2021年浙江省嘉興市海鹽實(shí)驗(yàn)中學(xué)高三物理期末試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個選項(xiàng)符合題意4.河水的流速與離河岸的關(guān)系如圖甲所示，船在靜水中的速度與時間關(guān)系如圖乙所示，若船以最短時間渡河，則下列判斷正確的是()A.船渡河的最短時間是100sB.船在河水中的最大速度是5m/sC.船在河水中航行軌跡是一條直線D.船在行駛過程中，船頭始終與河岸垂直參考答案：ABD試題分析：當(dāng)靜水速與河岸垂直時，渡河時間最短，故：；故AD正確．船在沿河岸方向上做變速運(yùn)動，在垂直于河岸方向上做勻速直線運(yùn)動，兩運(yùn)動的合運(yùn)動是曲線．故C錯誤．要使船以最短時間渡河，船在航行中與河岸垂直，根據(jù)速度的合成可知，船河水中的最大速度是5m/s，故B正確．本題選錯誤的，故選C．考點(diǎn)：運(yùn)動的合成和分解【名師點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵將船的運(yùn)動分解為垂直于河岸方向和沿河岸方向，抓住分運(yùn)動與合運(yùn)動具有等時性進(jìn)行求解。2.（單選）如圖所示，（a）中的變壓器為理想變壓器，原線圈的匝數(shù)為n1，副線圈的匝數(shù)為n2，電壓表V的讀數(shù)為3.5V。變壓器的原線圈兩端所接等于如圖（b）所示，兩個20Ω定值電阻串連接在副線圈兩端，電壓表V為理想電表，則（）A、原線圈上電壓的有效值為100VB、變壓器的輸入功率約為1.5WC、原線圈的匝數(shù)的匝數(shù)n1與副線圈匝數(shù)n2之比為10：1D、原線圈上電壓的函數(shù)表達(dá)式：u=100sin100tV參考答案：C3.一束含兩種頻率的單色光，照射到底面有涂層的平行玻璃磚上表面后，經(jīng)下表面反射從玻璃磚上表面射出后，光線分為、兩束，如圖所示。下列說法正確的是A．光光子的能量大于光光子的能量B．用同一裝置進(jìn)行雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，光的條紋間距大于光的條紋間距C．若光能使某金屬發(fā)生光電效應(yīng)，光也一定能使

該金屬發(fā)生光電效應(yīng)D．從同種玻璃射入空氣發(fā)生全反射時，光的臨界角大參考答案：ACD4.如圖1所示，物體B通過動滑輪懸掛在細(xì)繩上，整個系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，動滑輪的質(zhì)量和一切摩擦均不計(jì)。如果將繩的左端由Q點(diǎn)緩慢地向左移到P點(diǎn)，整個系統(tǒng)重新平衡后，繩的拉力F和繩子與豎直方向的夾角θ的變化情況是

