福建省宁德市城澳中学2021年高三物理下学期期末试卷含解析

福建省宁德市城澳中学2021年高三物理下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1.一物体做匀变速直线运动，下列说法中正确的是

A．物体的末速度必与时间成正比

B．物体的位移必与时间的平方成正比

C．物体速度在一段时间内的变化量必与这段时间成正比D．匀加速运动，位移和速度随时间增加；匀减速运动，位移和速度随时间减小参考答案：C2.如图所示，某人对着镜子试鞋，看不见自己的脚，则下列做法不正确的是

A．向后退，离镜子远些

B．向前进，离镜子近些C．将脚抬起，离开地面

D．人向下蹲些参考答案：ABC解析：根据平面镜成像的特点画边界光线可知：镜子的高度不够。3.（单选）如图所示，水平面上放置质量为M的三角形斜劈，斜劈顶端安装光滑的定滑轮，细绳跨过定滑轮分别连接质量为m1和m2的物块。m1在斜面上运动，三角形斜劈保持静止状态。下列说法中正确的是A．若m2向下匀速运动，则斜劈受到水平面向左摩擦力B．若m1沿斜面向下加速运动，则斜劈受到水平面向右的摩擦力C．若m1沿斜面向下运动，则斜劈受到水平面的支持力大于(m1+m2+M)gD．若m2向上运动，则轻绳的拉力一定大于m2g参考答案：B4.频率不同的两束单色光1和2以相同的入射角从同一点射入一厚玻璃板后，其光路如图所示。下列说法正确的是（

）A．单色光1的波长大于单色光2的波长B．在玻璃中单色光1的传播速度大于单色光2的传播速度C．单色光1的光子能量小于单色光2的光子能量D．单色光1从玻璃到空气的全反射临界角小于单色光2从玻璃到空气的全反射临界角参考答案：D由折射光路知，1光线的折射率大，频率大，能量大，波长小，在介质中的传播速度小，产生全反射的临界角小，故D正确，ABC错误．5.将三个木板1、2、3固定在墙角，木板与墙壁和地面构成了三个不同的三角形，如图所示，其中1与2底边相同，2和3高度相同。现将一个可以视为质点的物块分别从三个木板的顶端由静止释放，并沿木板下滑到底端，物块与木板之间的动摩擦因数μ均相同。在这三个过程中，下列说法正确的是A．沿着1下滑到底端时，物块的速度晟大B．物块沿着3下滑到底端的过程中，产生的热量是最多的C．物块沿着1和2下滑到底端的过程中，产生的热量是一样多的D．沿着1和2下滑到底端时，物块的速度不同；沿着2和3下滑到底端时，物块的速度相同参考答案：ABC二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.某同学为估测摩托车在水泥路面上行驶时所受的牵引力，设计了下述实验：将输液用的500ml玻璃瓶装适量水后，连同输液管一起绑在摩托车上，调节输液管的滴水速度，刚好每隔1.0s滴一滴，该同学骑摩托车，先使之加速到某一速度，然后熄火，让摩托车沿直线滑行，如图是某次实验中水泥路面上的部分水滴（左侧是起点）。设该同学质量为50kg，摩托车的质量为75kg，根据该同学的实验结果可估算（）（下图长度单位：ｍ）（1）骑摩托车行驶至D点时的速度大小为_________；（2）骑摩托车加速时的加速度大小为________；（3）骑摩托车加速时的牵引力大小为__________N。参考答案：（1）__14.5________;

（2）___4.0_______;（3）

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;7.一电子以4×106m/s的速度沿与电场垂直的方向从A点水平垂直于场

强方向飞入，并从B点沿与场强方向成150°的方向飞出该电场，如图所示，则A、B两点的电势差为________V．(电子的质量为9.1×10－31kg，电荷量为－1.6×10－19C)参考答案：－136.58.某探究性学习小组欲探究光滑斜面上物体的加速度与物体质量及斜面倾角是否有关。实验室提供如下器材：(A)表面光滑的长木板(长度为L)，(B)小车，(C)质量为m的钩码若干个，(D)方木块(备用于垫木板)，(E)米尺，(F)秒表。(1)实验过程：第一步，在保持斜面倾角不变时，探究加速度与质量的关系。实验中，通过向小车放入钩码来改变物体质量，只要测出小车由斜面顶端滑至底端所用时间t，就可以由公式a=

