2021-2022学年上海燎原高级中学高三物理下学期期末试卷含解析

1、2021-2022学年上海燎原高级中学高三物理下学期期末试卷含解析一、 选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分每小题只有一个选项符合题意1. a、b两种单色光组成的光束从介质进入空气时，其折射光束如图所示。用a、b两束光A先后照射双缝干涉实验装置，若在缝后屏上都能出现干涉条纹，则能确定光是横波B先后照射某金属，若a光照射时恰能逸出光电子，则b光照射时也能逸出光电子C从同一介质以相同方向射向空气，其界面为平面，若b光不能进入空气，则a光也不能进入空气 D从同一介质以相同方向射向空气，其界面为平面，a光的反射角比b光的反射角大参考答案：C2. （多选）如图所示，小球B放在真空容器A内，球B的

2、直径恰好等于正方体A的边长，将它们以初速度v0竖直向上抛出，下列说法中正确的是()A若不计空气阻力，上升过程中，A对B有向上的支持力B若考虑空气阻力，上升过程中，A对B的压力向下C若考虑空气阻力，下落过程中，B对A的压力向上D若不计空气阻力，下落过程中，B对A没有压力参考答案：BDAD、将容器以初速度V0竖直向上抛出后，若不计空气阻力，以整体为研究对象，根据牛顿第二定律得到加速度为g，再以容器A为研究对象，上升和下落过程其合力等于其重力，则B对A没有压力，A对B也没有支持力，故A错误D正确；B、若考虑空气阻力，以整体为研究对象，根据牛顿第二定律得到：上升过程加速度大于g，再以球B为研究对象，根

3、据牛顿第二定律分析：B受到的合力大于重力，B除受到重力外，还应受到向下的压力A对B的压力向下，故B正确；C、若考虑空气阻力，以整体为研究对象，根据牛顿第二定律得到：下落过程加速度小于g，再以B为研究对象，根据牛顿第二定律分析：A受到的合力小于重力，B除受到重力外，还应受到向上的力，即A对B的支持力向上，B对A的压力向下，故C错误。故选BD。3. 如图所示，粗糙的水平地面上有一斜劈，斜劈上一物块正在沿斜面以加速度a下滑，斜劈保持静止，则地面对斜劈的摩擦力()A等于零B不为零，方向一定向右C不为零，方向一定向左D不为零，方向可能向左，方向可能向右参考答案：D 由于物块可能是加速下滑也可能是减速下滑

4、，故物块对斜面的作用力可能有向左的分力，也可能有向右的分力，但不可能为零，选项D正确。4. 沿光滑的竖直墙壁用网兜把一个足球挂在A点(如图)，足球受到的重力为G，网兜的质量不计。悬绳与墙壁的夹角为=30o。悬绳给球的拉力为，墙壁给球的支持力为，下列表述正确的是( )A大于G B小于GC与的合力一定竖直向上 D与大小之和等于G参考答案：c5. 如图所示，光滑小球用细绳系住，绳的另一端固定于O点现用水平力F缓慢地拉动斜面体，小球在斜面上滑动，细绳始终处于绷紧状态小球从图示位置开始到离开斜面前，斜面对小球的支持力N以及绳对小球拉力T的变化情况是（）AN保持不变，T不断减小BN不断减小，T不断增大CN

5、保持不变，T先减小后增大DN不断减小，T先减小后增大参考答案：D【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用【分析】对小球进行受力分析，重力、支持力、拉力组成一个矢量三角形，由于重力不变、支持力方向不变，又缓慢拉动，故受力平衡，只需变动拉力即可，根据它角度的变化，你可以明显的看到各力的变化【解答】解：先对小球进行受力分析，重力、支持力FN、拉力FT组成一个闭合的矢量三角形，由于重力不变、支持力FN方向不变，如图，用水平力F缓慢地拉动斜面体从图形中逐渐变大，趋向于mg；故斜面向右移动的过程中，力FT与水平方向的夹角增大，当=时，TN时，细绳的拉力T最小，由图可知，随的增大，斜面的支持力

