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．每小題只有一個選項(xiàng)符合題意1.（多選）我國自行研制的新一代輪式裝甲車已達(dá)到西方國家第三代戰(zhàn)車的水平，將成為中國軍方快速部署型輕裝甲部隊(duì)的主力裝備。設(shè)該裝甲車的質(zhì)量為m，若在平直的公路上從靜止開始加速，前進(jìn)較短的距離s速度便可達(dá)到最大值vm。設(shè)在加速過程中發(fā)動機(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，所受牽引力為F。以下說法正確的是

(

)A．坦克速度為v時，坦克的牽引力做功為FsB．坦克的最大速度C．坦克速度為v時加速度為D．坦克從靜止開始達(dá)到最大速度vm所用時間參考答案：2.(多選)下列說法正確的是____▲___．A．測定某恒星特定元素發(fā)光的頻率，對比地球上該元素發(fā)光頻率，可以推算該恒星遠(yuǎn)離地球的速度B．無線電波沒有偏振現(xiàn)象C．紅外線比無線電波更容易發(fā)生干涉和衍射現(xiàn)象D．在一個確定的參考系中觀測，運(yùn)動物體上物理過程的時間進(jìn)程跟物體運(yùn)動速度有關(guān)參考答案：ADA、根據(jù)多普勒效應(yīng)可知測定某恒星特定元素發(fā)出光的頻率，對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，無線電波是橫波，故B錯誤．C、根據(jù)電磁波譜可知紅外線波長比電磁波短因而更不容易發(fā)生干涉和衍射，B錯誤．D、根據(jù)愛因斯坦相對論知，在一個確定的參考系中觀測，運(yùn)動物體上物理過程的時間進(jìn)程跟物體運(yùn)動速度有關(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．圓環(huán)半徑為R，小球恰好能完成圓周運(yùn)動，則其通過最高點(diǎn)時：（

）A．小球的線速度大小等于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摩擦因數(shù)為，OP與水平方向的夾角為0=30o。下列說法正確的是

A．水平面對容器有向右的摩擦力

B．輕彈簧對小球的作用力大小為mg

C．容器對小球的作用力大小為mg

D．彈簧原長為參考答案：CD以容器和小球整體為研究對象，分析受力可知：豎直方向有：總重力、地面的支持力，水平方向上地面對半球形容器沒有摩擦力，故A錯誤．對小球進(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，故彈簧原長為，故B錯誤CD正確。5.我國是一個能源消耗大國，節(jié)約能源刻不容緩．設(shè)有一架直升飛機(jī)以加速度a從地面由靜止開始豎直向上起飛，已知飛機(jī)在上升過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)電動勢約為9V、內(nèi)阻約為2Ω的電池，允許通過的最大電流是500mA．為了測定該電池的電動勢和內(nèi)阻，選用了總阻值為50Ω的滑動變阻器以及電流表和電壓表等，連成了如圖所示的電路．①為了防止誤將滑動變阻器電阻調(diào)為零而損壞器材，需要在電路中接入一個保護(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)線發(fā)生了斷路，閉合電鍵K后發(fā)現(xiàn)電壓表、電流表均無示數(shù)，則出現(xiàn)斷路的導(dǎo)線是

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

端移動．（填“E”或“F”）參考答案：①C；②6③F【考點(diǎn)】測定電源的電動勢和內(nèi)阻．【分析】①已知電源電動勢和內(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有讀數(shù)，是斷路，逐個分析各個部分即可；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電壓表均沒有讀數(shù)，故導(dǎo)線1、6、7可能有一根斷路；電流表沒有讀數(shù)，故導(dǎo)線2、3、4、5、6可能有一根斷路；故是導(dǎo)線6斷路；③使電壓表的示數(shù)變大，需要增加外電阻，故滑動變阻器電阻值變大，滑片向F端移動；故答案為：①C；②6③F7.（2分）在α衰變時產(chǎn)生的也具有放射性，它能放出一個

粒子而變?yōu)椤⒖即鸢福害?.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。整個裝置放在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向下?，F(xiàn)對棒MN施加一水平向右的拉力F，使棒從靜止開始運(yùn)動。若施加的水平外力功率恒定，且棒達(dá)到穩(wěn)定時的速度為1.5m/s，則水平外力的功率為

W，此時電壓表讀數(shù)為

V。參考答案：3

5解析：棒達(dá)到穩(wěn)定速度1.5m/s時，金屬棒MN下半段產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢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.“長征2號”火箭點(diǎn)火升空時，經(jīng)過3s速度達(dá)到42m/s，設(shè)火箭上升可看作勻加速運(yùn)動，則它在3s內(nèi)上升的高度為________m，升空時的加速度為___________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

波長11.小明同學(xué)設(shè)計(jì)了一個實(shí)驗(yàn)來探究自行車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，并在路面上畫一道起點(diǎn)線；②騎上自行車用較快速度駛過起點(diǎn)線，并從車把手處自由釋放一團(tuán)很容易辨別的橡皮泥；③車駛過起點(diǎn)線后就不再蹬自行車腳蹬，讓車依靠慣性沿直線繼續(xù)前進(jìn)；④待車停下，記錄自行車停下時的位置；⑥用卷尺量出起點(diǎn)線到橡皮泥落地點(diǎn)間的距離s、起點(diǎn)線到終點(diǎn)的距離L及車把手處離地高度h。若自行車在行駛中所受的阻力為f并保持恒定。（1）自行車經(jīng)過起點(diǎn)線時的速度v=；（用己知的物理量和所測量得到的物理量表示）（2）自行車經(jīng)過起點(diǎn)線后克服阻力做功W=；（用己知的物理量和所測量得到的物理量表示）（3）多次改變自行車經(jīng)過起點(diǎn)時的初速度，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)步驟②~④，則每次只需測量上述物理量中的和，就能通過數(shù)據(jù)分析達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒖即鸢福海?），（2）fL，（3）s

