2021-2022学年湖北省黄石市宏卿中学高三物理上学期期末试题含解析

2021-2022学年湖北省黄石市宏卿中学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.（2004?江苏）如图所示，只含黄光和紫光的复色光束PO，沿半径方向射人空气中的玻璃半圆柱后，被分成两光束OA和OB沿如图所示方向射出．则（）A．OA为黄光，OB为紫光B．OA为紫光，OB为黄光C．OA为黄光，OB为复色光D．OA为紫光，OB为复色光参考答案：C解：OB为反射光，故OB应为复色光；而折射后只有一束光线，故有一光发生的全反射；而黄光与紫光相比较，紫光的临界角要小，故紫光发生了全反射；故OA应为黄光；故C正确，ABD错误；故选C．2.如图所示，A、B两物体叠放在的水平地面上，A物体质量m=20kg，B物体质量M=30kg。处于水平位置的轻弹簧一端固定于墙壁，另一端与A物体相连，弹簧处于自然状态，其劲度系数为250N/m，A与B之间、B与地面之间的动摩擦因数均为μ=0.5。现有一水平推力F作用于物体B上缓慢地向墙壁移动，当移动0.2m时，水平推力F的大小为（g取10m/s2）A．350NB．300NC．250ND．200N参考答案：B3.（单选）一物体从某一高度自由下落，落在直立于地面的轻弹簧上，如图所示，在A点，物体开始与弹簧接触，到B点时，物体速度为零，然后被弹回．下列说法中正确的是（）A．物体从A下降到B的过程中，动能不断变小，重力势能不断增大B．物体从B上升到A的过程中，动能不断变小，重力势能不断增大C．物体从A下降到B以及从B上升到A的过程中，速率都是先增大，后减小；从A到B重力势减小D．物体在B点时所受合力为0，弹性势能最大参考答案：考点：功能关系；动能和势能的相互转化．分析：动能的大小与物体的速度有关，通过分析物体的受力情况，判断其速度的变化情况，就可以知道动能的变化情况．重力势能和弹性势能的变化可根据重力和弹力做功情况进行判断．解答：解：A、物体从A点到B点的运动过程：物体受到向下的重力和弹簧向上的弹力，弹力先小于重力，合力向下，物体加速，之后弹力大于重力，合力向上，物体开始减速，直至减为零．当弹力和重力相等时，物体的速度达到最大，所以物体的速度先增大后减小，则动能先增大后减小．重力一直做正功，重力势能不断减小．故A错误．B、物体从B到A的过程中，弹力先大于重力，合力方向向上，物体加速上升，当弹簧的弹力和物体的重力相等物体的速度达到最大，之后弹力小于重力，物体开始减速．可知动能先增大后减小．重力势能随着物体高度的增大而不断增大．故B错误．C、由上分析可知物体从A下降到B以及从B上升到A的过程中，速率都是先增大，后减小；从A到B重力势减小，故C正确．D、由上分析可知物体在AB之间某个位置，重力与弹力相平衡，物体在B点时动能为零，但弹力大于重力，弹性势能最大．故D错误；故选：C．点评：本题关键要正确分析小球的受力情况，判断其运动情况，要抓住弹力的可变性，不能认为物体一接触弹簧就开始减速．4.（单选）如图，某滑块初速度v0沿表面粗糙且足够长的固定斜面，从顶端下滑，直至速度为零．对于该运动过程若用h、s、v、a分别表示滑块的下降高度、位移、速度和加速度的大小，t表示时间，则下列图象最能正确描述这一运动规律的是（）A．B．C．D．参考答案：考点：牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系．专题：牛顿运动定律综合专题．分析：对物体受力分析由牛顿第二定律求出加速度，由运动学公式求出速度位移及下降高度与时间的关系即可求的；解答：解：D、在下滑过程中，物体的加速度为mgsinθ﹣μmgcosθ=maa=gsinθ﹣μgcosθ，加速度的大小保持不变．故D错误；C、下滑过程中速度大小关系为v=v0+at=v0+（gsinθ﹣μgcosθ）t，速度与时间之间是线性关系，所以速度图线是一条直线．故C错误；A、B、物体向下做匀减速运动，故下滑的位移为s=）t2，位移﹣时间关系的图象是向右弯曲的线．故B正确；同理，下降的高度为h=ssinθ，也是向右弯曲的线．故A错误；故选：B点评：本题主要考查了运动学公式，关键是把s、h、v与时间的表达式表示出来即可；5.（2015?河西区二模）水平方向的匀强磁场的上下边界分别是MN、PQ，磁场宽度为L．一个边长为a的正方形导线框（L＞2a）从磁场上方下落，运动过程中上下两边始终与磁场边界平行，如图甲所示．线框进入磁场过程中感应电流i随时间t变化的图象如图乙，则线框从磁场中穿出过程中线框中感应电流i随时间t变化的图象可能是下图中的哪一个（）参考答案：C导体切割磁感线时的感应电动势；电磁感应中的能量转化．解：由题意可知，线框进入磁场过程中感应电流i随时间t变化的图象如图（乙）所示，由法拉第电磁感应定律可知，线框匀速进入磁场，由于L＞2a，当完全进入磁场后，因磁通量不变，则没有感应电流，线框只受到重力，使得线框速度增加，当出磁场时，速度大于进入磁场的速度，由法拉第电磁感应定律可知，出磁场的感应电流大于进磁场的感应电流，导致出磁场时的安培力大于重力，导致线框做减速运动，根据牛顿第二定律，BIL﹣mg=ma，则有：加速度在减小的减速运动，故电流应减小，但减小的越来越慢，最后接近I0；故C正确，ABD错误；故选：C．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一块手机电池的背面印有如图所示的一些符号，另外在手机使用说明书上还写有“通话时间3h，待机时间100h”，则该手机通话时消耗的功率约为

