河南省駐馬店市遂平縣第一中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理下學(xué)期期末試題含解析

河南省駐馬店市遂平縣第一中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理下學(xué)期期末試題含解析一、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(gè)選項(xiàng)符合題意1.（多選）我國(guó)自行研制的新一代輪式裝甲車(chē)已達(dá)到西方國(guó)家第三代戰(zhàn)車(chē)的水平，將成為中國(guó)軍方快速部署型輕裝甲部隊(duì)的主力裝備。設(shè)該裝甲車(chē)的質(zhì)量為m，若在平直的公路上從靜止開(kāi)始加速，前進(jìn)較短的距離s速度便可達(dá)到最大值vm。設(shè)在加速過(guò)程中發(fā)動(dòng)機(jī)的功率恒定為P，坦克所受阻力恒為f，當(dāng)速度為v（vm>v）時(shí)，所受牽引力為F。以下說(shuō)法正確的是

(

)A．坦克速度為v時(shí)，坦克的牽引力做功為FsB．坦克的最大速度C．坦克速度為v時(shí)加速度為D．坦克從靜止開(kāi)始達(dá)到最大速度vm所用時(shí)間參考答案：2.(多選)下列說(shuō)法正確的是____▲___．A．測(cè)定某恒星特定元素發(fā)光的頻率，對(duì)比地球上該元素發(fā)光頻率，可以推算該恒星遠(yuǎn)離地球的速度B．無(wú)線(xiàn)電波沒(méi)有偏振現(xiàn)象C．紅外線(xiàn)比無(wú)線(xiàn)電波更容易發(fā)生干涉和衍射現(xiàn)象D．在一個(gè)確定的參考系中觀測(cè)，運(yùn)動(dòng)物體上物理過(guò)程的時(shí)間進(jìn)程跟物體運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)參考答案：ADA、根據(jù)多普勒效應(yīng)可知測(cè)定某恒星特定元素發(fā)出光的頻率，對(duì)比地球上該元素的發(fā)光頻率，可以推算該恒星遠(yuǎn)離地球的速度，A正確．B、偏振現(xiàn)象是橫波所特有的現(xiàn)象，無(wú)線(xiàn)電波是橫波，故B錯(cuò)誤．C、根據(jù)電磁波譜可知紅外線(xiàn)波長(zhǎng)比電磁波短因而更不容易發(fā)生干涉和衍射，B錯(cuò)誤．D、根據(jù)愛(ài)因斯坦相對(duì)論知，在一個(gè)確定的參考系中觀測(cè)，運(yùn)動(dòng)物體上物理過(guò)程的時(shí)間進(jìn)程跟物體運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)，故D正確．

故選AD。3.如圖所示，質(zhì)量為m的小球在豎直平面內(nèi)的光滑圓環(huán)軌道上做圓周運(yùn)動(dòng)．圓環(huán)半徑為R，小球恰好能完成圓周運(yùn)動(dòng)，則其通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)：（

）A．小球的線(xiàn)速度大小等于B．小球受到的向心力等于0C．小球?qū)A環(huán)的壓力大小等于mgD．小球的向心加速度大小等于2g參考答案：A4.如圖所示，將一勁度系數(shù)為的輕彈簧一端固定在內(nèi)壁光滑、半徑為R的半球形容器底部處(O為球心)，彈簧另一端與質(zhì)量為m的小球相連，小球靜止于P點(diǎn)。已知容器與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，OP與水平方向的夾角為0=30o。下列說(shuō)法正確的是

