上海海事大學(xué)附屬高級(jí)中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理下學(xué)期期末試題含解析

上海海事大學(xué)附屬高級(jí)中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理下學(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.如圖甲所示為分壓器電路圖，已知電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)電阻不計(jì)，變阻器總電阻為R0=50Ω。閉合開(kāi)關(guān)S后，負(fù)載電阻RL兩端的電壓U隨變阻器a端至滑動(dòng)頭間的阻值Rx變化而改變，當(dāng)負(fù)載電阻分別為RL1=200Ω和RL2=20Ω時(shí)，關(guān)于負(fù)載電阻兩端的電壓U隨Rx變化的圖線大致接近圖乙中哪條曲線的下列說(shuō)法中，正確的是（

）（A）RL1大致接近曲線①，RL2大致接近曲線②（B）RL1大致接近曲線②，RL2大致接近曲線①（C）RL1大致接近曲線③，RL2大致接近曲線④（D）RL1大致接近曲線④，RL2大致接近曲線③參考答案：C2.酷熱的夏天，在平坦的柏油公路上你會(huì)看到：在一定的距離之外，地面顯得格外的明亮，仿佛是一片水面，似乎還能看到遠(yuǎn)處車、人的倒影。但當(dāng)你靠近“水面”時(shí)，它也隨你的靠近而后退。對(duì)此現(xiàn)象的正確解釋是（

）

A．同海市蜃樓具有相同的原理，由由于光的全反射造成的B．“水面”不存在，是由于酷熱難耐，人產(chǎn)生的幻覺(jué)C．太陽(yáng)輻射地面，使地表空氣溫度升高，折射率大，發(fā)生全反射D．太陽(yáng)輻射地面，使地表空氣溫度升高，折射率小，發(fā)生慢反射參考答案：答案：A3.只含有a、b兩種單色光的復(fù)色光由某種介質(zhì)射向真空，光路如圖所示，則下列說(shuō)法正確的是A.光在玻璃磚中的傳播速度比b光小B.光的頻率比b光小C.光的臨界角比b光小D.a、b通過(guò)相同的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置，光的條紋間距比b光大參考答案：4.如圖所示，A物體放在固定斜面上，A的上表面水平，在A的上表面放上物體B?，F(xiàn)AB兩物體一起沿斜面勻速下滑，則 A．A物體受到3個(gè)力的作用，B物體受到2個(gè)力作用 B．A物體受到4個(gè)力的作用，B物體受到3個(gè)力作用 C．A物體受到4個(gè)力的作用，B物體受到2個(gè)力作用 D．若將B從A上拿開(kāi)，則A物體可能減速下滑參考答案：C5.用金屬制成的線材（如鋼絲、鋼筋）受到的拉力會(huì)伸長(zhǎng)，17世紀(jì)英國(guó)物理學(xué)家胡克發(fā)現(xiàn)，金屬絲或金屬桿在彈性限度內(nèi)的伸長(zhǎng)與拉力成正比，這就是著名的胡克定律．這個(gè)發(fā)現(xiàn)為后人對(duì)材料的研究奠定了重要的基礎(chǔ)．現(xiàn)有一根用新材料制成的金屬桿，長(zhǎng)為4m，橫截面積為0.8cm2，設(shè)計(jì)要求它受到拉力后的伸長(zhǎng)不超過(guò)原長(zhǎng)的1/100,由于這一拉力很大，桿又較長(zhǎng)，直接測(cè)試有困難，就選用同種材料制成樣品進(jìn)行測(cè)試，通過(guò)測(cè)試取得數(shù)據(jù)如右圖：(1)根據(jù)測(cè)試結(jié)果，推導(dǎo)出線材伸長(zhǎng)x與材料的長(zhǎng)度L、材料的橫截面積S及拉力F的函數(shù)關(guān)系為x=

（用所給字母表示,比例系數(shù)用k表示）。(2)在尋找上述關(guān)系中，運(yùn)用

科學(xué)研究方法。

參考答案：(1)（其中k為比例系數(shù)）；

(2)控制變量法二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示，半圓形玻璃磚半徑為8cm，使直徑AB垂直于屏幕并接觸于B點(diǎn)，當(dāng)激光束a以i＝30°的入射角射向玻璃磚的圓心O時(shí)，在屏幕上M點(diǎn)出現(xiàn)光斑，測(cè)得M到B的距離為8cm。則玻璃磚的折射率為_(kāi)_______。要使激光束不能從AB面射出，則入射角i至少應(yīng)為_(kāi)__________。參考答案：

(1).

