福建省南平市建瓯玉山中学2021年高三物理上学期期末试卷含解析

/福建省南平市建瓯玉山中学2021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.质量为1kg的物体以某一初速度在水平面上滑行,由于摩擦阻力的作用,其动能随位移变化的图线如图所示,g取10m/s2,则以下说法中正确的是A．物体与水平面间的动摩擦因数为0．5B．物体与水平面间的动摩擦因数为0．2C．物体滑行的总时间为4sD．物体滑行的总时间为2．5s参考答案：C2.在光滑的水平面上有两个相同的弹性小球a和b质量均为m，让b球静止，a球向b球运动发生正碰，已知碰撞过程中总机械能守恒，两球压缩得最紧时的弹性势能为EP，则碰前a球的速度大小为A．

B．

C．

D．

参考答案：

答案：C3.20080526

身高和质量完全相同的两人穿同样的鞋在同一水平地面上通过一轻杆进行顶牛比赛，企图迫使对方后退。设甲、乙对杆的推力分别为、．甲、乙两人身体因前顷而偏离竖直方向的夹角分别为、，如图所示，若甲获胜，则下列结论正确的是A、，

B、，C、，

D、，参考答案：A4.“月亮正加速远离地球!后代没月亮看了。”一项新的研究表明，月球的引力在地球上产生了周期性的潮汐现象，潮汐力耗散地球的自转能量，降低地球的旋转速度，同时也导致月球正在以每年3.8cm的速度远离地球。不考虑其他变化，则很多年后与现在相比，下列说法正确的是A.月球绕地球做圆周运动的周期将减小B.月球绕地球做圆周运动的线速度增大C.地球同步定点卫星的高度增大D.地球同步定点卫星的角速度增大参考答案：C月球绕着地球做匀速圆周运动，故，解得，随着地月间距增加，月球绕地球做圆周运动的周期将变大，A错误；月球绕着地球做匀速圆周运动，故，解得，随着地月间距增加，月球绕地球做圆周运动的线速度变小，B错误；地球自转周期增加，故自转角速度变小，故同步卫星的角速度变小；同步卫星的周期变大，根据，轨道半径变大，故高度增大，C正确D错误；5.文艺复兴时代意大利的著名画家和学者达·芬奇曾提出如下原理:如果力F在时间t内使质量为m的物体移动一段距离，那么:(1)相同的力在相同的时间内使质量是一半的物体移动2倍的距离;(2)或者相同的力在一半的时间内使质量是一半的物体移动相同的距离;(3)或者相同的力在2倍的时间内使质量是2倍的物体移动相同的距离;(4)或者一半的力在相同的时间内使质量是一半的物体移动相同的距离;(5)或者一半的力在相同的时间内使质量相同的物体移动一半的距离。在这些原理中正确的是A.(1)、(2)、(4) B.(1)、(4)、(5) C.(2)、(3)、(4) D.(2)、(4)、(5)参考答案：B【详解】据牛顿第二定律可得：，再由运动学公式可得：，联立解得：。(1)据可得，相同的力在相同的时间内使质量是一半的物体移动2倍的距离。则(1)正确。(2)据可得，相同的力在一半的时间内使质量是一半的物体移动一半的距离。则(2)错误。(3)据可得，相同的力在2倍的时间内使质量是2倍的物体移动2倍的距离。则(3)错误。(4)据可得，一半的力在相同的时间内使质量是一半的物体移动相同的距离。则(4)正确。(5)据可得，一半的力在相同的时间内使质量相同的物体移动一半的距离。则(5)正确。这些原理中正确的是(1)、(4)、(5)，故B项正确，ACD三项错误。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.为探究橡皮条被拉伸到一定长度的过程中，弹力做的功和橡皮条在一定长度时具有的弹性势能的关系（其中橡皮条的弹性势能表达式为，k是劲度系数），某同学在准备好橡皮条、弹簧测力计、坐标纸、铅笔、直尺等器材后，进行了以下操作：a．将橡皮条的一端固定，另一端拴一绳扣，用直尺从橡皮条的固定端开始测量橡皮条的原长l0，记录在表格中；b．将弹簧测力计挂在绳扣上，测出在不同拉力F1、F2、F3…的情况下橡皮条的长度l1、l2、l3…；c．以橡皮条的伸长量△l为横坐标，以对应的拉力F为纵坐标，在坐标纸上建立坐标系，描点、并用平滑的曲线作出F-△l图象；d．计算出在不同拉力时橡皮条的伸长量△l1、△l2、△l3…；e．根据图线求出外力克服橡皮条的弹力做的功．f.根据弹性势能表达式求出橡皮条具有的弹性势能.（1）以上操作合理的顺序是______________；（2）实验中，该同学作出的F-△l图象如图所示，从图象可求出△l=9cm过程中外力克服橡皮条的弹力做的功约为_____J，计算出△l=9cm时橡皮条具有的弹性势能约为_____J.（保留二位有效数字）（3）由实验可得出的结论是______________________________________________参考答案：（1）abdcef

