湖北省黄冈市梅川中学2021年高三物理期末试题含解析

湖北省黄冈市梅川中学2021年高三物理期末试题含解析一、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1.（单选）下面哪一组单位属于国际单位制的力学基本单位（

）A．、、 B．、、 C．、、 D．、、参考答案：【知识点】力学单位制C2【答案解析】C

解析：解：A、其中的N是导出单位，所以A错误；B、其中的m/s2是导出单位，所以B错误；C、m、kg、s分别是长度、质量、时间的单位，所以C正确；D、其中的N是导出单位，所以D错误．故选：C．【思路点拨】国际单位制规定了七个基本物理量．分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、光强度、物质的量．它们的在国际单位制中的单位称为基本单位，而物理量之间的关系式推到出来的物理量的单位叫做导出单位．国际单位制规定了七个基本物理量，这七个基本物理量分别是谁，它们在国际单位制分别是谁，这都是需要学生自己记住的．2.带电粒子以速度v0沿竖直方向垂直进入匀强电场E中，如图示，经过一段时间后，其速度变为水平方向，大小仍为v0，则一定有（

）A、电场力与重力大小相等

B、粒子运动的水平位移大小等于竖直位移大小C、电场力所做的功一定等于克服重力所做的功D、电势能的减少一定大于重力势能的增加参考答案：答案：ABC3.如图所示，P、Q固定放置两等量异种电荷，b、c、O在P、Q的连线上，e、o为两点电荷中垂

线上的点，且，则

A．a点电势等于b点电势

B．b点场强大于e点场强

C．电子在a点的电势能大于电子在o点的电势能

D．b、c间电势差大于c、o间电势差参考答案：BD4.矩形闭合线圈放置在水平薄板上，薄板下有两块相同的蹄形磁铁，四个磁极之间的距离相等（其间距略大于矩形线圈的宽度），如图所示，当两块磁铁匀速向右通过线圈时，线圈仍静止不动，那么线圈受到薄板的摩擦力方向和线圈中产生感应电流的方向是A．摩擦力方向一直向左B．摩擦力方向先向左、后向右C．感应电流的方向一直不变D．感应电流的方向顺时针→逆时针，共经历四次这样的变化参考答案：A当磁铁匀速向右通过线圈时，N极靠近线圈，线圈的感应电流总要阻碍磁极的相对运动，给磁极向左的作用力，那么磁极给线圈向右的作用力，线圈静止不动，是因为受到了向左的摩擦力；当N极离开线圈，线圈的感应电流总要阻碍磁极的相对运动，给磁极向左的作用力，那么磁极给线圈向右的作用力，线圈静止不动，是因为受到了向左的摩擦力．同理可知整个过程线圈所受的摩擦力一直向左，故A正确，B错误．从上向下看，当磁铁N极向右靠近线圈时，线圈中向上的磁场增加，感应电流的磁场向下，所以感应电流是顺时针方向，当磁铁N极向右远离线圈时，线圈中向上的磁场减小，感应电流的磁场向上，所以感应电流是逆时针方向．S极靠近时线圈时，向下的磁场增加，感应电流的磁场向上，所以感应电流逆时针方向．S极远离线圈时，向下的磁场减少，感应电流的磁场向下，所以感应电流顺时针方向．故C、D错误．5.下列四幅图中关于机械振动和机械波的说法正确的是

▲

A．粗糙斜面上的金属球M在弹簧的作用下运动，该运动是简谐运动B．单摆的摆长为l，摆球的质量为m、位移为x，此时回复力为F=－xC．质点A、C之间的距离就是简谐波的一个波长D．实线为某时刻的波形图，此时质点M向下运动，经极短时间后波形图如虚线所示参考答案：BD

二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一置于铅盒中的放射源发射的a、b和g射线，由铅盒的小孔射出，在小孔外放一铝箔后，铝箔后的空间有一匀强电场。进入电场后，射线变为a、b两束，射线a沿原来方向行进，射线b发生了偏转，如图所示，则图中的射线a为__________射线，射线b为_______________射线。参考答案：7.某研究性学习小组进行了如下实验：如图所示，在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水，水中放一个红蜡块做成的小圆柱体R。将玻璃管的开口端用胶塞塞紧后竖直倒置且与y轴重合，在R从坐标原点以速度υ0=3cm/s匀速上浮的同时，玻璃管沿x轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动。同学们测出某时刻R的坐标为（4，6），此时R的速度大小为

cm/s。R在上升过程中的运动轨迹，在如图所示的坐标系中（单位：cm）对应的轨迹方程为

。(R视为质点)参考答案：5cm/s

y2=9χ8.电容器作为储能器件，在生产生活中有广泛的应用。对给定电容值为C的电容器充电，无论采用何种充电方式，其两极间的电势差u随电荷量q的变化图像都相同。（1）请在图1中画出上述u–q图像。类比直线运动中由v–t图像求位移方法，求两极间电压为U时电容器所储存的电能Ep。（

