2021-2022学年河南省信阳市师范学院附属中学高三物理上学期期末试题含解析

2021-2022学年河南省信阳市师范学院附属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.图8是描述质点a、b、c、d做直线运动的速度图象和位移图象。根据图象，下列判断正确的是图8A．a匀加速运动，b静止不动，c匀加速运动，d静止不动B．a静止不动，b匀速运动，c匀速运动，d匀加速运动C．a静止不动，b匀速运动，c静止不动，d匀加速运动D．a匀速运动，b匀加速运动，c静止不动，d匀速运动参考答案：答案：D解析：在左边的速度图象中，a是一条时间轴的平行线，表示速度不随时间发生变化，即匀速直线运动，b是一条倾斜向上的直线，说明速度随时间均匀增加，即匀加速直线运动；在右边的位移图象中，c是一条时间轴的平行线，表示位移不随时间发生变化，即静止不动，d是一条倾斜向上的直线，说明位移随时间均匀增加，即匀速直线运动。2.许多科学家在物理学发展过程中做出了重要贡献。下列表述正确的是（

）

A．开普勒测出了万有引力常数

B．法拉第发现了电磁感应现象

C．安培提出了磁场对运动电荷的作用力公式

D．密立根总结并确认了真空中两个静止点电荷之间的相互作用规律参考答案：B3.（单选）如图甲所示，某均匀介质中各质点的平衡位置在同一条直线上，相邻两点间距离为d。质点1开始振动时速度方向竖直向上，振动由此开始向右传播。经过时间t，前13个质点第一次形成如图乙所示的波形．关于该波的周期与波长说法正确的为A． B． C． D．参考答案：D4.如图所示，三个小球A．B、C分别在离地面不同高度处，同时以相同的速度向左水平抛出，小球A落到D点，DE＝EF＝FG，不计空气阻力，从抛出开始计时，结果每隔相等的时间间隔小球依次碰到地面，则关于三小球（

）A．B、C两球也落在D点B．B球落在E点，C球落在F点Ks5uC．三小球离地面的高度AE:BF:CG＝1:3:5D．三小球离地面的高度AE:BF:CG＝1:4:9参考答案：AD5.如图所示，加装“保护器”的飞机在空中发生事故失去动力时，上方的降落伞就会自动弹出。已知一根伞绳能承重2000N，伞展开后伞绳与竖直方向的夹角为37°，飞机的质量约为8吨。忽略其他因素，仅考虑当飞机处于平衡时，降落伞的伞绳至少所需的根数最接近于（图中只画出了2根伞绳，sin37°=0.6,cos37°=0.8）A．25

B．50

C．75

D．100参考答案：B设至少需要n根伞绳，每根伞绳的拉力F等于2000N，飞机受力平衡

，则，代入数据解得n=50(根)。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.假设太阳与地球之间充满了水而不是真空，那么光从太阳到达地球要多花的时间是

▲s。已知太阳与地球的距离为km，水的折射率为1.33。参考答案：165

7.如图所示，一个有界的匀强磁场区域，方向垂直纸面向里，一个矩形闭合导线框abcd沿纸面由位置Ⅰ运动到位置Ⅱ，在dc边刚进入磁场时，受到的安培力方向为______，在ab边即将离开磁场时，线框中感应电流方向为________（选填“顺时针”或“逆时针”）。

参考答案：

答案：向左、顺时针8.在做“测定匀变速直线运动加速度”的实验中，取下一段如图所示的纸带研究其运动情况。设O点为计数的起始点，在四个连续的计数点中，相邻两计数点间的时间间隔为0.1s，若物体做理想的匀加速直线运动，则计数点“A”与起始点O之间的距离s1为__cm，物体的加速度为___m/s2（结果均保留3位有效数字）.参考答案：

(1).

