2021年江蘇省淮安市金湖縣中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試卷含解析

2021年江蘇省淮安市金湖縣中學(xué)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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.（單選）甲乙兩輛汽車(chē)在平直的公路上沿同一方向做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，t=0時(shí)刻同時(shí)經(jīng)過(guò)公路旁的同一路標(biāo)，下表是每隔1s記錄的兩車(chē)的速率。關(guān)于兩車(chē)的運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是：D時(shí)間t/s01234甲車(chē)的速率v1/（m·s-1）18.016.014.012.010.0乙車(chē)的速率v2/（m·s-1）3.04.05.06.07.0A．乙車(chē)的速度變化較快B．在0～4s內(nèi)，乙車(chē)的平均速度較大C．在0～4s內(nèi)，甲車(chē)相對(duì)乙車(chē)行駛了56mD．在乙車(chē)追上甲車(chē)之前，t＝5s時(shí)兩車(chē)相距最遠(yuǎn)參考答案：D2.如圖所示，表面粗糙的固定斜面頂端安有滑輪，兩物塊P、Q用輕繩連接并跨過(guò)滑輪（不計(jì)滑輪的質(zhì)量和摩擦），P懸于空中，Q放在斜面上，均處于靜止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)用水平向左的恒力推Q時(shí)P、Q仍靜止不動(dòng)，則

A.

Q受到的摩擦力一定變小

B．Q受到的摩擦力一定變大C．輕繩上拉力一定變小

D．輕繩上拉力一定不變參考答案：D3.如圖所示，兩種情況下變壓器燈泡L2、L3的功率均為P，且L1、L2、L3為相同的燈泡，匝數(shù)比為n1∶n2=3∶1，則圖（a）中L1的功率和圖（b）中L1的功率分別為(

)

A．P、P

B．9P、4P/9

C．4P/9、9P

D．4P/9、9P參考答案：B4.如圖所示，a、b、c、d是在地球大氣層外的圓形軌道上運(yùn)行的四顆人造衛(wèi)星。其中a、c的軌道相交于P，b、d在同一個(gè)圓軌道上。某時(shí)刻b衛(wèi)星恰好處于c衛(wèi)星的正上方，下列說(shuō)法中正確的是

A．a(chǎn)、c的線速度大小相等，且小于d的線速度

B．b、c的角速度大小相等，且小于a的角速度

C．a(chǎn)、c的加速度大小相等，且大于b的加速度

D．b、c的周期相等參考答案：C5.（多選）一蹦極運(yùn)動(dòng)員身系彈性蹦極繩從水面上方的高臺(tái)下落，到最低點(diǎn)時(shí)距水面還有數(shù)米距離。假定空氣阻力可忽略，運(yùn)動(dòng)員可視為質(zhì)點(diǎn)，下列說(shuō)法正確的是

A．運(yùn)動(dòng)員到達(dá)最低點(diǎn)前重力勢(shì)能始終減小 B．蹦極繩張緊后的下落過(guò)程中，彈性力做負(fù)功，彈性勢(shì)能增加 C．蹦極過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)員、地球和蹦極繩所組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒 D．蹦極過(guò)程中，重力勢(shì)能的改變與重力勢(shì)能零點(diǎn)的選取有關(guān)參考答案：ABC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.1919年盧瑟福通過(guò)如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，第一次完成了原子核的人工轉(zhuǎn)變，并由此發(fā)現(xiàn)______________。圖中A為放射源發(fā)出的射線，銀箔的作用是吸收______________。參考答案：質(zhì)子，α粒子

7.一輕彈簧原長(zhǎng)為10cm，把它上端固定，下端懸掛一重為0.5N的鉤碼，靜止時(shí)它的長(zhǎng)度為12cm，彈簧的勁度系數(shù)為

N/m；現(xiàn)有一個(gè)帶有半徑為14cm的光滑圓弧的物塊靜止放在水平面上，半徑OA水平，OB豎直，右圖所示；將上述輕彈簧的一端拴在A點(diǎn)，另一端拴著一個(gè)小球，發(fā)現(xiàn)小球靜止在圓弧上的P點(diǎn)，且∠BOP=30°，則小球重為

