浙江省温州市陶山中学2021年高三物理下学期期末试题含解析

浙江省温州市陶山中学2021年高三物理下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.如图所示，三个完全相同的金属小球a、b、c位于等边三角形的三个顶点上．a和c带正电，b带负电，a所带电荷量的大小比b的小．已知c受到a和b的静电力的合力可用图中四条有向线段中的一条来表示，它应是(

)A.F1B.F2C.F3D.F4参考答案：Aa、c带同种电荷，a、c之间为斥力；b、c带异种电荷，b、c之间为引力。又a所带电荷量大小比b的小，则Fbc＞Fac；对C受力分析如图，合力指向图示位置故B项正确，ACD三项错误。2.下列说法正确的是（）A.对于悬浮在液体中的微粒，液体温度越高，单位时间内跟它相撞的液体分子数越多B.单晶体有固定的熔点，多晶体和非品体没有固定的熔点C.在高温条件下利用分子的扩散，可以在纯净的半导体材料中掺入其他元素D.一块0℃的冰逐渐熔化成0℃的水的过程中。分子势能会增加E.达到热平衡的两个系统，分子平均速率相同参考答案：ACD【详解】A．对于悬浮在液体中的微粒，液体温度越高，单位时间内跟它相撞的液体分子数越多，故A正确；B．单晶体和多晶体都有固定的熔点，故B错误；C．利用分子的扩散，可以在半导体材料中掺入其他元素，故C正确；D．一块0℃的冰逐渐熔化成0℃的水的过程中，冰晶结构被破坏，分子势能会增加，故D正确；E．达到热平衡的两个系统，温度相同，分子平均相同，但分子平均速率不一定相同，故E错误。3.如图甲所示，木块A和长木板B叠放在水平地面上，假定木板与地面之间、木板和木板之间的最大静摩擦力都和滑动摩擦力相等，用一水平力F作用于B，A、B的加速度与F的关系如图乙所示，重力加速度g取10m/s2，则下列说法中正确的是（

）A.A的质量为0.5kgB.B质量为1.5kgC.B与地面间动摩擦因数为0.2D.A、B间的动摩擦因数为0.4参考答案：ACD【详解】由图知，当F=3N时，AB一起开始运动，则有当F较小时，木块和木板一起做匀加速直线运动时，共同加速度由数学知识知，a﹣F图象的斜率联立解得：B与地面间的动摩擦因数当拉力达到一定程度，木块和木板之间发生相对滑动，对木块A，所受的摩擦力恒定，加速度恒定，即由图知，aA=4m/s2，则解得

对B，加速度由图得：得mB=1.0kg据解得：mA=0.5kg故B错误，ACD正确．4.在上海世博会最佳实践区，江苏城市案例馆中穹形门窗充满了浓郁的地域风情和人文特色．如图所示，在竖直放置的穹形光滑支架上，一根不可伸长的轻绳通过轻质滑轮悬挂一重物G．现将轻绳的一端固定于支架上的A点，另一端从B点沿支架缓慢地向C点靠近（C点与A点等高）．则绳中拉力大小变化的情况是(

)A．先变小后变大

B．先变小后不变C．先变大后不变

D．先变大后变小参考答案：C5.（单选题）如图所示，将质量为m=0.1kg的物体用两个完全一样的竖直弹簧固定在升降机内，当升降机以4m/s2的加速度加速向上运动时，上面弹簧对物体的拉力为0.4N；当升降机和物体都以8m/s2的加速度向上运动时，上面弹簧的拉力为（

）A．0.6N

B．0.8N

C．1.0N

D．1.2N参考答案：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图，三个电阻R1、R2、R3依次标有“12Ω，3W”、“8Ω，5W”、“6Ω，6W”，则允许接入电路的最大电压为10.8V，此时三个电阻消耗的总功率为10.8W．参考答案：考点：电功、电功率；串联电路和并联电路．专题：恒定电流专题．分析：根据电路结构及已知条件：三个电阻允许消耗的最大功率分别为3W、15W、6W，分析保证电路安全的条件，然后求电路的最大功率．解答：解：由可求得R1的额定电压U1=6V，R2的额定电压U2=2V，R3的额定电压U3=6V，

R1与R2的并联阻值为R′=，则因R3大于其并联值，则当R3达到6V时，并联电压小于6V，

则以R3达到额定电压为安全值计算：

即

求得U1=4.8V

则接入电路的最大的电压为Um=U1+U3=10.8V功率为：P=故答案为：10.8，10.8点评：考查串联并联电路，明确安全的要求是每个电阻都不能超出额定电压．7.一个做匀加速直线运动的物体，它在开始时连续两个4s的时间内分别通过的位移为24m和64m，则这个物体的加速度为

