上海星火學(xué)校2021-2022學(xué)年高三物理上學(xué)期期末試題含解析

上海星火學(xué)校2021-2022學(xué)年高三物理上學(xué)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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.（多選）如圖所示，間距為l的光滑平行金屬導(dǎo)軌與水平面夾角30o，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，正方形區(qū)域abcd內(nèi)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直導(dǎo)軌向上。甲、乙兩金屬桿電阻相同、質(zhì)量均為m，垂直于導(dǎo)軌放置。起初甲金屬桿處在磁場的上邊界ab上，乙在甲上方距甲也為l處?，F(xiàn)將兩金屬桿同時(shí)由靜止釋放，釋放同時(shí)在甲金屬桿上施加一個(gè)沿著導(dǎo)軌的拉力，使甲金屬桿始終以大小為的加速度沿導(dǎo)軌向下勻加速運(yùn)動，已知乙金屬桿剛進(jìn)入磁場時(shí)做勻速運(yùn)動，重力加速度為g，則以下正確的是

A．每根金屬桿的電阻

B．甲金屬桿在磁場區(qū)域運(yùn)動過程中，拉力對桿做的功在數(shù)值上等于電路中產(chǎn)生的焦耳熱

C．乙金屬桿在磁場區(qū)域運(yùn)動過程中，安培力的功率是

D．乙金屬桿進(jìn)入磁場直至出磁場過程中回路中通過的電量為參考答案：AB2.如圖所示，(a)圖表示光滑平臺上，物體A以初速度v0滑到上表面粗糙的水平小車上，車與水平面間的動摩擦因數(shù)不計(jì)，(b)圖為物體A與小車B的v-t圖像，由此可知（

）

A．小車上表面長度B．物體A與小車B的質(zhì)量之比C．A與小車B上表面的動摩擦因數(shù)D．小車B獲得的動能參考答案：答案：BC3.空間有一沿x軸對稱分布的電場，其電場強(qiáng)度E隨x軸變化的圖象如圖所示，下列說法中正確的是（

）A．O點(diǎn)的電勢最低B.x2點(diǎn)的電勢最高C．x1和-x1兩點(diǎn)的電勢相等D．x1和x3兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度相等參考答案：CD4.如圖所示，S1、S2是振動情況完全相同的兩個(gè)機(jī)械波波源，振幅為A，a、b、c三點(diǎn)分別位于S1、S2連線的中垂線上，且ab＝bc。某時(shí)刻a是兩列波的波峰相遇點(diǎn)，c是兩列波的波谷相遇點(diǎn)，則A.a處質(zhì)點(diǎn)的位移始終為2AB.c處質(zhì)點(diǎn)的位移始終為－2AC.b處質(zhì)點(diǎn)的振幅為2AD.c處質(zhì)點(diǎn)的振幅為2A參考答案：答案：CD5.下列說法中正確的是(

) A．泊松亮斑是光的衍射現(xiàn)象，玻璃中的氣泡看起來特別明亮是光的全反射現(xiàn)象 B．做簡諧運(yùn)動的質(zhì)點(diǎn)，其振動能量與振幅無關(guān) C．在“用單擺測定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中，為使實(shí)驗(yàn)結(jié)果較為準(zhǔn)確，應(yīng)選用10cm長的細(xì)線和小鐵球D．真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的，與光源和觀察者的運(yùn)動無關(guān) E．各種電磁波在真空中的傳播速度與光速一樣，為3×108m/s參考答案：)ADE二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示，在豎直平面內(nèi)存在著若干個(gè)無電場區(qū)和有理想邊界的勻強(qiáng)電場區(qū)，兩區(qū)域相互間隔，豎直高度均為h，電場區(qū)域水平方向無限長，每一電場區(qū)域場強(qiáng)的大小均為E，且E=mg/q，場強(qiáng)的方向均豎直向上。一個(gè)質(zhì)量為m，帶正電的、電荷量為q的小球（看作質(zhì)點(diǎn)），從第一無電場區(qū)域的上邊緣由靜止下落，不計(jì)空氣阻力。則小球從開始運(yùn)動到剛好離開第n個(gè)電場區(qū)域的過程中，在無電場區(qū)域中所經(jīng)歷的時(shí)間為__________，在第n個(gè)電場區(qū)域中所經(jīng)歷的時(shí)間為________。參考答案：，7.如圖，一個(gè)三棱鏡的截面為等腰直角ABC，∠A為直角．此截面所在平面內(nèi)的光線沿平行于BC邊的方向射到AB邊，進(jìn)入棱鏡后直接射到AC邊上，并剛好能發(fā)生全反射．該棱鏡材料的折射率為_________(填入正確選項(xiàng)前的字母)．