A．F變大，θ變大

B．F變小，θ變小

C．F不變，θ變小

D．F不變，θ變大參考答案：A原來整個系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，兩側(cè)繩的拉力的合力等于B物體的重力，將繩一端由Q點(diǎn)緩慢地向左移到P點(diǎn)，整個系統(tǒng)重新平衡后，兩側(cè)繩的拉力的合力仍等于B物體的重力，由于兩側(cè)繩的夾角增大，故兩側(cè)繩的拉力變大，即F變大，繩與豎直方向的夾角θ也變大了，選A。5.同步衛(wèi)星A的運(yùn)行速率為v1，向心加速度為a1，運(yùn)行的周期為T1；放在地球赤道上的物體B隨地球自轉(zhuǎn)的線速度為v2，向心加速度為a2，運(yùn)行的周期為T2；在赤道平面上空做勻速圓周運(yùn)動的近地衛(wèi)星C的速率為v3，向心加速度為a3，運(yùn)行的周期為T3．第一宇宙速度為v，則下列說法中正確的是（）A．T1＞T2＞T3 B．v3＞v2＞v1 C．a(chǎn)3＞a1＞a2 D．v=v2．參考答案：C【考點(diǎn)】同步衛(wèi)星．【分析】題中涉及三個物體：地球同步衛(wèi)星1、地球赤道上有一隨地球的自轉(zhuǎn)而做圓周運(yùn)動物體2、繞地球表面附近做圓周運(yùn)動的人造衛(wèi)星3，同步衛(wèi)星與物體2周期相同，物體2與人造衛(wèi)星3轉(zhuǎn)動半徑相同，同步衛(wèi)星1與人造衛(wèi)星3，都是萬有引力提供向心力；分三種類型進(jìn)行比較分析即可．【解答】解：A、同步衛(wèi)星與地球自轉(zhuǎn)同步，所以T1=T2．根據(jù)開普勒第三定律得衛(wèi)星軌道半徑越大，周期越大，故T1＞T3．故A錯誤．B、同步衛(wèi)星與物體2周期相同，根據(jù)圓周運(yùn)動公式v=，所以v1＞v2，故B錯誤．C、同步衛(wèi)星與物體2周期相同，根據(jù)圓周運(yùn)動公式a=得a1＞a2，同步衛(wèi)星1與人造衛(wèi)星3，都是萬有引力提供向心力，所以a=，由于r1＞r3，由牛頓第二定律，可知a3＞a1．故C正確．D、第一宇宙速度是近地的環(huán)繞速度，所以v3=v，而v3＞v1＞v2，故D錯誤．故選：C．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.（6分）美國“肯尼迪”號航空母艦上裝有幫助飛機(jī)起飛的彈射系統(tǒng)，已知“F—A15”型戰(zhàn)斗機(jī)在跑道上產(chǎn)生的最大加速度為5.0m/s2，起飛速度為50m/s。若要該飛機(jī)滑行100m后起飛，則彈射系統(tǒng)必須使飛機(jī)具有

m/s的初速度。假設(shè)某航空母航不裝彈射系統(tǒng)，要求該飛機(jī)仍能在此艦上正常飛行，則該艦身長至少為

m。參考答案：10m/s；250m7.汽車發(fā)動機(jī)的功率為60kW，若汽車總質(zhì)量為5×103kg，在水平路面上行駛時，所受阻力大小恒為5×103N，則汽車所能達(dá)到的最大速度為12m/s；若汽車以0.5m/s2的加速度由靜止開始做勻加速運(yùn)動，這一過程能維持的時間為16s．參考答案：考點(diǎn)：功率、平均功率和瞬時功率；牛頓第二定律．專題：功率的計(jì)算專題．分析：當(dāng)汽車在速度變大時，根據(jù)F=，牽引力減小，根據(jù)牛頓第二定律，a=，加速度減小，當(dāng)加速度為0時，速度達(dá)到最大．以恒定加速度開始運(yùn)動，速度逐漸增大，根據(jù)P=Fv，發(fā)動機(jī)的功率逐漸增大，當(dāng)達(dá)到額定功率，速度增大，牽引力就會變小，所以求出達(dá)到額定功率時的速度，即可求出勻加速運(yùn)動的時間．解答：解：當(dāng)a=0時，即F=f時，速度最大．所以汽車的最大速度=12m/s．以恒定加速度運(yùn)動，當(dāng)功率達(dá)到額定功率，勻加速運(yùn)動結(jié)束．根據(jù)牛頓第二定律，F(xiàn)=f+ma勻加速運(yùn)動的末速度===8m/s．所以勻加速運(yùn)動的時間t=．故本題答案為：12，16．點(diǎn)評：解決本題的關(guān)鍵理解汽車的起動問題，知道加速度為0時，速度最大．8.一個質(zhì)量為m=70kg的人站在電梯中體重計(jì)上稱體重，當(dāng)電梯靜止時，體重計(jì)讀數(shù)為N；當(dāng)電梯以a=g的加速度向下做減速運(yùn)動時，體重計(jì)上的讀數(shù)為N。（g=10m/s2）參考答案：700；14009.)V表示標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下水蒸氣的摩爾體積，ρ為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下水蒸氣的密度，NA為阿伏加德羅常數(shù)，m為每個水分子的質(zhì)量，則阿伏加德羅常數(shù)NA＝______，標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下相鄰水蒸氣分子間的平均距離d＝_____.參考答案：

10.質(zhì)量為0.45kg的木塊靜止在光滑水平面上，一質(zhì)量為0.05kg的子彈以200m/s的水平速度擊中木塊，并留在其中，整個木塊沿子彈原方向運(yùn)動，則木塊最終速度的大小是__________m/s。若子彈在木塊中運(yùn)動時受到的平均阻力為4.5×103N，則子彈射入木塊的深度為_______m。參考答案：