求出a。某同学记录了数据如上表所示：根据以上信息，我们发现，在实验误差范围内质量改变之后平均下滑时间

(填“改变”或“不改变”)，经过分析得出加速度与质量的关系为

。第二步，在物体质量不变时，探究加速度与倾角的关系。实验中通过改变方木块垫放位置来调整长木板的倾角，由于没有量角器，因此通过测量出木板顶端到水平面高度h，求出倾角α的正弦值sinα=h／L。某同学记录了高度和加速度的对应值，并在坐标纸上建立适当的坐标轴后描点作图如下，请根据他所作的图线求出当地的重力加速度g=

m／s2。进一步分析可知，光滑斜面上物体下滑的加速度与倾角的关系为

。参考答案：（1）

（2分）

不改变（2分）斜面倾角一定时，加速度与物体质量无关（2分）10（2分）

a=gsin(2分)（1）由运动学公式知L=,解得，即斜面倾角一定时，加速度与物体质量无关。（2）由题意对物体受力分析知，沿斜面方向，根据牛顿第二定律可得mgsin=ma,解得a=gsin;所以图象的斜率大小等于当地的重力加速度。9.如图甲所示是一平面上晶体物质微粒的排列情况，图中三条等长线AB、AC、AD上物质微粒的数目不同，由此得出晶体具有

▲

的性质。如图乙所示，液体表面层分子比较稀疏，分子间距离大于分子平衡距离r0，因此表面层分子间作用表现为

▲

。参考答案：各向异性

引力10.如图所示，一束β粒子自下而上进入一水平方向的匀强电场后发生偏转，则电场方向向

，进入电场后，β粒子的动能

（填“增加”、“减少”或“不变”）。参考答案：答案：左

增加解析：由图可知，β粒子（带负电）所受电场力方向水平向右，故电场方向向左。由于电场力作正功，根据动能定理可知粒子在电场中动能增加。11.如图所示，物块A放在倾斜的木板上。当木板的倾角分别为37ｏ和53ｏ时物块所受摩擦力的大小恰好相等，则物块和木板间的动摩擦因数为（可能会用到的三角函数：sin37ｏ=0．6,cos37ｏ=0．8）参考答案：12.坐标原点O处有一波源，能产生沿轴正向传播的简谐波，时刻的波形图如图所示。已知这列波在P点出现两次波峰的最短时间是，则这列波的波速为

，从时开始计时处的质点R第一次到达波谷所用的时间为

。参考答案：1O(3分)

0.813.为了验证“当质量一定时，物体的加速度与它所受的合外力成正比”，一组同学用图甲所示的装置进行实验，并将得到的实验数据描在图乙所示的坐标图中．(1)在图乙中作出a－F图线．(2)由a－F图线可以发现，该组同学在实验操作中遗漏了____________这个步骤．(3)根据a－F图线可以求出系统的质量是________(保留两位有效数字)．参考答案：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.一在隧道中行驶的汽车A以的速度向东做匀速直线运动，发现前方相距处、以的速度同向运动的汽车B正开始匀减速刹车，其刹车的加速度大小,从此刻开始计时，若汽车A不采取刹车措施，汽车B刹车直到静止后保持不动，求：（1）汽车A追上汽车B前，A、B两汽车间的最远距离；（2）汽车A恰好追上汽车B需要的时间．参考答案：（1）16m（2）8s(1)当A、B两汽车速度相等时，两车间的距离最远，即v＝vB－at＝vA

得t＝＝3s此时汽车A的位移xA＝vAt＝12m；汽车B位移xB＝vBt－at2＝21mA、B两汽车间的最远距离Δxm＝xB＋x0－xA＝16m(2)汽车B从开始减速直到静止经历的时间t1＝＝5s

