河北省廊坊市霸州第二十二中学2021年高三物理上学期期末试题含解析

河北省廊坊市霸州第二十二中学2021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.A、B是一条电场线上的两点，若在A点释放一初速为零的电子，电子仅受电场力作用，并沿电场线从A运动到B，其速度随时间变化的规律如图所示。设A、B两点的电场强度分别为EA、EB，电势分别为UA、UB，则（）（A）EA=EB

（B）EA＜EB

（C）UA=UB（D）UA＜UB

参考答案：答案：AD解析：由图象可知，电子做匀加速直线运动，故该电场为匀强电场，即EA=EB。电子动能增加，电势能减少，电势升高，即UA＜UB。2.如图所示，质量为m的物块与转台之间能出现的最大静摩擦力为物块重力的k倍，物块与转轴OO′相距R，物块随转台由静止开始转动．当转速增加到一定值时，物块即将在转台上滑动，在物块由静止到刚要滑动的这一过程中，转台对物块的静摩擦力对物块做的功为()A．0B．2πkmgRC．2kmgRD.kmgR参考答案：D3.2016年9月15日．“天宫二号”空间实验室发射升空，10月17日7时30分，“神舟11号”飞船载着两名宇航员飞向太空．并于10月19日凌晨与“天宫二号”交会对接，交会时“天宫二号”在前，“神舟11号”在后．如图是交会对接时的示意图．则该过程中（）A．宇航员看“天宫二号”是向后运动的B．飞船应该从低轨道加速追上“天宫二号”C．飞船应该直接发射到“天宫二号”运行的轨道上，然后慢慢加速追上并对接D．对接过程中，飞船对“天宫二号”的作用力大于“天宫二号”对飞船的作用力参考答案：B【考点】万有引力定律及其应用．【分析】飞船绕着地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，在同一轨道线速度、角速度均相等，加速后会做离心运动；卫星离地面越近的轨道运动对应的环绕速度越大．【解答】解：A、交会对接时“神舟11号”飞船与“天宫二号”相对静止，即宇航员看“天宫二号”是静止不动的，故A错误；BC、同一个轨道飞船的角速度相等，离地面越近飞船的角速度越大，故飞船应该从低轨道加速追上“天宫二号”，故B正确，C错误；D、飞船对“天宫二号”的作用力与“天宫二号”对飞船的作用力是相互作用力，大小总是相等，故D错误；故选：B4.如图所示，一束光通过正三棱镜折射后分成a、b、c三束单色光，屏足够大，则：

A.三束光在水中的传播速度的关系是va＜vb＜vcB.若b光束照射到某种金属表面上有光电子逸出，则c光束照射到同种金属表面上时不会有光电子逸出C.若减小入射角i，在屏上最先消失的是a光D.通过同一双缝干涉装置产生的干涉条纹的间距△xa>△xb>△xc参考答案：答案：D5.如图甲所示，静止在水平地面上的物块A，受到水平拉力F的作用，F与时间t的关系如图乙所示。设物块与地面间的最大静摩擦力Fm的大小与滑动摩擦力大小相等。则A．0～t1时间内F对物体做的功为零B．t2时刻物块A的速度最大C．t3时刻物块A的动能最大D．0～t3时间内F对物块A先做正功后做负功参考答案：二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（选修3-4模块）（4分）如图所示，某同学用插针法测定一半圆形玻璃砖的折射率．在平铺的白纸上垂直纸面插大头针P1、P2确定入射光线，并让入射光线过圆心O，在玻璃砖（图中实线部分）另一侧垂直纸面插大头针P3，使P3挡住P1、P2的像，连接OP3．图中MN为分界面，虚线半圆与玻璃砖对称，B、C分别是入射光线、折射光线与圆的交点，AB、CD均垂直于法线并分别交法线于A、D点．设AB的长度为l1，AO的长度为l2，CD的长度为l3，DO的长度为l4，为较方便地表示出玻璃砖的折射率，需用刻度尺测量

（用上述给出量的字母表示），则玻璃砖的折射率可表示为

．参考答案：

答案：l1、l3；l1/l37.（单选）飞机以一定水平速度v0飞行，某时刻让A球落下，相隔1s又让B球落下，在以后的运动中（落地前），关于A、B的相对位置关系，正确的是（）A．A球在B球的前下方，二者在同一抛物线上B．A球在B球的后下方，二者在同一抛物线上C．A球在B球的下方5m处，二者在同一条竖直线上D．以上说法均不正确参考答案：解：小球离开飞机做平抛运动，平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，所以A球在B球的正下方．在竖直方向上做自由落体运动，，所以位移随时间逐渐增大．故A、B、C错误，D正确．故选：D．8.（选修3－4）（4分）如图所示，为某时刻一列简谐横波的波形图象，已知此列波的振动周期为4s，由图可知这列波的传播速度大小为

m/s，若此时波形上质点A正经过平衡位置向上运动，则知波的传播方向是

。参考答案：答案：6（2分）；x的正方向（或水平向右）（2分）9.在均匀介质中选取平衡位置在同一直线上的9个质点，相邻两质点间的距离均为0.1m，如图(a)所示．一列横波沿该直线向右传播，t=0时到达质点1，质点1开始向下运动，振幅为0.4m，经过时间0.6s第一次出现如图（b）所示的波形．该列横波传播的速度为___________________；写出质点1的振动方程_______________．参考答案：解：由图可知，在0.6s内波传播了1.2m，故波速为

