云南省曲靖市沾益县炎方乡第二中学2021-2022学年高三物理上学期期末试卷含解析

云南省曲靖市沾益县炎方乡第二中学2021-2022学年高三物理上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1.一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落，到最低点时距水面还有数米距离。假定空气阻力可忽略，运动员可视为质点，下列说法正确的是（

）A.运动员到达最低点前重力势能始终减小B.蹦极绳张紧后的下落过程中，弹性力做负功，弹性势能增加C.蹦极过程中，运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒D.蹦极过程中，重力势能的改变与重力势能零点的选取有关参考答案：ABC2.（单选）一个质点在恒力F的作用下，由O点运动到A的轨迹如图1-2-5所示，在A点时速度的方向与x轴平行，则恒力F的方向可能沿（）A、+x轴

B、-x轴C、+y轴

D、-y轴参考答案：D3.（多选题）如图所示，重80N的物体A放在倾角为30°的粗糙斜面上，有一根原长为10cm、劲度系数为1000N/m的弹簧，其一端固定在斜面底端，另一端放置物体A后，弹簧长度缩短为8cm，现用一测力计沿斜面向上拉物体，若物体与斜面间最大静摩擦力为25N，当弹簧的长度仍为8cm时，测力计读数可能为（）A．10N B．20N C．40N D．60N参考答案：ABC【考点】牛顿第二定律；胡克定律．【分析】根据共点力平衡和胡克定律求出未施加拉力时静摩擦力的大小和方向，弹簧的长度不变，抓住拉力和静摩擦力的合力不变，结合最大静摩擦力求出测力计拉力的范围．【解答】解：施加拉力前，物体受到四个力的作用而平衡：重力G、垂直斜面向上的支持力N、沿斜面向上的摩擦力f和弹簧对物体施加沿斜面向上的弹力T，受力如图，其中T=kx=1000×0.02=20N，根据平衡条件可求出，f=Gsin30°﹣T=20N，方向沿斜面向上；施加拉力F后，弹簧长度不变，说明物体仍然静止，并且弹簧对物体施加的弹力大小和方向不变，若摩擦力沿斜面向上，则F+f+T=Gsin30°，即F+f=20N，摩擦力f随着F增大而较小，当F=20N时，f=0，若F＞20N，摩擦力沿斜面向下，因为物体没有滑动，所以F+T＜Gsin30°+fm，代入数据可得，F＜45N，所以测力计读数在0～45N之间．故A、B、C正确，D错误．故选ABC．4.（多选）涡流电导仪利用涡流原理工作，当通有交流电的检测线圈靠近被检工件时，工件表面出现电磁涡流，该涡流同时产生一个磁场，作用于检测线圈。若金属工件存在缺陷，就会改变涡流磁场的强度及分布，导致检测线圈电流发生变化，通过检测这个变化就可发现材料有无缺陷。关于涡流电导仪，以下说法正确的是A．涡流电导仪也可以用于绝缘体的检测B．导体中产生的涡流，其频率与检测线圈中交流电频率相同C．若金属工件存在裂缝，涡流磁场的强度会增大D．涡流产生磁场的同时，材料中也会产生电热参考答案：BD5.（单选）如图所示，在水平板左端有一固定挡板，挡板上连接一轻质弹簧，紧贴弹簧放一质量为m的滑块，此时弹簧处于自然长度．已知滑块与挡板的动摩擦因数及最大静摩擦因数均为.现将板的右端缓慢抬起使板与水平面间的夹角为θ，最后直到板竖直，此过程中弹簧弹力的大小F随夹角θ的变化关系可能是图中的()参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.为了测量某材质木块与牛皮纸之间的动摩擦因数，一位同学设计了如下实验：如图所示，在斜面和水平面上贴上待测牛皮纸，保证木块放在斜面顶端时能加速下滑，斜面与水平面间平滑连接。让木块从斜面顶端由静止开始下滑时，该同学只用一把刻度尺就完成了测量任务（重力加速度g为已知）。（1）该同学需要测量的物理量是_____________。（用文字和字母符号来表示）（2）动摩擦因数的表达式=______________（用所测量物理量的符号表示）。参考答案：（1）释放点与水平面的高度差h，木块静止点与释放点间的水平距离s（2分）（2）h/s（3分）7.一节电动势约为9V、内阻约为2Ω的电池，允许通过的最大电流是500mA．为了测定该电池的电动势和内阻，选用了总阻值为50Ω的滑动变阻器以及电流表和电压表等，连成了如图所示的电路．①为了防止误将滑动变阻器电阻调为零而损坏器材，需要在电路中接入一个保护电阻R，最适合的电阻是