（2）0.11

，0.11

（3）在误差允许范围内克服弹力做的功等于橡皮条弹性势能的增量7.如图所示甲为用干涉法检查平面平整程度装置。如图所示乙中干涉条纹弯曲处说明被检查的平面在此处是________（凹下或凸起）；若仅增大单色光的频率，干涉条纹将________（变密或变疏）；若仅减小薄片的厚度，干涉条纹将________（变密或变疏）。参考答案：

(1).凹下

(2).变密

(3).变疏【详解】薄膜干涉是等厚干涉，即明条纹处空气膜厚度相同，从弯曲的条纹可知，检查平面左边处的空气膜与后面的空气膜厚度相同，知该处凹下；增大光的频率，则波长变短，由可知，干涉条纹将密，若仅减小薄片的厚度即减小，干涉条纹将变疏。8.11．某兴趣小组在做“探究动能定理”的实验前，提出了以下几种猜想：①W∝v，②W∝v2，③W∝。他们的实验装置如下图所示，PQ为一块倾斜放置的木板，在Q处固定一个速度传感器，物块从斜面上某处由静止释放，物块到达Q点的速度大小由速度传感器测得。为探究动能定理，本实验还需测量的物理量是

；根据实验所测数据，为了直观地通过图象得到实验结论，应绘制

图象。参考答案：物块初始位置到测速器的距离L

L-v2物块在斜面上所受合力F不变，由得，，可见本实验还需测量的物理量是物块初始位置到测速器的距离L，由于L与v2成正比，所以应绘制L-v2图象。9.如图所示，质量为m、边长为L的正方形线圈ABCD由n匝导线绕成，线圈中有顺时针方向大小为I的电流，在AB边的中点用细线竖直悬挂于轻杆一端，轻杆另一端通过竖直的弹簧固定于地面，轻杆可绕杆中央的固定转轴O在竖直平面内转动。在图中虚线的下方，有与线圈平面垂直的匀强磁场，磁感强度为B，平衡时，CD边水平且线圈有一半面积在磁场中，忽略电流I产生的磁场，穿过线圈的磁通量为

；弹簧受到的拉力为______。参考答案：

答案：、

10.如图所示，A、B两滑环分别套在间距为1m的光滑水平细杆上，A和B的质量之比为1∶3，用一自然长度为1m的轻弹簧将两环相连，在A环上作用一沿杆方向的、大小为20N的拉力F，当两环都沿杆以相同的加速度a运动时，弹簧与杆夹角为53°。（cos53°=0.6）则弹簧的劲度系数为________N/m。若突然撤去拉力F，在撤去拉力F的瞬间，A的加速度为a′，a′与a大小之比为

。参考答案：100N/m。

3:111.北京时间2011年3月11日在日本海域发生强烈地震，强震引发了福岛核电站危机．核电中的U发生着裂变反应，试完成下列反应方程式U＋n→Ba＋Kr＋______；已知U、Ba、Kr和中子的质量分别是mU、mBa、mKr、mn，该反应中一个235U裂变时放出的能量为__________．(已知光速为c)参考答案：3n(2分)(mu－mBa－mKr－2mn)c2(12.如图所示，一直立的气缸用一质量为m的活塞封闭一定量的理想气体，活塞横截面积为S，汽缸内壁光滑且缸壁是导热的．开始活塞被固定，打开固定螺栓K，活塞上升，经过足够长时间后，活塞停在B点，则活塞停在B点时缸内封闭气体的压强为______________，在该过程中，缸内气体______（填“吸热”或“放热”）．（设周围环境温度保持不变，已知AB=h，大气压强为p0，重力加速度为g）参考答案：

(1).

