云南省曲靖市沾益縣炎方鄉(xiāng)第二中學2021-2022學年高三物理上學期期末試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.一蹦極運動員身系彈性蹦極繩從水面上方的高臺下落，到最低點時距水面還有數(shù)米距離。假定空氣阻力可忽略，運動員可視為質點，下列說法正確的是（

）A.運動員到達最低點前重力勢能始終減小B.蹦極繩張緊后的下落過程中，彈性力做負功，彈性勢能增加C.蹦極過程中，運動員、地球和蹦極繩所組成的系統(tǒng)機械能守恒D.蹦極過程中，重力勢能的改變與重力勢能零點的選取有關參考答案：ABC2.（單選）一個質點在恒力F的作用下，由O點運動到A的軌跡如圖1-2-5所示，在A點時速度的方向與x軸平行，則恒力F的方向可能沿（）A、+x軸

B、-x軸C、+y軸

D、-y軸參考答案：D3.（多選題）如圖所示，重80N的物體A放在傾角為30°的粗糙斜面上，有一根原長為10cm、勁度系數(shù)為1000N/m的彈簧，其一端固定在斜面底端，另一端放置物體A后，彈簧長度縮短為8cm，現(xiàn)用一測力計沿斜面向上拉物體，若物體與斜面間最大靜摩擦力為25N，當彈簧的長度仍為8cm時，測力計讀數(shù)可能為（）A．10N B．20N C．40N D．60N參考答案：ABC【考點】牛頓第二定律；胡克定律．【分析】根據(jù)共點力平衡和胡克定律求出未施加拉力時靜摩擦力的大小和方向，彈簧的長度不變，抓住拉力和靜摩擦力的合力不變，結合最大靜摩擦力求出測力計拉力的范圍．【解答】解：施加拉力前，物體受到四個力的作用而平衡：重力G、垂直斜面向上的支持力N、沿斜面向上的摩擦力f和彈簧對物體施加沿斜面向上的彈力T，受力如圖，其中T=kx=1000×0.02=20N，根據(jù)平衡條件可求出，f=Gsin30°﹣T=20N，方向沿斜面向上；施加拉力F后，彈簧長度不變，說明物體仍然靜止，并且彈簧對物體施加的彈力大小和方向不變，若摩擦力沿斜面向上，則F+f+T=Gsin30°，即F+f=20N，摩擦力f隨著F增大而較小，當F=20N時，f=0，若F＞20N，摩擦力沿斜面向下，因為物體沒有滑動，所以F+T＜Gsin30°+fm，代入數(shù)據(jù)可得，F(xiàn)＜45N，所以測力計讀數(shù)在0～45N之間．故A、B、C正確，D錯誤．故選ABC．4.（多選）渦流電導儀利用渦流原理工作，當通有交流電的檢測線圈靠近被檢工件時，工件表面出現(xiàn)電磁渦流，該渦流同時產(chǎn)生一個磁場，作用于檢測線圈。若金屬工件存在缺陷，就會改變渦流磁場的強度及分布，導致檢測線圈電流發(fā)生變化，通過檢測這個變化就可發(fā)現(xiàn)材料有無缺陷。關于渦流電導儀，以下說法正確的是A．渦流電導儀也可以用于絕緣體的檢測B．導體中產(chǎn)生的渦流，其頻率與檢測線圈中交流電頻率相同C．若金屬工件存在裂縫，渦流磁場的強度會增大D．渦流產(chǎn)生磁場的同時，材料中也會產(chǎn)生電熱參考答案：BD5.（單選）如圖所示，在水平板左端有一固定擋板，擋板上連接一輕質彈簧，緊貼彈簧放一質量為m的滑塊，此時彈簧處于自然長度．已知滑塊與擋板的動摩擦因數(shù)及最大靜摩擦因數(shù)均為.現(xiàn)將板的右端緩慢抬起使板與水平面間的夾角為θ，最后直到板豎直，此過程中彈簧彈力的大小F隨夾角θ的變化關系可能是圖中的()參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.為了測量某材質木塊與牛皮紙之間的動摩擦因數(shù)，一位同學設計了如下實驗：如圖所示，在斜面和水平面上貼上待測牛皮紙，保證木塊放在斜面頂端時能加速下滑，斜面與水平面間平滑連接。讓木塊從斜面頂端由靜止開始下滑時，該同學只用一把刻度尺就完成了測量任務（重力加速度g為已知）。（1）該同學需要測量的物理量是_____________。（用文字和字母符號來表示）（2）動摩擦因數(shù)的表達式=______________（用所測量物理量的符號表示）。參考答案：（1）釋放點與水平面的高度差h，木塊靜止點與釋放點間的水平距離s（2分）（2）h/s（3分）7.一節(jié)電動勢約為9V、內阻約為2Ω的電池，允許通過的最大電流是500mA．為了測定該電池的電動勢和內阻，選用了總阻值為50Ω的滑動變阻器以及電流表和電壓表等，連成了如圖所示的電路．①為了防止誤將滑動變阻器電阻調為零而損壞器材，需要在電路中接入一個保護電阻R，最適合的電阻是