(2).考点：“测定匀变速直线运动加速度”的实验9.（4分）如图所示，有一水平轨道AB，在B点处与半径为300m的光滑弧形轨道BC相切，一质量为0.99kg的木块静止于B处，现有一质量为10g的子弹以500m/s的水平速度从左边射入木块且未穿出。已知木块与该水平轨道间的动摩擦因数μ=0.5，g取10m/s2，求：子弹射入木块后，木块需经

s才能停下来。参考答案：

10.如图所示，M为理想变压器，各电表均可视为理想电表．当电路输入端a、b接正弦交流电压时，原、副线圈中电流表的示数分别为I1和I2，则原、副线圈的匝数之比等于

；在滑动变阻器的滑片P向上滑动的过程中，示数不会发生变化的电表是

．

参考答案：答案：I2：I1

V1与V211.硅光电池的电动势与入射光强之间的特性曲线称为开路电压曲线，光电流强度与光照强度之间的特性曲线称为短路电流曲线，如图(a)所示，当入射光强足够大时，开路电压恒定约为_____mV，此时硅光电池的等效内阻约为__________Ω。（1）入射光强从10mW/cm2开始逐渐增大的过程中，硅光电池的等效内阻将（

）A．逐渐增大

B.逐渐减小

C.先增大后减小

D.先减小后增大（2）如果将硅光电池串联一个滑动变阻器，实验测得它的伏安特性曲线为图（b）所示，那么变阻器的功率和变阻器两端的电压变化关系可能为（

）参考答案：580—600均得分

；

9.7—10均得分

（1）

(

B

)（2）

(

C

)12.如图，两个用轻线相连的位于光滑水平面上的物块m1-和m2，质量都为1kg，拉力F1=10N，F2=6N与轻线沿同一水平直线。则在两个物块运动过程中，m1-的加速度_______，轻线的拉力_______．参考答案：a=2m/s2

F=8N13.如图所示，在平面直角中，有方向平行于坐标平面的匀强电场，已测得坐标原点处的电势为0V，点处的电势为6V,点处的电势为3V,那么电场强度的大小为E=

V/m，方向与X轴正方向的夹角为

。参考答案：200V/m

1200三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.做匀变速直线运动的小车带动纸带通过打点计时器，打出的部分计数点如图所示（每相邻两个计数点间还有4个点，图中未画出），已知打点计时器使用的是50Hz的交变电流，则打点计时器在打“1”时的速度v1＝______m/s，平均加速度为a＝＿＿＿m/s2。由计算结果可估计出第5个计数点与第6个计数点之间的距离最可能是______㎝。（结果均保留3位有效数字）。参考答案：4.91m/s

0.880±0.01m/s2

8.86±0.01cm15.在“研究匀变速直线运动”的实验中，打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz，记录小车运动的纸带如图1所示，在纸带上选择6个计数点A、B、C、D、E、F，相邻两计数点之间还有四个点未画出，各点到A点的距离依次是：2.0cm、5.0cm、9.0cm、14.0cm、20.0cm（1）根据学过的知识可以求出小车在B点的速度为vB=

m/s；CE间的平均速度

m/s；（2）以打B点时为计时起点，建立v﹣t坐标系如图2所示，请在图2中作出小车运动的速度与时间的关系图线；（3）根据图线可得小车运动的加速度为

m/s2．参考答案：解：（1）相邻两计数点之间还有四个点未画出，相邻两个计数点间的时间间隔为0.1s，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，所以vB=m/s=0.25m/svCE=m/s=0.45m/s（2）根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，vC==0.35m/svD==0.45m/svE==0.55m/s描点作v﹣t图象如图所示（3）在v﹣t图象中图线的斜率表示加速度由图象可知，a=m/s2=1.00m/s2，故答案为：（1）0.250.45（2）如图（3）1.00【考点】探究小车速度随时间变化的规律．【分析】根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上B点时小车的瞬时速度大小，CE间的平均速度可以用位移除以时间，最后根据速度﹣时间图象解出斜率即是物体的加速度．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.据报道，一儿童玩耍时不慎从45m高的阳台上无初速度掉下，在他刚掉下时恰被楼下一社区管理人员发现，该人员迅速由静止冲向儿童下落处的正下方楼底，准备接住儿童．已知管理人员到楼底的距离为18m，为确保能稳妥安全接住儿童，管理人员将尽力节约时间，但又必须保证接住儿童时没有水平方向的冲击．不计空气阻力，将儿童和管理人员都看作质点，设管理人员奔跑过程中只做匀速或匀变速运动，g取10m/s2．（1）管理人员至少用多大的平均速度跑到楼底？（2）若管理人员在奔跑过程中做匀加速或匀减速运动的加速度大小相等，且最大速度不超过9m/s，求管理人员奔跑时加速度的大小需满足什么条件？参考答案：解：（1）儿童下落过程，由运动学公式得，

