2021-2022学年天津宝坻区大口屯高级中学高三物理下学期期末试题含解析

2021-2022学年天津宝坻区大口屯高级中学高三物理下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.如图所示，足够长的传送带以恒定速率顺时针

运行。将一个物体轻轻放在传送带底端，第一阶段物体被加速到与传送带具有相同的速度，第二阶段与传送带相对静止，匀速运动到达传送带顶端。下列说法中正确的是A．第一阶段摩擦力对物体做正功，第二阶段摩擦力对物体不做功B．第一阶段摩擦力对物体做的功等于第一阶段物体动能的增加C．第一阶段物体和传送带间的摩擦生热等于第一阶段物体机械能的增加D．物体从底端到顶端全过程机械能的增加等于全过程物体与传送带间的摩擦生热参考答案：C2.如图所示，质量为m的小球A沿高度为h倾角为θ的光滑斜面以初速v0滑下．另一质量与A相同的小球B自相同高度由静止同时落下，结果两球同时落地。下列说法正确的是：A．运动全过程，重力对两球做的功相同B．运动全过程，两球重力的平均功率相同C．落地前的瞬间A球重力的瞬时功率等于B球重力的瞬时功率D．落地前的瞬间A球的速度等于B球的速度参考答案：AB3.如图，用两根等长轻绳将木板悬挂在竖直木桩上等高的两点，制成一简易秋千，某次维修时将两轻绳各剪去一小段，但仍能保持等长且悬挂点不变，木板静止时，F1表示木板所受合力的大小，F2表示单根轻绳对木板拉力的大小，则维修后（）A．F1不变，F2变大B．F1变大，F2变小C．F1变大，F2变大D．F1变小，F2变小参考答案：

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：木板静止时，受重力和两个拉力而平衡，根据共点力平衡条件并结合正交分解法列式分析即可．解答：解：木板静止时，受重力和两个拉力而平衡，故三个力的合力为零，即：F1=0；根据共点力平衡条件，有：2F2cosθ=mg解得：F2=当细线变短时，细线与竖直方向的夹角θ增加，故cosθ减小，拉力F2变大．故选：A．点评：本题是简单的三力平衡问题，关键是受力分析后运用图示法分析，不难．4.如图所示，在匀速转动的电动机带动下，足够长的水平传送带以恒定速率匀速向右运动，一质量为m的滑块从传送带右端以水平向左的速率滑上传送带，最后滑块返回传送带的右端。关于这一过程的下列判断，正确的有

（

）

A．滑块返回传送带右端的速率为

B．此过程中传送带对滑块做功为

C．此过程中电动机对传送带做功为

D．此过程中滑块与传送带间摩擦产生的热量为参考答案：B5.(多选下列说法中正确的是.A.光的干涉和衍射说明光是横波B.自然光在水面反射时,反射光和折射光都是一定程度的偏振光C.在真空中电磁波的频率越高,传播速度越大D.在不同惯性系中,光在真空中沿不同方向的传播速度相同参考答案：BD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.气垫导轨可以在导轨和滑块之间形成一薄层空气膜，使滑块和导轨间的摩擦几乎为零，如图所示，让滑块从气垫导轨是某一高度下滑，滑块上的遮光片的宽度为s，当遮光片通过电门时与光电门相连的数字毫秒器显示遮光时间为t，则庶光片通过光电门的平均速度为v=

（1）关于这个平均速度，有如下讨论：

A．这个平均速度不能作为实验中遮光片通过光电门时滑块的瞬时速度

B．理论上，遮光片宽度越窄，遮光片通过光电门的平均越接近瞬时速度

C．实验中所选遮光片并非越窄越好，还应考虑测量时间的精确度，遮光片太窄，时间测量精度就会降低，所测瞬时速度反而不准确

D．实验中，所选遮光片越宽越好，这样时间的测量较准，得到的瞬时速度将比较准确，这些讨论中，正确的是：

；

（2）利用这一装置可验证机械能守桓定律。滑块和遮光片总质量记为M（kg），若测出气垫导轨总长L0、遮光片的宽度s，气垫导轨两端到桌面的高度差h、滑块从由静止释放到经过光时门时下滑的距离L和遮光时间t，这一过程中：滑块减少的重力势能的表达式为：

，滑块获得的动能表达式为：

；参考答案：（1）BC

（2）

知道光电门测量滑块瞬时速度的原理，能根据已知的运动学公式求出速度进而计算物体的动能是解决本题的关键。7.（4分）质子、中子和氘核的质量分别为m1、m2、m3，质子和中子结合成氘核时，发出r射线，已知普朗克恒量为h，真空中光速为c，则这个核反应的质量亏损△m= ，r射线的频率v=

．参考答案：m1+m2﹣m3，解：一个质子和一个中子结合成氘核：H+n→H+γ这个核反应的质量亏损为：△m=m1+m2﹣m3根据爱因斯坦质能方程：E=△mc2此核反应放出的能量：E=（m1+m2﹣m3）c2以γ射线形式放出，由E=hυ得光子的频率为：υ=

8.（6分）某行星绕太阳的运动可近似看作匀速圆周运动，已知行星运动的轨道半径为R，周期为T，万有引力恒量为G，则该行星的线速度大小为___________，太阳的质量可表示为___________。参考答案：，9.如图所示是使用交流电频率为50Hz的打点计时器测定匀加速直线运动的加速度时得到的一条纸带，相邻两个计数点之间有4个点未画出，测出s1=1.2cm,s2=2.4cm,s3=3.6cm,s4=4.8cm,则打下A点时,物体的速度vA=

cm/s。参考答案：6m/s

10.如图所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t＝0时刻的波形。已知x＝0处的质点振动周期为0.2s，该简谐波的波速为_____m/s，x＝2m处的质点在0.15s时偏离平衡位置的位移为_____cm。参考答案：

