2021-2022學年廣東省江門市下坪華僑中學高三物理期末試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.（多選）關于物理方法，下列說法正確的是 ()A．“交流電的有效值”用的是等效替代的方法B．“如果電場線與等勢面不垂直，那么電場強度沿著等勢面方向就有一個分量，在等勢面上移動電荷時靜電力就要做功．”用的是歸納法C．探究導體的電阻與材料、長度、粗細的關系，用的是控制變量的方法D．電場強度是用比值法定義的，電場強度與電場力成正比，與試探電荷的電荷量成反比參考答案：AC2.勻強磁場中有一個阻值為1Ω的單匝線圈，線圈繞垂直于磁場的軸勻速轉動，產生的交變電動勢為e＝10sin20πt（V），當該線圈與一阻值為4Ω的電阻組成閉合回路時，下列說法正確的是（）A．t＝0時，線圈平面位于中性面B．t＝0時，穿過線圈的磁通量為0C．電阻的熱功率為16WD．用電壓表測路端電壓時讀數(shù)為11.3V參考答案：AC3.（多選）如圖甲所示，光滑平行金屬導軌MN、PQ所在平面與水平面成θ角，M、P兩端接一阻值為R的定值電阻，阻值為r的金屬棒ab垂直導軌放置，其他部分電阻不計。整個裝置處在磁感應強度為B的勻強磁場中，磁場方向垂直導軌平面向上。t=0時對棒施一平行于導軌的外力F，棒由靜止開始沿導軌向上運動，通過R的感應電流隨時間t變化的關系如圖乙所示。下列關于穿過回路abPMa的磁通量Φ和磁通量的瞬時變化率以及ab兩端的電勢差Uab和通過棒的電荷量q隨時間變化的圖象中，正確的是BD參考答案：4.（單選）某地球同步衛(wèi)星的發(fā)射過程如下：先進入環(huán)繞地球的停泊軌道1，再進入轉移軌道2，然后啟動星載火箭進入同步軌道3。下列判斷正確的是

(

)A．衛(wèi)星在軌道3上的速率大于在軌道1上的速率B．衛(wèi)星在軌道3上的角速度大于在軌道1上的角速度C．衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過Q點時的加速度大于它在軌道2上經(jīng)過Q點的加速度D．衛(wèi)星在轉移軌道2上經(jīng)過P點時的加速度等于它在軌道3上經(jīng)過P點時的加速度參考答案：D5.如圖所示，AO、BO、CO三根繩子抗拉程度完全一樣，

如果CO繩子吊著重物的重力逐漸加大，當超過一定

量時，則最先斷的繩子是：

A．AO繩子

B．BO繩子

C．CO繩子

D．三根繩子同時斷雙項選擇題參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.設地球的質量為M，半徑為R，則環(huán)繞地球飛行的第一宇宙速度v的表達式為______________；某行星的質量約為地球質量的，半徑約為地球半徑的，那么在此行星上的“第一宇宙速度”與地球上的第一宇宙速度之比為______________（已知萬有引力常量為G）。參考答案：v=，/3︰17.一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波，在t＝0時刻波剛好傳播到x＝6m處的質點A，如圖所示，已知波的傳播速度為48m/s。請回答下列問題：①從圖示時刻起再經(jīng)過________s，質點B第一次處于波峰；②寫出從圖示時刻起質點A的振動方程為________cm。參考答案：①0.5②①B點離x=0處波峰的距離為△x=24m，當圖示時刻x=0處波峰傳到質點B第一次處于波峰，則經(jīng)過時間為②波的周期為，圖示時刻，A點經(jīng)過平衡向下運動，則從圖示時刻起質點A的振動方程為8.某探究小組設計了“用一把尺子測定動摩擦因數(shù)”的實驗方案。如圖所示，將一個小球和一個滑塊用細繩連接，跨在斜面上端。開始時小球和滑塊均靜止，剪斷細繩后，小球自由下落，滑塊沿斜面下滑，可先后聽到小球落地和滑塊撞擊擋板的聲音。保持小球和滑塊釋放的位置不變，調整擋板位置，重復以上操作，直到能同時聽到小球落地和滑塊撞擊擋板的聲音。用刻度尺測出小球下落的高度、滑塊釋放點與擋板處的高度差和沿斜面運動的位移。（空氣阻力對本實驗的影響可以忽略）