(2).吸热活塞处于平衡状态有:,所以被封闭气体压强为被封闭气体体积增大,气体对外界做功,因为气体温度不变,因此内能不变,根据可以知道,在该过程中,缸内气体吸热.综上所述本题答案是：(1).

(2).吸热.13.如右图所示，AB为竖直固定金属棒，金属杆BC重为G。长为L，并可绕过B点垂直纸面的水平轴无摩擦转动，AC为轻质金属线，DABC＝37°，DACB＝90°，在图示范围内有一匀强磁场，其磁感应强度与时间成正比：B＝kt，整个回路总电阻为R，则回路中感应电流I＝

，当t=

时金属线AC中拉力恰为零。（已知，）参考答案：；

三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.内表面只反射而不吸收光的圆筒内有一半径为R的黑球，距球心为2R处有一点光源S，球心O和光源S皆在圆筒轴线上，如图所示．若使点光源向右半边发出的光最后全被黑球吸收，则筒的内半径r最大为多少？参考答案：自S作球的切线S?，并画出S经管壁反射形成的虚像点，及由画出球面的切线N，如图1所示，由图可看出，只要和之间有一夹角，则筒壁对从S向右的光线的反射光线就有一部分进入球的右方，不会完全落在球上被吸收．由图可看出，如果r的大小恰能使与重合，如图2，则r?就是题所要求的筒的内半径的最大值．这时SM与MN的交点到球心的距离MO就是所要求的筒的半径r．由图2可得??????????

（1）由几何关系可知

（2）由（1）、（2）式得

（3）15.如图为一块直角三棱镜，顶角A为30°．一束激光沿平行于BC边的方向射向直角边AB，并从AC边射出，出射光线与AC边夹角也为30°．则该激光在棱镜中的传播速度为多少？(结果保留两位有效数字)参考答案：1.7×108m/s解：光路图如图：

由几何关系得：α=∠A=30°，β=90°-30°=60°

折射率

激光在棱镜中传播速【点睛】几何光学要正确作出光路图，由几何知识找出入射角和折射角是关键．知道光速和折射率的关系.四、计算题：本题共3小题，共计47分16.一质量m=0.5kg的滑块以一定的初速度冲上一倾角=37°足够长的斜面，已知滑块上滑过程中的图象如图所示，取sin37°=0.6,cos37°=0.8，g=10m/s2，求：（1）滑块与斜面间的动摩擦因数；（2）滑块返回斜面底端时的速度大小。参考答案：见解析（1）滑块的加速度a=………………（1分）

滑块冲上斜面过程中，mgsin………………（2分）

代入数据解得………………（1分）

（2）滑块向上运动的位移…………（2分）

滑块下滑过程中，（2分）

滑块返回底端的速度……（2分）17.两个完全相同的物块A、B质量均为m=0.8kg，在同一粗糙水平面上以相同的初速度从同一位置开始运动。图中的两条直线分别表示受到水平拉力F作用的A物块和不受拉力作用的B物块的v-t图线。取g=10m/s2。求：⑴物块与水平面间的动摩擦因数μ；⑵物块A所受拉力F的大小；⑶B刚好停止运动时刻物块A、B之间的距离d。参考答案：18.如图所示，在粗糙水平台阶上放置一质量m=0.5kg的小物块，它与水平台阶间的动摩擦因数μ=0.5，与台阶边缘O点的距离s=5m。在台阶右侧固定一个1/4圆弧挡板，圆弧半径R=1m，圆弧的圆心也在O点。今以O点为原点建立平面直角坐标系xOy。现用F=5N的水平恒力拉动小物块，一段时间后撤去拉力，小物块最终水平抛出并击中挡板。（，取g=10m/s2）（1）若小物块恰能击中挡板上的P点（OP与水平方向夹角为37°），求其离开O点时的速度大小；（2）为使小物块击中挡板，求拉力F作用的最短时间；（3）改变拉力F的作用时间，使小物块击中挡板的不同位置，求击中挡板时小物块动能的最小值。参考答案：解析：（1）小物块从O到P，做平抛运动。水平方向： （2分）竖直方向：

（2分）

解得：

（2分）（2）为使小物块击中