N。參考答案：（25；）8.為了測(cè)量?jī)蓮埣堉g的動(dòng)摩擦因數(shù)，某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)：如圖甲所示，在木塊A和木板B上貼上待測(cè)的紙，將木板B固定在水平桌面上，沙桶通過(guò)細(xì)線與木塊A相連。(1)調(diào)節(jié)沙桶中沙的多少，使木塊A勻速向左運(yùn)動(dòng)。測(cè)出沙桶和沙的總質(zhì)量為m以及貼紙木塊A的質(zhì)量M，則兩紙間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ= ；(2)在實(shí)際操作中，發(fā)現(xiàn)要保證木塊A做勻速運(yùn)動(dòng)比較困難，有同學(xué)對(duì)該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了改進(jìn)：實(shí)驗(yàn)裝置如圖乙所示，木塊A的右端接在力傳感器上(傳感器與計(jì)算機(jī)相連接，從計(jì)算機(jī)上可讀出對(duì)木塊的拉力)，使木板B向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，質(zhì)量為M的木塊A能夠保持靜止。若木板B向左勻速拉動(dòng)時(shí)，傳感器的讀數(shù)為F1，則兩紙間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=

；當(dāng)木板B向左加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，傳感器的讀數(shù)為F2，則有F2

F1(填“>”、“=”或“<”)；參考答案：m/M

F1/Mg

=（1）木塊A勻速向左運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律得，解得。（2）質(zhì)量為M的木塊A能夠保持靜止，說(shuō)明木塊受到的摩擦力和傳感器對(duì)物塊的拉力是一對(duì)平衡力。不管木板B向左如何拉動(dòng)，傳感器的拉力都跟AB之間的摩擦力大小相等，方向相反，即=F2。9.（4分）在光滑的水平面上有甲、乙兩個(gè)物體發(fā)生正碰，已知甲的質(zhì)量為1kg，乙的質(zhì)量為3kg，碰前碰后的位移時(shí)間圖像如圖所示，碰后乙的圖像沒(méi)畫(huà)，則碰后乙的速度大小為

m/s，碰撞前后乙的速度方向

（填“變”、“不變”）參考答案：

0.1

不變10.（4分）彈性繩沿x軸放置，左端位于坐標(biāo)原點(diǎn)，用手握住繩的左端，當(dāng)t＝0時(shí)使其開(kāi)始沿y軸做振幅為8cm的簡(jiǎn)諧振動(dòng)，在t＝0.25s時(shí)，繩上形成如圖所示的波形，則該波的波速為_(kāi)__________cm/s，t＝___________時(shí)，位于x2＝45cm的質(zhì)點(diǎn)N恰好第一次沿y軸正向通過(guò)平衡位置。參考答案：20，2.75解析：由圖可知，這列簡(jiǎn)諧波的波長(zhǎng)為20cm，周期T=0.25s×4=1s，所以該波的波速；從t=0時(shí)刻開(kāi)始到N質(zhì)點(diǎn)開(kāi)始振動(dòng)需要時(shí)間,在振動(dòng)到沿y軸正向通過(guò)平衡位置需要再經(jīng)過(guò)，所以當(dāng)t=（2.25+0.5）s=2.75s，質(zhì)點(diǎn)N恰好第一次沿y軸正向通過(guò)平衡位置。11.若神舟九號(hào)飛船在地球某高空軌道上做周期為T(mén)的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知地球的質(zhì)量為M，萬(wàn)有引力常量為G。則飛船

運(yùn)行的線速度大小為_(kāi)_____，運(yùn)行的線速度_______第一宇宙速度。（選填“大于”、“小于”或“等于”）參考答案：

小于

12.小楊同學(xué)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置“探究小車(chē)動(dòng)能變化與合外力做功的關(guān)系”，圖中A為小車(chē)，連接在小車(chē)后面的紙帶穿過(guò)電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器B的限位孔，它們均置于水平放置的一端帶有定滑輪的足夠長(zhǎng)的木板上，C為彈簧測(cè)力計(jì)，假設(shè)繩與滑輪之間的摩擦以及紙帶穿過(guò)計(jì)時(shí)器時(shí)受到的摩擦均不計(jì)，實(shí)驗(yàn)時(shí)，先接通電源再松開(kāi)小車(chē)，計(jì)時(shí)器在紙帶上留下一系列點(diǎn)。計(jì)數(shù)點(diǎn)s/cmΔv2/m2s-2O//A1.600.04B3.600.09C6.000.15D7.000.19E9.200.23