A．水平面對(duì)容器有向右的摩擦力

B．輕彈簧對(duì)小球的作用力大小為mg

C．容器對(duì)小球的作用力大小為mg

D．彈簧原長(zhǎng)為參考答案：CD以容器和小球整體為研究對(duì)象，分析受力可知：豎直方向有：總重力、地面的支持力，水平方向上地面對(duì)半球形容器沒(méi)有摩擦力，故A錯(cuò)誤．對(duì)小球進(jìn)行受力分析可知，小球受重力、支持力及彈簧的彈力而處于靜止，由共點(diǎn)力的平衡條件可求得小球受到的輕彈簧的彈力及小球受到的支持力；對(duì)小球的受力分析如圖所示，由幾何關(guān)系可知，T=F=mg，故彈簧原長(zhǎng)為，故B錯(cuò)誤CD正確。5.我國(guó)是一個(gè)能源消耗大國(guó)，節(jié)約能源刻不容緩．設(shè)有一架直升飛機(jī)以加速度a從地面由靜止開(kāi)始豎直向上起飛，已知飛機(jī)在上升過(guò)程中每秒鐘的耗油量V＝pa＋q(p、q均為常數(shù)，a為向上的加速度)，若直升飛機(jī)欲加速上升到某一高度處，且耗油量最小，則其加速度大小應(yīng)為(

)A.

B.

C.

D.參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.一節(jié)電動(dòng)勢(shì)約為9V、內(nèi)阻約為2Ω的電池，允許通過(guò)的最大電流是500mA．為了測(cè)定該電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，選用了總阻值為50Ω的滑動(dòng)變阻器以及電流表和電壓表等，連成了如圖所示的電路．①為了防止誤將滑動(dòng)變阻器電阻調(diào)為零而損壞器材，需要在電路中接入一個(gè)保護(hù)電阻R，最適合的電阻是

A．10Ω，5W

B．10Ω，0.5W

C．20Ω，5W

D．20Ω，0.5W②由于電路中有一條導(dǎo)線(xiàn)發(fā)生了斷路，閉合電鍵K后發(fā)現(xiàn)電壓表、電流表均無(wú)示數(shù)，則出現(xiàn)斷路的導(dǎo)線(xiàn)是

（填導(dǎo)線(xiàn)上的序號(hào)）．③實(shí)驗(yàn)中，要使電壓表的示數(shù)變大，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)向

端移動(dòng)．（填“E”或“F”）參考答案：①C；②6③F【考點(diǎn)】測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻．【分析】①已知電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，已知電源的最大電流，則由閉合電路歐姆定律可求出電路中需接入的電小電阻；②電壓表和電流表均沒(méi)有讀數(shù)，是斷路，逐個(gè)分析各個(gè)部分即可；③要使電壓表的示數(shù)變大，需要增加外電阻；【解答】解：①為保證電源安全，電路中電流不得超過(guò)500mA；由閉合電路歐姆定律可知：最大電阻為R=﹣r=﹣2=16Ω，故為了安全，保護(hù)電阻應(yīng)為20Ω；1②電壓表均沒(méi)有讀數(shù)，故導(dǎo)線(xiàn)1、6、7可能有一根斷路；電流表沒(méi)有讀數(shù)，故導(dǎo)線(xiàn)2、3、4、5、6可能有一根斷路；故是導(dǎo)線(xiàn)6斷路；③使電壓表的示數(shù)變大，需要增加外電阻，故滑動(dòng)變阻器電阻值變大，滑片向F端移動(dòng)；故答案為：①C；②6③F7.（2分）在α衰變時(shí)產(chǎn)生的也具有放射性，它能放出一個(gè)

粒子而變?yōu)?。參考答案：?.如圖所示，水平設(shè)置的三條光滑平行金屬導(dǎo)軌a、b、c位于同一水平面上，a與b、b與c相距均為d=1m，導(dǎo)軌ac間橫跨一質(zhì)量為m=1kg的金屬棒MN，棒與三條導(dǎo)軌垂直，且始終接觸良好。棒的電阻r=2Ω，導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì)。在導(dǎo)軌bc間接一電阻為R=2Ω的燈泡，導(dǎo)軌ac間接一理想電壓表。整個(gè)裝置放在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面向下?，F(xiàn)對(duì)棒MN施加一水平向右的拉力F，使棒從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。若施加的水平外力功率恒定，且棒達(dá)到穩(wěn)定時(shí)的速度為1.5m/s，則水平外力的功率為

