上海市寶山實驗學(xué)校2021年高三物理期末試題含解析

上海市寶山實驗學(xué)校2021年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.圖中的D為置于電磁鐵兩極間的一段通電直導(dǎo)線，電流方向垂直于紙面向里。在電鍵S接通后，導(dǎo)線D所受磁場力的方向是Ａ．向上

Ｂ．向下Ｃ．向左

Ｄ．向右參考答案：答案：A2.如圖所示，在水平板左端有一固定擋板，擋板上連接一輕質(zhì)彈簧。緊貼彈簧放一質(zhì)量為m的滑塊，此時彈簧處于自然長度。已知滑塊與板的動摩擦因數(shù)及最大靜摩擦因數(shù)均為?，F(xiàn)將板的右端緩慢抬起使板與水平面間的夾角為θ，最后直到板豎直，此過程中彈簧彈力的大小F隨夾角θ的變化關(guān)系可能是圖中的（

）參考答案：C設(shè)板與水平面的夾角為α?xí)r，滑塊相對于板剛要滑動，則由mgsinα=μmgcosα得tanα=，α=，則θ在0-范圍內(nèi)，彈簧處于原長，彈力F=0；當(dāng)板與水平面的夾角大于α?xí)r，滑塊相對板緩慢滑動，由平衡條件得F=mgsinθ-μmgcosθ=，其中tanβ=-μ，說明F與θ是正弦形式的關(guān)系．當(dāng)θ=時，F(xiàn)=mg．故選C。3.（單選）如圖為在水平面內(nèi)做勻速圓周運動的圓錐擺。關(guān)于擺球的受力情況，下列說法中正確的是A.受重力、拉力和向心力的作用

B.受拉力和重力的作用C.受拉力和向心力的作用

D.受重力和向心力的作用參考答案：B4.如圖8所示，OO′為豎直軸，MN為固定在OO′上的水平光滑桿，有兩個質(zhì)量相同的金屬球A、B套在水平桿上，AC和BC為抗拉能力為3：2的兩根細線，C端固定在轉(zhuǎn)軸OO′上．當(dāng)繩拉直時，α=30°，β=60°，當(dāng)轉(zhuǎn)軸的角速度逐漸增大時A．AC先斷

B．BC先斷C．兩線同時斷

D．不能確定哪段線先斷參考答案：A5.（單選）如圖所示.質(zhì)足為:0峪的物塊A拴在彈簧一端，彈贊的另一端固定在小車上。小車靜止不動時，彈簧對物塊的拉力大小為5N,若小車以加速度a=1m/s2沿水平地面向右作加速運動時：A.物塊A受到的摩擦力變大B.物塊A受到的摩擦力方向改變C物塊A受到車廂的彈力將增大D.物塊A相對小車仍靜止參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.一置于鉛盒中的放射源發(fā)射的a、b和g射線，由鉛盒的小孔射出，在小孔外放一鋁箔后，鋁箔后的空間有一勻強電場。進入電場后，射線變?yōu)閍、b兩束，射線a沿原來方向行進，射線b發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，如圖所示，則圖中的射線a為

射線，射線b為

射線。參考答案：答案：，b解析：放射源可以放射出、、三種射線，三種射線分別帶正電、負電和不帶電。三種射線的性質(zhì)也不同。射線粒子性強，但穿透能力弱。所以不能穿透鋁箔，射線和射線的穿透能力強，可以穿透鋁箔。由于射線帶負電，經(jīng)過電場時受到電場力的作用而發(fā)生偏轉(zhuǎn)。射線不帶電，經(jīng)過電場時不發(fā)生偏。所以圖中射線是，射線是射線。7.如圖是磁帶錄音機的磁帶盒的示意圖，A、B為纏繞磁帶的兩個輪子，兩輪的半徑均為r，在放音結(jié)束時，磁帶全部繞到了B輪上，磁帶的外緣半徑R=3r，現(xiàn)在進行倒帶，使磁帶繞到A輪上．倒帶時A輪是主動輪，其角速度是恒定的，B輪是從動輪，經(jīng)測定，磁帶全部繞到A輪上需要時間為t，從開始倒帶到A、B兩輪的角速度相等的過程中，磁帶的運動速度