A．10Ω，5W

B．10Ω，0.5W

C．20Ω，5W

D．20Ω，0.5W②由于電路中有一條導線發(fā)生了斷路，閉合電鍵K后發(fā)現(xiàn)電壓表、電流表均無示數(shù)，則出現(xiàn)斷路的導線是

（填導線上的序號）．③實驗中，要使電壓表的示數(shù)變大，滑動變阻器的滑片應向

端移動．（填“E”或“F”）參考答案：①C；②6③F【考點】測定電源的電動勢和內阻．【分析】①已知電源電動勢和內電阻，已知電源的最大電流，則由閉合電路歐姆定律可求出電路中需接入的電小電阻；②電壓表和電流表均沒有讀數(shù)，是斷路，逐個分析各個部分即可；③要使電壓表的示數(shù)變大，需要增加外電阻；【解答】解：①為保證電源安全，電路中電流不得超過500mA；由閉合電路歐姆定律可知：最大電阻為R=﹣r=﹣2=16Ω，故為了安全，保護電阻應為20Ω；1②電壓表均沒有讀數(shù)，故導線1、6、7可能有一根斷路；電流表沒有讀數(shù)，故導線2、3、4、5、6可能有一根斷路；故是導線6斷路；③使電壓表的示數(shù)變大，需要增加外電阻，故滑動變阻器電阻值變大，滑片向F端移動；故答案為：①C；②6③F8.如右圖所示，OAB是剛性輕質直角三角形支架，邊長AB＝20cm，∠OAB＝30°；在三角形二銳角處固定兩個不計大小的小球，A角處小球質量為1kg，B角處小球質量為3kg?，F(xiàn)將支架安裝在可自由轉動的水平軸上，使之可繞O點在豎直平面內無摩擦轉動。裝置靜止時，AB邊恰好水平。若將裝置順時針轉動30°，至少需做功為__________J，若將裝置順時針轉動30°后由靜止釋放，支架轉動的最大角速度為__________。參考答案：；9.如圖所示，一直立的氣缸用一質量為m的活塞封閉一定量的理想氣體，活塞橫截面積為S，汽缸內壁光滑且缸壁是導熱的．開始活塞被固定，打開固定螺栓K，活塞上升，經(jīng)過足夠長時間后，活塞停在B點，則活塞停在B點時缸內封閉氣體的壓強為______________，在該過程中，缸內氣體______（填“吸熱”或“放熱”）．（設周圍環(huán)境溫度保持不變，已知AB=h，大氣壓強為p0，重力加速度為g）參考答案：

(1).

(2).吸熱活塞處于平衡狀態(tài)有:,所以被封閉氣體壓強為被封閉氣體體積增大,氣體對外界做功,因為氣體溫度不變,因此內能不變,根據(jù)可以知道,在該過程中,缸內氣體吸熱.綜上所述本題答案是：(1).

(2).吸熱.10.如圖所示，物體A、B的質量mA=6kg,mB=4kg,A與B、B與地面之間的動摩擦因數(shù)都等于0.3，通過輕滑輪在外力F的作用下，A和B一起做加速度為a=1m/s2的勻加速直線運動，則A對B的摩擦力大小為

N，方向為

，

參考答案：14N，向右，11.一列簡諧橫波沿x軸傳播，某時刻（t=0）波的圖像如圖所示，此刻A、B兩質點的位移相同，此后A和B分別經(jīng)過最短時間0.1s和0.8s回到圖示位置，該波沿x軸

