浙江省杭州市市塘栖中学2021年高三物理上学期期末试题含解析

浙江省杭州市市塘栖中学2021年高三物理上学期期末试题含解析一、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1.一个质量m=2.0kg的物体，放在倾角为θ=30°的斜面上静止不动，如图，若用竖直向上的力F=5.0N提物体，物体仍静止（g=10m/s2），下列论述正确的是（

）A．斜面受的压力减小5.0NB．物体受到的合外力减小5.0NC．物体受的摩擦力减小5.0ND．物体对斜面的作用力减小5.0N

参考答案：

D

2.一小球沿斜面匀加速滑下，依次经过A、B、C三点。已知AB＝6m，BC＝10m，小球经过AB和BC两段所用的时间均为2s，则小球经过A、B、C三点时的速度大小分别是（

）A.

B.C.

D.参考答案：B根据匀变速直线运动的推论得：vB==m/s=4m/s．根据△x=aT2得：a==m/s2=1m/s2，所以vA=vB-aT=4-2×1m/s=2m/s，vC=vB+aT=6m/s，故选项B正确。3.三个质量均为1kg的相同木块a、b、c和两个劲度系数均为500N/m的相同轻弹簧p、q用轻绳连接如图，其中a放在光滑水平桌面上。开始时p弹簧处于原长，木块都处于静止。现用水平力缓慢地向左拉p弹簧的左端，直到c木块刚好离开水平地面为止，g取10m/s2。该过程p弹簧的左端向左移动的距离是:

()

A．4cm

B．6cm

C．8cm

D．10cm

参考答案：C4.如图所示，用一与水平方向成α的力F拉一质量为m的物体，使它沿水平方向匀速移动距离s，若物体和地面间的动摩擦因数为μ，则此力F对物体做的功，下列表达式中正确的有A．FscosαB．μmgsC．μmgs／(cosα-μsinα)D．μmgscosα/(cosα+μsinα)参考答案：AD由功的定义式可得，F的功为W=Fscosα，A正确；对物体受力分析知，竖直方向受力平衡mg=Fsinα+FN，摩擦力的大小f=μFN=μ(mg-Fsinα），由于物体匀速运动，由动能定理得，Fscosα-fs=0，联立以上各式解得F=μmg/(cosα+μsinα),将结果代入W=Fscosα可知选项D正确。5.如图所示，一物块（可视为质点）以一定的初速度从一足够长的光滑固定斜面的底端开始上滑，在上滑过程中的最初5s内和最后5s内经过的位移之比为11：5。忽略空气阻力，则此物块从底端开始上滑到返回斜面底端一共经历的时间是A.8sB.10sC.16sD.20s参考答案：C【详解】设物体运动的加速度为a，运动总时间为t，把物体上滑的运动看成反向的初速度为0的匀加速直线运动，则有：最后5s内位移为：s1＝a×52＝a；最初5s内位移为：，又因为s2：s1=11：5，解得t=8s；由于斜面光滑，上滑和下滑的时间相同，则物块从底端开始上滑到返回斜面底端一共经历的时间是16s，故选C.二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.将一小球从高处水平抛出，最初2s内小球动能EK随时间t变化的图线如图所示，不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2。根据图象信息可知，小球的质量为

▲

kg，小球的初速度为

▲

m/s，最初2s内重力对小球做功的平均功率为

▲

W。参考答案：

0.125kg

m/s

12.5W

7.完全相同的三块木块，固定在水平面上，一颗子弹以速度v水平射入，子弹穿透第三块木块的速度恰好为零，设子弹在木块内做匀减速直线运动，则子弹先后射入三木块前的速度之比为___________，穿过三木块所用的时间之比______________________。参考答案：8.