m/s2，中间时刻的瞬时速度为

m/s。参考答案：2.5

118.）用欧姆表测电阻时，将选择开关置于合适的挡位后，必须先将两表笔短接，调整

▲

旋钮，使指针指在欧姆刻度的“0”处．若选择旋钮在“×100”位置，指针在刻度盘上停留的位置如图所示，所测量电阻的值为

▲

．参考答案：欧姆调零（2分）

3200（2分）欧姆表使用前首先应进行调零，即将两表笔短接，调整欧姆调零旋钮使指针指在欧姆刻度的“0”处。欧姆表读数一定不要忘记乘以倍率。9.气垫导轨工作时，空气从导轨表面的小孔喷出，在导轨表面和滑块内表面之间形成一层薄薄的空气层，使滑块不与导轨表面直接接触，故滑块运动时受到的阻力大大减小，可以忽略不计。为了探究做功与物体动能之间的关系，在气垫导轨上放置一带有遮光片的滑块，滑块的一端与轻弹簧相接，弹簧另一端固定在气垫导轨的一端，将一光电门P固定在气垫导轨底座上适当位置（如图所示），使弹簧处于自然状态时，滑块上的遮光片刚好位于光电门的挡光位置，与光电门相连的光电计时器可记录遮光片通过光电门时的挡光时间。实验步骤如下：①用游标卡尺测量遮光片的宽度d；②在气垫导轨上适当位置标记一点A（图中未标出，AP间距离远大于d），将滑块从A点由静止释放．由光电计时器读出滑块第一次通过光电门时遮光片的挡光时间t；③利用所测数据求出滑块第一次通过光电门时的速度v；④更换劲度系数不同而自然长度相同的弹簧重复实验步骤②③，记录弹簧劲度系数及相应的速度v，如下表所示：弹簧劲度系数k2k3k4k5k6kv（m/s）0.711.001.221.411.581.73v2（m2/s2）0.501.001.491.992.492.99v3（m3/s3）0.361.001.822.803.945.18（1）测量遮光片的宽度时游标卡尺读数如图所示，读得d=

m；（2）用测量的物理量表示遮光片通过光电门时滑块的速度的表达式v=

；（3）已知滑块从A点运动到光电门P处的过程中，弹簧对滑块做的功与弹簧的劲度系数成正比，根据表中记录的数据，可得出弹簧对滑块做的功W与滑块通过光电门时的速度v的关系是

。参考答案：（1）1.62×10-2

（2）d/t

(3)W与v2成正比10.如图所示，有一个匀强电场，方向平行于纸面。电场中有A、B、C、D四点，已知AD=DB=BC=d，且ABBC。有一个电量为q的正电荷从A点移动到B点电场力做功为2W，从B点移动到C点克服电场力做功为W。则电场中D点的电势

（填“大于”“小于”或“等于”）C点的电势；该电场的电场强度为

。参考答案：等于；11.潮汐能属于无污染能源，但能量的转化率较低，相比之下，核能是一种高效的能源．（1）在核电站中，为了防止放射性物质泄漏，核反应堆有三道防护屏障：燃料包壳、压力壳和安全壳（见图甲）．结合图乙可知，安全壳应当选用的材料是________________（2）核反应堆中的核废料具有很强的放射性，目前常用的处理方法是将其装入特制的容器中，然后______________（将选项前的字母代号填在横线上）

A．沉入海底

B．放至沙漠

C．运到月球

D．深埋海底（3）图丙是用来监测工作人员受到辐射情况的胸章，通过照相底片被射线感光的区域，可以判断工作人员受到何种辐射。当胸章上lmm铝片和3mm铝片下的照相底片被感光，而铅片下的照相底片未被感光时，结合图乙分析工作人员受到了_______射线的辐射；当所有照相底片都被感光时，工作人员受到了_________射线的辐射。参考答案：（1）混凝土

（2）D

（3）

12.如图所示，在《探究产生感应电流的条件》的实验中，当磁铁静止在线圈上方时，可观察到电流表指针不偏转（选填“偏转”或“不偏转“）；当磁铁迅速插入线圈时，可观察到电流表指针偏转（选填“偏转”或“不偏转“）；此实验说明：只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，电路中就有感应电流产生．参考答案：考点：研究电磁感应现象．专题：实验题．分析：根据感应电流产生的条件分析答题；感应电流产生的条件：穿过闭合回路的磁通量发生变化，产生感应电流．解答：解：当磁铁静止在线圈上方时，穿过闭合回路的磁通量不变，电流表指针不偏转；当磁铁迅速插入线圈时，穿过闭合回路的磁通量变化，电流表指针偏转；此实验说明：只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，电路中就有感应电流产生．故答案为：不偏转；偏转；变化．点评：本题考查了探究感应电流产生的条件，分析图示实验、根据实验现象即可得出正确解题．13.法国科学家拉普拉斯曾说过：“认识一位巨人的研究方法对于科学的进步并不比发现本身有更少的用处……”在物理学的重大发现中科学家们创造出了许多物理学方法，如观察、实验、建立模型、物理类比和物理假说等方法。其中物理假说，是根据一定的科学事实和科学理论对研究的问题提出假说性的看法或说明，例如麦克斯韦的电磁场理论、分子动理论等假说，请你再举出两个物理假说的例子__________；

