河南省驻马店市泌阳县板桥完全中学2021-2022学年高三物理上学期期末试卷含解析

河南省驻马店市泌阳县板桥完全中学2021-2022学年高三物理上学期期末试卷含解析一、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）静电场的电场线分布如图所示．以正点电荷为中心取一个正方形路径abcd，a、c与两个点电荷在同一直线上．下列说法正确的是（）A．a点场强比c点大B．a点电势比c点高C．b、d两点的场强相同D．b、d两点的电势能相等参考答案：考点：电场线．分析：根据电场线的疏密分析场强的大小，根据顺着电场线方向电势降低，判断电势高低，再分析电势能的关系．解答：解：A、电场线的疏密表示场强的大小，a处电场线比b处电场线疏，则a点场强比c点小，故A错误．B、a和正电荷间的场强小于与c和正电荷间场强，由U=Ed知，a与正电荷间的电势差大于正电荷与c间的电势差，则a点电势比c点高，故B正确．C、b、d两点的场强大小相等，方向不同，则场强不同．故C错误．D、b、d两点的电势相等，而不是电势能相等，故D错误．故选：B．点评：掌握电场线、等势面的分布情况，对解答这类问题至关重要，紧扣对称性是常用方法．2.用电流表和电压表测量电阻的电路如图所示，其中为待测电阻。下列说法正确的是A．通过电流表的电流小于通过的电流B．通过电流表的电流大于通过的电流C．电压表两端的电压小于两端的电压D．电压表两端的电压大于两端的电压参考答案：D3.（单选）如图所示，物体A和B处于静止状态，重力分别为9N和4N，不计弹簧秤和细线的重力，不考虑摩擦，弹簧秤的读数是（

）A.4N

B.9NC.5N

D.13N参考答案：A4.（单选）如图，沿x方向有界、沿y方向无界的匀强磁场，磁感应强度的方向垂直纸面向内，大量的速率不同的电子（不计重力）从O点沿x轴正方向进入磁场，最终离开磁场，下列判断正确的是A．所有的电子都向x轴下方偏转B．所有的电子都做类平抛运动C．所有的电子在磁场中运动时速度不变D．只要是速率不同的电子，它们在磁场中运动的时间就一定不同参考答案：A

解析：A、根据左手定则，可以判断电子受到的洛伦兹力的方向向下，所以所有的电子都向x轴下方偏转，故A正确；B、粒子在磁场中做的是匀速圆周运动，不会是类平抛运动，故B错误；C、洛伦兹力对电荷不做功，所有的电子在磁场中运动时速度大小不变，但方向时刻改变，电子速度不断变化，故C错误；D、粒子的速度不同，只是粒子的运动的半径不同，但是粒子的运动的时间不一定不同，故D错误．故选：A．5.(单选)在同一点O抛出的三个物体，做平抛运动的轨迹如图所示，则三个物体做平抛运动的初速度vA、vB、vC的关系和三个物体做平抛运动的时间tA、tB、tC的关系分别是：（

）（A）vA＞vB＞vC，tA＞tB＞tC（B）vA＝vB＝vC，tA＝tB＝tC（C）vA＜vB＜vC，tA＞tB＞tC（D）vA＞vB＞vC，tA＜tB＜Tc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.为了探究加速度与力的关系，使用如图所示的气垫导轨装置进行实验．其中G1、G2为两个光电门，它们与数字计时器相连，当滑行器通过G1、G2光电门时，光束被遮挡的时间Δt1、Δt2都可以被测量并记录，滑行器连同上面固定的一条形挡光片的总质量为M，挡光片宽度为D，光电门间距离为x，牵引砝码的质量为m.回答下列问题：

(1)实验开始应先调节气垫导轨下面的螺钉，使气垫导轨水平，在不增加其他仪器的情况下，如何判定调节是否到位？答：_______________________________________________________________________(2)若取M＝0.4kg，改变m的值，进行多次实验，以下m的取值不合适的一个是（

）A．m1＝5g

B．m2＝15gC．m3＝40g

D．m4＝400g(3)在此实验中，需要测得每一个牵引力对应的加速度，其中求得的加速度的表达式为：__________________________________________(用Δt1、Δt2、D、x表示)．参考答案：7.在如图（甲）所示的电路中，电阻R1和R2都是纯电阻，它们的伏安特性曲线分别如图（乙）中Oa、Ob所示。电源的电动势=7.0V，内阻忽略不计。（1）调节滑动变阻器R3，使电阻R1和R2消耗的电功率恰好相等，则此时电阻R1和R2的阻值为