(1).20

(2).0.2試題分析：根據(jù)系統(tǒng)動量守恒求解兩木塊最終速度的大??；根據(jù)能量守恒定律求出子彈射入木塊的深度；根據(jù)動量守恒定律可得，解得；系統(tǒng)減小的動能轉(zhuǎn)化為克服阻力產(chǎn)生的內(nèi)能，故有，解得；【點(diǎn)睛】本題綜合考查了動量守恒定律、能量守恒定律，綜合性較強(qiáng)，對學(xué)生能力要求較高．11.（單選）當(dāng)具有5.0eV能量的光子照射到某金屬表面后，從金屬表面逸出的光電子的最大初動能是1.5eV．為了使該金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)，入射光子的最低能量為

▲

A．1.5eV

B．3.5eV

C．5.0eV

D．6.5eV參考答案：B12.某同學(xué)想利用DIS測電風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速和葉片長度，他設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示.該同學(xué)先在每一葉片邊緣粘上一小條長為△l的反光材料，當(dāng)葉片轉(zhuǎn)到某一位置時，光傳感器就可接收到反光材料反射的激光束，并在計(jì)箅機(jī)屏幕上顯示出矩形波，如圖乙所示.已知屏幕橫向每大格表示的時間為5.00×10-3s.則電風(fēng)扇勻速轉(zhuǎn)動的周期為________s;若用游標(biāo)卡尺測得△l的長度如圖丙所示，則葉片長度為________m.參考答案：4.2×10-2；0.2313.(4分)質(zhì)點(diǎn)以的速率作勻速圓周運(yùn)動，每經(jīng)歷3s其運(yùn)動方向就改變30，則該質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的周期為___________s，加速度大小為_________m/s2。

參考答案：

36，0.5三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.某同學(xué)到實(shí)驗(yàn)室做“測電源電動勢和內(nèi)阻”的實(shí)驗(yàn)時，發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)臺上有以下器材：待測電源（電動勢約為4V，內(nèi)阻約為2Ω）一個阻值未知的電阻R0電壓表（內(nèi)阻很大，有5V、15V兩個量程）兩塊電流表（內(nèi)阻約為5Ω，量程500mA）滑動變阻器A（0～20Ω，3A）滑動變阻器B（0～200Ω，0.2A）電鍵一個，導(dǎo)線若干。該同學(xué)想在完成學(xué)生實(shí)驗(yàn)“測電源電動勢和內(nèi)阻”的同時測出定值電阻R0的阻值，設(shè)計(jì)了如圖所示的電路。實(shí)驗(yàn)時他用U1、U2、I分別表示電表V1、V2、A的讀數(shù)。在將滑動變阻器的滑片移動到不同位置時，記錄了U1、U2、I的一系列值.其后他在兩張坐標(biāo)紙上各作了一個圖線來處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并計(jì)算了電源電動勢、內(nèi)阻以及定值電阻R0的阻值。根據(jù)題中所給信息解答下列問題：①在電壓表V1接入電路時應(yīng)選擇的量程是_________，滑動變阻器應(yīng)選擇_________（填器材代號“A”或“B”）;②在坐標(biāo)紙上作圖線時，用來計(jì)算定值電阻R0的圖線的橫坐標(biāo)軸、縱坐標(biāo)軸分別應(yīng)該用_________、__________表示。（填“U1、U2、I”或由它們組成的算式）③若實(shí)驗(yàn)中的所有操作和數(shù)據(jù)處理無錯誤，實(shí)驗(yàn)中測得的定值電阻R0的值________（選填“大于”、“小于”或“等于”）其真實(shí)值。參考答案：①

5V

；A

；②I

；

U1-U2

。

③

大于15.（６分）用如圖所示的裝置，探究功與物體速度變化的關(guān)系．實(shí)驗(yàn)時，先適當(dāng)墊高木板，然后由靜止釋放小車，小車在橡皮條彈力的作用下被彈出，沿木板滑行。小車滑行過程中帶動通過打點(diǎn)計(jì)器的紙帶，記錄運(yùn)動情況．觀察發(fā)現(xiàn)紙帶前面部分點(diǎn)跡疏密不均勻，后面部分點(diǎn)跡疏密均勻，回答下列問題：（1）本實(shí)驗(yàn)觀察發(fā)現(xiàn)紙帶前面部分點(diǎn)跡疏密不均勻，后面部分點(diǎn)跡疏密均勻，這是因?yàn)椋海?/p>