①管理人员奔跑的时间t≤t0②对管理人员奔跑过程，由运动学公式得

③由①②③联立并代入数据得，≥6m/s．（2）假设管理人员先匀加速接着匀减速奔跑到楼底，奔跑过程中的最大速度为v0，由运动学公式得，，得=9m/s，再匀速，最后匀减速奔跑到楼底．设匀加速、匀速、匀减速过程的时间分别为名；t1、t2、t3，位移分别为s1、s2、s3，由运动学公式得，

④，

⑤，s2=vmaxt2

⑥，vmax=at1=at3

⑦，t1+t2+t3≤t0

⑧，s1+s2+s3=s

⑨由④～⑨联立并代入数据得，a≥9m/s2．答：（1）管理人员至少用6m/s的平均速度跑到楼底；（2）管理人员奔跑时加速度的大小需满足a≥9m/s2．【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】（1）根据位移时间公式求出儿童自由落体运动的时间，结合位移和时间求出管理人员的最小平均速度．（2）根据运动学公式判断出管理人员先加速、后匀速、再减速过程，抓住总位移和总时间，结合运动学公式求出管理人员奔跑时的加速度大小．17.有一种“双聚焦分析器”质谱仪，工作原理如图所示。其中加速电场的电压为U，静电分析器中有会聚电场，即与圆心O1等距的各点电场强度大小相同，方向沿径向指向圆心O1。磁分析器中以O2为圆心、圆心角为90o的扇形区域内，分布着方向垂直于纸面的匀强磁场，其左边界与静电分析器的右边界平行。由离子源发出一个质量为m、电荷量为q的正离子(初速度为零，重力不计)，经加速电场加速后，从M点沿垂直于该点的场强方向进入静电分析器，在静电分析器中，离子沿半径为R的四分之一圆弧轨道做匀速圆周运动，并从N点射出静电分析器。而后离子由P点垂直于磁分析器的左边界且垂直于磁场方向射入磁分析器中，最后离子垂直于磁分析器下边界从Q点射出，并进入收集器。测量出Q点与圆心O2的距离为d。位于Q点正下方的收集器入口离Q点的距离为0.5d。

(题中的U、m、q、R、d都为已知量)(1)求静电分析器中离子运动轨迹处电场强度E的大小；(2)求磁分析器中磁场的磁感应强度B的大小和方向；(3)现将离子换成质量为4m，电荷量仍为q的另一种正离子，其它条件不变。磁分析器空间足够大，离子不会从圆弧边界射出，收集器的位置可以沿水平方向左右移动，要使此时射出磁分析器的离子仍能进入收集器，求收集器水平移动的距离。参考答案：18.一质量为的物体P静止于光滑水平地面上，其截面如图所示。图中为粗糙的水平面，长度为L；为一光滑斜面，斜面和水平面通过与和均相切的长度可忽略的光滑圆弧连接。现有一质量为的木块以大小为的水平初速度从点向左运动，在斜面上上升的最大高度为，返回后在到达点前与物体P相对静止。重力加速度为g。求（1）木块在段受到的摩擦力；（2）木块最后距点的距离。参考答案：（1）设木块和物体P共同速度为，两物体从开始到第一次到达共同速度过程由动量和能量守恒得：