若干。该同学想在完成学生实验“测电源电动势和内阻”的同时测出定值电阻R0的阻值，设计了如图所示的电路。实验时他用U1、U2、I分别表示电表V1、V2、A的读数。在将滑动变阻器的滑片移动到不同位置时，记录了U1、U2、I的一系列值.其后他在两张坐标纸上各作了一个图线来处理实验数据，并计算了电源电动势、内阻以及定值电阻R0的阻值。根据题中所给信息解答下列问题：①在电压表V1接入电路时应选择的量程是_________，滑动变阻器应选择_________（填器材代号“A”或“B”）;②在坐标纸上作图线时，用来计算定值电阻R0的图线的横坐标轴、纵坐标轴分别应该用_________、__________表示。（填“U1、U2、I”或由它们组成的算式）③若实验中的所有操作和数据处理无错误，实验中测得的定值电阻R0的值________（选填“大于”、“小于”或“等于”）其真实值。参考答案：①

5V

；A

；②I

；

U1-U2

。

③

大于15.（６分）用如图所示的装置，探究功与物体速度变化的关系．实验时，先适当垫高木板，然后由静止释放小车，小车在橡皮条弹力的作用下被弹出，沿木板滑行。小车滑行过程中带动通过打点计器的纸带，记录运动情况．观察发现纸带前面部分点迹疏密不均匀，后面部分点迹疏密均匀，回答下列问题：（1）本实验观察发现纸带前面部分点迹疏密不均匀，后面部分点迹疏密均匀，这是因为：（

）A.小车前面做变加速运动，后面做匀加速运动B.小车前面做匀加速运动，后面做匀速运动C.小车前面做匀加速运动，后面做变加速运动D.小车前面做变加速运动，后面做匀速运动（2）若实验作了n次，所用橡皮条分别为1根、2根……n根，通过纸带求出小车的速度分别为v1、v2……vn，用W表示橡皮条对小车所做的功，作出的W—V图线是一条过坐标原点

。（3）在本实验中你认为影响实验效果的可能原因是_________________________．(只要回答出一种原因即可)参考答案：１）D（２分）2)抛物线

（２分）3)可能原因是:橡皮筋粗细不均匀，或木板倾斜不够,或太过倾斜等．（２分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，边长为L的正方形区域abcd内存在着匀强电场．电荷量为q、动能为Ek的带电粒子从a点沿ab方向进入电场，不计重力．(1)若粒子从c点离开电场，求电场强度的大小和粒子离开电场时的动能．(2)若粒子离开电场时的动能为Ek′，则电场强度为多大？参考答案：17.（10分）一辆摩托车能达到的最大速度为30m/s，要想在3min内由静止起沿一条平直公路追上在前面1000m处以20m/s的速度匀速行驶的汽车，则摩托车至少以多大的加速度起动?甲同学学的解法是：设摩托车恰好在3min时追上汽车，则at2=vt+s0，代入数据得：a=0.28m/s．乙同学的解法是：设摩托车追上汽车时，摩托车的速度恰好是30m/s，则=2as=2a（vt+s0），代入数据得：a=0.1m/s2

你认为甲、乙的解法正确吗?若错误请说明其理由，并写出正确的解题过程。参考答案：解析：甲错。因为摩托车以a=0.28m/s2加速3min，速度将达到vm=at=0.28×180m/s=50.4m/s，大于摩托车的最大速度30m/s。乙错。若摩托车以a=0.1m/s2加速，速度达到30m/s所需时间为t=，大于题给时间3min。正确解答：从上述分析知道，摩托车追上汽车的过程中，先加速到最大速度vm，再以此最大速度vm追赶汽车，设加速到最大速度vm所需时间为t0，则以最大速度vm追赶的时间为t—t0。对摩托车加速段有：vm=at0由摩托车和汽车运动的位移相等可得：解得：a=0.56m/s2。18.如图（甲）所示，光滑的平行水平金属导轨MN、PQ相距l，在M点和P点间连接一个阻值为R的电阻，一质量为m、电阻为r、长度也刚好为l的导体棒垂直搁在导轨上a、b两点间，在a点右侧导轨间加一有界匀强磁场，磁场方向垂直于导轨平面，宽度为d0，磁感应强度为B，设磁场左边界到ab距离为d。现用一个水平向右的力F拉导体棒，使它从a、b处静止开始运动，棒离开磁场前已做匀速直线运动，与导轨始终保持良好接触，导轨电阻不计，水平力F－x的变化情况如图（乙）所示，F0已知。求：（1）棒ab离开磁场右边界时的速度；（2）棒ab通过磁场区域的过程中整个回路所消耗的电能E；（3）d满足什么条件时，棒ab进入磁场后一直做匀速运动；（4）若改变d的数值，定性画出棒ab从静止运动到d+d0的过程中v2-x的可能图线（棒离开磁场前已做匀速直线