2021-2022學年江西省景德鎮(zhèn)市天翼中學分校高三物理上學期期末試卷含解析

2021-2022學年江西省景德鎮(zhèn)市天翼中學分校高三物理上學期期末試卷含解析一、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.王同學在完成“引體向上”項目體育測試中，1分鐘完成了20個“引體向上”，若王同學每次“引體向上”重心上升約0.5m，則王同學在本次測試中做功的平均功率接近（

）

A．1000W

B．100W

C．10W

D．1W參考答案：B2.如右圖所示，一質量為m的小球固定于輕質彈簧的一端，彈簧的另一端固定于O點處，將小球拉至A處，彈簧恰好無形變，由靜止釋放小球，它運動到O點正下方B點的速度為v，與A點的豎直高度差為h，則()A．由A至B重力做功為mgh

B．由A至B重力勢能減少mv2C．由A至B小球克服彈力做功為mghD．小球到達位置B時彈簧的彈性勢能為參考答案：AD3.愛因斯坦沖破傳統(tǒng)思想的束縛，提出了一種新的觀念并建立起相對論，這個新觀念是A．真空中的光速是自然界中速度的極限B．牛頓定律僅適用于低速、宏觀領域C．牛頓定律適用于一切領域D．運動的鐘變慢，運動的尺縮短，運動物體的質量變大參考答案：A4.如圖所示，固定于地面、傾角為的光滑斜面上有一輕質彈簧，輕質彈簧一端與固定于斜面底端的擋板C連接，另一端與物塊A連接，物塊A上方放置有另一物塊B，物塊A、B質量均為m且不粘連，整個系統(tǒng)在沿斜面向下的外力F作用下處于靜止狀態(tài)。某一時刻將力F撤去，在彈簧將A、B彈出過程中，若A、B能夠分離，重力加速度為g。則下列敘述正確的是（

）A.A、B剛分離的瞬間，兩物塊速度達到最大B.A、B剛分離的瞬間，A的加速度大小為gsinθC.從力F撤去到A、B分離的過程中，A物塊的機械能一直增加D.從力F撤去到A、B分離的過程中，A、B物塊和彈簧構成的系統(tǒng)機械能守恒參考答案：BCD【詳解】AB、當加速度等于零時，兩個物塊的速度達到最大，A、B剛分離的瞬間，AB之間沒有彈力作用，此時AB有共同的加速度，故速度沒有達到最大，故A錯；B對C、從力F撤去到A、B分離的過程中，彈簧對A物塊的彈力始終大于B物塊對A物塊的彈力，這兩個力的合力對A做正功，所以A的機械能增大，故C對；D、從力F撤去到A、B分離的過程中，A、B物塊和彈簧構成的系統(tǒng)只有重力和彈簧彈力做功，所以系統(tǒng)機械能守恒，故D對故選BCD5.宇航員在探測某星球時，發(fā)現該星球均勻帶電，且電性為負，電荷量為Q，表面無大氣．在一次實驗中，宇航員將一帶電－q（q<<Q）的粉塵置于離該星球表面h（h遠大于星球半徑）高處，該粉塵恰處于懸浮狀態(tài)。宇航員又將此粉塵帶到距該星球表面2h處，無初速釋放，則此帶電粉塵將（

）A．背向星球球心方向飛向太空

B．仍處于懸浮狀態(tài)C．沿星球自轉的線速度方向飛向太空

D．向星球球心方向下落參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.興趣小組為測一遙控電動小車的額定功率，進行了如下實驗：①用天平測出電動小車的質量為0.4kg；②將電動小車、紙帶和打點計時器按如圖甲所示安裝；③接通打點計時器（其打點周期為0.02s）；④使電動小車以額定功率加速運動，達到最大速度一段時間后關閉小車電源，待小車靜止時再關閉打點計時器（設小車在整個過程中小車所受的阻力恒定）。在上述過程中，打點計時器在紙帶上所打的部分點跡如圖乙所示。請你分析紙帶數據，回答下列問題：（a）該電動小車運動的最大速度為

