2021-2022學(xué)年河南省洛陽市伊川縣第四高級中學(xué)城區(qū)高級中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試卷含解析

2021-2022學(xué)年河南省洛陽市伊川縣第四高級中學(xué)城區(qū)高級中學(xué)高三物理上學(xué)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.（單選）如圖，是以質(zhì)點P為波源的機械波沿著一條一端固定的輕繩傳播到質(zhì)點Q的波形圖，則質(zhì)點P剛開始振動時的方向為（）A．向上B．向下C．向左D．向右參考答案：考點：簡諧運動的振動圖象．專題：簡諧運動專題．分析：由題，p點為振源，波從右向左傳播，介質(zhì)中各質(zhì)點起振的方向與振源起振方向相同，由圖上最左端的質(zhì)點的振動方向判斷．解答：解：根據(jù)題意，波從右向左傳播，圖示時刻，波最左端的質(zhì)點振動方向向上，則振源A質(zhì)點剛開始振動時的方向為向上．故選：A．點評：本題考查的是波的基本特性：介質(zhì)中各質(zhì)點起振的方向與振源起振方向相同．比較簡單2.下列說法中錯誤的是（

）A．在太陽光照射下，水面上油膜出現(xiàn)彩色條紋是光的干涉現(xiàn)象B．光傳播時，若遇到的障礙物的尺寸比光的波長大得多將發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象C．光導(dǎo)纖維內(nèi)芯材料的折射率比外套材料的折射率大D．麥克斯韋提出電磁場理論并預(yù)言電磁波存在，后來赫茲用實驗證實了電磁波的存在參考答案：B3.物體在一直線上運動，用正、負號表示方向的不同，根據(jù)給出的初速度和加速度的正負，下列對運動情況判斷正確的是A．v0>0，a<0，物體的速度越來越大B．v0<0，a<0，物體的速度越來越大C．v0<0，a>0，物體的速度越來越小D．v0>0，a>0，物體的速度越來越大參考答案：BD4.（2015?昌平區(qū)二模）如圖（a）為“研究平拋運動”的實驗裝置（斜槽末端B處已經(jīng)調(diào)至水平），利用這套裝置可以測量小物塊Q與平板P之間的動摩擦因數(shù)．先將小物塊Q在A點由靜止釋放，測量出Q落地點距B點的水平距離x1；在斜槽末端B處對接了平板P，如圖（b），P板的上表面與斜槽末端相切，再次將物塊Q在A點由靜止釋放，測量出Q落地點距P板右端的水平距離x2；測量出斜槽末端高度h和平板P的長度L，重力加速度為g，則物塊Q與平板P之間的動摩擦因數(shù)μ為（）A．B．C．D．參考答案：C研究平拋物體的運動解：物塊Q從B點滑出后做平拋運動，則有：h=gt2；解得：t=水平方向有：x1=vBt解得：vB=x1物塊Q從P點滑出后做平拋運動，因為下落的高度相等，所以時間相同，即t=水平方向有：x2=vPt解得：vP=x2從B到P根據(jù)動能定理得：﹣μmgL=mvP2﹣mvB2；解得：μ=．故選：C．5.如圖所示，固定斜面的傾角為30°，現(xiàn)用平行于斜面的力F拉著質(zhì)量為m的物體沿斜面向上運動，物體的加速度大小為a，若該物體放在斜面上沿斜面下滑時的加速度大小也為a，則力F的大小是A．mg

B．mg

C．mg

D．mg參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.一物體在光滑水平面上的A點以一定初速度開始運動，同時受到一個與初速度方向相反的恒力作用，經(jīng)時間t0力的大小不變，方向相反，使物體回到A點時速度恰為零。則這一過程所需時間為

。參考答案：

答案：7.如圖所示，一彈簧振子在M、N間沿光滑水平桿做簡諧運動，坐標(biāo)原點O為平衡位置，MN＝8cm.從小球經(jīng)過圖中N點時開始計時，到第一次經(jīng)過O點的時間為0.2s，則小球的振動周期為________s，振動方程的表達式為x＝________cm。參考答案：0.8

（1）從小球經(jīng)過圖中N點時開始計時，到第一次經(jīng)過O點的時間為0.2s，故有：T=4×0.2s=0.8s（2）簡諧運動，從正向最大位移處開始計時，其位移時間關(guān)系公式為：x=Acosωt；A=4cm；所以，位移時間關(guān)系公式為：8.做自由落體運動的小球，落到A點時的瞬時速度為20m/s，則小球經(jīng)過A點上方12．8m處的瞬時速度大小為12m/s，經(jīng)過A點下方25m處的瞬時速度大小為