A．

B．

C．

D．參考答案：D8.用鐵架臺將長木板傾斜支在水平桌面上，在長木板上安放兩個(gè)光電門A、B，在一木塊上粘一寬度為△x的遮光條．讓木塊從長木板的頂端滑下，依次經(jīng)過A、B兩光電門，光電門記錄的時(shí)間分別為△t1和△t2．實(shí)驗(yàn)器材還有電源、導(dǎo)線、開關(guān)和米尺（圖中未畫出）．

（1）為了計(jì)算木塊運(yùn)動的加速度，還需測量的物理量是

（用字母表示）；用題給的條件和你再測量的物理量表示出加速度a=

；

（2）為了測定木塊與長木板間的動摩擦因數(shù)，還需測量的物理量有

（并用字母表示）；用加速度a，重力加速度g，和你再測量的物理量表示出動摩擦因數(shù)μ=

.參考答案：（1）兩光電門間的距離d；

（2）長木板的總長度L；長木板的頂端距桌面的豎直高度h；

（1）用遮光條通過光電門的平均速度來代替瞬時(shí)速度大小，有：v=，故，，由可得。（2）從A到B過程根據(jù)速度-位移公式有：

①

根據(jù)牛頓第二定律有：

mgsinθ-μmgcosθ=ma

②

其中sinθ=，cosθ=

③

聯(lián)立①②③解得：μ=．9.一質(zhì)點(diǎn)由靜止開始作勻加速直線運(yùn)動，加速度為0.5m/s2，經(jīng)過相隔125m的AB兩點(diǎn)用了10s．質(zhì)點(diǎn)到達(dá)A點(diǎn)時(shí)的速度是____________m/s；質(zhì)點(diǎn)從出發(fā)到達(dá)B點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間為_________s．

參考答案：

答案：10

3010.在豎直平面內(nèi)，一根光滑金屬桿彎成如圖所示形狀，相應(yīng)的曲線方程為（單位：m），式中。將一光滑小環(huán)套在該金屬桿上，并從x＝0處以的初速度沿桿向下運(yùn)動，取重力加速度。則當(dāng)小環(huán)運(yùn)動到時(shí)的速度大小v＝

m/s；該小環(huán)在x軸方向最遠(yuǎn)能運(yùn)動到x＝

m處。參考答案：答案：5，解析：小環(huán)在金屬桿上運(yùn)動時(shí)，只有重力做功，機(jī)械能守恒。取為零勢能面，根據(jù)機(jī)械能守恒定律有，將和分別代入曲線方程，求得此時(shí)環(huán)的縱坐標(biāo)位置，，，將數(shù)據(jù)你入上式得。當(dāng)小環(huán)在運(yùn)動到最遠(yuǎn)位置時(shí)，小環(huán)的速度等于零。根據(jù)機(jī)械能守恒定律有，而，所以有，所以有。11.如圖11所示，mA=4kg，mB=1kg，A與桌面動摩擦因數(shù)μ=0.2，B與地面間的距離s=0.8m，A、B原來靜止。則B剛落到地面時(shí)的速度為