6、N不断减小，T先减小后增大故D正确ABC错误故选：D二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 高三年级的一同学在科技创新大赛中根据所学物理知识设计了一种“闯红灯违规证据模拟记录器”，如图（a）所示，它可以通过拍摄照片来记录机动车辆闯红灯时的情景。它的工作原理是：当光控开关接收到某种颜色光时，开关自动闭合，且当压敏电阻受到车的压力，它的阻值变化引起电流变化达到一定值时，继电器的衔铁就被吸下，工作电路中的电控照相机就工作，拍摄违规车辆。光控开关未受到该种光照射就自动断开，衔铁不被吸引，工作电路中的指示灯发光。（1）（2分）要记录违规闯红灯的情景，光控开关应在接收到_光（选填“红”、“

7、绿”或“黄”）时自动闭合；（2）（4分）已知控制电路电源电动势为6V，内阻为1，继电器电阻为9，当控制电路中电流大于0.06A时，衔铁会被吸引。则只有质量超过_kg的车辆违规时才会被记录。（重力加速度取10m/s2）参考答案：1）红（2）400kg7. 物理兴趣小组的同学在研究弹簧弹力的时候，测得弹力 的大小F和弹簧长度L的关系如图所示，则由图线可知：（1）（3分）弹簧的劲度系数 200 N/ m。（2）（3分）当弹簧示数5N时，弹簧的长度为 12.5 cm。参考答案： 200 12.58. 在白炽灯照射下，从用手指捏紧的两块玻璃板的表面能看到彩色条纹，这是光的_现象；通过两根并在一起的铅笔狭

8、缝去观察发光的白炽灯，也会看到彩色条纹，这是光的_现象。参考答案：干涉，衍射9. 激光在真空中传播速度为c，进入某种均匀介质时，传播速度变为真空中的，则激光在此均匀介质中的波长变为在真空中波长的_倍；某激光光源的发光功率为P，该激光进入上述介质时由于反射，入射能量减少了10%，该激光在这种介质中形成的光束横截面积为S，若已知单个光子能量为E0，则在垂直于光束传播方向的截面内，单位时间内通过单位面积的光子个数为_。 参考答案：， 10. 如图所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t = 0时刻的波形图，已知波的传播速度v = 2m/s，则x = 0.5m处质点在0.5s时的位移为 cm，x =

9、0m处的质点做简谐运动的表达式为 。参考答案：5 ； x=5sin(2t+) cm11. （6分）如果乘客在地铁列车中能忍受的最大加速度是1.4m/s2，两相邻车站相距560m，则地铁列车在这两站行驶时间最少为_s，这种情况下最大行驶速度为_m/s。参考答案：40s，28m/s 12. 如图所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播，A、B、C是x轴上的三点。已知波长大于3m且小于5m，周期T0.1s，AB5m。在t0时刻，波恰好传播到了B点，此时刻A点在波谷位置。经过0.5s，C点第一次到达波谷，则这列波的波长为_m，AC间的距离为_m。参考答案： 答案：4；24 13. 利用氦3（He）和氘进行的

10、聚变安全无污染，容易控制月球上有大量的氦3，每个航天大国都将获得的氦3作为开发月球的重要目标之一“嫦娥一号”探月卫星执行的一项重要任务就是评估月球中氦3的分布和储量已知两个氘核聚变生成一个氦3和一个中子的核反应方程是HHHe十n已知H的质量为m1，n 的质量为m2，He的质量为m3它们质量之间的关系式应为_参考答案：2m1m2+m3三、 简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. “体育彩票中奖概率为，说明每买1 000张体育彩票一定有一张中奖”，这种说法对吗？参考答案：15. （8分）请问高压锅的设计运用了哪些物理知识？参考答案：水的沸点随液面上方气压的增大而升高；力的平衡；压强；