(1).20

(2).－10【分析】由图读出波长，由公式求出波速；波向x轴正方向传播，运用波形的平移法判断质点在0.15s时的位置，即可求出其位移；【详解】由题可知波形周期为：，波长为：，根据公式可知波速为：；，由波形图可知经过，x＝2m处的质点处于波谷处，则此时刻偏离平衡位置的位移为。【点睛】本题由波动图象读出波长、周期求出波速，同时注意波形的平移法是波的图象中常用的方法，要熟练掌握。11.将两个相同的灵敏电流计改装成量程较大的电流表A1和A2，A1的量程是0．6A，A2的量程是3A．测得灵敏电流计的内阻为Rg=200Ω，表头显示其满偏电流为Ig=1mA．(1)要完成电流表A1的改装，需要给灵敏电流计______联一个阻值为________Ω的电阻．(2)将电流表A1、A2改装成功后，一位同学欲进行以下操作，则将会看到的实验现象是：若将两表串联起来接入电路，A1指针偏角_______A2指针偏角（填大于、小于、等于）若将两表并联起来接入电路，A1指针偏角_______A2指针偏角（填大于、小于、等于）参考答案：（1）并联；0.33

每空2分(2)大于

等于

每空1分12.如图所示，半径为R的光滑半圆球固定在水平面上，顶部有一小物体A，现给它一个水平初速度，当这一水平初速度v0至少为_______________时，它将做平抛运动，这时小物体A的落地点P到球心O的距离=_______________.参考答案：;在最高点，有mg-N=m，N=0时物体A做平抛运动，此时v0=．物体A做平抛运动的时间，所以==。13.如图所示，用质量为m的活塞密封住质量为M的气缸，气缸有内一定质量的理想气体，活塞跟缸壁间的摩擦不计，大气压为p0，活塞横截面积为S，整个装置倒立在水平地面上．当封闭气体的热力学温度为T时，活塞与地面接触但无相互作用力，这时封闭气体的压强为__________．当温度升高到某一值时，发现气缸虽与地面接触但无相互作用力，这时封闭气体的温度为______________．

参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（4分）如图所示，是某同学利用DIS实验系统研究一定质量的理想气体的状态变化，得到的P-T图象。气体状态由A变化至B的过程中，气体的体积将

（填“变大”或“变小”），这是

（填“吸热”或“放热”）过程。

参考答案：

变小

放热15.一位同学要研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系，他的实验如下：在离地面为h的光滑水平桌面上，沿着与桌子边缘垂直的方向放置一轻质弹簧，其左端固定，右端与质量为m的一小钢球接触，当弹簧处于自然长度时，小钢球恰好在桌子边缘，如图所示。让小钢球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放，使网球沿水平方向射出桌面，小球在空气中飞行后落到水平地面上，水平距离为s。（1）请你推导出弹簧弹性势能Ep与小钢球质量m、桌面离地面高度h、水平距离s等物理量的关系式：

。参考答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，一束光线以60°的入射角射到一不平放置的平面镜上，反射后在上方与平面镜平行的光屏上留下一光点P，现在将一块上下两面平行的透明体平放在平面镜上，则进入透明体的光线经平面镜反射后再从透明的上表面射出，打在光屏上的P′点，P′点在P点的左测3.46cm处，已知透明体对光的折射率为1.73．①作出放在玻璃砖后的光路示意图，标出位置；②透明体厚度为多大？③光在透明体里传播的时间多长？参考答案：解：①作出光路图如图所示．②设透明介质的厚度为d．则有：n==得：sinβ=β=30°所以放上透明体后出射点与入射点间距离为s1=d不放透明体时在虚线处这两点距离为s2=2d而△s=s2﹣s1代入数值得d=1.5cm③光在透明体中传播速度为v=传播距离为s==d所以光在透明体中的传播时间为t====2×10﹣10s．答：（1）作出光路图如图所示．（2）透明体的厚度为1.5cm．（3）光在透明体里运动的时间为2×10﹣10s．【考点】光的折射定律．【分析】（1）光从空气射入透明体，入射角大于折射角，根据折射规律和反射定律作出光路图．（2）根据折射定律求出折射角，根据几何知识求出透明介质的厚度．（3）由几何关系求出光在透明介质中通过的路程．光在透明介质中的传播速度为v=，再求出光在透明体里运动的时间．17.如图所示，遥控赛车比赛中一个规定项目是“飞跃壕沟”，比赛要求：赛车从起点出发，沿水平直轨道运动，在B点飞出后越过“壕沟”，落在平台EF段。已知赛车的额定功率=10.0W，赛车的质量m=1.0kg，在水平直轨道上受到的阻力f=2.0N，AB段长L=10.0m，BE的高度差h=1.25m，BE的水平距离x=1.5m。若赛车车长不计，忽略空气阻力，g取10m/s2．

（1）若赛车在水平直轨道上能达到最大速度，求最大速度vm的大小；

（2）要越过壕沟，求赛车在B点最小速度v的大小；

（3）若在比赛中赛车通过A点时速度vA=1m/s，且赛车达到额定功率。要使赛车完成比赛，求赛车在AB段通电的最短时间t．参考答案：（1）赛车在水平轨道上达到最大速度时，设其牵引力为F牵，根据牛顿第二定律有：

①（1分）

又 ②（1分）

解得m/s

（2分）

（2）赛车通过B点后做平抛运动，设在空中运动时间为t1，则有：

③（1分）

④（1分）

解得：m/s

（2分）

（3）若赛车恰好能越过壕沟，且赛车通电时间最短，从A运动到B过程，根据动能定理有：

⑤（2分）

解得：s 18.一定质量的