）______（2）在如图2所示的充电电路中，R表示电阻，E表示电源（忽略内阻）。通过改变电路中元件的参数对同一电容器进行两次充电，对应的q–t曲线如图3中①②所示。a．①②两条曲线不同是______（选填E或R）的改变造成的；b．电容器有时需要快速充电，有时需要均匀充电。依据a中的结论，说明实现这两种充电方式的途径。__________________（3）设想使用理想的“恒流源”替换（2）中电源对电容器充电，可实现电容器电荷量随时间均匀增加。请思考使用“恒流源”和（2）中电源对电容器的充电过程，填写下表（选填“增大”、“减小”或“不变”）。

“恒流源”（2）中电源电源两端电压________通过电源的电流________

参考答案：

(1).

(2).

(3).R

(4).要快速度充电时，只要减小图2中的电阻R；要均匀充电时，只要适当增大图2中的电阻R即可

(5).增大

(6).不变

(7).不变

(8).减小【详解】由电容器电容定义式得到图象，类比图象求位移求解电量，由图3斜率解决两种充电方式不同的原因和方法；根据电容器充电过程中电容器两极板相当于电源解答(1)由电容器电容定义式可得：，整理得：，所以图象应为过原点的倾斜直线，如图：由题可知，两极间电压为U时电容器所储存的电能即为图线与横轴所围面积，即，当两极间电压为U时，电荷量为，所以；(2)a.由于电源内阻不计，当电容器充满电后电容器两端电压即电源的电动势，电容器最终的电量为：，由图可知，两种充电方式最终的电量相同，只是时间不同，所以①②曲线不同是R造成的；b.由图3可知，要快速度充电时，只要减小图2中的电阻R，要均匀充电时，只要适当增大图2中的电阻R即可；(3)在电容器充电过程中在电容器的左极板带正电，右极板带负电，相当于另一电源，且充电过程中电量越来越大，回路中的总电动势减小，当电容器两端电压与电源电动势相等时，充电结束，所以换成“恒流源”时，为了保证电流不变，所以“恒流源两端电压要增大，通过电源的电流不变，在(2)电源的电压不变，通过电源的电流减小。9.如图所示，质量为M的小车静止在光滑的水平地面上，车上装有半径为R的半圆形光滑轨道。现将质量为m的小球放于半圆形轨道的边缘上，并由静止开始释放，当小球滑至半圆形轨道的最低点位置时，小车移动的距离为______________，小球的速度为_________参考答案：10.（4分）图甲为一个电灯两端的电压与通过它的电流的变化关系曲线，由图可知，两者不成线性关系，这是由于

。如图乙所示，将这个电灯与20的定值电阻R串联，接在电动势为8V的电源上，则电灯的实际功率为

W。（不计电流表电阻和电源内阻）参考答案：答案：随电压的增大，灯变亮，灯丝温度升高，电阻率变大，电阻变大；0．611.（多选题）一定质量的理想气体从状态a开始，经历三个过程ab、bc、ca回到原状态，其V-T图象如图所示，pa、pb、pc分别表示状态a、b、c的压强，下列判断正确的是

。（填写正确答案标号。选对1个得3分，选对2个得4分，选对3个得6分。每选错1个扣3分，最低得分为0分）A．过程ab中气体一定吸热

B．pc=pb>paC．过程bc中分子势能不断增大D．过程bc中每一个分子的速率都减小E．过程ca中气体吸收的热量等于对外做的功参考答案：ABE【知识点】理想气体状态方程解析：A、由a到b，气体做等容变化，根据，温度升高、内能增大，故气体一定吸热，故A正确；B、从b到c做的是等压变化，故pc=pb，，a到b为等容变化，温度升高，压强变大pb>pa，故B正确；C、气体没有分子势能，故C错；D、b到c，温度降低，分子平均动能降低，平均速率减小，但不是每一个分子的速率都减小，故D错误；E、c到a,气体等温变化根据，气体吸收的热量等于对外做的功，故E正确，故选ABE【思路点拨】由a到b做的是等容变化，从b到c做的是等压变化，从c到a做的是等温变化，根据热力学定律和理想气体状态方程求解各部分的温度，从而判断分子动能和吸热、放热情况。12.水面下一单色光源发出的一条光线射到水面的入射角为30，从水面上射出时的折射角是45，则水的折射率为____，光在水面上发生全反射的临界角为____。参考答案：13.某同学研究小滑块在水平长木板上运动所受摩擦力的大小，选用的实验器材是：长木板、总质量为m的小滑块、光电门、数字毫秒计、弧形斜面、挡光片、游标卡尺、刻度尺。器材安装如图甲所示.①主要的实验过程：(ⅰ)用游标卡尺测量挡光片宽度d，读数如图乙所示，则d=

mm；(ⅱ)让小滑块车从斜面上某一位置释放，读出小滑块通过光电门时数字毫秒计示数t;(ⅲ)用刻度尺量出小滑块停止运动时挡光片与光电门间的距离L;(ⅳ)求出小滑块车与木板间摩擦力f=

(用物理量m、d、L、t表示)；②若实验中没有现成的挡光片，某同学用一宽度为6cm的金属片替代，这种做法是否合理?