（1）該同學(xué)在一條比較理想的紙帶上，依次選取O、A、B、C、D、E共6個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，分別測(cè)量后5個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)與計(jì)數(shù)點(diǎn)O之間的距離，并計(jì)算了它們與O點(diǎn)之間的速度平方差（注：），填入下表：

請(qǐng)以縱坐標(biāo)，以s為橫坐標(biāo)作出圖像；若測(cè)出小車(chē)質(zhì)量為0.2kg，結(jié)合圖像可求得小車(chē)所受合外力的大小為

N。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（2）該同學(xué)通過(guò)計(jì)算發(fā)現(xiàn)小車(chē)所受合外力小于測(cè)力計(jì)讀數(shù)，明顯超出實(shí)驗(yàn)誤差的正常范圍，你認(rèn)為主要原因是

。參考答案：（1）如右圖，0.25

（2）長(zhǎng)木板對(duì)小車(chē)存在摩擦力13.右圖為“研究一定質(zhì)量氣體在體積不變的條件下，壓強(qiáng)變化與溫度變化關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖．在燒瓶A中封有一定質(zhì)量的氣體，并與氣壓計(jì)相連，初始時(shí)氣壓計(jì)兩側(cè)液面平齊．（1）若氣體溫度升高，為使瓶?jī)?nèi)氣體的體積不變，應(yīng)將氣壓計(jì)右側(cè)管_____（填“向上”或“向下”）緩慢移動(dòng)，直至________．（2）（單選）實(shí)驗(yàn)中多次改變氣體溫度，用Dt表示氣體升高的溫度，用Dh表示氣壓計(jì)兩側(cè)管內(nèi)液面高度差的變化量．則根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)作出的圖線應(yīng)是：_______參考答案：（1）向上（2分），氣壓計(jì)左管液面回到原來(lái)的位置（2分）（2）A（2分）三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（11分）簡(jiǎn)述光的全反射現(xiàn)象及臨界角的定義，并導(dǎo)出折射率為的玻璃對(duì)真空的臨界角公式。參考答案：解析：光線從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)時(shí)，折射角大于入射角，若入射角增大到某一角度C，使折射角達(dá)到，折射光就消失。入射角大于C時(shí)只有反射光，這種現(xiàn)象稱(chēng)為全反射，相應(yīng)的入射角C叫做臨界角。

光線由折射率為的玻璃到真空，折射定律為：

①

其中分別為入射角和折射角。當(dāng)入射角等于臨界角C時(shí)，折射角等于，代入①式得

②15.（簡(jiǎn)答）如圖12所示，一個(gè)截面為直角三角形的劈形物塊固定在水平地面上.斜面,高h(yuǎn)=4m，a=37°,一小球以Vo=9m/s的初速度由C點(diǎn)沖上斜面.由A點(diǎn)飛出落在AB面上.不計(jì)一切阻力.(Sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)求.(l)小球到達(dá)A點(diǎn)的速度大??；(2)小球由A點(diǎn)飛出至第一次落到AB面所用時(shí)間；(3)小球第一次落到AB面時(shí)速度與AB面的夾角的正切值參考答案：(1)1(2)0.25s（3）6.29N機(jī)械能守恒定律．解析：(1)從C到A對(duì)小球運(yùn)用動(dòng)能定理]，解得v0=1m/s(2)將小球由A點(diǎn)飛出至落到AB面的運(yùn)動(dòng)分解為沿斜面（x軸）和垂直于斜面（y軸）兩個(gè)方向;則落回斜面的時(shí)間等于垂直于斜面方向的時(shí)間所以（3）小球落回斜面時(shí)沿斜面方向速度垂直斜面方向速度vy=1m/s，所以（1）由機(jī)械能守恒定律可以求出小球到達(dá)A點(diǎn)的速度．

（2）小球離開(kāi)A后在豎直方向上先做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，后做自由落體運(yùn)動(dòng)，小球在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，應(yīng)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出小球的運(yùn)動(dòng)時(shí)間．