W，待机时消耗的功率为

W

参考答案：0.6W，1.8×102W

7.作匀加速直线运动的物体，先后经过A、B两点时，其速度分别为υ和7υ，经历时间为t，则经A、B中点时速度为_______,在后一半时间所通过的距离比前一半时间通过的距离多_______。参考答案：8.如图所示，质量为m的物块放在水平木板上，木板与竖直弹簧相连，弹簧另一端固定在水平面上，今使m随M一起做简谐运动，且始终不分离，则物块m做简谐运动的回复力是由

提供的，当振动速度达最大时，m对M的压力为

。参考答案：重力和M对m的支持力的合力;

mg。略9.约里奥·居里夫妇因发现人工放射性而获得了1935年的诺贝尔化学奖，他们发现的放射性元素衰变成的同时放出另一种粒子，这种粒子是．是的同位素，被广泛应用于生物示踪技术．1mg随时间衰变的关系如图所示，请估算4mg的经天的衰变后还剩0.25mg。参考答案：正电子

56天核反应方程式为：，由质量数守恒知X的质量数为0，由电荷数守恒知X的质子数为1，所以X为正电子；由图象知半衰期大约为14天，由公式，得。10.甲、乙两个物体静止在光滑的水平桌面上，m甲＞m乙，当甲物体获得某一速度后与静止的乙物体发生弹性正碰，碰撞后，系统的总动量不变（选填“减小”、“增大”或“不变”），甲的速度小于乙的速度（选填“大于”、“小于”或“等于”）．参考答案：考点：动量守恒定律．分析：两物体碰撞过程系统动量守恒，应用动量守恒定律与机械能守恒定律可分析答题．解答：解：两物体组成的系统所受合外力为零，系统动量守恒，碰撞后系统总动量不变；设甲的初速度为v0，以甲的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：m甲v0=m甲v甲+m乙v乙﹣﹣﹣①物体发生弹性碰撞，机械能守恒，由机械能守恒定律得：m甲v02=m甲v甲2+m乙v乙2﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②解得：v甲=，v乙=，已知：m甲＞m乙，则v甲＜v乙；故答案为：不变，小于．点评：本意主要考查了碰撞过程中动量守恒定律得应用，注意弹性碰撞机械能守恒，难度适中．11.（6分）为研究静电除尘，有人设计了一个盒状容器，容器侧面是绝缘的透明有机玻璃，它的上下底面是面积A=0.04m2的金属板，间距L=0.05m，当连接到U=2500V的高压电源正负两极时，能在两金属板间产生一个匀强电场，如图所示。现把一定量均匀分布的烟尘颗粒密闭在容器内，每立方米有烟尘颗粒1013个，假设这些颗粒都处于静止状态，每个颗粒带电量为q=+1.0×10-17C，质量为m=2.0×10-15kg，不考虑烟尘颗粒之间的相互作用和空气阻力，并忽略烟尘颗粒所受重力。求合上电键后：⑴经过

