山西省臨汾市新第二中學2021-2022學年高三物理上學期期末試題含解析

山西省臨汾市新第二中學2021-2022學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.(單選)如圖甲所示，質量為M的直角劈B放在水平面上，在劈的斜面上放一個質量為m的物塊A，用一個豎直向下的力F作用于A上，物體A剛好沿斜面勻速下滑，若改用一個斜向下的力F＇作用在A時，物體A加速下滑，如圖乙所示，則在圖乙中關于地面對劈的摩擦力f及支持力FN的結論正確的是（

）A．f向右，F(xiàn)N>Mg

B．f向左，F(xiàn)N>MgC．f=0，F(xiàn)N>Mg

D．f=0，F(xiàn)N<Mg參考答案：C2.如圖4所示，物塊A放在直角三角形斜面體B上面，B放在彈簧上面并緊挨著豎直墻壁，初始時A、B靜止，現(xiàn)用力F沿斜面向上推A，但A、B仍未動．則施力F后，下列說法正確的是()圖4A．A、B之間的摩擦力一定變大 B．B與墻面間的彈力可能不變C．B與墻之間可能沒有摩擦力 D．彈簧彈力一定不變參考答案：D3.（單選）在勻變速直線運動中，下述正確的是（） A．相同時間內位移的變化相同 B． 相同時間內速度的變化相同 C．相同時間內加速度的變化相同 D． 相同位移內速度的變化相同參考答案：考點： 勻變速直線運動的位移與時間的關系；勻變速直線運動的速度與時間的關系．分析： 勻變速直線運動是加速度不變的直線運動，速度隨時間均勻變化．解答： 解：A、根據x=，可知位移和時間的關系不是線性關系，速度隨時間均勻變化，位移不隨時間均勻變化，故A錯誤．B、由勻變速直線運動公式v=v0+at，速度隨時間均勻變化，所以相同時間內速度的變化相同，故B正確．C、勻變速直線運動是加速度不變的直線運動，故C錯誤．D、勻變速直線運動加速度不變，根據x=，可知由于速度變化，故位移相同，所用的時間不同，故速度變化不同，故D錯誤故選：B．點評： 本題考查勻變速直線運動加速度的特點以及位移、速度隨時間的變化規(guī)律．難度不大，屬于基礎題．4.如圖所示，物體A受到與水平方向成30°角的拉力F作用向右做勻速直線運動，則物體A受到的拉力F與地面對物體A的摩擦力的合力的方向是：A豎直向上

B豎直向下

C向上偏左

D向上偏右參考答案：A5.如圖所示的車子正在以的加速度向右勻加速運動，質量為m的小球置于傾角為30°的光滑斜面上，勁度系數為k的輕彈簧一端系在小球上，另一端固定在P點，小球相對小車靜止時，彈簧與豎直方向的夾角為30°，則彈簧的伸長量為()A.

B.

C.

D.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.如圖所示電路中，E為不計內阻的電源，R1為滑動變阻器，R2為定值電阻，燈L的電阻不隨溫度改變，所有電表均為理想電表。某同學選擇與電路圖相應的實驗器材，按圖示電路進行實驗，通過改變滑動變阻器滑動片P的位置從而調節(jié)燈泡的亮度，并將各電表的示數變化情況分別記錄在下表中。實驗序號A1表示數（A）A2表示數（A）V1表示數（V）V2表示數（V）10.850.143.52.102X0.244.82.4030.720.484.80則由表格中數據可知變阻器電阻R1的全阻值為

W；表格中X值為

。參考答案：．20；0.727.位于坐標原點的波源產生一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波，已知t＝0時，波剛好傳播到x＝40m處，如圖所示，在x＝400m處有一接收器(圖中未畫出)，由此可以得到波源開始振動時方向沿y軸

方向（填正或負），若波源向x軸負方向運動，則接收器接收到的波的頻率

波源的頻率（填大于或小于）。參考答案：負方向

小于8.

(4分)A、B兩幅圖是由單色光分別射到圓孔而形成的圖象，其中圖A是光的

（填干涉或衍射）圖象。由此可以判斷出圖A所對應的圓孔的孔徑

（填大于或小于）圖B所對應的圓孔的孔徑。

參考答案：答案：衍射，小于

9.如圖所示是研究光電效應規(guī)律的電路。圖中標有A和K的為光電管，其中K為陰極，A為陽極?，F(xiàn)接通電源，用光子能量為10.5eV的光照射陰極K，電流計中有示數，若將滑動變阻器的滑片P緩慢向右滑動，電流計的讀數逐漸減小，當滑至某一位置時電流計的讀數恰好為零，讀出此時電壓表的示數為6.0V；則光電管陰極材料的逸出功為_______eV，現(xiàn)保持滑片P位置不變，增大入射光的強度，電流計的讀數_______。(選填“為零”、或“不為零”)參考答案：4.5（2分）

為零

（2分10.如圖所示是自行車傳動裝置的示意圖．假設踏腳板每2s轉一圈，要知道在這種情形下自行車前進的速度有多大，還需測量哪些量？________________________________

__________________________________________________________________________

請在圖中用字母標注出來，并用這些量推導出自行車前進速度的表達式：___________．參考答案：．如圖所示，測量R、r、R′．自行車的速度為：11.現(xiàn)有a、b兩種單色光，其波長關系為用a光照射某種金屬時，恰好發(fā)生光電效應。則：①用b光照射該金屬時，