Ω，R3接入电路的阻值为

Ω。（2）调节滑动变阻器R3，使R3＝0，这时电阻R1的电功率P1＝

W，R2的电功率P2＝

W。参考答案：（1）1000，800；（2）1.05×10－2，1.4×10－2

8.氢原子能级如图17所示，则要使一个处于基态的氢原子释放出一个电子而变成为氢离子，该氢原子需要吸收的能量至少是___________eV；一群处于n=4能级的氢原子跃迁到n=2的状态过程中，可能辐射___________种不同频率的光子。图17参考答案：13.6eV，39.为了测定气垫导轨上滑块的加速度，滑块上安装了宽度为3.0cm的遮光板，如图所示，滑块在牵引力作用下先后匀加速通过两个光电门，配套的数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门的时间为Δt1＝0.30s，通过第二个光电门的时间为Δt2＝0.10s，遮光板从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间为Δt＝4.00s。试估算滑块的加速度________.两光电门之间的距离是________。参考答案：0.05m/s2，0.8m10.作用在同一物体上的三个力，它们的大小都等于5N，任意两个相邻力之间的夹角都是120°，如图3－4－7所示，则这三个力合力为________；若去掉Fl，而F2、F3不变，则F2、F3的合力大小为________，方向为________

图3－4－7图3－4－8参考答案：0N5N与Fl相反．11.如图所示，一端带有定滑轮的长木板上固定有甲、乙两个光电门，与之相连的计时器可以显示带有遮光片的小车在其间的运动时间，与跨过定滑轮的轻质细绳相连的轻质测力计能显示挂钩处所受的拉力。不计空气阻力及一切摩擦。

（1）在探究“合外力一定时，加速度与质量的关系”时，要使测力计的示数等于小车所受合外力，操作中必须满足____；要使小车所受合外力一定，操作中必须满足

。实验时，先测出小车质量m，再让小车从靠近甲光电门处由静此开始运动，读出小车在两光电门之间的运动时间t。改变小车质量m，测得多组m、t的值，建立坐标系描点作出图线。下列能直观得出“合外力一定时，加速度与质量成反比例”的图线是____

（2）抬高长木板的右端，使小车从靠近乙光电门处由静止开始运动，读出测力计的示数F和小车在两光电门之间的运动时间t0改变木板倾角，测得多组数据，得到的的图线如图所示。实验中测得两光电门的距离L=0.80m，沙和沙桶的总质量m1=0.34kg，重力加速度g取9.8m/s2，则图线的斜率为

（保留两位有效数字）；若小车与长木板间的摩擦不能忽略，测得图线斜率将

____（填“变大”、“变小”或“不变”）。参考答案：12.一列简谐横波沿x轴传播，t＝0时刻波形如图所示，此时质点P沿y轴负方向运动，质点Q经过0．3s第一次到达平衡位置，则该波的传播方向为沿x轴___（填”正”“负”）方向，传播波速为______m／s，经过1．2s，质点P通过的路程为______cm。参考答案：

(1).负

(2).10

(3).8（1）此时质点P沿y轴负方向运动，由波的形成原理可知此波沿沿x轴负方向传播。（2）Q经过0．3s第一次到达平衡位置，可知波的周期为，所以波速为（3）经过1．2s，质点P通过的路程为13.将质量为5kg的铅球（可视为质点）从距沙坑表面1.25m高处由静止释放，从铅球接触沙坑表面到陷入最低点所历经的时间为0.25s，不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2。则铅球对沙子的平均作用力大小为

N，方向

。参考答案：（150；竖直向下）三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（6分）某同学在测定匀变速直线运动加速度时，得到了几条较为理想的纸带，已在每条纸带上每5个打点作为一个计数点，即两计数点之间的时间间隔为0.1s，依打点先后编为0，1，2，3，4，5。由于不小心，纸带被撕断了，如图所示，请根据给出的A、B、C、D四段纸带回答。(填字母)