m/s；（b）關閉小車電源后，小車的加速度大小為

m/s2；（c）該電動小車的額定功率為

W。參考答案：7.一束光從空氣射向折射率為的某種介質，若反射光線與折射光線垂直，則入射角為_____．真空中的光速為c，則光在該介質中的傳播速度為_____．參考答案：8.如圖所示，一根絕緣桿沿豎直方向放置，桿上有一個帶負電的圓環(huán)，它的質量為m、電量為q，與桿間的動摩擦因數為μ．所在的空間存在著方向都是水平向右的勻強電場與勻強磁場，電場強度大小為E、磁感應強度大小為B．現將圓環(huán)從靜止開始釋放，環(huán)將沿桿下落，則圓環(huán)運動過程中的最大加速度為為__________，最大速度為__________。

參考答案：

答案：

9.自行車的設計蘊含了許多物理知識，利用所學知識完成下表自行車的設計目的（從物理知識角度）車架用鋁合金、鈦合金代替鋼架減輕車重車胎變寬

自行車后輪外胎上的花紋

參考答案：減小壓強（提高穩(wěn)定性）；增大摩擦（防止打滑；排水）解析：車胎變寬能夠增大輪胎與地面的接觸面積，提高穩(wěn)定性，減小壓強，有利于行車安全；自行車后輪外胎上的花紋，增大摩擦，防止打滑。10.某人站在高樓的平臺邊緣，以20m/s的初速度豎直向上拋出一石子，不考慮空氣阻力，g取，則石子拋出后通過拋出點下方20m處所需的時間為________________s。參考答案：11.如右圖所示，傾角為300的直角三角形底邊長為2L，底邊處在水平位置，斜邊為光滑絕緣導軌．現在底邊中點O處固定一正電荷Ｑ，讓一個質量為m的帶負電的點電荷從斜面頂端A沿斜面滑下．已測得它滑到仍在斜邊上的垂足D處的速度為v，則該質點滑到斜邊底端C點時的速度為__________參考答案：12.如圖所示，兩端開口、粗細均勻的足夠長玻璃管插在大水銀槽中，管的頂部有一定長度的水銀．兩段空氣柱被封閉在左右兩側的豎直管中．開啟頂部連通左右水銀的閥門，右側空氣柱長為L0，右側空氣柱底部水銀面比槽中水銀面高出h，右側空氣柱頂部水銀面比左側空氣柱頂部水銀面低h．（i）試根據上述條件推測左側空氣柱的長度為

，左側空氣柱底部水銀面與槽中水銀面的高度差為

：（ii）若初始狀態(tài)溫度為T0，大氣壓強為P0，關閉閥門A，則當溫度升至

時，右側氣柱底部水銀面與水銀槽中的水銀面相平？（不考慮水銀柱下降對大水銀槽中液面高度的影響，大氣壓強保持不變）．參考答案：（1）L0，2h；（2）【考點】理想氣體的狀態(tài)方程．【分析】（1）分別以兩部分氣體為研究對象，求出兩部分氣體壓強，然后由幾何關系求出右管內氣柱的長度．（2）以左管內氣體為研究對象，列出初末的狀態(tài)，由理想氣體狀態(tài)方程可以求出空氣柱的長度．【解答】解：（1）根據連通器的原理以及液體產生的壓強可知，右側的氣體的壓強：P1=P0﹣h則左側氣體的壓強：P2=P1﹣h=P0﹣2h所以左側空氣柱底部水銀面與槽中水銀面的高度差為是2h．左側空氣柱的長度：L2=L0+h+h﹣2h=L0（2）關閉閥門A，溫度升高的過程中，右側的空氣柱的壓強增大，體積增大，由圖可知，右側氣柱底部水銀面與水銀槽中的水銀面相平時的空氣柱的長度：L1=L0+h壓強：P1′=P0設空氣柱的橫截面積是S，由理想氣體的狀態(tài)方程得：得：T1=故答案為：（1）L0，2h；（2）13.小芳和小強兩位同學采用了不同的實驗方案來研究平拋運動。（1）小芳同學利用如圖甲所示的裝置進行實驗。下列說法正確的是________。A．應使小球每次從斜槽上同一位置由靜止釋放B．斜槽軌道必須光滑C．斜槽軌道的末端必須保持水平D．本實驗必需的器材還有刻度尺和秒表（2）小強同學利用頻閃照相的方式研究平拋運動。圖乙是在每小格的邊長為5cm的背景下拍攝的頻閃照片，不計空氣阻力，取重力加速度g＝10m/s2。則照相機兩次閃光的時間間隔Δt＝____s，小球被拋出時的水平速度v＝_____m/s。參考答案：