（3）先求出小球落在AB上時(shí)速度方向與水平方向間的夾角，然后再求出速度與AB面的夾角θ的正切值．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.一平板車(chē),質(zhì)量M=100kg,停在水平路面上,車(chē)身的平板離地面的高度h=1.25m,一質(zhì)量m=50kg的小物塊置于車(chē)的平板上,它到車(chē)尾端的距離b=l.00m,與車(chē)板間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.20,如圖所示,今對(duì)平板車(chē)施一水平方向的恒力,使車(chē)向前行駛,結(jié)果物塊從車(chē)板上滑落,物塊剛離開(kāi)車(chē)板的時(shí)刻,車(chē)向前行駛的距離=2.0m,不計(jì)路面與平板車(chē)間以及輪軸之間的摩擦,取.求:（1）物塊在平板車(chē)上滑行過(guò)程中，物塊和平板車(chē)的加速度各多大？（2）物塊離開(kāi)平板車(chē)時(shí)，物塊和平板車(chē)的速度各多大？（3）物塊落地時(shí),落地點(diǎn)到車(chē)尾的水平距離s.參考答案：解:（1）題目描述的物理過(guò)程如圖所示,設(shè)作用于平板車(chē)的水平恒力為F,物塊與車(chē)板間的摩擦力為f,自車(chē)啟動(dòng)至物塊離開(kāi)車(chē)板經(jīng)歷的時(shí)間為t,在這過(guò)程中,車(chē)的加速度為,物塊的加速度為,則根據(jù)牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有①

②

③④

⑤由②⑤式得=2由③④式得=4（2）物塊離開(kāi)車(chē)板瞬間的速度為m/s=2m/s此時(shí)車(chē)速為m/s=4m/s（3）物塊離車(chē)后以v為初速度做平拋運(yùn)動(dòng)經(jīng)時(shí)間了落地,走過(guò)的水平距離為,即⑥

⑦

由此解得由①⑤式得N=500N在這段時(shí)間內(nèi),車(chē)的加速度為車(chē)做勻加速直線運(yùn)動(dòng),走過(guò)的距離為則.17.光滑水平面上放有兩輛小車(chē)A和B。A車(chē)的質(zhì)量為m，其上還固定一個(gè)質(zhì)量也為m的內(nèi)壁光滑的硬質(zhì)圓筒，筒內(nèi)有一質(zhì)量為2m的光滑小球C（C球可以視為質(zhì)點(diǎn)），C球位于圓筒最低點(diǎn)?，F(xiàn)讓小車(chē)A與小球C相對(duì)靜止的以速率V0向左運(yùn)動(dòng)，小車(chē)B以速率V0向右運(yùn)動(dòng)，某時(shí)刻兩車(chē)發(fā)生正，若兩車(chē)相碰后（作用時(shí)間極短），B車(chē)靜止，A車(chē)以原速率V0反彈，求：（1）B車(chē)的質(zhì)量大小。

（2）A車(chē)反彈后，求小球沿筒壁能上升的最大高度（已知小球上升的最高點(diǎn)低于筒的中心）參考答案：18.（14分）如圖所示，第四象限內(nèi)有互相正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)E與勻強(qiáng)磁場(chǎng)B1，E的大小為0.5×103V/m,B1大小為0.5T；第一象限的某個(gè)矩形區(qū)域內(nèi)，有方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2，磁場(chǎng)的下邊界與x軸重合．一質(zhì)量m=1×10-14kg、電荷量q=1×10-10C的帶正電微粒以某一速度v沿與y軸正方向60°角從M點(diǎn)沿直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)P點(diǎn)即進(jìn)入處于第一象限內(nèi)的磁場(chǎng)B2區(qū)域．一段時(shí)間后，小球經(jīng)過(guò)y軸上的N點(diǎn)并與y軸正方向成60°角的方向飛出。M點(diǎn)的坐標(biāo)為(0，-10)，N點(diǎn)的坐標(biāo)為(0，30)，不計(jì)粒子重力，g取10m/s2．(1)請(qǐng)分析判斷勻強(qiáng)電場(chǎng)E1的方向并求出微粒的運(yùn)動(dòng)速度v；(2)勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2的大小為多大？(3)B2磁場(chǎng)區(qū)域的最小面積為多少？參考答案：解析：(1)由于重力忽略不計(jì)，微粒在第四象限內(nèi)僅受電場(chǎng)力和洛倫茲力，且微粒做直線運(yùn)動(dòng)，速度的變化會(huì)引起洛侖茲力的變化，所以微