河南省洛陽市偃師第三職業(yè)高級(jí)中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理上學(xué)期期末試題含解析

河南省洛陽市偃師第三職業(yè)高級(jí)中學(xué)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，理想變壓器原線圈接交流電源，副線圈接電阻箱R、電容器C和電感器L，下列說法正確的是A．僅當(dāng)電阻箱R的阻值變大時(shí)，變壓器輸入功率減小B．僅當(dāng)電容器C的正對(duì)面積增大時(shí)，通過它的電流減小C．僅當(dāng)交流電源的頻率增大時(shí)，通過三個(gè)元件的電流都增大D．僅當(dāng)在電感線圈L中插入鐵芯時(shí)，通過它的電流將減小參考答案：AD2.（單選）如圖所示，離地面高h(yuǎn)處有甲、乙兩個(gè)小球，甲以初速度水平射出，同時(shí)乙以大小相同的初速度沿傾角為的光滑斜面滑下，若甲、乙同時(shí)到達(dá)地面，則的大小是A．

B．

C．

D．參考答案：【知識(shí)點(diǎn)】平拋運(yùn)動(dòng)；牛頓第二定律．D2C2【答案解析】A解析：平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為：t=；乙在斜面下滑的加速度為：a=＝gsin45°＝g．根據(jù)h＝v0t+at2，代入數(shù)據(jù)得：v0=．故A正確，B、C、D錯(cuò)誤．故選：A．【思路點(diǎn)撥】平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間由高度決定，結(jié)合高度求出平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，根據(jù)斜面的長(zhǎng)度，結(jié)合牛頓第二定律求出加速度，根據(jù)位移時(shí)間公式，抓住時(shí)間相等求出初速度的大小．解決本題的關(guān)鍵知道平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間由高度決定，初速度和時(shí)間相同決定水平位移，抓住平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間和勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相同，結(jié)合牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式靈活求解．3.如圖甲所示，光滑絕緣水平桌面上直立一個(gè)單匝矩形導(dǎo)線框，線框的邊長(zhǎng)，，總電阻為．在直角坐標(biāo)系中，有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域的下邊界與軸重合，上邊界滿足曲線方程（m），磁感應(yīng)強(qiáng)度大?。€框在沿軸正方向的拉力作用下，以速度水平向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則下列判斷正確的是A．線框中的電流先沿逆時(shí)針方向再沿順時(shí)針方向B．線框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為C．線框中感應(yīng)電流有效值為D．線框穿過磁場(chǎng)區(qū)域的過程中外力做功為參考答案：ABD4.（單選）為了研究蹦床運(yùn)動(dòng)員躍起的高度，可在彈性網(wǎng)上安裝壓力傳感器，利用傳感器記錄運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)過程中對(duì)彈性網(wǎng)的壓力大小，并由計(jì)算機(jī)作出壓力—時(shí)間圖象(如圖所示)。運(yùn)動(dòng)員在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)可視為質(zhì)點(diǎn)，則可依據(jù)傳感器描繪的F—t圖象估算出運(yùn)動(dòng)員躍起的最大高度為(g取10m／s2)A．1.5m B．1.8m，C．5.0m D．7.2m參考答案：C5.如圖所示，某透明介質(zhì)的橫截面由半徑為R的的圓和一銳角為的直角三角形構(gòu)成，一細(xì)束激光從圓弧上的A點(diǎn)平行于MP邊射入透明介質(zhì)，且入射點(diǎn)A與MP的距離，已知該透明介質(zhì)對(duì)激光的折射率。激光第一次射到NP邊時(shí)能否射出透明介質(zhì)？請(qǐng)說明理由。第一次從MP邊射出的激光與MP邊所成的夾角銳角為多大？參考答案：第一次射到NP的光束不能射出透明介質(zhì)；第一次有MP射出的光線與MP的夾角應(yīng)為?！驹斀狻慨嫵龉饴穲D如圖。由幾何知識(shí)得：由，解得：在A點(diǎn)，由折射定律得解得：根據(jù)幾何知識(shí)可得光線第一次射到NP上時(shí)入射角；設(shè)介質(zhì)全反射臨界角為C，則而，可得所以光線NP上發(fā)生全反射，不能射出透明介質(zhì)；光線射到MP上時(shí)入射角所以光線第一次由MP射出，由折射定律有

得所以第一次由MP射出的光線與MP間的夾角為。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.右圖是自行車傳動(dòng)機(jī)的示意圖，其中Ⅰ是大齒輪，Ⅱ是小齒輪，Ⅲ是后輪。⑴假設(shè)腳踏板的轉(zhuǎn)速為r/s,則大齒輪的角速度是___rad/s；⑵要知道在這種情況下自行車前進(jìn)的速度有多大，除需要測(cè)量大齒輪Ⅰ的半徑，小齒輪Ⅱ的半徑外，還需要測(cè)量的物理量是___；