(1).AC

(2).0.1s

(3).2.0m/s試題分析：（1）做研究平拋運動的實驗時，應使小球每次從斜槽上同一位置由靜止釋放，使之平拋時的初速度相等，選項A正確；斜槽軌道不必須光滑，只要小球落下時具有一定的速度即可，選項B錯誤；斜槽軌道的末端必須保持水平，以保證小球能夠水平拋出，選項C正確；本實驗必需的器材還有刻度尺，但不需要秒表，選項D錯誤；（2）小球在豎直方向是自由落體運動，且ABC三點是相鄰的三個點，故存在△h=g△t2，即（5－3）L=（5－3）×0．05m=g×△t2，解之得△t=0．1s；小球被拋出時的水平速度v=4L/△t=4×0．05m/0．1s=2．0m/s?？键c：研究平拋運動。三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.利用雙縫干涉測定光的波長實驗中，取雙縫間距d=0.5mm,雙縫到光屏間距離L=0.5m,用某種單色光照射雙縫得到干涉圖樣如圖(a)所示，分劃板在圖中A、B位置時游標卡尺讀數如圖(b)所示，則計算單色光的波長公式為（相鄰明紋間的距離用表示），單色光的波長為m（計算結果保留三位有效數字）。參考答案：17．；

15.某同學為了研究一個小燈泡的燈絲電阻隨溫度的升高而變化的規(guī)律，用實驗得到下表所示的數據(I和U分別表示小燈泡的電流和電壓)，則：

甲乙丙圖5－2－33

(1)當U＝1.20V時對應的電流表如圖甲所示，其讀數為________A.(2分)(2)實驗中所用的器材有：電壓表(量程3V，內阻約為2kΩ)電流表(量程0.6A，內阻約為0.2Ω)滑動變阻器(0～5Ω，1A)電、待測小燈泡、電鍵、導線若干．請在圖乙方框中畫出該實驗的電路圖．(3分)(3)根據實驗數據，在圖丙中畫出小燈泡的U—I曲線．(3分)(4)如果把這個小燈泡接在一個電動勢為1.5V、內阻為2.0Ω的電池兩端，則小燈泡的實際功率是________W(結果保留2位有效數字)．(3分)參考答案：(1)0.42(2)如圖5－2－34甲所示(3)如圖5－2－34乙所示(4)0.28(0.25～0.32都正確)解析：（1）電流表的指針對應的刻度超過1.4一個小格，因此可以讀作：0.42Ω

（2）由于小燈泡燈絲的電阻值遠小于電壓表的內阻，如：電壓為2.00V時，其阻值

R燈===4.0Ω，為減少由于電表接入電路引起的系統(tǒng)誤差，應采用電流表外接法．為使小燈泡兩端的電壓的變化范圍盡可能大，滑線變阻器應連接成分壓電路，實驗電路如圖乙所示．

（3）根據實驗得到的數據在U-I坐標系中描點，并將這些數據點連接成一條平滑的曲線，如圖2所示．

（4）作出電源的U-I圖線，它與小燈泡的伏安特性曲線的交點坐標就是小燈泡的工作點，小燈泡的實際電流為0.33-0.35A電壓為0.80-0.82V，功率P=IU=0.27～0.28W．