（选修3—4）（6分）露珠在阳光下显得晶莹明亮是由于光的

现象造成的；通过手指缝看日光灯，可以看到彩色条纹是由于光的

现象造成的；水面上的汽油薄膜呈现彩色花纹是由于光的

现象造成的。参考答案：答案：全反射；衍射；干涉；（每空2分）9.氘核和氚核结合成氦核的核反应方程如下：①这个核反应称为_______________.②要发生这样的核反应，需要将反应物质的温度加热到几百万开尔文.式中17.6MeV是核反应中_____________（选填“放出”或“吸收”）的能量，核反应后生成物的总质量比核反应前物质的总质量____________（选填“增加”或“减少”）了__________kg.参考答案：10.在2010年温哥华冬奥会上，首次参赛的中国女子冰壶队喜获铜牌，如图为中国队员投掷冰壶的镜头。假设在此次投掷中，冰壶运动一段时间后以0.4m/s的速度与对方的静止冰壶发生正碰，碰后中国队的冰壶以0.1m/s的速度继续向前滑行。若两冰壶质量相等，则对方冰壶获得的速度为

m/s。参考答案：0.311.1825年，科拉顿做了这样一个实验，他将一个磁铁插入连有灵敏电流计的闭合线圈，观察在线圈中是否有电流产生．在实验时，科拉顿为了排除磁铁移动时对灵敏电流计的影响，他通过很长的导线把接在闭合线圈上的灵敏电流计放到隔壁房间．科拉顿在两个房间之间来回跑，始终没看到电流计指针动一下．科拉顿没能看到电流计指针发生偏转的原因是他认为电流是稳定的．若要使科拉顿能看到电流计指针发生偏转，请你提出一种改进的方法将电表等器材置于同一房间．参考答案：考点：感应电流的产生条件．分析：当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，电路中产生感应电流；当穿过闭合电路的磁通量不发生变化时，电路中不会产生感应电流．解答：解：科拉顿用条形磁铁在线圈中进行插进和抽出的实验时，线圈中的磁通量发生了变化，电流表的回路中有感应电流产生；当他跑到另一个房间时，由于磁铁在线圈在不动，此时没有感应电流，所以他无法观察到．若要使科拉顿能看到电流计指针发生偏转，将电表等器材置于同一房间即可在线圈中进行插进和抽出的实验时，观察到电流表的回路中有感应电流产生．故答案为：他认为电流是稳定的；将电表等器材置于同一房间点评：本题考查了感应电流产生的条件的应用，掌握感应电流条件是正确解题的关键；本题难度不大，是一道基础题．12.图13为“研究电磁感应现象”的实验装置.(1)将图中所缺的导线补接完整.(2)如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上电键后可能出现的情况有：a．将原线圈迅速插入副线圈时，灵敏电流计指针将__________.b．原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器触头迅速向左拉时，灵敏电流计指针将________.参考答案：：(1)如图20所示.(2)a.右偏转一下b.向左偏转一下13.两列简谐横波a、b在同一种均匀介质中沿x轴传播，a波周期为0.5s。某时刻，两列波的波峰正好在=3.0m处的JP点重合，如图所示，则b波的周期为=____s，该时刻，离点最近的波峰重叠点的平衡位置坐标是x=____

m。参考答案：0.8

27.0或-21.0三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某实验小组想探究一款刚上市的手机电池的输出功率及其他参数，实验步骤如下．

步骤一：准备器材：刚开封的新电池、电压表（量程3V、内阻较大）、电流表（量程0.6A、内阻很小）、滑动变阻器、电键、导线．

步骤二：将电池放在充电器上充电，直到显示充电完毕．

步骤三：：甲同学取下电池，将其与其它器材搭配，设计出了图（1）所示的电路．

问题1：细心的乙同学发现了图（1）电路中导线的连接有不妥当之处，她发现的是_______线（填导线上的名称）

步骤四：导线调整后，改变滑片位置，得到了如下表中的实验数据．I/A0.060.140.240.360.440.54U/V1.951.871.801.761.641.56步骤五：丙同学在方格纸上建立了直角坐标系，准备画出“U-I”图线．他已经描出了两个数据点，如图（2）所示．