运动的位移x′B＝＝25m汽车A在t1时间内运动的位移x′A＝vAt1＝20m

此时相距Δx＝x′B＋x0－x′A＝12m汽车A需要再运动的时间t2＝＝3s

故汽车A追上汽车B所用时间t＝t1＋t2＝8s15.（选修3-4）（6分）如图所示，己知平行玻璃砖的折射率，厚度为。入射光线以入射角60°射到玻璃砖的上表面，经玻璃砖折射从下表面射出，出射光线与入射光线平行，求两平行光线间距离。（结果可用根式表示）参考答案：解析：∵n=

∴r=300

（2分）

光路图如图所示

∴L1=d/cosr=

（2分）

∴L2=L1sin300=

（2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，QB段是半径为R=1m的光滑圆弧轨道，AQ段是长度为L=1m的粗糙水平轨道，两轨道相切于Q点，Q在圆心O的正下方，整个轨道位于同一竖直平面内．物块P的质量m=1kg（可视为质点），P与AQ间的动摩擦因数μ=0.1，若物块P以速度v0从A点滑上水平轨道，到C点又返回A点时恰好静止．（取g=10m/s2）求：（1）v0的大小；（2）物块P第一次刚通过Q点时对圆弧轨道的压力．参考答案：解：（1）物块P从A到C又返回A的过程中，由动能定理得：﹣μmg?2L=0﹣mv02

代入数据解得：v0==2m/s（2）设物块P第一次刚通过Q点时的速度为v，在Q点轨道对P的支持力为FN，由动能定理可得：﹣μmgL=mv2﹣mv02由牛顿第二定律得：FN﹣mg=m代入数据联立解得：FN=12N由牛顿第三定律可知，物块P第一次刚通过Q点时对圆弧轨道的压力大小为12N，方向竖直向下．答：（1）v0的大小为2m/s；（2）物块P第一次刚通过Q点时对圆弧轨道的压力为12N，方向竖直向下．【考点】动能定理的应用；牛顿第二定律；向心力．【分析】（1）在整个过程中由动能定理求的；（2）由动能定理求出到达Q点的速度，再由牛顿第二定律求的作用力；17.（16）一根长度为L的轻质直杆，两端各固定一个可视为质点的小球A和B，两球质量均为m，轻杆可以绕过其中点的水平轴在竖直平面内匀速运动。（1）若直杆转动周期，求直杆转到如图所示竖直位置时，A、B两球杆作用力各多大？方向如何？

（2）若要求直杆转到图示的位置时，直杆对A球的拉力恰好等于球的重力，求此情况下杆转动的周期和B球对直杆的作用力。参考答案：解析：物体在竖直平面内做圆周运动，在分析向心力时要注意杆对物体既可以提供拉力，也可以提供支持力。A、B两个小球随杆转动时，均以O为圆心在竖直平面内做匀速圆周运动，设小球运动的角速度为。（1）若周期，则小球运动角速度

①运动中小球所需向心力的大小为②对A球：在最高点时，小球所受重力大于它运动所需向心力，小球向下压直杆，杆对小球有向上的支持力FA，据牛顿第二定律，有mg－FA=mR2

③所以FA=

④在最高点时，A球对直杆有向下的压力 ⑤对B球：杆对小球的拉力F与重力的合力提供了小球运动所需向心力。有F－mg=，所以

⑥在最低点，球对杆产生竖直向下的拉力，大小为（2）若转到图示位置时，直杆对小球产生向下的拉力，即小球A受力与图示FA方向相反，据牛顿第二定律，有FA+mg=mR(′)2

⑦由题设要求FA=mg代入上式得′=

⑧此时直杆绕O轴的转动周期是

⑨此时处于最低点的球B，有F－mg=

∴F=mg+=3mg18.如图为用某种折射率n=1.25的透明材料制成的一块柱形棱镜的截面图，圆弧CD为半径是R的四分之一圆周，圆心为O。光线从CD面上的某点沿半径方向入射，刚好在BC面上发生全反射，并从AB面直接射出。

（i）画出光线由CD弧面进入棱镜并从AB面射出的光路图；

（ii）求光线从AB面上射出时折射角θ的正弦值；

（iii）求光线在该棱镜中传播的速度大小（已知光在真空中的传播速度c＝3.0×108m/s）。参考答案：（i）光路图如图。（2分）

（ii）解：光线在BC面上恰好发生全反射，入射角等于临界角C

sinC＝

①

在AB界面上发生折