福建省漳州市東山縣第一中學(xué)2021年高三物理上學(xué)期期末試卷含解析

1、福建省漳州市東山縣第一中學(xué)2021年高三物理上學(xué)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. 如圖所示，平行金屬導(dǎo)軌與水平面成角，導(dǎo)軌與固定電R1 和 R2 相連，勻強磁場垂直穿過導(dǎo)軌平面。有一導(dǎo)體棒 ab，質(zhì)量為 m，導(dǎo)體棒的電阻與固定電阻 R1 和 R2 的阻值均相等，與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)為，導(dǎo)體棒 ab 沿導(dǎo)軌向上滑動，當上滑的速度為 V 時，受到安培力的大小為 F。此時（ ）（A）電阻 R1消耗的熱功率為 Fv3 （B）電阻 R2 消耗的熱功率為 Fv6 （C）整個裝置因摩擦而消耗的熱功率為 mgvcos（D）整個裝置消耗的機械功率

2、為（Fmgcos）v 參考答案：答案：BCD 解析：由法拉第電磁感應(yīng)定律得 E=BLv，回路總電流 I=E/1.5R，安培力 F=BIL，所以電阻 R1 的功率 P1=（0.5I）2 R=Fv/6，B 選項正確。由于摩擦力 f=mgcos，故因摩擦而消耗的熱功率為 mgvcos。整個裝置消耗的機械功率為（F+mgcos）v。2. （單選）甲、乙兩車同時由同一地點沿同一方向運動，它們的位移x一時間t圖像如圖所示.甲車圖像為過坐標原點的傾斜直線.乙車圖像為頂點在坐標原點的拋物線.則下列說法正確的是A.甲、乙之間的距離先增大、后減小.然后再增大B. O-t1時間段內(nèi)，乙的平均速度大于甲的平均速度CO

3、-t1時間段內(nèi).甲做直線運動.乙做曲線運動D.t1時刻甲、乙兩車相距離最遠參考答案：A3. （單選）圖中矩形線圈abcd在勻強磁場中以ad邊為軸勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的電動勢瞬時值為e=5sin20t（V），則以下判斷正確的是 （）A 此交流電的頻率為HzB 當線圈平面與中性面重合時，線圈中的感應(yīng)電動勢為5VC 當線圈平面與中性面垂直時，線圈中的感應(yīng)電流為0VD 線圈轉(zhuǎn)動一周，感應(yīng)電流的方向改變一次參考答案：考點： 交流的峰值、有效值以及它們的關(guān)系 專題： 交流電專題分析： 根據(jù)感應(yīng)電動勢的瞬時表達式e=0.5sin20t（V），可以求出頻率、某時刻，e的瞬時值、交流電的電動勢最大值，當t=0時線圈平

4、面跟磁感線垂直，磁通量最大，磁通量變化率為0解答： 解：A、根據(jù)e=5sin20t（V），得：=20rad/s，所以f=Hz=Hz，故A正確；B、當線圈平面與中性面重合時，線圈邊的切割速度最小，即線圈中的感應(yīng)電動勢為零，故B錯誤；C、當線圈平面與中性面垂直時，線圈邊的切割速度最大，線圈中的感應(yīng)電流最大，故C錯誤；D、線圈轉(zhuǎn)動到中性面位置時，電流方向改變，則轉(zhuǎn)動一周，感應(yīng)電流的方向改變兩次，故D錯誤；故選：A4. 如圖所示，傳送帶保持v01 m/s 的速度運動，現(xiàn)將一質(zhì)量m0.5kg的小物體(示為質(zhì)點)從傳送帶左端放上，設(shè)物體與傳送帶間動摩擦因數(shù)0.1，傳送帶兩端水平距離x2.5 m，則物體從左

5、端運動到右端所經(jīng)歷的時間為( ) A. s B.s C.3 s D.5 s參考答案：C5. （單選）如圖所示，bc 為固定在小車上的水平橫桿，物塊 M 串在桿上， 靠摩擦力保持相對桿靜止，M 又通過輕細線懸吊著一個小鐵球 m， 此時小車正以大小為 a 的加速度向右做勻加速運動，而 M、m 均相對小車靜止，細線與豎直方向的夾角為 小車的加速度逐漸增大， M 始終和小車保持相對靜止，當加速度增加到 2a 時( ) A橫桿對 M 的摩擦力增加到原來的 2 倍 B橫桿對 M 的彈力增加到原來的 2 倍 C細線與豎直方向的夾角增加到原來的 2 倍 D細線的拉力增加到原來的 2 倍參考答案：A 解析： A

6、、B對小球和物塊組成的整體，分析受力如圖1所示，根據(jù)牛頓第二定律得： 水平方向：f=（M+m）a， 豎直方向：N=（M+m）g則當加速度增加到2a時，橫桿對M的摩擦力f增加到原來的2倍橫桿對M的彈力等于兩個物體的總重力，保持不變故A正確，B錯誤C、D，以小球為研究對象，分析受力情況如圖2所示，由牛頓第二定律得：mgtan=ma，得tan=，當a增加到兩倍時，tan變?yōu)閮杀叮皇莾杀都毦€的拉力T=，可見，a變?yōu)閮杀?，T不是兩倍故CD錯誤故選A二、 填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6. )如圖所示，是一列沿x軸負方向傳播的簡諧橫波在t=0時刻的波形圖，已知波的傳播速度v=2m/s，則