⑶用上述量推導(dǎo)出自行車前進(jìn)速度的表達(dá)式：__。參考答案：⑴

⑵后輪的半徑

⑶7.測(cè)量小物塊Q與平板P之間的動(dòng)摩擦因數(shù)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。AB是半徑足夠大、光滑的四分之一圓弧軌道，與水平固定放置的P板的上表面BC在B點(diǎn)相切，C點(diǎn)在水平地面的垂直投影為C′。重力加速度為g。實(shí)驗(yàn)步驟如下：(1)用天平稱出物塊Q的質(zhì)量m；(2)測(cè)量出軌道AB的半徑R、BC的長(zhǎng)度L和CC/的高度h；(3)將物塊Q在A點(diǎn)由靜止釋放，在物塊Q落地處標(biāo)記其落地點(diǎn)D；(4)重復(fù)步驟C，共做10次；(5)將10個(gè)落地點(diǎn)用一個(gè)盡量小的圓圍住，用米尺測(cè)量圓心到C′的距離s.用實(shí)驗(yàn)中的測(cè)量量表示：①物塊Q到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能EkC＝__________；②在物塊Q從B運(yùn)動(dòng)到C的過程中，物塊Q克服摩擦力做的功W克＝__________；③物塊Q與平板P之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝________.參考答案：①

②

③8.某研究性學(xué)習(xí)小組利用如圖甲所示電路測(cè)量某電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻r。在坐標(biāo)紙中畫出了如圖乙所示的U－I圖象，若電流表的內(nèi)阻為1Ω,則E＝________V，r＝________Ω參考答案：2.0；

1.4；9.（4分）在陽光照射下，充滿霧氣的瀑布上方常常會(huì)出現(xiàn)美麗的彩虹。彩虹是太陽光射入球形水珠經(jīng)折射、內(nèi)反射，再折射后形成的。光的折射發(fā)生在兩種不同介質(zhì)的

上，不同的單色光在同種均勻介質(zhì)中

不同。參考答案：界面，傳播速度10.如圖所示，用輕質(zhì)活塞在氣缸內(nèi)封閉一定質(zhì)量理想氣體，活塞上放置重2．5×102N的重物，平衡時(shí)活塞距氣缸底高度h1=0．80m，此時(shí)被封閉氣體的溫度為27oC活塞與氣缸壁間摩擦忽略不計(jì)。現(xiàn)對(duì)被封閉氣體加熱，活塞緩慢上升到距離氣缸底h2=0．88m處．已知活塞橫截面積S=5．0×10-3m2，大氣壓強(qiáng)P0=1．0×105Pa。求：

①活塞距氣缸底的高度h2時(shí)氣體的溫度；

②此過程中缸內(nèi)氣體對(duì)外界做的功

J，氣體吸收的熱量

增加的內(nèi)能(填“大于”“等于”或“小于”)。參考答案：11.

（2分）已知水的折射率是n=1.33，則光在水中的傳播速度為

。

參考答案：

答案：2.3Χ108m/s12.如圖所示是飲水器的自動(dòng)控制電路。左邊是一個(gè)在水溫較低時(shí)對(duì)水加熱的容器，內(nèi)有密封絕緣的電熱絲發(fā)熱器和接觸開關(guān)S1。只要有水浸沒S1，它就會(huì)導(dǎo)通；水面低于S1時(shí)，不會(huì)加熱。（1）Rx是一個(gè)熱敏電阻，低溫時(shí)呈現(xiàn)高電阻，右邊P是一個(gè)___________（選填“與”、“或”、“非”）邏輯門，接在0～5V電源之間，圖中J是一個(gè)繼電器，可以控制發(fā)熱器工作與否。Ry是一個(gè)可變電阻，低溫時(shí)Rx應(yīng)_____________（選填“遠(yuǎn)大于”、“遠(yuǎn)小于”）Ry。（2）請(qǐng)闡述飲水機(jī)的自動(dòng)加熱原理：__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。參考答案：（1）與；遠(yuǎn)大于。（每空2分）

（2）當(dāng)水溫較低時(shí)，Rx阻值較大，A為高電勢(shì)，且有水浸沒S1，B也為高電勢(shì)，則QC之間才有高電壓輸出，電磁繼電器有電流通過，將吸動(dòng)S2閉合，發(fā)熱器工作。（表述合理酌情給分）13.（2分）