(选填“合理”或“不合理”)。③实验中，小滑块释放的高度要适当高一些，其目的是减少

误差。（选填“系统”或“偶然”）参考答案：）①(ⅰ)6.00(2分)；(ⅳ)(2分)；②不合理(2分)；③系统(2分)三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.有一个小灯泡上标有“4V，2W”的字样；现要用伏安法溅量这个小灯泡的伏安特性曲线。现有下列器材供选用：

A．电压表Vl（0-5V，内阻约10KΩ）

B．电压表V2（0-l0V，内阻约20KΩ）

C．电流表Al（0-0．3A，内阻约1Ω）

D．电流表A2（0-0．6A，内阻约0．4Ω）

E．滑动变阻器R1（0—10Ω，2A）

F．滑动变阻器R2（0-l00Ω，0．2A）

G．学生电源（直流6V）、开关及导线

（1）为了调节方便，测量尽可能准确，实验中应选用电压表____，电流表__

，滑动变阻器___

（填器材前方的选项符号，如A，B）

（2）为使实验误差尽量减小，要求从零开始多取几组数据，请在下面方框内画出实验电路图。

（3）某同学通过实验得到的数据画出了该小灯泡的伏安特性益线如图所示，若用电动势为4．0V，内阻为8Ω的电源直接给该小灯泡供电，则该小灯泡的实际功率是____W

（4）P为上图中图线上的一点，PN为图线上P点的切线，PQ为U轴的垂线，PM为I轴的垂线，下列正确的说法是：

A．随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大

B．随着所加电压的增大，小灯泡的电阻减小

C．对应P点，小灯泡的电阻约为5．33Ω

D．对应P点，小灯泡的电阻约为24．0Ω参考答案：15.图（a）为测量物块与水平桌面之间动摩擦因数的实验装置示意图．实验步骤如下：

用天平测量物块和遮光片的总质量M、重物的质量m；用游标卡尺测量遮光片的宽度d；用米尺测最两光电门之间的距离s；②调整轻滑轮，使细线水平；

③让物块从光电门A的左侧由静止释放，用数字毫秒计分别测出遮光片经过光电门A和光电门B所用的时间△tA和△tB，求出加速度a；④多次重复步骤③，求a的平均值；⑤根据上述实验数据求出动擦因数μ．

回答下列为题：

（1）测量d时，某次游标卡尺（主尺的最小分度为1mm）的示数如图（b）所示，其读数为

cm．

（2）物块的加速度a可用d、s、△tA和△tB表示为a=

（3）动摩擦因数μ可用M、m、和重力加速度g表示为μ=

（4）如果细线没有调整到水平，引起的误差属于

（填“偶然误差”或“系统误差”）．参考答案：（1）0.960

cm．

（2）（3）（4）系统误差（填“偶然误差”或“系统误差”）．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图，摩托车做特技表演，以v0=10.0m/s的初速度冲向高台，然后从高台以v1=12m/s的速度水平飞出，落在倾角θ=370的斜面上．若摩托车冲向高台的过程中以p=4.0kw的额定功率行驶，冲到高台上所用时间t1=4.0s．人和车的总质量m=1.8×102kg，台高h=5.0m．不计空气阻力，取g=10m/s2，求：（1）摩托车从高台飞出到落至斜面所用时间t2；（2）摩托车落到斜面上缓冲，只保留沿斜面方向速度，求缓冲后的速度v2；（3）摩托车冲上高台过程中阻力所做的功Wf．参考答案：解：（1）由平抛运动规律得：h=gt2s=v1t2由几何关系得

tanθ=解得

t2=1.8s（2）缓冲前竖直方向速度

vy=gt2=18m/s故缓冲后沿斜面方向速度v2=v1cosθ+vysinθ=20.4m/s（3）由动能定理得：Pt1﹣mgh+Wf=mv12﹣mv02解得：Wf=﹣3.04×103J答：（1）摩托车从高台飞出到落至斜面所用时间t2为1.8s；（2）摩托车落到斜面上缓冲，只保留沿斜面方向速度，缓冲后的速度v2为20.4m/s；（3）摩托车冲上高台过程中阻力所做的功Wf为﹣3.04×103J．17.如图，POQ是折成60°角的固定于竖直平面内的光滑金属导轨，导轨关于竖直轴线对称，OP=OQ=L．整个装置处在垂直导轨平面向里的足够大的匀强磁场中，磁感应强度随时间变化规律为(其中k为大于0的常数)．一质量为m、长为L、电阻为R、粗细均匀的导体棒锁定于OP、OQ的中点a、b位置．当