（填“變大”、“變小”或“不變”），所需時間

（填“大于”、“小于”或“等于”）．參考答案：變大；大于．【考點】線速度、角速度和周期、轉(zhuǎn)速．【分析】主動輪和從動輪邊緣上的點線速度相等，A的角速度恒定，半徑增大，線速度增大，當(dāng)兩輪半徑相等時，角速度相等．【解答】解：在A輪轉(zhuǎn)動的過程中，半徑增大，角速度恒定，隨著磁帶的倒回，A的半徑變大，根據(jù)v=rω，知A線速度增大，若磁帶全部繞到A輪上需要的時間為t，由于A線速度越來越大，倒回前一半磁帶比倒回后一半磁帶所用時間要長，即A、B兩輪的角速度相等所需要的時間大于．故答案為：變大；大于．8.（2分）

射線的穿透能力最弱，

射線的穿透能力最強。參考答案：α，γ9.重的木塊用水平力壓在豎直墻上靜止不動，已知，木塊與墻的動摩擦因數(shù)，此時墻對木塊的摩擦力的大小是___；若撤去力F，木塊沿墻下滑，則此時墻對木塊的摩擦力大小是____。參考答案：10N

010.一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，t=0時刻的波形如圖19所示，經(jīng)0.6s時間質(zhì)點a從t=0開始第一次到達波峰位置，則這列波的傳播速度為

m/s，質(zhì)點b第一次出現(xiàn)在波谷的時刻為

s。參考答案：5

1.4因為a第一次到波峰的時間為=0.6，T=0.8s，波長λ=4m，由v==5m/s。波傳到8m處的時間為一個T，又經(jīng)到波谷，所以時間t=T+=1.4s。11.(1)我們已經(jīng)知道，物體的加速度（a）同時跟合外力（F）和質(zhì)量（M）兩個因素有關(guān)。要研究這三個物理量之間的定量關(guān)系的思想方法是

（2）某同學(xué)的實驗方案如圖所示，她想用砂桶的重力表示小車受到的合外力F，為了減少這種做法而帶來的實驗誤差，她先做了兩方面的調(diào)整措施：a：用小木塊將長木板無滑輪的一端墊高，目的是

。b：使砂桶的質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量，目的是使拉小車的力近似等于

。（3）該同學(xué)利用實驗中打出的紙帶求加速度時，處理方案有兩種：A、利用公式計算；B、根據(jù)利用逐差法計算。兩種方案中，你認為選擇方案_________比較合理。（4）下表是該同學(xué)在“保持小車質(zhì)量M不變，探究a與F的關(guān)系”時記錄了實驗數(shù)據(jù)，且已將數(shù)據(jù)在下面的坐標(biāo)系中描點，做出a-F圖像；由圖線求出小車的質(zhì)量等于

kg（保留二位有效數(shù)字）參考答案：（1）控制變量法;（或先保持M不變，研究a與F的關(guān)系；再保持F不變，研究a與M的關(guān)系）；（2）a.平衡摩擦力；b.砂桶的重力；（3）B

；（4）0.49Kg—0.50Kg

；12.土星周圍有美麗壯觀的“光環(huán)”,組成環(huán)的顆粒是大小不等、線度從1μm到10m的巖石、塵埃,類似于衛(wèi)星,它們與土星中心的距離從7.3×104

km延伸到1.4×105km.已知環(huán)的外緣顆粒繞土星做圓周運動的周期約為14h,引力常量為6.67×10-11N·m2/kg2,則土星的質(zhì)量約為

。（估算時不考慮環(huán)中顆粒間的相互作用）參考答案：6.4×1026kg

13.從地面A處豎直上拋一質(zhì)量為m的小球，小球上升到B點時的動能與小球上升到最高點后返回至C點時的動能相等，B點離地高度為，C點離地高度為．空氣阻力f=0.1mg，大小不變，則小球上升的最大高度為_________；小球下落過程中從B點到C點動能的增量為___________．

參考答案：4h；

0.6mgh三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（選修3—5）（5分）如圖所示，球1和球2從光滑水平面上的A點一起向右運動，球2運動一段時間與墻壁發(fā)生了彈性碰撞，結(jié)果兩球在B點發(fā)生碰撞，碰后兩球都處于靜止?fàn)顟B(tài)。B點在AO的中點。（兩球都可以看作質(zhì)點）

求：兩球的質(zhì)量關(guān)系

參考答案：解析：設(shè)兩球的速度大小分別為v1，v2，則有

m1v1=m2v2

v2=3v1

解得：m1=3m215.