①滑塊沿斜面運動的加速度與重力加速度的比值為________。②滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為__________________。③以下能引起實驗誤差的是________。．滑塊的質量

．當?shù)刂亓铀俣鹊拇笮。L度測量時的讀數(shù)誤差

．小球落地和滑塊撞擊擋板不同時參考答案：①；

②；

③9.科學思維和科學方法是我們認識世界的基本手段。在研究和解決問題過程中，不僅需要相應的知識，還要注意運用科學方法。理想實驗有時更能深刻地反映自然規(guī)律。伽利略設想了一個理想實驗，其中有一個是經(jīng)驗事實，其余是推論。①減小第二個斜面的傾角，小球在這斜面上仍然要達到原來的高度②兩個對接的斜面，讓靜止的小球沿一個斜面滾下，小球將滾上另一個斜面③如果沒有摩擦，小球將上升到原來釋放時的高度④繼續(xù)減小第二個斜面的傾角，最后使它成水平面，小球要沿水平面作持續(xù)的勻速運動（1）上述理想實驗的設想步驟按照正確的順序排列應為

（2）在上述的設想步驟中，有的屬于可靠的事實，有的則是理想化的推論，其中

是事實，

是推論參考答案：_②③①④

，

②

，

③①④

10.在研究小車速度隨時間變化規(guī)律的實驗中，將木板傾斜，可使小車牽引紙帶沿斜面下滑．小車拖動紙帶，用打點計時器打出的紙帶如下圖所示．已知打點周期為0.02s.(1)根據(jù)紙帶提供的數(shù)據(jù)，按要求計算后填寫表格．實驗數(shù)據(jù)分段第1段第2段第3段第4段第5段第6段時間t(s)0～0.10.1～0.20.2～0.30.3～0.40.4～0.50.5～0.6各段位移x(×10－2/m)1.452.453.554.555.606.65平均速度(m/s)

(2)作出v－t圖象并求出平均加速度．參考答案：(1)0.145、0.245、0.355、0.455、0.560、0.665

(2)v-t圖象如圖所示,加速度a=1.04m/s2.

11.在點電荷電場中的A點分別由靜止釋放質子和α粒子，從A運動到B的過程中，電場力對質子和α粒子的沖量之比為

。參考答案：

答案：：412.用金屬制成的線材（如鋼絲、鋼筋）受到的拉力會伸長，17世紀英國物理學家胡克發(fā)現(xiàn)，金屬絲或金屬桿在彈性限度內的伸長與拉力成正比，這就是著名的胡克定律．這個發(fā)現(xiàn)為后人對材料的研究奠定了重要的基礎．現(xiàn)有一根用新材料制成的金屬桿，長為4m，橫截面積為0.8cm2，設計要求它受到拉力后的伸長不超過原長的1/100,由于這一拉力很大，桿又較長，直接測試有困難，就選用同種材料制成樣品進行測試，通過測試取得數(shù)據(jù)如右圖：(1)根據(jù)測試結果，推導出線材伸長x與材料的長度L、材料的橫截面積S及拉力F的函數(shù)關系為x=