）A.小車前面做變加速運(yùn)動，后面做勻加速運(yùn)動B.小車前面做勻加速運(yùn)動，后面做勻速運(yùn)動C.小車前面做勻加速運(yùn)動，后面做變加速運(yùn)動D.小車前面做變加速運(yùn)動，后面做勻速運(yùn)動（2）若實(shí)驗(yàn)作了n次，所用橡皮條分別為1根、2根……n根，通過紙帶求出小車的速度分別為v1、v2……vn，用W表示橡皮條對小車所做的功，作出的W—V圖線是一條過坐標(biāo)原點(diǎn)

。（3）在本實(shí)驗(yàn)中你認(rèn)為影響實(shí)驗(yàn)效果的可能原因是_________________________．(只要回答出一種原因即可)參考答案：１）D（２分）2)拋物線

（２分）3)可能原因是:橡皮筋粗細(xì)不均勻，或木板傾斜不夠,或太過傾斜等．（２分）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，邊長為L的正方形區(qū)域abcd內(nèi)存在著勻強(qiáng)電場．電荷量為q、動能為Ek的帶電粒子從a點(diǎn)沿ab方向進(jìn)入電場，不計(jì)重力．(1)若粒子從c點(diǎn)離開電場，求電場強(qiáng)度的大小和粒子離開電場時的動能．(2)若粒子離開電場時的動能為Ek′，則電場強(qiáng)度為多大？參考答案：17.（10分）一輛摩托車能達(dá)到的最大速度為30m/s，要想在3min內(nèi)由靜止起沿一條平直公路追上在前面1000m處以20m/s的速度勻速行駛的汽車，則摩托車至少以多大的加速度起動?甲同學(xué)學(xué)的解法是：設(shè)摩托車恰好在3min時追上汽車，則at2=vt+s0，代入數(shù)據(jù)得：a=0.28m/s．乙同學(xué)的解法是：設(shè)摩托車追上汽車時，摩托車的速度恰好是30m/s，則=2as=2a（vt+s0），代入數(shù)據(jù)得：a=0.1m/s2

你認(rèn)為甲、乙的解法正確嗎?若錯誤請說明其理由，并寫出正確的解題過程。參考答案：解析：甲錯。因?yàn)槟ν熊囈詀=0.28m/s2加速3min，速度將達(dá)到vm=at=0.28×180m/s=50.4m/s，大于摩托車的最大速度30m/s。乙錯。若摩托車以a=0.1m/s2加速，速度達(dá)到30m/s所需時間為t=，大于題給時間3min。正確解答：從上述分析知道，摩托車追上汽車的過程中，先加速到最大速度vm，再以此最大速度vm追趕汽車，設(shè)加速到最大速度vm所需時間為t0，則以最大速度vm追趕的時間為t—t0。對摩托車加速段有：vm=at0由摩托車和汽車運(yùn)動的位移相等可得：解得：a=0.56m/s2。18.如圖（甲）所示，光滑的平行水平金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距l(xiāng)，在M點(diǎn)和P點(diǎn)間連接一個阻值為R的電阻，一質(zhì)量為m、電阻為r、長度也剛好為l的導(dǎo)體棒垂直擱在導(dǎo)軌上a、b兩點(diǎn)間，在a點(diǎn)右側(cè)導(dǎo)軌間加一有界勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面，寬度為d0，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，設(shè)磁場左邊界到ab距離為d。現(xiàn)用一個水平向右的力F拉導(dǎo)體棒，使它從a、b處靜止開始運(yùn)動，棒離開磁場前已做勻速直線運(yùn)動，與導(dǎo)軌始終保持良好接觸，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，水平力F－x的變化情況如圖（乙）所示，F(xiàn)0已知。求：（1）棒ab離開磁場右邊界時的速度；（2）棒ab通過磁場區(qū)域的過程中整個回路所消耗的電能E；（3）d滿足什么條件時，棒ab進(jìn)入磁場后一直做勻速運(yùn)動；（4）若改變d的數(shù)值，定性畫出棒ab從靜止運(yùn)動到d+d0的過程中v2-x的可能圖線（棒離開磁場前已做勻速直線