7、振動的周期為 s，x=1.0m處質(zhì)點的振動方向沿 (填 “y軸正方向”或 “y軸負方向”)，x=2.0m處的質(zhì)點在01.5s內(nèi)通過的路程為 cm 參考答案：7. 自行車的設(shè)計蘊含了許多物理知識，利用所學(xué)知識完成下表自行車的設(shè)計目的（從物理知識角度）車架用鋁合金、鈦合金代替鋼架減輕車重車胎變寬自行車后輪外胎上的花紋參考答案：減小壓強（提高穩(wěn)定性）；增大摩擦（防止打滑；排水）解析：車胎變寬能夠增大輪胎與地面的接觸面積，提高穩(wěn)定性，減小壓強，有利于行車安全；自行車后輪外胎上的花紋，增大摩擦，防止打滑。8. 質(zhì)量為0.4kg的小球甲以速度3m/s沿光滑水平面向右運動，質(zhì)量為4kg的小球乙以速度5m/s

8、沿光滑水平面與甲在同一直線上向左運動，它們相碰后，甲球以速度8m/s被彈回，則此時乙球的速度大小為 m/s，方向 。 參考答案：3.9 水平向左9. 如圖所示，為xOy平面內(nèi)沿x軸傳播的簡諧橫波在t0=0時刻的波形圖象，波速v=l.0m/s。此時x=0.15 m的P點沿y軸負方向運動，則該波的傳播方向是 (選填“x軸正向”或“x軸負向”)，P點經(jīng)過 s時間加速度第一次達到最大。 參考答案：10. 在均勻介質(zhì)中選取平衡位置在同一直線上的9個質(zhì)點，相鄰兩質(zhì)點間的距離均為0.1m，如圖(a)所示一列橫波沿該直線向右傳播，t=0時到達質(zhì)點1，質(zhì)點1開始向下運動，振幅為0.4m，經(jīng)過時間0.6s第一次出

9、現(xiàn)如圖（b）所示的波形 該列橫波傳播的速度為_； 寫出質(zhì)點1的振動方程_參考答案：解：由圖可知，在0.6s內(nèi)波傳播了1.2 m ，故波速為 （2分） 該波周期為T=0.4s，振動方程為，代入數(shù)據(jù)得 11. 如圖，豎直放置的輕彈簧，下端固定，上端與質(zhì)量為kg的物塊B相連接另一個質(zhì)量為kg的物塊A放在B上先向下壓A，然后釋放，A、B共同向上運動一段后將分離，分離后A又上升了m到達最高點，此時B的速度方向向下，且彈簧恰好為原長則從A、B分離到A上升到最高點的過程中，彈簧彈力對B做的功為 J，彈簧回到原長時B的速度大小為 m/s.（m/s2）參考答案：0, 212. 一枚靜止時長30 m的火箭以0.6

10、 c的速度從觀察者的身邊掠過，火箭上的人測得火箭的長度為 m，觀察者測得火箭的長度為 m。參考答案：30 m，24m13. (3)用如圖所示的裝置，要探究恒力做功與動能改變的關(guān)系的實驗數(shù)據(jù)應(yīng)滿足一個怎樣的關(guān)系式 ，從而得到動能定理。(用上題符號表示，不要求計數(shù)結(jié)果) 參考答案：三、 簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14. （選修35）（5分）如圖所示，球1和球2從光滑水平面上的A點一起向右運動，球2運動一段時間與墻壁發(fā)生了彈性碰撞，結(jié)果兩球在B點發(fā)生碰撞，碰后兩球都處于靜止狀態(tài)。B點在AO的中點。（兩球都可以看作質(zhì)點）求：兩球的質(zhì)量關(guān)系參考答案：解析：設(shè)兩球的速度大小分別為v1，

11、v2，則有m1v1=m2v2v2=3v1解得：m1=3m215. （選修3-4）（6分）如圖所示，己知平行玻璃磚的折射率，厚度為。入射光線以入射角60射到玻璃磚的上表面，經(jīng)玻璃磚折射從下表面射出，出射光線與入射光線平行，求兩平行光線間距離。（結(jié)果可用根式表示）參考答案：解析：n= r=300 （2分）光路圖如圖所示L1=d/cosr = （2分）L2= L1sin300= （2分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16. 某介質(zhì)中形成一列簡諧波，t=0時刻的波形如圖中實線所示（1）若波向右傳播零時刻剛好傳到B點，且再經(jīng)過0.6s，P點也開始起振，求：該列波的周期T；從t=0時刻起到P點第一次