【思路點撥】（1）為測量多組實驗數據，滑動變阻器應采用分壓接法，燈泡電阻較小，遠小于電壓表內阻，電流表應采用外接法，據此作出實驗電路圖．

（2）根據表中實驗數據，應用描點法作圖，作出小燈泡的伏安特性曲線．

（3）在小燈泡的伏安特性曲線上作出電源路端電壓與電路電流關系圖象，找出該圖象與燈泡伏安特性曲線交點所對應的電壓與電流值，由P=UI求出燈泡的實際功率．．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.一列橫波在x軸上傳播，在t1=0時刻波形如圖實線所示，t2=0.05s時刻波形如圖虛線所示．若周期大于（t1﹣t2），則最小波速和最大波速分別是多少？方向如何？參考答案：解：當波沿x軸正方向傳播時，可能的周期為：△t=nT+，且n=0或1；當波沿x軸負方向傳播時，可能的周期為：△t=nT+，且n=0或1，由波速公式v=可知，當速度v最小時，周期T最大．分析上面兩類情況可知當周期最大時，波沿x軸正方向傳，且在△t=nT+中取n=0，即△t=，則T大=0.2s最小速度v小==40m/s，方向沿x軸正向；當v最大時，周期T最小，由上面分析可知周期最小時，波沿x軸負方向傳，且在△t=nT+中取n=1，即△=T+，則T小=s最大速度v大==280m/s，方向為沿x軸負方向；答：則最小波速大小40m/s，方向沿x軸正向，而最大波速是280m/s，方向為沿x軸負方向．【考點】波長、頻率和波速的關系；橫波的圖象．【分析】由y的最大值讀出振幅，由相鄰兩個波峰或波谷間的距離讀出波長．根據波形的平移法，結合波的周期性，得出波傳播的距離與波長的關系，求出最小間距和最大間距，得到對應的波速．17.如圖，豎直平面內有一直角坐標系xOy，在x≥0的區(qū)域內有一傾角為45°的絕緣光滑斜面，斜面末端O處用一極小的平滑曲面連接，恰能使斜面末端水平．在x≤0的廣泛區(qū)域內存在正交的勻強磁場和勻強電場，磁場垂直于紙面向里，磁感應強度大小為B；電場沿豎直方向，場強大小為E．電荷量為﹣q的帶電小球從絕緣光滑斜面上某點由靜止開始下滑，小球經斜面末端O點進入電場和磁場，之后沿圓周運動，垂直于y軸離開電場和磁場，最后垂直打到斜面上．求：（1）小球從開始運動到垂直打到斜面上所用時間．（2）小球開始下滑的初始位置坐標．參考答案：【考點】：帶電粒子在勻強磁場中的運動；牛頓第二定律；向心力．【專題】：帶電粒子在磁場中的運動專題．【分析】：（1）畫出小球運動的軌跡，小球經過三個運動過程：1、由靜止開始勻加速運動到斜面末端，由速度公式v0=gsin45°t1求出時間的表達式；2、在左側復合場中做勻速圓周運動，半徑為r=，時間t2=；3、y軸離開電場和磁場后做平拋運動，垂直落到斜面時，v0=vytan45°=gt3，豎直方向位移為

2r﹣y2=，y2=x2=v0t3，聯立解得各段時間，即可求出總時間．（2）小球初始位置到斜面末端的距離為l=，由上求得t1，即可求出位置的坐標．：解：（1）小球運動的軌跡如圖．初始位置（x1，y1），再次回到斜面的落點位置（x2，y2），小球經時間t1運動到末端的速度為v0，則

t1=

①小球在復合場中做勻速圓周運動，則有

mg=qE

②軌道半徑為

r=

③運動時間為t2=④小球離開電磁場后做平拋運動，經時間t3垂直落到斜面時

v0=vytan45°=gt3

⑤2r﹣y2=

⑥y2=x2=v0t3，⑦由②③⑤⑥⑦得，⑧

⑨由②④得，t2=

⑩由①⑨得，故小球從開始運動到垂直打到斜面上所用時間為t=t1+t2+t3=（+π）．（2）小球初始位置到斜面末端的距離為l==故

x1=y1=lsin45°=