（2分）

该波周期为T=0.4s，振动方程为，代入数据得10.如图所示，一农用水泵装在离地面一定高度处，其出水管是水平的，现仅有一钢卷尺，请你粗略地测出水流出管口的速度大小和从管口到地面之间在空中水柱的质量（已知水的密度为ρ，重力加速度为g）：（1）除了已测出的水管内径L外，你需要测量的物理量是（写出物理量名称和对应的字母）：

；（2）水流出管口的速度表达式为

；（请用已知量和待测量的符号表示）（3）空中水的质量的表达式为

．（请用已知量和待测量的符号表示）参考答案：（1）水平位移s，管口离地的高度h；（2）；（3）m=．【考点】平抛运动．【分析】根据高度求出平抛运动的时间，结合水平位移和时间求出初速度．根据水质量的表达式确定需要测量的物理量．【解答】解：（1）水流出水管后做平抛运动，需要测出水的：水平位移s，管口离地的高度h；（2）水管距地高度h，水柱的水平射程S，设水在空中的运动时间为t，水做平抛运动，在水平方向：s=vt，在竖直方向：h=，则水在空中运动的时间t=，水的初速度．（3）空中水的质量表达式m=×=．故答案为：（1）水平位移s，管口离地的高度h；（2）；（3）m=．【点评】本题关键是明确实验原理，运用平抛运动的模型列式分析，知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，较难．11.在如图所示的电路中，闭合电键S，将滑动变阻器的滑片P向右移动．若电源电压保持不变，电流表A的示数与电流表A1示数的比值将__________；若考虑电源内阻的因素，则电压表V示数的变化△U与电流表A1示数的变化△I1的比值将______．（均选填“变小”、“不变”或“变大”）参考答案：答案：变大

不变12.物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数。实验装置如图甲所示，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端装有定滑轮；木板上有一滑块，其一端与穿过电磁打点计时器的纸带相连，另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接。打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz。开始实验时，在托盘中放入适量砝码，滑块开始做匀加速运动，在纸带上打出一系列点。图乙给出的是实验中获取的一条纸带的一部分，从比较清晰的点迹起，在纸带上标出连续的5个计数点A、B、C、D、E，每相邻两计数点间还有4个打点（图中未标出），测出各计数点到A点之间的距离如图所示。请完成下列小题：

(l)根据图中数据计算：①打C点时滑块的速度的大小为___________m/s；

②滑块的加速度a=___________（保留两位有效数字）；

⑧若在计算过程中不小心将交流电的频率当成60Hz，则计算出的加速度值将__________

（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。

(2)为了测量动摩擦因数，下列物理量中还应测量的是____________。A．木板的长度LB．木板的质量C．滑块的质量D.托盘和砝码的总质量E．滑块运动的时间t(3)滑块与木板间的动摩擦因数＝______(用被测物理量的字母表示，重力加速度为g)参考答案：13.A、B为相同大小的量正三角形板块，如图所示铰接于M、N、P三处并静止．M、N分别在竖直墙壁上和水平天花板上，A板较厚，质量分布均匀，重力为G．B板较薄，重力不计．三角形的两条边均水平．那么，A板对铰链P的作用力的方向为沿NP方向；作用力的大小为G．参考答案：考点：共点力平衡的条件及其应用；物体的弹性和弹力．专题：共点力作用下物体平衡专题．分析：对B分析可知B受拉力的方向，对A分析找出力臂由力矩平衡可求得作用力的大小．解答：解：因B的重力不计，B的重力对平衡没有影响，故对B平衡起作用的只有N和P点，故可将B可以作二力杆处理，则板A对P的拉力应沿NP方向；对A分析，A受重力和P点的拉力而关于支点M平衡，设边长为L，由几何关系可知，重力的力臂为L1=L，P点的拉力的力矩为L2=L；则由力矩平衡可知，GL1=FL2，即G?L=F?L解得F=G由牛顿第三定律可知A板对铰链P的作用力的大小为F′=F=G故答案为：沿NP方向，G．点评：本题关键在于理解B不计重力的含义，将B板等效为二力杆．运用力矩平衡条件解决此类问题．三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，要测量一个标有“3V1.5W”的灯泡两端的电压和通过它的电流，现有如下器材：A．直流电源3V（内阻可不计）B．直流电表0～3A（内阻0.1Ω）C．直流电表0～600mA（内阻约0.5Ω）D．直流电压表0～3V（内阻约3kΩ）E．直流电压表0～15V（内阻约200kΩ）F．滑线变阻器（10Ω，1A）G．滑线变阻器（1kΩ，300mA）①除开关、导线外，为完成实验，需要从上述器材中选用