方向傳播（填“正”或“負”)，該波在18s內傳播的距離為

m。參考答案：負，4012.用波長為的單色光照射金屬鎢，發(fā)出的光電子的最大初動能為EK。當改用波長為的單色光照射金屬鎢時，發(fā)出的光電子的最大初動能為________，金屬鎢的截止頻率是_______。已知真空中的光速和普朗克常量分別為c、h。參考答案：13.某同學的質量為60kg，在一次野營中，他從岸上以2m/s的速度，跳到一條以0.5m/s的速度正對著他飄來的小船上，跳上船后他又走了幾步，最終停在船上。已知小船的質量為140kg，則人與小船共同運動的速度大小為_______m/s，運動方向為________。（填“向左”或“向右”）參考答案：0.25；向右三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖甲所示，將一質量m=3kg的小球豎直向上拋出，小球在運動過程中的速度隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示，設阻力大小恒定不變，g=10m/s2，求（1）小球在上升過程中受到阻力的大小f．（2）小球在4s末的速度v及此時離拋出點的高度h．參考答案：（1）小球上升過程中阻力f為5N；（2）小球在4秒末的速度為16m/s以及此時離拋出點h為8m考點： 牛頓第二定律；勻變速直線運動的圖像．專題： 牛頓運動定律綜合專題．分析： （1）根據(jù)勻變速直線運動的速度時間公式求出小球上升的加速度，再根據(jù)牛頓第二定律求出小球上升過程中受到空氣的平均阻力．（2）利用牛頓第二定律求出下落加速度，利用運動學公式求的速度和位移．解答： 解：由圖可知，在0～2s內，小球做勻減速直線運動，加速度大小為：由牛頓第二定律，有：f+mg=ma1代入數(shù)據(jù)，解得：f=6N．（2）2s～4s內，小球做勻加速直線運動，其所受阻力方向與重力方向相反，設加速度的大小為a2，有：mg﹣f=ma2即4s末小球的速度v=a2t=16m/s依據(jù)圖象可知，小球在4s末離拋出點的高度：．答：（1）小球上升過程中阻力f為5N；（2）小球在4秒末的速度為16m/s以及此時離拋出點h為8m點評： 本題主要考查了牛頓第二定律及運動學公式，注意加速度是中間橋梁15.（4分）一束單色光由左側時的清水的薄壁圓柱比，圖為過軸線的截面圖，調整入射角α，光線拾好在不和空氣的界面上發(fā)生全反射，已知水的折射角為，α的值。

參考答案：解析：當光線在水面發(fā)生全放射時有，當光線從左側射入時，由折射定律有，聯(lián)立這兩式代入數(shù)據(jù)可得。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，帶電平行金屬板相距為2R，在兩板間半徑為R的圓形區(qū)域內有垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應強度為B，兩板及其左側邊緣連線均與磁場邊界剛好相切。一質子（不計重力）沿兩板間中心線O1O2從左側O1點以某一速度射入，沿直線通過圓形磁場區(qū)域，然后恰好從極板邊緣飛出，在極板間運動時間為t0。若僅撤去磁場，質子仍從O1點以相同速度射入，經(jīng)時間打到極板上。⑴求兩極板間電壓U；⑵求質子從極板間飛出時的速度大??；⑶若兩極板不帶電，保持磁場不變，質子仍沿中心線O1O2從O1點射入，欲使質子從兩板左側間飛出，射入的速度應滿足什么條件？參考答案：（1）設質子從左側O1點射入的速度為，極板長為在復合場中作勻速運動：

（2分）在電場中作類平拋運動：

（2分）又

（1分）撤去磁場，僅受電場力，有：

（1分）解得

（2分）（2）質子從極板間飛出時的沿電場方向分速度大?。?分）從極板間飛出時的速度大小

（1分）（3）設質子在磁場中做圓周運動的軌道半徑為r，質子恰好從上極板左邊緣飛出時速度的偏轉角為，由幾何關系可知：，

（2分）因為，所以

（1分）根據(jù)向心力公式

，解得r=

（2分）所以，質子兩板左側間飛出的條件為

（1分）

17.水面下一單色光源發(fā)出的一條光線射到水面的入射角為30°，從水面上射出時的折射角是45°，求：①水的折射率；②光在水面上發(fā)生全反射的臨界角．參考答案：見解析（1）負（1分）

5（2分）

-0.05（2分）由圖象可知t=0.8s時x=0處的質點向下振動，由波的傳播方向與質點振動方向的關系知波沿x軸負向傳播。波速=5m/s，t=10.0s=6.25T，由圖甲t=0.8s