山西省临汾市新第二中学2021-2022学年高三物理上学期期末试题含解析

山西省临汾市新第二中学2021-2022学年高三物理上学期期末试题含解析一、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.(单选)如图甲所示，质量为M的直角劈B放在水平面上，在劈的斜面上放一个质量为m的物块A，用一个竖直向下的力F作用于A上，物体A刚好沿斜面匀速下滑，若改用一个斜向下的力F＇作用在A时，物体A加速下滑，如图乙所示，则在图乙中关于地面对劈的摩擦力f及支持力FN的结论正确的是（

）A．f向右，FN>Mg

B．f向左，FN>MgC．f=0，FN>Mg

D．f=0，FN<Mg参考答案：C2.如图4所示，物块A放在直角三角形斜面体B上面，B放在弹簧上面并紧挨着竖直墙壁，初始时A、B静止，现用力F沿斜面向上推A，但A、B仍未动．则施力F后，下列说法正确的是()图4A．A、B之间的摩擦力一定变大 B．B与墙面间的弹力可能不变C．B与墙之间可能没有摩擦力 D．弹簧弹力一定不变参考答案：D3.（单选）在匀变速直线运动中，下述正确的是（） A．相同时间内位移的变化相同 B． 相同时间内速度的变化相同 C．相同时间内加速度的变化相同 D． 相同位移内速度的变化相同参考答案：考点： 匀变速直线运动的位移与时间的关系；匀变速直线运动的速度与时间的关系．分析： 匀变速直线运动是加速度不变的直线运动，速度随时间均匀变化．解答： 解：A、根据x=，可知位移和时间的关系不是线性关系，速度随时间均匀变化，位移不随时间均匀变化，故A错误．B、由匀变速直线运动公式v=v0+at，速度随时间均匀变化，所以相同时间内速度的变化相同，故B正确．C、匀变速直线运动是加速度不变的直线运动，故C错误．D、匀变速直线运动加速度不变，根据x=，可知由于速度变化，故位移相同，所用的时间不同，故速度变化不同，故D错误故选：B．点评： 本题考查匀变速直线运动加速度的特点以及位移、速度随时间的变化规律．难度不大，属于基础题．4.如图所示，物体A受到与水平方向成30°角的拉力F作用向右做匀速直线运动，则物体A受到的拉力F与地面对物体A的摩擦力的合力的方向是：A竖直向上

B竖直向下

C向上偏左

D向上偏右参考答案：A5.如图所示的车子正在以的加速度向右匀加速运动，质量为m的小球置于倾角为30°的光滑斜面上，劲度系数为k的轻弹簧一端系在小球上，另一端固定在P点，小球相对小车静止时，弹簧与竖直方向的夹角为30°，则弹簧的伸长量为()A.

B.

C.

D.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.如图所示电路中，E为不计内阻的电源，R1为滑动变阻器，R2为定值电阻，灯L的电阻不随温度改变，所有电表均为理想电表。某同学选择与电路图相应的实验器材，按图示电路进行实验，通过改变滑动变阻器滑动片P的位置从而调节灯泡的亮度，并将各电表的示数变化情况分别记录在下表中。实验序号A1表示数（A）A2表示数（A）V1表示数（V）V2表示数（V）10.850.143.52.102X0.244.82.4030.720.484.80则由表格中数据可知变阻器电阻R1的全阻值为

W；表格中X值为

。参考答案：．20；0.727.位于坐标原点的波源产生一列沿x轴正方向传播的简谐横波，已知t＝0时，波刚好传播到x＝40m处，如图所示，在x＝400m处有一接收器(图中未画出)，由此可以得到波源开始振动时方向沿y轴

方向（填正或负），若波源向x轴负方向运动，则接收器接收到的波的频率

波源的频率（填大于或小于）。参考答案：负方向

小于8.

(4分)A、B两幅图是由单色光分别射到圆孔而形成的图象，其中图A是光的

（填干涉或衍射）图象。由此可以判断出图A所对应的圆孔的孔径

（填大于或小于）图B所对应的圆孔的孔径。

参考答案：答案：衍射，小于

9.如图所示是研究光电效应规律的电路。图中标有A和K的为光电管，其中K为阴极，A为阳极。现接通电源，用光子能量为10.5eV的光照射阴极K，电流计中有示数，若将滑动变阻器的滑片P缓慢向右滑动，电流计的读数逐渐减小，当滑至某一位置时电流计的读数恰好为零，读出此时电压表的示数为6.0V；则光电管阴极材料的逸出功为_______eV，现保持滑片P位置不变，增大入射光的强度，电流计的读数_______。(选填“为零”、或“不为零”)参考答案：4.5（2分）

为零

（2分10.如图所示是自行车传动装置的示意图．假设踏脚板每2s转一圈，要知道在这种情形下自行车前进的速度有多大，还需测量哪些量？________________________________

__________________________________________________________________________

请在图中用字母标注出来，并用这些量推导出自行车前进速度的表达式：___________．参考答案：．如图所示，测量R、r、R′．自行车的速度为：11.现有a、b两种单色光，其波长关系为用a光照射某种金属时，恰好发生光电效应。则：①用b光照射该金属时，