12、達到波谷的過程中，O點對平衡位置的位移y0及其所經(jīng)過的路程s0各為多少？（2）若此列波的傳播速度大小為20m/s，且波形由實線變?yōu)樘摼€需要經(jīng)歷0.525s時間，則該列波的傳播方向如何？（要寫出具體判斷過程）參考答案：考點：橫波的圖象；波長、頻率和波速的關(guān)系專題：振動圖像與波動圖像專題分析：（1）波向右勻速傳播，根據(jù)傳播距離x=6m，時間t=0.6s，求出波速；由圖讀出波長，根據(jù)求出周期；當圖示時刻x=0.5m處的振動傳到P點時，P點第一次達到波谷根據(jù)波形的平移求出從t=0時刻起到P點第一次達到波谷時所經(jīng)歷的時間，分析O點對平衡位置的位移y0及其所經(jīng)過的路程s0（2）先求解波形平移的距離，看其與

13、波長的關(guān)系，再判斷波形平移的方向解答：解：（1）由圖象可知：=2m，A=2cm當波向右傳播時，點B的起振方向向下，包括P點在內(nèi)的各質(zhì)點的起振方向均向下波速 =10m/s 由得：T=0.2s由t=0至P點第一次到達波峰止，經(jīng)歷的時間：=0.75s=（3+），而t=0時O點的振動方向向上，故經(jīng)t2時間，O點振動到波谷，即y0=2cmS0=（3+1/4）4A=0.26m（2）當波速v=20m/s時，經(jīng)歷0.525s時間，波沿x軸方向傳播的距離x=vt=10.5m=（5+），故波沿x軸負向傳播；答：（1）該列波的周期T為0.2s；從t=0時刻起到P點第一次達到波谷的過程中，O點對平衡位置的位移為2cm

14、，其所經(jīng)過的路程s0為為0.26cm；（2）若此列波的傳播速度大小為20m/s，且波形由實線變?yōu)樘摼€需要經(jīng)歷0.525s時間，則該列波沿x軸負向傳播點評：本題考查通過兩個時刻的波形來研究波傳播的距離、波速、周期的問題，屬于中檔題17. 在地面上方某處的真空室里存在著水平向左的勻強電場，以水平向右和豎直向上為x軸、y軸正方向建立如圖所示的平面直角坐標系。一質(zhì)量為m、電荷量為+q的微粒從點P（，0）由靜止釋放后沿直線PQ運動。當微粒到達點Q（0，-l）的瞬間，撤去電場同時加上一個垂直于紙面向外的勻強磁場（圖中未畫出），磁感應(yīng)強度的大小，該磁場有理想的下邊界，其他方向范圍無限大。已知重力加速度為g。

15、求：（1）勻強電場的場強E的大??；（2）撤去電場加上磁場的瞬間，微粒所受合外力的大小和方向；（3）欲使微粒不從磁場下邊界穿出，該磁場下邊界的y軸坐標值應(yīng)滿足什么條件?參考答案：（1）由于微粒沿PQ方向運動，可知微粒所受的合力沿PQ方向可得 因為 = 60解得 （2）微粒在電場中的運動可視為兩個分運動的合成：水平方向在電場力作用下的勻加速直線運動；豎直方向在重力作用下的勻加速直線運動，加速度為g。到達Q點的豎直分速度v2， 。則 水平分速度 撤去電場加上磁場的瞬間，微粒受洛侖茲力可根據(jù)速度的分解，視為兩個分速度對應(yīng)的洛侖茲力的分力的合成。對于水平分速度v1，其所對應(yīng)的洛侖茲力分力的大小為f1，方

16、向豎直向上， 即與重力恰好平衡對與豎直分速度v2，其所對應(yīng)的洛倫茲力分力的大小為f2，方向水平向左，此力為微粒所受的合力 （3）如果把微粒的運動可以看作水平方向速度v1的勻速直線運動與另一個分運動的合成。那么微粒受到的洛侖茲力的一個分力恰與重力平衡，另一個分運動就是微粒在洛侖茲力的另一個分力作用下的勻速圓周運動，開始時速度為v2，方向豎直向下。 解得半徑為 微粒在磁場中的運動可視為勻速直線運動和勻速圓周運動的合運動。它距Q點的水平最大距離為圓的半徑r。所以欲使微粒不從磁場的下邊界穿出，磁場下邊界的y坐標值應(yīng)滿足 。（寫成“”也給分） 18. 如圖，在直角坐標系的第象限和第象限存在著電場強度均為E的勻強電場，其中第象限電場沿x軸正方向，第象限電場沿y軸負方向在第象限和第象限存在著磁感應(yīng)強度均為B的勻強磁場，磁場方向均垂直紙面向里有一個電子從y軸的P點以垂直于y軸的初速度v0進入第象限，第一次到達x軸上時速度方向與x軸負方向夾角為45，第一次進入第象限時，與y軸夾角也是45，經(jīng)過一段時間電子又回到了P點，進行周期性運動已知電子的電荷量為e，質(zhì)量為m，不考慮重力和空氣阻力求： (1)P點距原點O的距離； (2)電子從P點出發(fā)到第一次回到P點所用的時間參考答案：電子在第象限做類平拋運動,沿y軸方向的分速度為 （1分）設(shè)OP=h