W，此時(shí)電壓表讀數(shù)為

V。參考答案：3

5解析：棒達(dá)到穩(wěn)定速度1.5m/s時(shí)，金屬棒MN下半段產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)Bdv=3V，燈泡中電流I=1A，金屬棒MN下半段所受安培力BId=2N，水平外力的功率為P=Fv=2×1.5W=3W。金屬棒MN下半段兩端點(diǎn)電壓為2V，電壓表讀數(shù)為3V+2V=5V。9.“長(zhǎng)征2號(hào)”火箭點(diǎn)火升空時(shí)，經(jīng)過(guò)3s速度達(dá)到42m/s，設(shè)火箭上升可看作勻加速運(yùn)動(dòng)，則它在3s內(nèi)上升的高度為_(kāi)_______m，升空時(shí)的加速度為_(kāi)__________m/s2.參考答案：10.如圖所示，a、b兩幅圖分別是由單色光照射圓孔屏和肥皂膜后所觀察到的圖案．兩種圖案雖然不一樣，但卻共同反映了光具有

性；產(chǎn)生圖案a的條件是圓孔屏上圓孔的大小要和單色光的_________________差不多．參考答案：答案：波動(dòng)

波長(zhǎng)11.小明同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)探究自行車(chē)的初速度與其克服阻力作功的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)的主要步驟是：①找一段平直的路面，并在路面上畫(huà)一道起點(diǎn)線(xiàn)；②騎上自行車(chē)用較快速度駛過(guò)起點(diǎn)線(xiàn)，并從車(chē)把手處自由釋放一團(tuán)很容易辨別的橡皮泥；③車(chē)駛過(guò)起點(diǎn)線(xiàn)后就不再蹬自行車(chē)腳蹬，讓車(chē)依靠慣性沿直線(xiàn)繼續(xù)前進(jìn)；④待車(chē)停下，記錄自行車(chē)停下時(shí)的位置；⑥用卷尺量出起點(diǎn)線(xiàn)到橡皮泥落地點(diǎn)間的距離s、起點(diǎn)線(xiàn)到終點(diǎn)的距離L及車(chē)把手處離地高度h。若自行車(chē)在行駛中所受的阻力為f并保持恒定。（1）自行車(chē)經(jīng)過(guò)起點(diǎn)線(xiàn)時(shí)的速度v=；（用己知的物理量和所測(cè)量得到的物理量表示）（2）自行車(chē)經(jīng)過(guò)起點(diǎn)線(xiàn)后克服阻力做功W=；（用己知的物理量和所測(cè)量得到的物理量表示）（3）多次改變自行車(chē)經(jīng)過(guò)起點(diǎn)時(shí)的初速度，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)步驟②~④，則每次只需測(cè)量上述物理量中的和，就能通過(guò)數(shù)據(jù)分析達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?。參考答案：?），（2）fL，（3）s

L解析：橡皮泥做平拋運(yùn)動(dòng)，由s=vt，h=gt2/2聯(lián)立解得，v=；自行車(chē)經(jīng)過(guò)起點(diǎn)線(xiàn)后克服阻力做功W=fL。多次改變自行車(chē)經(jīng)過(guò)起點(diǎn)時(shí)的初速度，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)步驟②~④，則每次只需測(cè)量上述物理量中的s和L，就能通過(guò)數(shù)據(jù)分析達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?2.如圖所示，在場(chǎng)強(qiáng)為E、方向豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，有兩個(gè)質(zhì)量均為m的帶電小球，電荷量分別為＋2q和－q，兩小球用長(zhǎng)為L(zhǎng)的絕緣細(xì)線(xiàn)相連，另用絕緣細(xì)線(xiàn)系住帶正電的小球懸掛于O點(diǎn)而處于平衡狀態(tài)，重力加速度為g，則細(xì)線(xiàn)對(duì)懸點(diǎn)O的作用力等于_________.參考答案：以?xún)蓚€(gè)小球組成的整體為研究對(duì)象，分析受力如圖：重力2mg、電場(chǎng)力，方向豎直向下，細(xì)線(xiàn)的拉力T，由平衡條件得：