發(fā)生光電效應；（填“能”或“不能”）②若增加a光強度，釋放出光電子的最大初動能

增大。（填“能”或“不能”）參考答案：12.27．在“用DIS研究回路中感應電動勢大小與磁通量變化快慢的關系”實驗中：（1）本實驗中需要用到的傳感器是光電門傳感器和

傳感器．（2）讓小車以不同速度靠近螺線管，記錄下光電門擋光時間Δt內感應電動勢的平均值E，改變速度多次實驗，得到多組Δt與E，若以E為縱坐標、

為橫坐標作圖可以得到直線圖像．（3）記錄下小車某次勻速向左運動至最后撞上螺線管停止的全過程中感應電動勢與時間的變化關系，如圖所示，擋光時間Δt內圖像所圍陰影部分面積為S，增加小車的速度再次實驗得到的面積S’

S（選填“＞”、“＜”或“=”）．參考答案：（1）電壓

（2分）

（2）1/Δt

（2分）

（3）=

13.（2）“用DIS測變速直線運動的瞬時速度”實驗中，使用光電門傳感器。小王同學利用DIS實驗器材研究某物體沿X軸運動的規(guī)律，發(fā)現(xiàn)物體所處的坐標X與時間t滿足X=t3-2t（單位均是SI制單位），則該物體在第2秒末的瞬時速度大小為__________m/s。參考答案：10三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.如圖所示，質量均為m=1kg的A、B兩物體通過勁度系數為k=100N/m的輕質彈簧拴接在一起，物體A處于靜止狀態(tài)。在A的正上方h高處有一質量為的小球C，由靜止釋放，當C與A發(fā)生彈性碰撞后立刻取走小球C，h至少多大，碰后物體B有可能被拉離地面？參考答案：h≥0.45m設C與A碰前C的速度為v0，C與A碰后C的速度為v1，A的速度為v2，開始時彈簧的壓縮量為H。對C機械能守恒：

C與A彈性碰撞：對C與A組成的系統(tǒng)動量守恒：

動能不變：

解得：

開始時彈簧的壓縮量為：

碰后物體B被拉離地面有彈簧伸長量為：

則A將上升2H，彈簧彈性勢能不變，機械能守恒：

聯(lián)立以上各式代入數據得：

15.（11分）簡述光的全反射現(xiàn)象及臨界角的定義，并導出折射率為的玻璃對真空的臨界角公式。參考答案：解析：光線從光密介質射向光疏介質時，折射角大于入射角，若入射角增大到某一角度C，使折射角達到，折射光就消失。入射角大于C時只有反射光，這種現(xiàn)象稱為全反射，相應的入射角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。當入射角等于臨界角C時，折射角等于，代入①式得

②四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖(甲)，MN、PQ兩條平行的光滑金屬軌道與水平面成θ=30°角固定，M、P之間接電阻箱R，電阻箱的阻值范圍為0～4Ω，導軌所在空間存在勻強磁場，磁場方向垂直于軌道平面向上，磁感應強度為B=0.5T。質量為m的金屬桿ab水平放置在軌道上，其接入電路的電阻值為r?，F(xiàn)從靜止釋放桿ab，測得最大速度為vm。改變電阻箱的阻值R，得到vm與R的關系如圖(乙)所示。已知軌距為L=2m，重力加速度g=l0m/s2，軌道足夠長且電阻不計。（1）當R=0時，求桿ab勻速下滑過程中產生感生電動勢E的大小及桿中的電流方向；（2）求金屬桿的質量m和阻值r；（3）求金屬桿勻速下滑時電阻箱消耗電功率的最大值Pm；（4）當R=4Ω時，求隨著桿ab下滑回路瞬時電功率每增大1W的過程中合外力對桿做的功W。參考答案：（1）由圖可知，當R=0時，桿最終以v=2m/s勻速運動，產生電動勢E=BLvE=2V

（1分）桿中電流方向從b→a

（1分）（2）設最大速度為v，桿切割磁感線產生的感應電動勢E=BLv 由閉合電路的歐姆定律： （1分）桿達到最大速度時滿足 （1分）解得：v= （1分） 由圖像可知：斜率為，縱截距為v0=2m/s，得到：=v0 k

解得：m=0.2kg

（1分）r=2Ω

（1分）（3）金屬桿勻速下滑時電流恒定

（1分）

（2分） （4）由題意：E=BLv

得

（1分） （1分）由動能定理得W= （1分）W=0.6J 17.如圖所示，長為L、內壁光滑的直管與水平地面成30°角固定位置，將一質量為m的小球固定在管底，用一輕質光滑細線將小球與質量為M=km的小物塊相連，小物塊懸掛于管口，現(xiàn)將小球釋放,一段時間后，小物塊落地靜止不動，小球繼續(xù)向上運動，通過管口的轉向裝置后做平拋運動，小球在轉向過程中速率不變.（重力加速度為g）(1)求小物塊下落過程中的加速度大?。?2)求小球從管口拋出時的速度大??；參考答案：（1）F-mg=ma1Mg-f=Ma1Mg-mg=(M+m)a1a1=(2)H=L=L=

=18.如圖所示，用兩細繩系著一質量為的物體，1、2兩細繩與水平車頂的夾角分別為和。已知重力加速度為，不計空氣阻力。（1）若小車向右作勻速直線運動，求兩繩中拉力的大?。唬?）若讓小車向右以的加速度做勻加速直線運動，當物體與車保持相對靜止時，求繩1拉力的大小？參考答案：

【知識點】牛頓第二定律；共點力平衡的條件及其應用．B3B4C2【答案解析】(1)(2)解析：（1）勻速運動時有