m/s，B落地后，A在桌面上能繼續(xù)滑行

米才能靜止下來。（g取10m/s2）

圖11參考答案：0.8

0.1612.（1）甲、乙、丙、三位同學(xué)在使用不同精度的游標(biāo)卡尺和螺旋測微器測量同一個(gè)物體的長度時(shí)，分別測量的結(jié)果如下：甲同學(xué)：使用游標(biāo)為50分度的卡尺，讀數(shù)為12.045cm乙同學(xué)：使用游標(biāo)為10分度的卡尺，讀數(shù)為12.04cm丙同學(xué)：使用游標(biāo)為20分度的卡尺，讀數(shù)為12.045cm從這些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中可以看出讀數(shù)肯定有錯(cuò)誤的是

同學(xué)。（2）現(xiàn)要驗(yàn)證“當(dāng)合外力一定時(shí)，物體運(yùn)動的加速度與其質(zhì)量成反比”這一物理規(guī)律．給定的器材如下：一傾角可以調(diào)節(jié)的長斜面（如圖7所示）、小車、計(jì)時(shí)器、米尺、彈簧秤、還有鉤碼若干。實(shí)驗(yàn)步驟如下（不考慮摩擦力的影響，重力加速度為g），在空格中填入適當(dāng)?shù)墓健D7①用彈簧秤測出小車的重力，除以重力加速度g得到小車的質(zhì)量M。②用彈簧秤沿斜面向上拉小車保持靜止，測出此時(shí)的拉力F。③讓小車自斜面上方一固定點(diǎn)A1從靜止開始下滑到斜面底端A2，記下所用的時(shí)間t，用米尺測量A1與A2之間的距離s，從運(yùn)動學(xué)角度得小車的加速度a＝

。④已知A1與A2之間的距離s，小車的質(zhì)量M，在小車中加鉤碼，所加鉤碼總質(zhì)量為m，要保持小車與鉤碼的合外力F不變，應(yīng)將A1相對于A2的高度調(diào)節(jié)為h＝

。⑤多次增加鉤碼，在小車與鉤碼的合外力保持不變情況下，利用（1）、（2）和（3）的測量和計(jì)算結(jié)果，可得鉤碼總質(zhì)量m與小車從A1到A2時(shí)間t的關(guān)系為：m＝

。參考答案：13.如圖，均勻磁場中有一由半圓弧及其直徑構(gòu)成的導(dǎo)線框，半圓直徑與磁場邊緣重合；磁場方向垂直于半圓面（紙面）向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0，半圓弧導(dǎo)線框的直徑為d，電阻為R。使該線框從靜止開始繞過圓心O、垂直于半圓面的軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動半周，線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流大小為_________?，F(xiàn)使線框保持圖中所示位置，讓磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間線性變化。為了產(chǎn)生與線框轉(zhuǎn)動半周過程中同樣大小的電流，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化率的大小應(yīng)為_________。

參考答案：；三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（09年大連24中質(zhì)檢）（選修3—4）（5分）半徑為R的半圓柱形玻璃，橫截面如圖所O為圓心，已知玻璃的折射率為，當(dāng)光由玻璃射向空氣時(shí)，發(fā)生全反射的臨界角為45°．一束與MN平面成45°的平行光束射到玻璃的半圓柱面上，經(jīng)玻璃折射后，有部分光能從MN平面上射出．求①說明光能從MN平面上射出的理由?

