河南省漯河市陜縣職業(yè)中學2021年高三物理上學期期末試題含解析一、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.如圖所示，A、B兩小球由繞過輕質定滑輪的細線相連，B、C兩小球在固定的光滑斜面上通過勁度系數(shù)為k的輕質彈簧相連，c球放在垂直于斜面的光滑擋板上?，F(xiàn)用手控制住A，使細線剛剛拉直但無拉力作用，并保證滑輪左側細線、彈簧均與斜面始終平行．已知A、B、C的質量均為m，重力加速度為g，細線與滑輪之間的摩擦不計，開始時整個系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)，釋放A后，A豎直向下運動至速度最大時C恰好離開擋板．下列說法正確的是 A．斜面傾角

B．斜面傾角 C．A獲得最大速度為

D．A獲得最大速度為參考答案：AD2.某學校操場上有如圖所示的運動器械：兩根長金屬鏈條將一根金屬棒ab懸掛在固定的金屬架上.靜止時ab水平且沿東西方向.已知當?shù)氐牡卮艌龇较蜃阅舷虮毙毕蛳赂Q直方向成45°，現(xiàn)讓ab隨鏈條蕩起來，最大偏角45°，則下列說法正確的是A．當ab棒自南向北經(jīng)過最低點時，ab中感應電流的方向是自西向東

B．當鏈條與豎直方向成45°時，回路中感應電流最大C．當ab棒自南向北經(jīng)過最低點時，安培力的方向與水平向南的方向成45°斜向下

D．在ab棒運動過程中，不斷有磁場能轉化為電場能參考答案：C3.質量為m的小球在豎直平面內的圓形軌道的內側運動，經(jīng)過最高點而不脫離軌道的最小速度是v，則當小球以2v的速度經(jīng)過最高點時，對軌道壓力的大小是(

).(A)0

(B)mg

(C)3mg

(D)5mg參考答案：C4.如圖所示，A為靜止于地球赤道上的物體，B為繞地球做橢圓軌道運行的衛(wèi)星，C為繞地球做圓周運動的衛(wèi)星，P為B、C兩衛(wèi)星軌道的交點．已知A、B、C繞地心運動的周期相同．相對于地心，下列說法中不正確的是()A．物體A和衛(wèi)星C具有相同大小的加速度B．衛(wèi)星C的運行速度大于物體A的速度C．可能出現(xiàn)：在每天的某一時刻衛(wèi)星B在A的正上方D．衛(wèi)星B在P點的運行加速度大小與衛(wèi)星C的運行加速度大小相等參考答案：A物體A靜止于地球赤道上隨地球一起自轉，衛(wèi)星C為繞地球做圓周運動，它們繞地心運動的周期相同，根據(jù)向心加速度的公式a=r，衛(wèi)星C的加速度較大，故A錯誤；

物體A靜止于地球赤道上隨地球一起自轉，衛(wèi)星C為繞地球做圓周運動，它們繞地心運動的周期相同，根據(jù)線速度公式v=，衛(wèi)星C的線速度較大，故B正確；

A、B繞地心運動的周期相同，即等于地球的自轉周期．B為繞地球做橢圓軌道運行的衛(wèi)星，是速度大小在變化的運動，所以可能出現(xiàn)：在每天的某一時刻衛(wèi)星B在A的正上方．故C正確．