11、熔点（熔化）。解析：高压锅是现代家庭厨房中常见的炊具之一，以物理角度看：高压锅从外形到工作过程都包含有许多的物理知识在里面高压锅的基本原理就是利用增大锅内的气压，来提高烹饪食物的温度，从而能够比较快的将食物煮熟。四、计算题：本题共3小题，共计47分16. “嫦娥一号”的成功发射,为实现中华民族几千年的奔月梦想迈出了重要的一步.已知“嫦娥一号”绕月飞行轨道近似为圆形,距月球表面高度为H,飞行周期为T,月球的半径为R,引力常量为G.求:(1)“嫦娥一号”绕月飞行时的线速度大小；(2)月球的质量；(3)若发射一颗绕月球表面做匀速圆周运动的飞船,则其绕月运行的线速度应为多大.参考答案：(1)“嫦娥一号

12、”运行的线速度v=2(R+H)/T(3分)(2)设月球质量为M,“嫦娥一号”的质量为m,根据万有引力定律和牛顿第二定律,对“嫦娥一号”绕月飞行的过程有G(2分)解得(2分)(3)设绕月球表面做匀速圆周运动的飞船的质量为m0,线速度为v0,根据万有引力定律和牛顿第二定律,对飞船绕月飞行的过程有G(2分)又因,联立可解得v0=(3分)17. 如图所示，竖直平面内有一半径为r、内阻为R1、粗细均匀的光滑半圆形金属环，在M、N处与相距为2r、电阻不计的平行光滑金属轨道ME、NF相接，EF之间接有电阻R2，已知R112R，R24R。在MN上方及CD下方有水平方向的匀强磁场I和II，磁感应强度大小均为B。

13、现有质量为m、电阻不计的导体棒ab，从半圆环的最高点A处由静止下落，在下落过程中导体棒始终保持水平，与半圆形金属环及轨道接触良好，两平行轨道中够长。已知导体棒ab下落r/2时的速度大小为v1，下落到MN处的速度大小为v2。（1）求导体棒ab从A下落r/2时的加速度大小。（2）若导体棒ab进入磁场II后棒中电流大小始终不变，求磁场I和II之间的距离h和R2上的电功率P2。（3）当导体棒进入磁场II时，施加一竖直向上的恒定外力F=mg的作用，求导体棒ab从开始进入磁场II到停止运动所通过的距离和电阻R2上所产生的热量。参考答案：见解析（1）（6分）以导体棒为研究对象，棒在磁场I中切割磁感线，棒中产

14、生产生感应电动势，导体棒ab从A下落r/2时，导体棒在重力与安培力作用下做加速运动，由牛顿第二定律，得 （1分）式中 （1分） （1分） 4R （2分）由以上各式可得到 （1分）（2）（8分）当导体棒ab通过磁场II时，若安培力恰好等于重力，棒中电流大小始终不变，即， （1分） （1分）(或)式中 （1分）解得 （2分）导体棒从MN到CD做加速度为g的匀加速直线运动，有 （1分）得 （2分）（3）（6分）由动量定理得 （1分） 即 即 （1分） 联立解得 （1分）停下来过程中重力做正功、外力F和安培力做负功，由动能定理有所以产生总热量为 （1分）在电阻R2上产生的热量为 （1分）联立解得： （1分）18. 如图所示一电子（其重力不计，质量为m、电荷量为e）由静止开始，经加速电场加速后，水平向右从两板正中间射入偏转电场偏转电场由两块水平平行放置的长为l相距为d的导体板组成，当两板不带电时，电子通过两板之间的时间均为t0，当在两板间加电压为U0时，电子可射出偏转电场，并射入垂直纸面向里的匀强磁场，最后打在磁场右侧竖直放置的荧光屏上磁场的水平宽度为s，竖直高度足够大。求：（1）加速电场的电压（2）电子在离开偏转电场时的侧向位移；（3）要使电子能垂直打在荧光屏上，匀强磁场的磁感 应强度为多大？参考答案：（1