（用所給字母表示,比例系數(shù)用k表示）。(2)在尋找上述關系中，運用

科學研究方法。

參考答案：（其中k為比例系數(shù)）；

(2)控制變量法13.（選修3—4模塊）（7分）如圖所示，一簡諧橫波的波源在坐標原點，x軸正方向為波的傳播方向，y軸為振動方向．當波源開始振動0.5s時形成了如圖所示的波形（波剛好傳到圖中P點）．可以判斷該波的振幅為 ；從圖示位置再經(jīng)

s波將傳到Q點；Q點開始振動的方向是

．

參考答案：答案：10cm（2分）；2.5s（3分）；沿y軸的負方向（2分）三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.在“探究彈力與彈簧伸長的關系”的實驗中,為了探求彈簧彈力F和彈簧伸長量的關系，李強同學選了甲、乙兩根規(guī)格不同的彈簧進行測試，根據(jù)測得的數(shù)據(jù)繪出如圖所示的圖象，從圖象上看，該同學沒能完全按實驗要求做，使圖象上端成為曲線，圖象上端成為曲線是因為

.其中乙彈簧的勁度系數(shù)為

N/m。若要制作一個精確度較高的彈簧秤，應選彈簧

(填“甲”或“乙”)。參考答案：表明彈簧已經(jīng)超過了彈簧的彈性限度；k乙=200N/m；甲15.利用如圖1所示的裝置探究加速度與力的關系．一端帶有定滑輪的長木板固定在水平桌面上，另一端安裝打點計時器，繞過定滑輪和動滑輪的細線將小車和彈簧秤連接，動滑輪下掛有質量可以改變的小重物，將紙帶穿過打點計時器后連在小車后面，接通打點計時器，放開小車．不計滑輪的質量，忽略滑輪的摩擦．①實驗中彈簧秤的示數(shù)F與小重物的重力mg的關系為．A．F=

B．F＞

C．F＜②保持小車的質量M不變，改變小重物的質量m，重復進行多次實驗．記下每次彈簧秤的示數(shù)F，利用紙帶測出每次實驗中小車的加速度a．將得到的a、F數(shù)據(jù)繪制成a﹣F圖象．以下可能的是③如果某次實驗中已測得小車的質量M，彈簧秤的示數(shù)F，小車的加速度a．利用這三個數(shù)據(jù)你還能求出與本次實驗相關的什么物理量，并利用這些符號表示出來