(12分)(1)用簡明的語言表述臨界角的的定義：(2)玻璃和空所相接觸。試畫出入射角等于臨界角時的光路圖，并標(biāo)明臨界角。(3)當(dāng)透明介質(zhì)處在真空中時，根據(jù)臨界角的定義導(dǎo)出透明介質(zhì)的折射率n與臨界角θc的關(guān)系式。

參考答案：解析：(1)光從光密介質(zhì)射到光疏介質(zhì)中，折射角為90°時的入射角叫做臨界角(2)如圖，θC為臨界角。(3)用n表示透明介質(zhì)的折射率，θC表示臨界角，由折射定律

四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖甲所示，在豎直平面內(nèi)有一個直角三角形斜面體，傾角θ為300，斜邊長為x0，以斜面頂部O點為坐標(biāo)軸原點，沿斜面向下建立一個一維坐標(biāo)x軸。斜面頂部安裝一個小的定滑輪，通過定滑輪連接兩個物體A、B（均可視為質(zhì)點），其質(zhì)量分別為m1、m2，所有摩擦均不計，開始時A處于斜面頂部，并取斜面底面所處的水平面為零重力勢能面，B物體距離零勢能面的距離為x0/2；現(xiàn)加在A物體上施加一個平行斜面斜向下的恒力F，使A由靜止向下運動。當(dāng)A向下運動位移x0時，B物體的機械能隨x軸坐標(biāo)的變化規(guī)律如圖乙，則結(jié)合圖象可求：（1）B質(zhì)點最初的機械能E1和上升x0時的機械能E2；（2）恒力F的大小。參考答案：(1)(2)解析：（1）B物體的最初的動能為零。B物體的重力勢能為；故B物體的機械能為

上升x0后由圖像可求：

，得B物體的機械能為：

（2）因為F是恒力，所以AB系統(tǒng)以恒定的加速度運動。當(dāng)B運動時它的機械能為零，可得：，

求得：

由運動學(xué)公式求得B的加速度：

對A、B組成的物體，由牛頓第二定律得：

得恒力：.17.如圖甲所示，電阻不計的“”形光滑導(dǎo)體框架水平放置，導(dǎo)體框處在豎直向上的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度為B=1T，有一導(dǎo)體棒AC橫放在框架上且與導(dǎo)體框架接觸良好，其質(zhì)量為m=0．2kg，電阻為R=0．8，現(xiàn)用絕緣輕繩拴住導(dǎo)體棒，輕繩的右端通過光滑的定滑輪繞在電動機的轉(zhuǎn)軸上，左端通過另一光滑的定滑輪與物體D相連，物體D的質(zhì)量為M=0．2kg，電動機內(nèi)阻r=1。接通電路后電壓表的讀數(shù)恒為U=10V,電流表讀數(shù)恒為I=1A，電動機牽引原來靜止的導(dǎo)體棒AC平行于EF向右運動，其運動位移x隨時間t變化的圖象如圖乙所示，其中OM段為曲線，MN段為直線。(取g=10m/s2)求：

(1)電動機的輸出功率；

(2)導(dǎo)體框架的寬度；

(3)導(dǎo)體棒在變速運動階段產(chǎn)生的熱量。參考答案：18.如圖所示，兩塊豎直放置的足夠長的平行金屬板A、B，板距d＝0.04m，兩板間的電壓U＝400V，板間有一勻強電場．在A、B兩板上端連線的中點Q的正上方，距Q為h＝1.25m的P點處有一帶正電小球，已知小球的質(zhì)量m＝5×10－6kg，電荷量q＝5×10－8C．設(shè)A、B板長度無限，g取10m/s2．試求：（1）帶正電小球從P點開始由靜止下落，經(jīng)多長時間和金屬板相碰？（2）相碰時，離金屬板上端的距離多大？參考答案：（1）設(shè)小球從P到Q的時間為t1，由得

(s)

①（2分）小球進入電場后其飛行時間決定于電場力產(chǎn)生的加速度ax，由力的獨立作用原理，可以求出小球在電場中的運動時間t2．應(yīng)有