②能從MN射出的光束的寬度d為多少?參考答案：解析：①如下圖所示，進(jìn)入玻璃中的光線a垂直半球面，沿半徑方向直達(dá)球心位置O，且入射角等于臨界角，恰好在O點(diǎn)發(fā)生全反射。光線a右側(cè)的光線（如：光線b）經(jīng)球面折射后，射在MN上的入射角一定大于臨界角，在MN上發(fā)生全反射，不能射出。光線a左側(cè)的光線經(jīng)半球面折射后，射到MN面上的入射角均小于臨界角，能從MN面上射出。（1分）最左邊射向半球的光線c與球面相切，入射角i=90°折射角r=45°。故光線c將垂直MN射出（1分）

②由折射定律知（1分）

則r=45°

（1分）

所以在MN面上射出的光束寬度應(yīng)是

（1分）15.如圖為一塊直角三棱鏡，頂角A為30°．一束激光沿平行于BC邊的方向射向直角邊AB，并從AC邊射出，出射光線與AC邊夾角也為30°．則該激光在棱鏡中的傳播速度為多少？(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)參考答案：1.7×108m/s解：光路圖如圖：

由幾何關(guān)系得：α=∠A=30°，β=90°-30°=60°

折射率

激光在棱鏡中傳播速【點(diǎn)睛】幾何光學(xué)要正確作出光路圖，由幾何知識找出入射角和折射角是關(guān)鍵．知道光速和折射率的關(guān)系.四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，在xOy坐標(biāo)系中，x軸上N點(diǎn)到O點(diǎn)的距離是12cm，虛線NP與x軸負(fù)向的夾角是30°．第Ⅰ象限內(nèi)NP的上方有勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝1T，第IV象限有勻強(qiáng)電場，方向沿y軸正向．一質(zhì)量m＝8×10-10kg.電荷量q=1×10-4C帶正電粒子，從電場中M（12，－8）點(diǎn)由靜止釋放，經(jīng)電場加速后從N點(diǎn)進(jìn)入磁場，又從y軸上P點(diǎn)穿出磁場．不計(jì)粒子重力，?。?.（1）在圖中作出粒子在磁場中圓周運(yùn)動的圓心O1（保留作圖痕跡），并求出半徑R和速度v；（2）粒子在磁場中運(yùn)動的時(shí)間t；（3）勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E.參考答案：（1）（5分）8cm

（2）（5分）（3）（5分）。17.如圖所示，足夠長的水平導(dǎo)體框架的寬度L＝0.5m，電祖忽略不計(jì)，定值電阻R＝2Ω。磁感應(yīng)弧度B＝0.8T的勻強(qiáng)磁場方向垂直于導(dǎo)體框平面，一根質(zhì)量為m=02kg、有效電阻r＝2Ω的導(dǎo)體棒MN垂直跨放在框架上，該導(dǎo)體棒與框架間的動摩擦因數(shù)μ＝0.5，導(dǎo)體棒在水平恒力F＝1.2N的作用下由靜止開始沿框架運(yùn)動到剛開始勻速運(yùn)動時(shí)，通過導(dǎo)體棒截面的電量共為q＝2C，求：（1）導(dǎo)體棒做勻速運(yùn)動時(shí)的速度；（2）導(dǎo)休棒從開始運(yùn)動到剛開始勻速運(yùn)動這一過程中，導(dǎo)體棒產(chǎn)生的電熱。（g取10m/s2）參考答案：18.如圖所示，質(zhì)量為m=0.4kg的小物塊從高h(yuǎn)=0.4m的坡面頂端由靜止釋放，滑到粗糙的水平臺上，滑行距離l=1m后，從邊緣O點(diǎn)水平飛出，擊中平臺右下側(cè)擋板上的p點(diǎn)，以O(shè)為原點(diǎn)在豎直面內(nèi)建立如圖所示的平面直角坐標(biāo)系，擋板形狀滿足方程（單位：m），小物塊從坡面上滑下時(shí)客服摩擦力做功1J，小物塊與平臺表面間的動摩擦因數(shù)，g=10m/s2，求：（1）小物塊從邊緣O點(diǎn)拋出時(shí)的速度大小。（2）P點(diǎn)的坐標(biāo)。參考答案：【知識點(diǎn)】動能定理的應(yīng)用；平拋運(yùn)動．D2E2【答案解析】（1）1m/s(2)（1m，-5m）。解析：（1）對小