．（取g=10m／s2）參考答案：9.如圖所示，輕繩一端系在質(zhì)量為m的物體A上，另一端與套在粗糙豎直桿MN上的輕圓環(huán)B相連接．現(xiàn)用水平力F拉住繩子上一點O，使物體A及圓環(huán)B靜止在圖中虛線所在的位置．現(xiàn)稍微增加力F使O點緩慢地移到實線所示的位置，這一過程中圓環(huán)B仍保持在原來位置不動．則此過程中，圓環(huán)對桿摩擦力F1___

_____(填增大、不變、減小)，圓環(huán)對桿的彈力F2___

_____(填增大、不變、減小)。參考答案：.F1保持不變，F(xiàn)2逐漸增大10.光電計時器是一種研究物體運動情況的常見儀器．當(dāng)有物體從光電門通過時，光電計時器就可以顯示物體的擋光時間．現(xiàn)利用如圖甲所示裝置探究物體的加速度與合外力、質(zhì)量關(guān)系，其NQ是水平桌面，PQ是一端帶有滑輪的長木板，1、2是固定在木板上的兩個光電門（與之連接的兩個光電計時器沒有畫出）．小車上固定著用于擋光的窄片K，測得其寬度為d，讓小車從木板的頂端滑下，光電門各自連接的計時器顯示窄片K的擋光時間分別為t1和t2．⑴該實驗中，在改變小車的質(zhì)量M或沙桶的總質(zhì)量m時，保持M>>m，這樣做的目的是

；⑵為了計算出小車的加速度，除了測量d、t1和t2之外，還需要測量

，若上述測量量用x表示，則用這些物理量計算加速度的表達式為a=

；⑶某位同學(xué)經(jīng)過測量、計算得到如下表數(shù)據(jù)，請在圖乙中作出小車加速度與所受合外力的關(guān)系圖像．組別1234567M/kg0.580.580.580.580.580.580.58F/N0.100.150.200.250.300.350.40a/m·s-20.130.170.260.340.430.510.59⑷由圖象可以看出，該實驗存在著較大的誤差，產(chǎn)生誤差的主要原因是：

．參考答案：⑴小車所受合外力大小等于(或約等于)mg……(1分)⑵兩光電門之間的距離（或“小車由光電門1運動至光電門2所用時間”）…(1分)

（或“”）………(2分)⑶如右圖…………(2分)⑷木板傾角偏小（或“平衡摩擦力不足”或“末完全平衡摩擦力”）……………(2分)11.如圖所示為ABC是三角形玻璃磚的橫截面，∠ABC=90°，∠BAC=30°，一束平行于AB的光束從AC邊射入玻璃磚，EF是玻璃磚中的部分光路，且EF與AC平行，則玻璃磚的折射率為

，光束

（填“能”或“不能”）從E點射出玻璃磚。參考答案：由題意做出光路圖可知折射率，臨界角滿足，可知臨界角C大于30°小于45°，由于光線在E點的入射角等于30°，小于臨界角，故能從E點射出玻璃磚。