秒烟尘颗粒可以被全部吸附？⑵除尘过程中电场对烟尘颗粒共做了

焦耳功？参考答案：⑴当最靠近上表面的烟尘颗粒被吸附到下板时，烟尘就被全部吸附。烟尘颗粒受到的电场力F=qU/L，L=at2/2=qUt2/2mL，故t=0.02s⑵W=NALqU/2=2.5×10-4J12.如图所示，小车的顶棚上用绳线吊一小球，质量为m，车厢底板上放一个质量为M的木块，当小车沿水平面匀加速向右运动时，小球悬线偏离竖直方向30°，木块和车厢保持相对静止，则小车运动的加速度为------____________，小球对悬线的拉力为_____________，木块受到的摩擦力为______________。参考答案：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、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图甲是某金属材料制成的电阻R随摄氏温度t变化的图象，图中R0表示该电阻在0℃时的电阻值，已知图线的斜率为k。若用该电阻与电池（电动势为E、内阻为r）、理想电流表A、滑动变阻器R′串联起来，连接成如图乙所示的电路。用该电阻做测温探头，把电流表A的电流刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简单的“金属电阻温度计”。（1）根据图甲，温度为t（t>0℃）时电阻R的大小为___________________。（2）在标识“金属电阻温度计”的温度刻度时，需要弄清所测温度和电流的对应关系。请用E、R0、R′（滑动变阻器接入电路的阻值）、k等物理量表示待测温度t与电流I的关系式t＝____________________________。（3）如果某次测量时，指针正好指在在温度刻度的10℃到20℃的正中央，则测量值________15℃（填“大于”、“小于”或“等于”）。参考答案：（1）R0+kt；（2）t=；（3）小于

15.（6分）为了测量一个阻值较大的末知电阻，某同学使用了干电池（1.5V），毫安表（1mA），电阻箱（0-9999W），电键，导线等器材。该同学设计的实验电路如图（a）所示，实验时，将电阻箱阻值置于最大，断开K2，闭合K1，减小电阻箱的阻值，使电流表的示数为I1＝1.00mA，记录电流强度值；然后保持电阻箱阻值不变，断开K1，闭合K2，此时电流表示数为I1＝0.80mA，记录电流强度值。由此可得被测电阻的阻值为

W。经分析，该同学认为上述方案中电源电动势的值可能与标称值不一致，因此会造成误差。为避免电源对实验结果的影响，又设计了如图（b）所示的实验电路，实验过程如下：断开K1，闭合K2，此时电流表指针处于某一位置，记录相应的电流值，其大小为I；断开K2，闭合K1，调节电阻箱的阻值，使电流表的示数为

，记录此时电阻箱的阻值，其大小为R0。由此可测出Rx＝

。参考答案：答案：375，I，R0解析：闭合K1断开K2时，电阻R处于断路，当调节电阻箱的阻值使电流表的示数为时，根据部分电路欧姆定律有，电源电动势为，可得电阻箱的电阻，当断开K1，闭合K2时，待测电阻与电阻箱串联，可得总电阻为，所以。

更换测量方法后，电路中分为两部分。当断开K1，闭合K2时，被测电阻接入电路，电阻箱断路。当断开K2，闭合K1时，电阻箱接入电路，被测电阻断路。两个电路由同一个电源供电，如果两次测量时的电流相同，则电阻相同。所以断开K2，闭合K1，调节电阻箱的阻值，使电流表的示数与接入被测电阻时的相同，此时电阻箱的阻值R0即为被测电阻的阻值。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，人站在小车上推着木箱，一起在光滑水平冰面上以速度v运动，小车与木箱质量均为m,人的质量为2m，突然发现正前方有一冰窟窿，为防止人掉入窟窿，人用力向右推木箱，推出木箱后，人和车以的速度仍向前运动，为避开危险，人向后跳车。求：①人推开木箱时木箱对地的速度多大；②人跳车后车对地的最小速度。参考答案：解：①以向右为正方向，以人、车、木箱组成的系统为研究对象，在推木箱的过程中，由动量守恒定律可得：………………2分（m+m+2m）v=（m+2m）×+mv木箱，………2分解得：v木箱=2.5v；………………………1分②以人与车组成的系统为研究对象，人跳车的过程中，由动量守恒定律可得：.......1分（m+2m）×=mv车，…………………2分解得：v车=1.5v；………………………1分17.用三根轻绳将质量为m的物块悬挂在空中，如图，已知ac和bc与水平方向的夹角分别为和，则ac绳和bc绳中的拉力分别是多少？

参考答案：【解析】Fac与Fbc的合力与重力等大反向.作了平行四边形如图,

18.如图所示，由相同材料制成的足够长光滑金属导轨OP、OQ固定在水平桌面上，导轨间的夹角为θ=37°．导轨所在空间有垂直于桌面向下的匀强磁场