衛(wèi)星B繞地球做橢圓軌道運行，與地球的距離不斷變化，引力產(chǎn)生加速度，根據(jù)牛頓第二定律，有a==，經(jīng)過P點時，衛(wèi)星B與衛(wèi)星C的加速度相等，故D正確；本題選不正確的，故選A．5.（多選）下列說法正確的是（）A．在水中的魚斜向上看岸邊的物體時，看到的物體將比物體所處的實際位置高B．光纖通信是一種現(xiàn)代通信手段，光纖內芯的折射率比外殼的大C．水中的氣泡，看起來特別明亮，是因為光線從氣泡中射向水中時，一部分光在界面上發(fā)生了全反射的緣故D．全息照相主要是利用了光的衍射現(xiàn)象E．沙漠蜃景和海市蜃樓都是光的全反射現(xiàn)象參考答案：解：A、景物的光斜射到水面上，由光發(fā)生折射的條件知，會發(fā)生折射現(xiàn)象，當光進入水中后靠近法線，射入潛水員眼睛，而潛水員由于錯覺，認為光始終沿直線傳播，逆著光的方向看上去而形成的虛像，所以比實際位置高．故A正確．B、發(fā)生全反射的條件是光從光密介質進入光疏介質，則光纖的內芯折射率大于外殼的折射率．故B正確．C、水中的氣泡，看起來特別明亮，是因為光線從水射入氣泡發(fā)生全發(fā)射的緣故．故C錯誤．D、全息照相利用光的干涉現(xiàn)象．故D錯誤；E、海市蜃樓、沙漠蜃景都是由于光的折射和全反射而產(chǎn)生的，故E正確．故選：ABE．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示的實驗電路，當用黃光照射光電管中的堿金屬涂層時，毫安表的指針發(fā)生了偏轉.若將電路中的滑動變阻器的滑片P向右移動到某一位置時，毫安表的讀數(shù)恰好減小到零，此時電壓表讀數(shù)為U.若此時增加黃光照射的強度，則毫安表

(選填“有”或“無”)示數(shù).若改用藍光照射光電管中的金屬涂層，則毫安表

(選填“有”或“無”)示數(shù).參考答案：無

有7.如圖所示，兩木塊A和B疊放在光滑水平面上，質量分別為m和M，A與B之間的最大靜摩擦力為f，B與勁度系數(shù)為k的輕質彈簧連接構成彈簧振子。為使A和B在振動過程中不發(fā)生相對滑動，則它們的振幅不能大于

，它們的最大加速度不能大于

參考答案：

略8.（4分）有一束射線進入勻強磁場中，a、b、c分別表示組成射線的三種粒子流在磁場里的軌跡，如圖所示．已知磁場方向與速度方向垂直并指向紙內，從這些粒子流的偏轉情況可知，可能是粒子的軌跡是_______；可能是光子的軌跡是______。參考答案：

a；b9.如圖所示，一根不均勻的鐵棒AB與一輛拖車相連接，連接端B為一固定水平轉動軸，拖車在水平面上做勻速直線運動，棒長為L，棒的質量為40kg，它與地面間的動摩擦因數(shù)為，棒的重心C距轉動軸為，棒與水平面成30°角．運動過程中地面對鐵棒的支持力為200N；若將鐵棒B端的固定轉動軸向下移一些，其他條件不變，則運動過程中地面對鐵棒的支持力將比原來增大（選填“增大”、“不變”或“減小”）．參考答案：考點：力矩的平衡條件；力的合成與分解的運用．分析：選取接端B為轉動軸，地面對鐵棒的支持力的力矩與重力的力矩平衡，寫出平衡方程，即可求出地面對鐵棒的支持力；若將鐵棒B端的固定轉動軸向下移一些則AB與地，地面之間的夾角減小，同樣，可以根據(jù)力矩平衡的公式，判定地面對鐵棒的支持力的變化．解答：解：以B點為轉軸，在拖車在水平面上向右做勻速直線運動過程中，棒的力矩平衡，設棒與水平面的夾角為α．則有mgcosα=NLcosα+fLsinα