13.為判斷線(xiàn)圈繞向，可將靈敏電流計(jì)G與線(xiàn)圈L連接，如圖所示．己知線(xiàn)圈由a端開(kāi)始繞至b端：當(dāng)電流從電流計(jì)G左端流入時(shí)，指針向左偏轉(zhuǎn)．將磁鐵N極向下從線(xiàn)圈上方豎直插入L時(shí)，發(fā)現(xiàn)指針向左偏轉(zhuǎn)．（1）在圖中L上畫(huà)上幾匝線(xiàn)圈，以便能看清線(xiàn)圈繞向；（2）當(dāng)條形磁鐵從圖中的虛線(xiàn)位置向右遠(yuǎn)離L時(shí)，指針將指向．（3）當(dāng)條形磁鐵插入線(xiàn)圈中不動(dòng)時(shí)，指針將指向

．（選填“左側(cè)”、“右側(cè)”或“中央”）參考答案：(1)如右圖所示。(2)左側(cè)(3)中央三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（16分）如圖所示，物塊A和B通過(guò)一根輕質(zhì)不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩連接，跨放在質(zhì)量不計(jì)的光滑定滑輪兩側(cè)，質(zhì)量分別為mA=2kg、mB=1kg。初始時(shí)A靜止與水平地面上，B懸于空中。先將B豎直向上再舉高h(yuǎn)=1.8m（未觸及滑輪）然后由靜止釋放。一段時(shí)間后細(xì)繩繃直，A、B以大小相等的速度一起運(yùn)動(dòng)，之后B恰好可以和地面接觸。取g=10m/s2。（1）B從釋放到細(xì)繩繃直時(shí)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t；（2）A的最大速度v的大?。唬?）初始時(shí)B離地面的高度H。參考答案：（1）；（2）；（3）。試題分析：（1）B從釋放到細(xì)繩剛繃直前做自由落體運(yùn)動(dòng)，有：解得：（2）設(shè)細(xì)繩繃直前瞬間B速度大小為vB，有細(xì)繩繃直瞬間，細(xì)繩張力遠(yuǎn)大于A、B的重力，A、B相互作用，總動(dòng)量守恒：繩子繃直瞬間，A、B系統(tǒng)獲得的速度：之后A做勻減速運(yùn)動(dòng)，所以細(xì)繩繃直瞬間的速度v即為最大速度，A的最大速度為2m/s。15.(6分)如圖所示，己知平行玻璃磚的折射率，厚度為.入射光線(xiàn)以入射角60°射到玻璃磚的上表面，經(jīng)玻璃磚折射從下表面射出，出射光線(xiàn)與入射光線(xiàn)平行，求兩平行光線(xiàn)間距離。（結(jié)果可用根式表示）