发生光电效应；（填“能”或“不能”）②若增加a光强度，释放出光电子的最大初动能

增大。（填“能”或“不能”）参考答案：12.27．在“用DIS研究回路中感应电动势大小与磁通量变化快慢的关系”实验中：（1）本实验中需要用到的传感器是光电门传感器和

传感器．（2）让小车以不同速度靠近螺线管，记录下光电门挡光时间Δt内感应电动势的平均值E，改变速度多次实验，得到多组Δt与E，若以E为纵坐标、

为横坐标作图可以得到直线图像．（3）记录下小车某次匀速向左运动至最后撞上螺线管停止的全过程中感应电动势与时间的变化关系，如图所示，挡光时间Δt内图像所围阴影部分面积为S，增加小车的速度再次实验得到的面积S’

S（选填“＞”、“＜”或“=”）．参考答案：（1）电压

（2分）

（2）1/Δt

（2分）

（3）=

13.（2）“用DIS测变速直线运动的瞬时速度”实验中，使用光电门传感器。小王同学利用DIS实验器材研究某物体沿X轴运动的规律，发现物体所处的坐标X与时间t满足X=t3-2t（单位均是SI制单位），则该物体在第2秒末的瞬时速度大小为__________m/s。参考答案：10三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图所示，质量均为m=1kg的A、B两物体通过劲度系数为k=100N/m的轻质弹簧拴接在一起，物体A处于静止状态。在A的正上方h高处有一质量为的小球C，由静止释放，当C与A发生弹性碰撞后立刻取走小球C，h至少多大，碰后物体B有可能被拉离地面？参考答案：h≥0.45m设C与A碰前C的速度为v0，C与A碰后C的速度为v1，A的速度为v2，开始时弹簧的压缩量为H。对C机械能守恒：

C与A弹性碰撞：对C与A组成的系统动量守恒：

动能不变：

解得：

开始时弹簧的压缩量为：

碰后物体B被拉离地面有弹簧伸长量为：

则A将上升2H，弹簧弹性势能不变，机械能守恒：

联立以上各式代入数据得：

15.（11分）简述光的全反射现象及临界角的定义，并导出折射率为的玻璃对真空的临界角公式。参考答案：解析：光线从光密介质射向光疏介质时，折射角大于入射角，若入射角增大到某一角度C，使折射角达到，折射光就消失。入射角大于C时只有反射光，这种现象称为全反射，相应的入射角C叫做临界角。

光线由折射率为的玻璃到真空，折射定律为：

①

其中分别为入射角和折射角。当入射角等于临界角C时，折射角等于，代入①式得

②四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图(甲)，MN、PQ两条平行的光滑金属轨道与水平面成θ=30°角固定，M、P之间接电阻箱R，电阻箱的阻值范围为0～4Ω，导轨所在空间存在匀强磁场，磁场方向垂直于轨道平面向上，磁感应强度为B=0.5T。质量为m的金属杆ab水平放置在轨道上，其接入电路的电阻值为r。现从静止释放杆ab，测得最大速度为vm。改变电阻箱的阻值R，得到vm与R的关系如图(乙)所示。已知轨距为L=2m，重力加速度g=l0m/s2，轨道足够长且电阻不计。（1）当R=0时，求杆ab匀速下滑过程中产生感生电动势E的大小及杆中的电流方向；（2）求金属杆的质量m和阻值r；（3）求金属杆匀速下滑时电阻箱消耗电功率的最大值Pm；（4）当R=4Ω时，求随着杆ab下滑回路瞬时电功率每增大1W的过程中合外力对杆做的功W。参考答案：（1）由图可知，当R=0时，杆最终以v=2m/s匀速运动，产生电动势E=BLvE=2V

（1分）杆中电流方向从b→a

（1分）（2）设最大速度为v，杆切割磁感线产生的感应电动势E=BLv 由闭合电路的欧姆定律： （1分）杆达到最大速度时满足 （1分）解得：v= （1分） 由图像可知：斜率为，纵截距为v0=2m/s，得到：=v0 k

解得：m=0.2kg

（1分）r=2Ω

（1分）（3）金属杆匀速下滑时电流恒定

（1分）

（2分） （4）由题意：E=BLv

得

（1分） （1分）由动能定理得W= （1分）W=0.6J 17.如图所示，长为L、内壁光滑的直管与水平地面成30°角固定位置，将一质量为m的小球固定在管底，用一轻质光滑细线将小球与质量为M=km的小物块相连，小物块悬挂于管口，现将小球释放,一段时间后，小物块落地静止不动，小球继续向上运动，通过管口的转向装置后做平抛运动，小球在转向过程中速率不变.（重力加速度为g）(1)求小物块下落过程中的加速度大小；(2)求小球从管口抛出时的速度大小；参考答案：（1）F-mg=ma1Mg-f=Ma1Mg-mg=(M+m)a1a1=(2)H=L=L=

=18.如图所示，用两细绳系着一质量为的物体，1、2两细绳与水平车顶的夹角分别为和。已知重力加速度为，不计空气阻力。（1）若小车向右作匀速直线运动，求两绳中拉力的大小；（2）若让小车向右以的加速度做匀加速直线运动，当物体与车保持相对静止时，求绳1拉力的大小？参考答案：

【知识点】牛顿第二定律；共点力平衡的条件及其应用．B3B4C2【答案解析】(1)(2)解析：（1）匀速运动时有