①又滑動摩擦力f=μN．聯(lián)立得：2mgcosα=3Ncosα+3μNsinα

②解得，N=α=30°代入解得，N=200N若將鐵棒B端的固定轉動軸向下移一些，α減小，tanα減小，由③得知，N增大．故答案為：200，增大．點評：本題是力矩平衡問題，正確找出力臂，建立力矩平衡方程是關鍵．10.如圖，一棵樹上與A等高處有兩個質量均為0.2kg的蘋果，其中一個落入B處的籃子里，若以溝底D處為零勢能參考面，則此時該蘋果的重力勢能為8.8J；另一個落到溝底的D處，若以C處為零勢能參考面，則此時該蘋果的重力勢能為﹣6J．參考答案：考點：動能和勢能的相互轉化；重力勢能．分析：已知零勢能面，則由EP=mgh可求得重力勢能．解答：解：以D點為零勢能面，則B點的重力勢能為：EP=mgh=0.2×10×（3+1.4）=8.8J；C處為零勢能參考面，D點重力勢能為：Ep=mgh=0.2×10×（﹣3）=﹣6J故答案為：8.8，﹣6J點評：本題主要考查了重力勢能的表達式的直接應用，注意零勢能面的選取，難度不大，屬于基礎題．11.人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動時處于完全失重狀態(tài)，所以在這種環(huán)境中已無法用天

平稱量物體的質量。為了在這種環(huán)境測量物體的質量，某科學小組設計了如圖所示的裝置（圖中O為光滑的小孔）：給待測物體一個初速度，使它在桌面上做勻速圓周運動。設衛(wèi)星中具有彈簧秤、刻度尺、秒表等基本測量工具。實驗時物體與桌面間的摩擦力可以忽略不計，原因是

；②實驗時需要測量的物理量有

；③待測質量的表達式為m=

。（用上小題中的物理量表示）參考答案：（1）物體對支持面幾乎沒有壓力

（2分）（2）彈簧秤讀數(shù)F、小球運動周期T、小球運動圓周半徑r（3分）（3）m=（2分）12.（5分）如圖所示，單匝矩形閉合導線框abcd全部處于磁感應強度為B的水平勻強磁場中，線框面積為S，電阻為R。線框繞與cd邊重合的豎直固定轉軸以角速度ω勻速轉動，線框中感應電流的有效值I=

。線框從中性面開始轉過的過程中，通過導線橫截面的電荷量q=

。

參考答案：

，13.如圖所示，在豎直向下磁感應強度為B的勻強磁場中，有兩根間距為L豎直放置的平行粗糙導軌CD、EF，質量為m的金屬棒MN與導軌始終垂直且接觸良好，它們之間的動摩擦因數(shù)為μ．從t=0時刻起，給金屬棒通以圖示方向的電流且電流強度與時間成正比，即I=kt，（k為常量），則金屬棒由靜止下滑過程中加速度和速度的變化情況是_________________，金屬棒下落過程中動能最大的時刻t=________．五．實驗題（共24分）參考答案：先做加速度減小的加速運動，后做加速度增大的減速運動三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.質量為m=4kg的小物塊靜止于水平地面上的A點，現(xiàn)用F=10N的水平恒力拉動物塊一段時間后撤去，物塊繼續(xù)滑動一段位移停在B點，A、B兩點相距x=45m，物塊與地面間的動摩擦因數(shù)μ=0.2．g取10m/s2．求：（1）撤去力F后物塊繼續(xù)滑動的時間t；（2）物塊在力F作用過程發(fā)生的位移x1的大?。畢⒖即鸢福海?）撤去力F后物塊繼續(xù)滑動的時間為3s；（2）物塊在力F作用過程發(fā)生的位移x1的大小36m解：設F作用時間為t1，之后滑動時間為t，前段加速度大小為a1，后段加速度大小為a2（1）由牛頓第二定律可得：F﹣μmg=ma1μmg=ma2且：a1t1=a2t可得：a1=0.5m/s2，a2=2m/s2，t1=4t（a1t12+a2t2）=x解得：t=3s（2）由（1）可知，力F作用時間t1=4t=12x1=a1t12==36m答：（1）撤去力F后物塊繼續(xù)滑動的時間為3s；（2）物塊在力F作用過程發(fā)生的位移x1的大小36m15.直角三角形的玻璃磚ABC放置于真空中，∠B＝30°，CA的延長線上S點有一點光源，發(fā)出的一條光線由D點射入玻璃磚，如圖所示．光線經(jīng)玻璃磚折射后垂直BC邊射出，且此光束經(jīng)過SD用時和在玻璃磚內的傳播時間相等．已知光在真空中的傳播速度為c，，∠ASD＝15°.求：①玻璃磚的折射率；②S、D兩點間的距離．參考答案：(1)