射線的穿透能力最弱，

射線的穿透能力最強(qiáng)。參考答案：α，γ三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（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）15.（選修3-4模塊）(6分)如圖所示，紅光和紫光分別從介質(zhì)1和介質(zhì)2中以相同的入射角射到介質(zhì)和真空的界面，發(fā)生折射時(shí)的折射角也相同。請(qǐng)你根據(jù)紅光在介質(zhì)1與紫光在介質(zhì)2的傳播過程中的情況，提出三個(gè)不同的光學(xué)物理量，并比較每個(gè)光學(xué)物理量的大小。參考答案：答案：①介質(zhì)１對(duì)紅光的折射率等于介質(zhì)２對(duì)紫光的折射率；②紅光在介質(zhì)１中的傳播速度和紫光在介質(zhì)２中的傳播速度相等；③紅光在介質(zhì)１中發(fā)生全反射的臨界角與紫光在介質(zhì)２中發(fā)生全反射的臨界角相等。（其它答法正確也可；答對(duì)每１條得２分，共6分）四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，在一矩形區(qū)域內(nèi)，不加磁場(chǎng)時(shí)，不計(jì)重力的帶電粒子以某一初速度垂直左邊界射入，穿過此區(qū)域的時(shí)間為t.若加上磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，帶電粒子仍以原來的初速度入射，粒子飛出磁場(chǎng)時(shí)偏離原方向60°，利用以上數(shù)據(jù)求:帶電粒子的比荷及帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期參考答案：解析：由帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的偏轉(zhuǎn)角，可知帶電粒子運(yùn)動(dòng)軌跡所對(duì)的圓心角為60°，因此由幾何關(guān)系得磁場(chǎng)寬度L=Rsin60o………又未加磁場(chǎng)時(shí)有L＝v0t，…………又由…所以可求得比荷……得17.如圖所示，半徑R=2m的四分之一粗糙圓弧軌道AB置于豎直平面內(nèi)，軌道的B端切線水平，且距水平地面高度為h=1.25m，現(xiàn)將一質(zhì)量m=0.2kg的小滑塊從A點(diǎn)由靜止釋放，滑塊沿圓弧軌道運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)以v=5m/s的速度水平飛出(g取10m/s2)．求：（1）小滑塊沿圓弧軌道運(yùn)動(dòng)過程中克服摩擦力做的功；（2）小滑塊經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)對(duì)圓軌道的壓力大小；（3）小滑塊著地時(shí)的速度大小和方向。參考答案：試題分析：（1）小滑塊沿圓弧軌道滑到B點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過程，根據(jù)動(dòng)能定理：解得：（2）小滑塊經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)，設(shè)圓弧軌道對(duì)小滑塊的支持力為，由牛頓第二定律，可得：解得：由牛頓第三定律，可知小滑塊對(duì)圓弧軌道的壓力：（3）小滑塊離開圓弧軌道后，做平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)落地速度為，落地時(shí)，豎直方向分速度小滑塊著地時(shí)的速度大小為：方向與水平方向成考點(diǎn)：本題考查了圓周運(yùn)動(dòng)和平拋運(yùn)動(dòng)的綜合應(yīng)用。18.如圖甲所示．直角坐標(biāo)系xOy中，第二象限內(nèi)有沿x軸正方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，第一四象限內(nèi)有垂直坐標(biāo)平面的勻強(qiáng)交變磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向以垂直紙面向外為正方向．第三象限內(nèi)有一發(fā)射裝置（沒有畫出）沿y軸正方向射出一個(gè)比荷=100C/kg的帶正電的粒子（可視為質(zhì)點(diǎn)且不計(jì)重力），該粒子以v0=10m/s的速度從x軸上的點(diǎn)A（﹣1m，0）進(jìn)入第二象限，從y軸上的C點(diǎn)（0，2m）進(jìn)入第一象限，取粒子剛進(jìn)入第一象限的時(shí)刻為0時(shí)刻，第一、四象限內(nèi)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度按圖乙所示規(guī)律變化，求：（1）第二象限內(nèi)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小；（2）粒子進(jìn)入磁場(chǎng)后第一次經(jīng)過x軸時(shí)的位置坐標(biāo)．參考答案：解：（1）帶電粒子在第二象限的電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)粒子從A點(diǎn)到C點(diǎn)用時(shí)為t，則EqxA=m（vC2﹣vA2）

xA=yc=v0tvC2=v02+v2cx解得：E=0.5N/C

vC=10N；（2）設(shè)粒子在C點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向與y軸正方向成θ角，則cosθ==，即θ=45°粒子在第一象限磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)qvCB=m解得r=m粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期T==s所示粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，粒子