L解析：橡皮泥做平拋運(yùn)動，由s=vt，h=gt2/2聯(lián)立解得，v=；自行車經(jīng)過起點(diǎn)線后克服阻力做功W=fL。多次改變自行車經(jīng)過起點(diǎn)時的初速度，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)步驟②~④，則每次只需測量上述物理量中的s和L，就能通過數(shù)據(jù)分析達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?2.如圖所示，在場強(qiáng)為E、方向豎直向下的勻強(qiáng)電場中，有兩個質(zhì)量均為m的帶電小球，電荷量分別為＋2q和－q，兩小球用長為L的絕緣細(xì)線相連，另用絕緣細(xì)線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)線對懸點(diǎn)O的作用力等于_________.參考答案：以兩個小球組成的整體為研究對象，分析受力如圖：重力2mg、電場力，方向豎直向下，細(xì)線的拉力T，由平衡條件得：

13.為判斷線圈繞向，可將靈敏電流計(jì)G與線圈L連接，如圖所示．己知線圈由a端開始繞至b端：當(dāng)電流從電流計(jì)G左端流入時，指針向左偏轉(zhuǎn)．將磁鐵N極向下從線圈上方豎直插入L時，發(fā)現(xiàn)指針向左偏轉(zhuǎn)．（1）在圖中L上畫上幾匝線圈，以便能看清線圈繞向；（2）當(dāng)條形磁鐵從圖中的虛線位置向右遠(yuǎn)離L時，指針將指向．（3）當(dāng)條形磁鐵插入線圈中不動時，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通過一根輕質(zhì)不可伸長的細(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。一段時間后細(xì)繩繃直，A、B以大小相等的速度一起運(yùn)動，之后B恰好可以和地面接觸。取g=10m/s2。（1）B從釋放到細(xì)繩繃直時的運(yùn)動時間t；（2）A的最大速度v的大??；（3）初始時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，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，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，出射光線與入射光線平行，求兩平行光線間距離。（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

出射光線與入射光線間的距離是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°的足夠長的斜面上，有一質(zhì)量M=1.0kg、長度L=2.55m的薄板A，其上表面以ab為分界線由兩種不同材料拼接而成（其中ab以上部分光滑、長度為L1=0.75m），下表面下斜面間的動摩擦因數(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)），同時將A、B由靜止釋放．已知B與A的上表面ab以下部分的動摩擦因數(shù)μ2=0.25，B與斜面間的動摩擦因數(shù)μ3=0.5．認(rèn)為滑動摩擦力與最大靜摩擦力大小相等，物塊B從薄板A上滑到斜面上時速度不變，取g=10m/s2，求：（sin37°=0.6）（1）B在A上滑支的時間；（2）從AB分離到A在斜面上追上B經(jīng)歷的時間．參考答案：解：（1）剛釋放時，對物體B，設(shè)其加速度為；①對木板A分析有：②B在A的上部分滑動時，A保持靜止．設(shè)B剛離開上部分時速度為：③解得：B在A的上部分滑動時間為：④解得：B在A的下部分滑動時，設(shè)B的加速度為，A的加速度為，該過程的時間為，B的位移為，A的位移為；⑤⑥解得，⑦⑧⑨解得B在A上滑行的時間為t：⑩（2）設(shè)物塊B離開薄板A時，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再次相遇時間為，位移為：???答：（1）B在A上滑動的時間1s；（2）從AB分離到A在斜面上追上B經(jīng)歷的時間10.5s．【考點(diǎn)】牛頓第二定律；勻變速直線運(yùn)動規(guī)律的綜合運(yùn)用．【分析】（1）根據(jù)牛頓第二定律和運(yùn)動學(xué)公式分別求出B在A的上部分和下部分運(yùn)動時間，再求總時間；（2）先求出B剛離開薄板時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)位移時間關(guān)系式求出A、B再次相遇的時間；17.（20分）過山車是游樂場中常見的設(shè)施。下圖是一種過山車的簡易模型，它由水平軌道和在豎直平面內(nèi)的三個圓形軌道組成，B、C、D分別是三個圓形軌道的最低點(diǎn)，B、C間距與C、D間距相等，半徑、。一個質(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，A、B間距m。小球與水平軌道間的動摩擦因數(shù)，圓形軌道是光滑的。假設(shè)水平軌道足夠長，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)過第一個圓形軌道的最高點(diǎn)時，軌道對小球作用力的大??；（2）如果小球恰能通過第二圓形軌道，B、C間距應(yīng)是多少；（3）在滿足（2）的條件下，如果要使小球不能脫離軌道，在第三個圓形軌道的設(shè)計(jì)中，半徑應(yīng)滿足的條件；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，；當(dāng)時，解析：（1）設(shè)小于經(jīng)過第一個圓軌道的最高點(diǎn)時的速度為v1根據(jù)動能定理

①

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

②由①②得

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

④

⑤由④⑤得