A．10Ω，5W

B．10Ω，0.5W

C．20Ω，5W

D．20Ω，0.5W②由于电路中有一条导线发生了断路，闭合电键K后发现电压表、电流表均无示数，则出现断路的导线是

（填导线上的序号）．③实验中，要使电压表的示数变大，滑动变阻器的滑片应向

端移动．（填“E”或“F”）参考答案：①C；②6③F【考点】测定电源的电动势和内阻．【分析】①已知电源电动势和内电阻，已知电源的最大电流，则由闭合电路欧姆定律可求出电路中需接入的电小电阻；②电压表和电流表均没有读数，是断路，逐个分析各个部分即可；③要使电压表的示数变大，需要增加外电阻；【解答】解：①为保证电源安全，电路中电流不得超过500mA；由闭合电路欧姆定律可知：最大电阻为R=﹣r=﹣2=16Ω，故为了安全，保护电阻应为20Ω；1②电压表均没有读数，故导线1、6、7可能有一根断路；电流表没有读数，故导线2、3、4、5、6可能有一根断路；故是导线6断路；③使电压表的示数变大，需要增加外电阻，故滑动变阻器电阻值变大，滑片向F端移动；故答案为：①C；②6③F8.如右图所示，OAB是刚性轻质直角三角形支架，边长AB＝20cm，∠OAB＝30°；在三角形二锐角处固定两个不计大小的小球，A角处小球质量为1kg，B角处小球质量为3kg。现将支架安装在可自由转动的水平轴上，使之可绕O点在竖直平面内无摩擦转动。装置静止时，AB边恰好水平。若将装置顺时针转动30°，至少需做功为__________J，若将装置顺时针转动30°后由静止释放，支架转动的最大角速度为__________。参考答案：；9.如图所示，一直立的气缸用一质量为m的活塞封闭一定量的理想气体，活塞横截面积为S，汽缸内壁光滑且缸壁是导热的．开始活塞被固定，打开固定螺栓K，活塞上升，经过足够长时间后，活塞停在B点，则活塞停在B点时缸内封闭气体的压强为______________，在该过程中，缸内气体______（填“吸热”或“放热”）．（设周围环境温度保持不变，已知AB=h，大气压强为p0，重力加速度为g）参考答案：

(1).

(2).吸热活塞处于平衡状态有:,所以被封闭气体压强为被封闭气体体积增大,气体对外界做功,因为气体温度不变,因此内能不变,根据可以知道,在该过程中,缸内气体吸热.综上所述本题答案是：(1).

(2).吸热.10.如图所示，物体A、B的质量mA=6kg,mB=4kg,A与B、B与地面之间的动摩擦因数都等于0.3，通过轻滑轮在外力F的作用下，A和B一起做加速度为a=1m/s2的匀加速直线运动，则A对B的摩擦力大小为

N，方向为

，

参考答案：14N，向右，11.一列简谐横波沿x轴传播，某时刻（t=0）波的图像如图所示，此刻A、B两质点的位移相同，此后A和B分别经过最短时间0.1s和0.8s回到图示位置，该波沿x轴