(2)d試題分析：①由幾何關系可知入射角i=45°，折射角r=30°可得②在玻璃磚中光速光束經(jīng)過SD和玻璃磚內的傳播時間相等有可得

SD=d考點：光的折射定律。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（12分）跳傘運動員做低空跳傘表演，直升飛機離地面高度H=224m靜止在空中，運動員離開飛機在豎直方向做自由落體運動；經(jīng)過一段時間后，立即打開降落傘，展開傘后運動員以a=12.5m/s2的加速度在豎直方向上勻減速下降，若運動員落地時豎直方向的速度為v=5m/s，(g=lOm/s2)求：（1）運動員展開傘時，離地面的高度h?（2）運動員在空中運動時間t?參考答案：解析：（1）設運動員張開傘是的速度為vm，有v2m=2g(H-h)

v2m－v2=2ah

得：h=99m

vm=50m/s（2）t1=

=5st2=

=3.6st=t1+t2=8.6s17.光滑的圓弧軌道固定在豎直平面內，與水平軌道CE連接。水平軌道的CD段光滑、DE段粗糙。一根輕質彈簧一端固定在C處的豎直面上，另一端與質量為2m的物塊b剛好在D點接觸（不連接），彈簧處于自然長度。將質量為m的物塊a從頂端F點靜止釋放后，沿圓弧軌道下滑。物塊a與物塊b第一次碰撞后一起向左壓縮彈簧。已知圓弧軌道半徑為r，=l，物塊a、b與DE段水平軌道的動摩擦因數(shù)分別為μ1=0.2和μ2=0.4，重力加速度為g。物塊a、b均可視為質點。求：（1）物塊a第一次經(jīng)過E點時的速度是多少？（2）試討論l取何值時，a、b能且只能發(fā)生一次碰撞？此題為力學多過程的組合題，難度偏難。涉及到機械能守恒、動能定理、動量守恒等重點力學知識。題目設計的場景是廣東高考題常見的水平面加半圓弧面，為了增加新意，本題加入了一個新元素——彈簧。但為了不增加難度，設計了從彈簧壓縮到恢復原長過程中機械能守恒。本題的難點在于討論點，需要學生看清楚問題“能且只能”。參考答案：（1）物塊a由F到E過程中，由機械能守恒有：

…………（2分）

解得第一次經(jīng)過E點時的速度………………（1分）

（2）物塊a從E滑至D過程中，由動能定理有：

………………（2分）

解得物塊a在D點時的速度……（1分）物塊a、b在D點碰撞，根據(jù)動量守恒有：……………（2分）

解得兩物塊在D點向左運動的速度………………（1分）

a、b一起壓縮彈簧后又返回D點時速度大小……（1分）由于物塊b的加速度大于物塊a的加速度，所以經(jīng)過D后，a、b兩物塊分離，同時也與彈簧分離。討論：①假設a在D點時的速度0，即l=5r…………（1分）

要使a、b能夠發(fā)生碰撞，則l<5r……（1分）

②假設物塊a滑上圓弧軌道又返回，最終停在水平軌道上P點，物塊b在水平軌道上勻減速滑至P點也恰好停止，設，則，根據(jù)能量守恒，

對a物塊

………………（1分）

對b物塊

………………（1分）

由以上兩式解得

…………（1分）

將代入

解得

……………（1分）

要使a、b只發(fā)生一次碰撞，則…………………（1分）

綜上所述，當時，a、b兩物塊能且只能發(fā)生一次碰撞………（1分）18.如圖所示，相距3L的AB、CD兩直線間的區(qū)域存在著兩個大小不同、方向相反的有界勻強電場，其中PT上方的電場I的場強方向豎直向下，PT下方的電場II的場強方向豎直向上，電場I的場強大小是電場Ⅱ的場強大小的兩倍，在電場左邊界AB上有點Q，PQ間距離為L。從某時刻起由Q以