參考答案：解析：作出光路如圖

由折射定律得（2分）

所以r=30°（2分）

由圖知

則AB—AC=d·tan30°=d

出射光線(xiàn)與入射光線(xiàn)間的距離是d（2分）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖，傾角θ=37°的足夠長(zhǎng)的斜面上，有一質(zhì)量M=1.0kg、長(zhǎng)度L=2.55m的薄板A，其上表面以ab為分界線(xiàn)由兩種不同材料拼接而成（其中ab以上部分光滑、長(zhǎng)度為L(zhǎng)1=0.75m），下表面下斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=0.4．在薄板A的上表面左端放一質(zhì)量m=1.0kg的小物塊B（可視為質(zhì)點(diǎn)），同時(shí)將A、B由靜止釋放．已知B與A的上表面ab以下部分的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2=0.25，B與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ3=0.5．認(rèn)為滑動(dòng)摩擦力與最大靜摩擦力大小相等，物塊B從薄板A上滑到斜面上時(shí)速度不變，取g=10m/s2，求：（sin37°=0.6）（1）B在A上滑支的時(shí)間；（2）從AB分離到A在斜面上追上B經(jīng)歷的時(shí)間．參考答案：解：（1）剛釋放時(shí)，對(duì)物體B，設(shè)其加速度為；①對(duì)木板A分析有：②B在A的上部分滑動(dòng)時(shí)，A保持靜止．設(shè)B剛離開(kāi)上部分時(shí)速度為：③解得：B在A的上部分滑動(dòng)時(shí)間為：④解得：B在A的下部分滑動(dòng)時(shí)，設(shè)B的加速度為，A的加速度為，該過(guò)程的時(shí)間為，B的位移為，A的位移為；⑤⑥解得，⑦⑧⑨解得B在A上滑行的時(shí)間為t：⑩（2）設(shè)物塊B離開(kāi)薄板A時(shí)，物塊B和薄板A的速度分別為和??解得：B滑到斜面上后，設(shè)B的加速度為，A的加速度為：??，B滑到斜面上后到A、B再次相遇時(shí)間為，位移為：???答：（1）B在A上滑動(dòng)的時(shí)間1s；（2）從AB分離到A在斜面上追上B經(jīng)歷的時(shí)間10.5s．【考點(diǎn)】牛頓第二定律；勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)規(guī)律的綜合運(yùn)用．【分析】（1）根據(jù)牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式分別求出B在A的上部分和下部分運(yùn)動(dòng)時(shí)間，再求總時(shí)間；（2）先求出B剛離開(kāi)薄板時(shí)A、B的速度，B滑到斜面上后，根據(jù)牛頓第二定律求出A、B的加速度，根據(jù)位移時(shí)間關(guān)系式求出A、B再次相遇的時(shí)間；17.（20分）過(guò)山車(chē)是游樂(lè)場(chǎng)中常見(jiàn)的設(shè)施。下圖是一種過(guò)山車(chē)的簡(jiǎn)易模型，它由水平軌道和在豎直平面內(nèi)的三個(gè)圓形軌道組成，B、C、D分別是三個(gè)圓形軌道的最低點(diǎn)，B、C間距與C、D間距相等，半徑、。一個(gè)質(zhì)量為kg的小球（視為質(zhì)點(diǎn)），從軌道的左側(cè)A點(diǎn)以的初速度沿軌道向右運(yùn)動(dòng)，A、B間距m。小球與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)，圓形軌道是光滑的。假設(shè)水平軌道足夠長(zhǎng)，圓形軌道間不相互重疊。重力加速度取，計(jì)算結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后一位數(shù)字。試求（1）小球在經(jīng)過(guò)第一個(gè)圓形軌道的最高點(diǎn)時(shí)，軌道對(duì)小球作用力的大小；（2）如果小球恰能通過(guò)第二圓形軌道，B、C間距應(yīng)是多少；（3）在滿(mǎn)足（2）的條件下，如果要使小球不能脫離軌道，在第三個(gè)圓形軌道的設(shè)計(jì)中，半徑應(yīng)滿(mǎn)足的條件；小球最終停留點(diǎn)與起點(diǎn)的距離。參考答案：（1）10.0N；（2）12.5m；(3)當(dāng)時(shí)，；當(dāng)時(shí)，解析：（1）設(shè)小于經(jīng)過(guò)第一個(gè)圓軌道的最高點(diǎn)時(shí)的速度為v1根據(jù)動(dòng)能定理

①

小球在最高點(diǎn)受到重力mg和軌道對(duì)它的作用力F，根據(jù)牛頓第二定律

②由①②得

③（2）設(shè)小球在第二個(gè)圓軌道的最高點(diǎn)的速度為v2，由題意

④

⑤由④⑤得