方向传播（填“正”或“负”)，该波在18s内传播的距离为

m。参考答案：负，4012.用波长为的单色光照射金属钨，发出的光电子的最大初动能为EK。当改用波长为的单色光照射金属钨时，发出的光电子的最大初动能为________，金属钨的截止频率是_______。已知真空中的光速和普朗克常量分别为c、h。参考答案：13.某同学的质量为60kg，在一次野营中，他从岸上以2m/s的速度，跳到一条以0.5m/s的速度正对着他飘来的小船上，跳上船后他又走了几步，最终停在船上。已知小船的质量为140kg，则人与小船共同运动的速度大小为_______m/s，运动方向为________。（填“向左”或“向右”）参考答案：0.25；向右三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图甲所示，将一质量m=3kg的小球竖直向上抛出，小球在运动过程中的速度随时间变化的规律如图乙所示，设阻力大小恒定不变，g=10m/s2，求（1）小球在上升过程中受到阻力的大小f．（2）小球在4s末的速度v及此时离抛出点的高度h．参考答案：（1）小球上升过程中阻力f为5N；（2）小球在4秒末的速度为16m/s以及此时离抛出点h为8m考点： 牛顿第二定律；匀变速直线运动的图像．专题： 牛顿运动定律综合专题．分析： （1）根据匀变速直线运动的速度时间公式求出小球上升的加速度，再根据牛顿第二定律求出小球上升过程中受到空气的平均阻力．（2）利用牛顿第二定律求出下落加速度，利用运动学公式求的速度和位移．解答： 解：由图可知，在0～2s内，小球做匀减速直线运动，加速度大小为：由牛顿第二定律，有：f+mg=ma1代入数据，解得：f=6N．（2）2s～4s内，小球做匀加速直线运动，其所受阻力方向与重力方向相反，设加速度的大小为a2，有：mg﹣f=ma2即4s末小球的速度v=a2t=16m/s依据图象可知，小球在4s末离抛出点的高度：．答：（1）小球上升过程中阻力f为5N；（2）小球在4秒末的速度为16m/s以及此时离抛出点h为8m点评： 本题主要考查了牛顿第二定律及运动学公式，注意加速度是中间桥梁15.（4分）一束单色光由左侧时的清水的薄壁圆柱比，图为过轴线的截面图，调整入射角α，光线拾好在不和空气的界面上发生全反射，已知水的折射角为，α的值。

参考答案：解析：当光线在水面发生全放射时有，当光线从左侧射入时，由折射定律有，联立这两式代入数据可得。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，带电平行金属板相距为2R，在两板间半径为R的圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，两板及其左侧边缘连线均与磁场边界刚好相切。一质子（不计重力）沿两板间中心线O1O2从左侧O1点以某一速度射入，沿直线通过圆形磁场区域，然后恰好从极板边缘飞出，在极板间运动时间为t0。若仅撤去磁场，质子仍从O1点以相同速度射入，经时间打到极板上。⑴求两极板间电压U；⑵求质子从极板间飞出时的速度大小；⑶若两极板不带电，保持磁场不变，质子仍沿中心线O1O2从O1点射入，欲使质子从两板左侧间飞出，射入的速度应满足什么条件？参考答案：（1）设质子从左侧O1点射入的速度为，极板长为在复合场中作匀速运动：

（2分）在电场中作类平抛运动：

（2分）又

（1分）撤去磁场，仅受电场力，有：

（1分）解得

（2分）（2）质子从极板间飞出时的沿电场方向分速度大小（1分）从极板间飞出时的速度大小

（1分）（3）设质子在磁场中做圆周运动的轨道半径为r，质子恰好从上极板左边缘飞出时速度的偏转角为，由几何关系可知：，

（2分）因为，所以

（1分）根据向心力公式

，解得r=

（2分）所以，质子两板左侧间飞出的条件为

（1分）

17.水面下一单色光源发出的一条光线射到水面的入射角为30°，从水面上射出时的折射角是45°，求：①水的折射率；②光在水面上发生全反射的临界角．参考答案：见解析（1）负（1分）

5（2分）

-0.05（2分）由图象可知t=0.8s时x=0处的质点向下振动，由波的传播方向与质点振动方向的关系知波沿x轴负向传播。波速=5m/s，t=10.0s=6.25T，由图甲t=0.8s