。参考答案：光的光子说、日心说、物质波、分子电流、黑洞等均可三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.直角三角形的玻璃砖ABC放置于真空中，∠B＝30°，CA的延长线上S点有一点光源，发出的一条光线由D点射入玻璃砖，如图所示．光线经玻璃砖折射后垂直BC边射出，且此光束经过SD用时和在玻璃砖内的传播时间相等．已知光在真空中的传播速度为c，，∠ASD＝15°.求：①玻璃砖的折射率；②S、D两点间的距离．参考答案：(1)

(2)d试题分析：①由几何关系可知入射角i=45°，折射角r=30°可得②在玻璃砖中光速光束经过SD和玻璃砖内的传播时间相等有可得

SD=d考点：光的折射定律。15.（8分）请问高压锅的设计运用了哪些物理知识？参考答案：①水的沸点随液面上方气压的增大而升高；②力的平衡；③压强；④熔点（熔化）。解析：高压锅是现代家庭厨房中常见的炊具之一，以物理角度看：高压锅从外形到工作过程都包含有许多的物理知识在里面．高压锅的基本原理就是利用增大锅内的气压，来提高烹饪食物的温度，从而能够比较快的将食物煮熟。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.小轿车以20m/s的速度在平直公路上匀速行驶，司机突然发现正前方有个收费站，经10s后司机才刹车，使车匀减速运动10s恰停在缴费窗口，缴费后匀加速到20m/s后继续匀速前行．已知小轿车刹车时的加速度为2m/s2，停车缴费所用时间为30s，启动时加速度为1m/s2．（1）司机是在离收费窗口多远处发现收费站的．（2）因国庆放假期间，全国高速路免费通行，小轿车可以不停车通过收费站，但要求轿车通过收费窗口前9m区间速度不超过6m/s，则国庆期间该小轿车应离收费窗口至少多远处开始刹车？因不停车通过可以节约多少时间？参考答案：考点：匀变速直线运动的位移与时间的关系．专题：直线运动规律专题．分析：（1）解出匀速运动的位移，再解出匀减速运动的位移，两位移相加即为要求的距离．（2）分段研究，收费时总时间为：减速到0的时间，加上收费的时间，再加上加速到20m/s的时间．不收费时的总时间为：减速到6m/s的时间，加上匀速运动的时间，加上加速到20m/s的时间，还要加上匀速运动的时间．上述时间的差值即为节约的时间．解答：解：（1）根据题意，设司机匀速运动位移为s1；减速运动时间为t2，位移为s2．s1=vt1=20×10=200（m）减速的位移=，司机是在离收费窗口的距离x=200+100m=300m．（2）根据题意轿车应该在收费窗口前9m处速度减为6m/s，设车减速位移为s1′，由，，所以，轿车应离收费窗口91+9=100（m）处开始刹车．设停车收费后加速时间为t3，位移为s3，则有：若停车收费经过窗口前100m到窗后200m的总时间为：t1+t2+t3=10+30+20=60（s）若不停车收费也是窗前100m开始刹车，时间为：，窗口前匀速时间：窗口后加速到20m/s所用时间为：加速运动的位移由：得，=182m，窗口后还有200﹣182=18（m）匀速运动，其时间为：若不停车经过窗口前100m到窗口后200m的总时间为：t4+t5+t6+t7=7+1.5+14+0.9=23.4（s）所以不停车通过可以节约时间为60﹣23.4=36.6（s）的时间．答：（1）司机是在离收费窗口300m处发现收费站的．（2）国庆期间该小轿车应离收费窗口100m远处开始刹车，因不停车通过可以节约36.6s时间．点评：此题运动的过程复杂，轿车经历减速、匀速、加速，加速度、位移、时间等都不一样．分析这样的问题时，要能在草稿子上画一画运动的过程图，找出空间关系，有助于解题．此题有一定的难度，是一道好题．17.如图所示，半径为R=0.4m内壁光滑的半圆形轨道固定在水平地面上，质量m=0.96kg的滑块停放在距轨道最低点A为L=8.0m的O点处，质量为的子弹以速度从右方水平射入滑块，并留在其中。已知滑块与水平面的动摩擦因数，子弹与滑块的作用时间很短；取g=10m/s2，试求：（1）子弹刚留在滑块时二者的共同速度大小v；（2）滑块从O点滑到A点的时间；（3）滑块从A点滑上轨道后通过最高点B落到水平面上C点，A与C间的水平距离是多少。参考答案：答案：10m/s；1s；m：解：(1)子弹击中滑块过程动量守恒，则：------------------------------------------------2分

代入数据解得：v=10m/s

----------------------------------------------2分(2)子弹击中滑块后与滑块一起在摩擦力的作用下向左作匀减速运动，设其加速度大小为a，则：-------------------------------2分

由匀变速运动的规律得：---------------------------------2分代入数据得：舍去）---------------------------------------2分（3）滑块从O点滑到A点时的速度--------------------------1分

代入数据得：m/s---------------------------------------------------------1分设滑块从A点滑上轨道后通过最高点B点时的速度，由机械能守恒定律：

---------------------2分

代入数据得：--------------------------------------------------1分滑块离开B点后做平抛运动，飞行时间

----------------------1分而----------------------------------------------------------------------1分

代入数据得：m----------------------------------------------------1分18.（14分）如图所示，