．（寫出一個物理量及其表達式即可）參考答案：（1）C；（2）A；（3）f=F﹣Ma【考點】探究加速度與物體質量、物體受力的關系．【分析】（1）小重物做勻加速直線運動，根據(jù)牛頓第二定律即可判斷；（2）本實驗沒有平衡摩擦力，所以當F≠0時，a=0，即在F軸上有截距，繩子的拉力減去摩擦力等于小車受到的合外力，即F﹣f=ma，求出a﹣F的表達式，從而選擇圖象；（3）根據(jù)牛頓第二定律求出小車與木板間的摩擦力．【解答】解：（1）小重物做勻加速直線運動，根據(jù)牛頓第二定律得：mg﹣2F=ma，解得：F=，故C正確．故選：C（2）根據(jù)實驗裝置可知，本實驗沒有平衡摩擦力，所以當F≠0時，a=0，即在F軸上有截距，繩子的拉力減去摩擦力等于小車受到的合外力，即F﹣f=ma，a=，是一條傾斜的直線，故A正確．故選：A（3）如圖已測得小車的質量M，彈簧秤的示數(shù)F，小車的加速度a．利用這些數(shù)據(jù)可以求解摩擦力，根據(jù)F﹣f=Ma得：f=F﹣Ma故答案為：（1）C；（2）A；（3）f=F﹣Ma四、計算題：本題共3小題，共計47分16.相距L=1.5m的足夠長金屬導軌豎直放置，質量為m1=1kg的金屬棒ab和質量為m2=0.27kg的金屬棒cd均通過棒兩端的套環(huán)水平地套在金屬導軌上，如圖（a）所示，虛線上方磁場方向垂直紙面向里，虛線下方磁場方向豎直向下，兩處磁場磁感應強度大小相同．ab棒光滑，cd棒與導軌間動摩擦因數(shù)為μ=0.75，兩棒總電阻為1.8Ω，導軌電阻不計．t=0時刻起，ab棒在方向豎直向上，大小按圖（b）所示規(guī)律變化的外力F作用下，由靜止沿導軌向上勻加速運動，同時也由靜止釋放cd棒．（1）求磁感應強度B的大小和ab棒加速度大??；（2）已知在2s內外力F做功40J，求這一過程中兩金屬棒產生的總焦耳熱；（3）①判斷cd棒的運動過程，②求出cd棒達到最大速度所對應的時刻t1，③在圖（c）中畫出前5秒內cd棒所受摩擦力fcd隨時間變化的圖象．參考答案：解：（1）經(jīng)過時間t，金屬棒ab的速率v=at，此時，回路中的感應電流為I==，對金屬棒ab，由牛頓第二定律得：F﹣BIL﹣m1g=m1a，由以上各式整理得：F=m1a+m1g+，在圖線上取兩點：t1=0，F(xiàn)1=11N；t2=2s，F(xiàn)2=14.6s代入上式得a=1m/s2，B=1.2T；（2）在2s末金屬棒ab的速率vt=at′=2m/s，所發(fā)生的位移s==2m，由動能定律得WF﹣m1gs﹣W安=，又Q=W安，聯(lián)立以上方程，解得Q=18J；（3）①cd棒先做加速度逐漸減小的加速運動，當cd棒所受重力與滑動摩擦力相等時，速度達到最大；然后做加速度逐漸增大的減速運動，最后停止運動．②當cd棒速度達到最大時，有m2g=μFN，又FN=F安，F(xiàn)安=BIL，根據(jù)歐姆定律可得：I=，而vm=at1整理得；③fcd隨時間變化的圖象如圖（c）所示．答：（1）磁感應強度B的大小為1.2T，ab棒加速度大小為1m/s2；（2）已知在2s內外力F做功40J，這一過程中兩金屬棒產生的總焦耳熱為18J；（3）①cd棒先做加速度逐漸減小的加速運動，當cd棒所受重力與滑動摩擦力相等時，速度達到最大；然后做加速度逐漸增大的減速運動，最后停止運動．②cd棒達到最大速度所對應的時刻為2s；③在圖（c）中畫出前5秒內cd棒所受摩擦力fcd隨時間變化的圖象見解析圖．【考點】導體切割磁感線時的感應電動勢；牛頓第二定律；牛頓運動定律的綜合應用；BB：閉合電路的歐姆定律；BH：焦耳定律．【分析】（1）根據(jù)E=BLv、閉合電路的歐姆定律和牛頓第二定律推導出F﹣t的關系式，根據(jù)圖線的數(shù)據(jù)求解；（2）根據(jù)運動學公式求解在2s末金屬棒ab的速率和發(fā)生的位移，由動能定律求解產生的焦耳熱；（3）①根據(jù)受力情況確定運動情況．②當cd棒速度達到最大時，根據(jù)共點力的平衡、安培力的計算公式和歐姆定律得到時間t1的表達式，代入數(shù)據(jù)求解．17.如圖9所示，用輕質活塞在汽缸內封閉一定質量理想氣體，活塞與汽缸壁間摩擦忽略不計，開始時活塞距汽缸底高度h1＝0.50m，氣體的溫度t1＝27℃.給汽缸加熱，活塞緩慢上升到距離汽缸底h2＝0.80m處，同時缸內氣體吸收Q＝450J的熱量．已知活塞橫截面積S＝5.0×10－3m2，大氣壓強p0＝1.0×105Pa.求：①活塞距離汽缸底h2時的溫度t2；②此過程中缸內氣體增加的內能ΔU.參考答案：解析(2)①氣體做等壓變化，活塞距離汽缸底h2時溫度為t2，則根據(jù)氣態(tài)方程可得解得t2＝207°C②在氣體膨脹的過程中，氣體對外做功為W0＝pΔV＝1.0×105×(0.80－0.50)×5.0×10－3J＝150J根據(jù)熱力學第一定律可得氣