12.利用光的現(xiàn)象或原理填空A．照相機鏡頭鍍的一層膜是利用了光的________原理B．海市蜃樓是光的________現(xiàn)象 C．光纖通信是利用了光的________原理D．人們瞇起眼看燈絲時會看到彩色條紋，這是光的________現(xiàn)象參考答案：A.干涉B．折射C．全反射D．衍射13.如圖所示，在與勻強磁場垂直的平面內(nèi)放置一個折成銳角的導(dǎo)線框，。在它上面擱置另一根與垂直的直導(dǎo)線，緊貼、，并以平行于的速度從頂角開始向右勻速滑動。設(shè)線框和直導(dǎo)線單位長度的電阻為，磁感強度為，則回路中的感應(yīng)電流的方向為_________（填“順時針”或“逆時針”），感應(yīng)電流的大小為________________________。參考答案：逆時針（1分）；（3分）三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（4分）在①研究加速度與外力（質(zhì)量一定）的關(guān)系；②驗證機械能守恒定律；③探究彈力大小與彈簧伸長量之間的關(guān)系三個實驗中；某同學(xué)正確地作出了三個實驗的圖線，如圖1中A、B、C所示。根據(jù)坐標(biāo)軸代表的物理量判斷；A是實驗_________（只需填序號）的圖線，其斜率表示_________；B是實驗_________的圖線，其斜率表示_________。參考答案：答案：①；物體質(zhì)量的倒數(shù)；②；（當(dāng)?shù)兀┲亓铀俣萭；（每空1分）15.某實驗小組用如圖1所示的電路測定電源電動勢E和內(nèi)電阻r，R為電阻箱，電源允許輸出的最大電流為0.5A．實驗室提供的器材如下：電壓表（量程0～3V，內(nèi)阻約3kΩ），電阻箱（限值范圍0～999.9Ω）；開關(guān)、導(dǎo)線若干．①請根據(jù)圖1的電路圖，在圖2中畫出連線，將實物圖補充完整；②實驗時，改變電阻箱R的值，記錄下電壓表的示數(shù)U，得到如下表所示的幾組R、U的數(shù)據(jù)，并根據(jù)實驗數(shù)據(jù)在圖3中描出了對應(yīng)的點，請補充畫出﹣圖線③由在圖3中所描的圖象求出電源的電動勢E=2.9V，內(nèi)電阻r=5.5Ω．（保留二位有效數(shù)字）參考答案：考點：測定電源的電動勢和內(nèi)阻．專題：實驗題．分析：①根據(jù)電路圖連接實物電路圖；②根據(jù)坐標(biāo)系內(nèi)描出的點作出圖象；③由閉合電路的歐姆定律求出圖象的函數(shù)表達式，然后又圖象圖象求出電源電動勢與內(nèi)阻．解答：解：①根據(jù)電路圖連接實物電路圖，實物電路圖如圖所示；②根據(jù)坐標(biāo)系內(nèi)描出的點作出圖象，圖象如圖所示；③由原理圖可知，本實驗采用的是伏阻法，由閉合電路歐姆定律可得：U=R，則=+，由圖示圖象可得，圖象的斜率：k===≈1.9；截距：b==0.35，則：E≈2.9V，r≈5.5Ω；故答案為：①如圖所示；②如圖所示；③2.9（2.7﹣2.9均正確）5.5．點評：本題考查測量電動勢和內(nèi)電阻實驗的數(shù)據(jù)的處理，要求能正確分析誤差的來源，并能用圖象法求出電勢和內(nèi)電阻．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.平行板電容器的兩極板間有場強為E的勻強電場，且?guī)д姷臉O板接地，一質(zhì)量為m的電荷量為+q的帶電粒子（不計重力），從x軸上坐標(biāo)為x0處靜止釋放．（1）求該粒子在x0處的電勢能Epx0（2）試從牛頓第二定律出發(fā)，證明該帶電粒子在極板間運動過程中，其動能和電勢能之和保持不變，設(shè)粒子與極板碰撞無能量損失．參考答案：解：（1）W電=qEx0…①W電=﹣（Epx0﹣0）…②聯(lián)立①②得Epx0=﹣qEx0（2）在帶電粒子的運動方向上任取一點，設(shè)坐標(biāo)為x由牛頓第二定律可得qE=ma…④由運動學(xué)公式得V=2a（x﹣x0）…⑤聯(lián)立④⑤進而求得：Ekx=mv=qE（x﹣x0）E=Ekx+Epx=﹣qEx0=Ex0答：（1）該粒子在x0處電勢能﹣qEx0（2）該帶電粒子在極板間運動過程中，其動能與電勢能之和保持不變．17.如圖所示，水平固定的平行金屬導(dǎo)軌（電阻不計），間距為l，置于磁感強度為B、方向垂直導(dǎo)軌所在平面的勻強磁場中，導(dǎo)軌左側(cè)接有一阻值為R的電阻和電容為C的電容器。一根與導(dǎo)軌接觸良好的金屬導(dǎo)體棒垂直導(dǎo)軌放置，導(dǎo)體棒的質(zhì)量為m，阻值為r。導(dǎo)體棒在平行于軌道平面且與導(dǎo)體棒垂直的恒力F的作用下由靜止開始向右運動。（1）若開關(guān)S與電阻相連接，當(dāng)位移為x時，導(dǎo)體棒的速度為v。求此過程中電阻R上產(chǎn)生的熱量以及F作用的時間？（2）若開關(guān)S與電容器相連接，求經(jīng)過時間t導(dǎo)體棒上產(chǎn)生的熱量是多少？（電容器未被擊穿）參考答案：解：（1）根據(jù)功能關(guān)系有：，所以電阻R上產(chǎn)生的熱量在F作用過程中根據(jù)牛頓第二定律有：對于極短時間內(nèi)有：根據(jù)純電阻電路中：

帶入上式整理得：，對等式兩邊求和得：（2）在F作用過程中根據(jù)牛頓第二定律有：由可得：所以，導(dǎo)體棒的加速度為：，即導(dǎo)體棒做勻加速運動,電路中由恒定的充電電流。所以，導(dǎo)體棒上產(chǎn)生的熱量為：18.如圖所示p－V圖中，一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)過ACB過程至狀態(tài)B，氣體對外做功280J，放出熱量410J；氣體又從狀態(tài)B經(jīng)BDA過程回到狀態(tài)A，這一過程中外界對氣