问题2：请你帮他描出剩余的数据点，并作出“U-I”图线．

步骤六：分析研究

问题3：根据以上研究，可求出通过电池的电流为0.36A时，电池输出功率为_________W（保留两位有效数字）．

问题4：丁同学认为，既然是研究电池的输出功率，就应该画出输出功率P随电流I的变化图线，你认为“P-I”图线是____________（填“直线”或“曲线”）．

问题5：乙同学认为调整导线后的实验电路，虽然测出了实验数据，但在搡作过程中存在安全隐患．大家思考后，从实验室又找来了一个定值电阻（阻值约为2Ω）作为保护电阻接入电路，此电路既能测出不同负载下电池的输出功率，又能消除安全隐患，请在图（3）方框内画出他们修改的电路图．参考答案：AC15.为了测一个自感系数很大的线圈L的直流电阻RL，实验室提供以下器材：（A）待测线圈L（阻值约为2Ω，额定电流2A）（B）电流表A1（量程0.6A，内阻r1=0.2Ω）ks5u（C）电流表A2（量程3.0A，内阻r2约为0.2Ω）（D）滑动变阻器R1（0～10Ω）（E）滑动变阻器R2（0～1kΩ）（F）定值电阻R3=10Ω（G）定值电阻R4=100Ω（H）电源（电动势E约为9V，内阻很小）（I）单刀单掷开关两只S1、S2，导线若干。要求实验时，改变滑动变阻器的阻值，在尽可能大的范围内测得多组A1表和A2表的读数I1、I2，然后利用给出的I2—I1图象（如图6所示），求出线圈的电阻RL。①实验中定值电阻应选用

，滑动变阻器应选用

。②请你画完图5方框中的实验电路图。③实验结束时应先断开开关

。④由I2—I1图象，求得线圈的直流电阻RL=

Ω。参考答案：①R3，R1（4分）②如图所示。（4分）③S2

（2分）④2.0Ω（2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.雨过天晴，人们常看到天空中出现彩虹，它是由阳光照射到空中弥漫的水珠上时出现的现象．在说明这个现象时，需要分析光线射入水珠后的光路．一细束光线射入水珠，水珠可视为一个半径为R的球，球心O到入射光线的垂直距离为d，水的折射率为n．

（1）在图上画出该束光线射入水珠内经一次反射后又从水珠中射出的光路图

（2）求这束光线从射向水珠到射出水珠每一次偏转的角度．参考答案：17.一辆汽车从静止开始做匀加速直线运动，去追赶前面的一辆做匀速直线运动的电车，当电车行驶100m后被追上，此时汽车的速度恰好是电车速度的4倍，求汽车开始运动时两车相距多远？参考答案：设汽车运动t时间追上电车，汽车行驶S1，电车行驶S2，开始时两车相距S0,由已知条件可知，

①……………3分

②……………3分

③……………1分

④……………3分解得

⑤……………2分18.有一大炮竖直向上发射炮弹，炮弹的质量M=12.0kg（内含炸药的质量可以忽略不计），射出的初速度v=60m/s。当炮弹到达最高点时爆炸为沿水平方向运动的两片，其中一片质量为m=4.0kg。现要求这一片不能落到以发射点为圆心、以R=900m为半径的圆周范围内（g=10m/s2，忽略空气阻力），求

（1）炮弹爆炸时离开地面的高度

（2）刚爆炸完时两弹片的总动能至少多大？参考答案：解：（1）炮弹做竖直上抛运动，炮弹爆炸时离地面的高度：H==180m；

（2）爆炸过程系统动量守恒，以m的速度方向为正方向，

由动量守恒定律得：mv1-（M-m）v2=0，

解得：v1=2v2，

爆炸后弹片做平抛运动，

竖直方向：H=，

水平方向：R=v1t，

代入数据解得：v1=150m/s，v2=75m/s，

炮弹刚爆炸后，两弹片的最小总动能：

EK总===67500；

答：（1）炮弹爆炸时离开地面的高度为180m；

（