(1)在B、C、D三段纸带中选出从纸带中A上撕下的那段应该是

。

(2)打A纸带时，物体的加速度大小是

m/s2。参考答案：

C

0.615.某实验小组利用如图甲所示的气垫导轨实验装置来探究合力一定时，物体的加速度与质量之间的关系。（1）做实验时，将滑块从图甲所示位置由静止释放，由数字计时器（图中未画出）可读出遮光条通过光电门1、2的时间分别为Δt1、Δt2；用刻度尺测得两个光电门中心之间的距离x，用游标卡尺测得遮光条宽度d。则滑块经过光电门1时的速度表达式v1=

；滑块加速度的表达式a=

。（以上表达式均用已知字母表示）。如图乙所示，若用20分度的游标卡尺测量遮光条的宽度，其读数为______mm。（2）为了保持滑块所受的合力不变，可改变滑块质量M和气垫导轨右端高度h（见图甲）。关于“改变滑块质量M和气垫导轨右端的高度h”的正确操作方法是

。A．M增大时，h增大，以保持二者乘积增大B．M增大时，h减小，以保持二者乘积不变C．M减小时，h增大，以保持二者乘积不变D．M减小时，h减小，以保持二者乘积减小参考答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图，直角三角形ABC为一棱镜的横截面，∠A=90°，∠B=30°。一束光线平行于底边BC射到AB边上并进入棱镜，然后垂直于AC边射出。（1）求棱镜的折射率；（2）保持AB边上的入射点不变，逐渐减小入射角，直到BC边上恰好有光线射出。求此时AB边上入射角的正弦。参考答案：（1）；（2）sin=【详解】（1）光路图及相关量如图所示。光束在AB边上折射，由折射定律得①式中n是棱镜的折射率。由几何关系可知α+β=60°②由几何关系和反射定律得③联立①②③式，并代入i=60°得n=④（2）设改变后的入射角为，折射角为，由折射定律得=n⑤依题意，光束在BC边上的入射角为全反射的临界角，且sin=⑥由几何关系得=α'+30°

⑦由④⑤⑥⑦式得入射角的正弦为sin=⑧17.一根劲度系数k=200N/m的轻质弹簧拉着质量为m=0.2kg的物体s内物体前进了s=0.5m．从静止开始沿倾角为θ=37°的斜面匀加速上升，此时弹簧伸长量x=0.9cm，在t=1.0求：（1）物体加速度的大小；（2）物体和斜面间的动摩擦因数．（取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）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；力的合成与分解的运用．版权所有分析：（1）物体沿斜面做匀加速运动，已知初速度为零，t=1.0s内物体前进了s=0.5m，由位移公式即可求解加速度．（2）分析物体的受力情况，根据牛顿第二定律和胡克定律结合能物体受到的支持力和滑动摩擦力，再求解物体和斜面间动摩擦因数．解答：解：（1）物体沿斜面做初速度为0的匀加速运动，根据运动学公式：…①得…②（2）物体运动过程中受力情况如图所示，根据牛顿第二定律：F﹣Ff﹣mgsin37°=ma…③又根据胡克定律：F=kx…④F=200×0.9×10﹣2N=1.8N…⑤代入解得：Ff=F﹣mgsin37°﹣ma=（1.8﹣0.2×10×0.6﹣0.2×1.0）N=0.4N

…⑥FN=mgcos37°=0.2×10×0.8N=1.6N根据滑动摩擦力公式Ff=μFN得：答：（1）物体加速度的大小为1m/s2；（2）物体和斜面间动摩擦因数为0.25．点评：本题属于知道物体的运动情况，确定物体受力情况的类型，加速度是力与运动的桥梁，运用牛顿定律和运动学结合进行处理．18.水平放置长为L=4.5m的传送带顺时针转动，速度为v=3m/s，质量为m2=3kg的小球被长为的轻质细线悬挂在O点，球的左边缘恰于传送带右端B对齐；质量为m1=1kg的物块自传送带上的左端A点以初速度v0=5m/s的速度水平向右运动，运动至B点与球m2发生碰撞，在极短的时间内以碰撞前速率的反弹，小球向右摆动一个小角度即被取走。已知物块与传送带间的滑动摩擦因数为μ=0.1，取重力加速度。求：（1）碰撞后瞬间，小球受到的拉力是多大？（2）物块在传送带上运动的整个过程中，与传送带间摩擦而产生的内能是多少？参考答案：（1）42N（2）13.5J【详解】解：设滑块m1与小球碰撞前一直做匀减速运动，根据动能定理：