（用字母代号）②某同学用导线a、b、c、d、e、f、g和h连接的电路如图所示，电路中所有元器件都是完好的，且电压表的电流表已调零。闭合开关后发现电压表的示数为2V，电流表的示数为零，小灯泡不亮，则可判断断路的电线是

；若电压表示数为零，电流表的示数为0.3A，小灯泡亮，则断路的导线是

；若反复调节滑动变阻器，小灯泡亮度发生变化，但电压表、电流表示数不能调为零，则断路的导线是

。③下表中的各组数据该同学在实验中测得的，根据表格中的数据在图所示的方格纸上作出该灯泡的伏安特性曲线。④若将该灯泡与一个10Ω的定值电阻串联，直接接在题中电源两端，则可以估算出该灯泡的实际功率为

（结果保留两位有效数字）参考答案：答案：①ACDF；（2分，部分对得1分）②d，h，g；（共3分，各1分）③如图；（3分）④0.15～0.18W（2分）15.有一个小灯泡上标有“4.0V0.7A”的字样，现要求测定小灯泡在不同电压下的功率P，并作出功率P与其两端电压的平方U2的关系图．可供选择器材如下：A.小灯泡L，规格“4.0V0.7A”

B.电流表A1（0～3A，内阻约0.1Ω）C.电流表A2（0～0.6A，内阻r2=0.2Ω）

D.电压表V1（0～3V，内阻9kΩ）E.电压表V2（0～15V，内阻约为30kΩ）

F.标准电阻R1=1ΩG.标准电阻R2=3kΩ

H.滑动变阻器R（0～10Ω）I.学生电源（E=6V，内阻不计）

J.开关S及导线若干（1）甲同学设计了如图甲所示电路来测量，当电压表读数为2.40V时，电流表示数如图乙所示为____A，此时L的电阻为____Ω（2）学习小组同学经讨论认为要想更准确地描绘出L完整的P—U2曲线，需要重新设计电路．请你在甲同学的基础上利用所供器材，在图丙所示的虚线框内补画出实验电路图，并在图上标明所选器材代号；若伏特表读数为2.70V，安培表读数为0.50A，则灯L消耗的功率P=____W参考答案：

(1).0.48

(2).5（或5.00）

(3).如图所示：R1

R2

2.16

（1）电流表的分度值为0.02A，故读数为0.48A，小灯泡的电阻为（2）小灯泡的额定电流为0.7A，所以电流表量程小，而电流表量程太大，所以并联一个定值电阻扩大的量程，根据可得，故选定值电阻，电压表也需要扩大量程，选择定值电阻，如图所示当电压表读数为2.70V时，小灯泡两端的电压为，电流表读数为0.5A时，通过小灯泡的电流为，故小灯泡此时消耗的电功率为四、计算题：本题共3小题，共计47分16.一个质量m=0.1kg的正方形金属框总电阻R=0.5Ω，金属框放在表面绝缘且光滑的斜面顶端（金属框上边与AA′重合），自静止开始沿斜面下滑，下滑过程中穿过一段边界与斜面底边BB′平行、宽度为d的匀强磁场后滑至斜面底端（金属框下边与BB′重合），设金属框在下滑过程中的速度为v，与此对应的位移为s，那么v2—s图象如图所示，已知匀强磁场方向垂直斜面向上，g＝10m/s2。（1）根据v2—s图象所提供的信息，计算出斜面倾角θ和匀强磁场宽度d.（2）金属框从进入磁场到穿出磁场所用的时间是多少？（3）匀强磁场的磁感应强度多大？参考答案：⑴

由图象可知，从s＝0到s1＝1.6m过程中，金属框作匀加速运动由公式v2＝2as可得金属框的加速度

m/s2根据牛顿第二定律mgsinθ＝ma1

金属框下边进磁场到上边出磁场，线框做匀速运动．

∴Δs=2L=2d=2.6-1.6=1m,

d=L=0.5m

⑵金属框刚进入磁场时，

金属框穿过磁场所用的时间s

(3)因匀速通过磁场

所以磁感应强度的大小

17.如图所示，A球从倾角θ=300的光滑斜面上某点由静止开始滚下，然后进入足够长的光滑水平面上，经M点时速度大小不发生变化，方向立刻变为水平向左。B球从M