(2).45°【分析】先根據(jù)幾何關(guān)系求解光線的折射角，然后根據(jù)折射定律求解折射率；要使激光束不能從AB面射出，則入射角大于臨界角，根據(jù)求解臨界角.【詳解】因MB=OB=8cm，可知折射角為r=450，根據(jù)光的折射定律可得：；臨界角，可得C=450，即要使激光束不能從AB面射出，則入射角i至少應(yīng)為450.7.

（1）用圖甲所示的裝置做“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)。

①為了消除長(zhǎng)木板與小車間摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，必須在長(zhǎng)木板遠(yuǎn)離滑輪的一端下面墊一塊薄木板，反復(fù)移動(dòng)薄木板的位置，直至不掛砂桶時(shí)小車能在長(zhǎng)木板上做____運(yùn)動(dòng)。②掛上砂桶后，某同學(xué)只改變小車的質(zhì)量進(jìn)行測(cè)量。他根據(jù)實(shí)驗(yàn)得到的幾組數(shù)據(jù)作出圖乙的a-m圖象，請(qǐng)根據(jù)圖乙在答題卡上的圖丙中作出圖象。

③根據(jù)圖丙，可判斷本次實(shí)驗(yàn)中小車受到的合外力大小為

N。參考答案：8.如圖所示，一單匝閉合線框在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)．在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，線框中的最大磁通量為фm，最大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為Em，則線框在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度大小為．參考答案：Em/фm【考點(diǎn)】交流發(fā)電機(jī)及其產(chǎn)生正弦式電流的原理．【分析】根據(jù)最大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為Em=BSω和最大磁通量фm=BS間的關(guān)系，很容易求出角速度．【解答】解：最大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為Em=BSω

最大磁通量фm=BS所以Em=фmω所以ω=Em/фm9.為了測(cè)量某一彈簧的勁度系數(shù),將該彈簧豎直懸掛起來(lái),在自由端掛上不同質(zhì)量的砝碼.實(shí)驗(yàn)測(cè)出了砝碼的質(zhì)量m與彈簧長(zhǎng)度l的相應(yīng)數(shù)據(jù),七對(duì)應(yīng)點(diǎn)已在圖上標(biāo)出.(g=9.8m/s2)(1)作出m-l的關(guān)系圖線;(2)彈簧的原長(zhǎng)為_(kāi)_____cm；(2)彈簧的勁度系數(shù)為_(kāi)____N/m.參考答案：(1)如圖所示（2分）(2)8.6~8.8（3分）(3)0.248~0.262（3分）10.用一根細(xì)繩，一端系住一個(gè)質(zhì)量為m的小球，另一端懸在光滑水平桌面上方h處，繩長(zhǎng)l大于h，使小球在桌面上做如右圖所示的勻速圓周運(yùn)動(dòng).若使小球不離開(kāi)桌面，其轉(zhuǎn)速最大值是

參考答案：11.（4分）如圖所示當(dāng)繩和桿之間的夾角為θ時(shí)A沿桿下滑的速度是V、此時(shí)B的速度是_________（用V和θ表示）；B是_________（加速或減速）。參考答案：減速12.在探究動(dòng)能定理的實(shí)驗(yàn)中，某實(shí)驗(yàn)小組組裝了一套如圖所示的裝置，拉力傳感器固定在小車上，一端與細(xì)繩相連，用拉力傳感器記錄小車受到拉力的大小。穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶與小車尾部相連接，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)周期為T(mén)，實(shí)驗(yàn)的部分步驟如下：①平衡小車所受的阻力：不掛鉤碼，調(diào)整木板右端的高度，用手輕推小車，直到打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出一系列________的點(diǎn)．②測(cè)量小車和拉力傳感器的總質(zhì)量M，按圖組裝好儀器，并連接好所需電路，將小車停在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器附近，先接通拉力傳感器和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，然后

，打出一條紙帶，關(guān)閉電源．③在打出的紙帶中選擇一條比較理想的紙帶如圖所示，在紙帶上按打點(diǎn)先后順序依次取O、A、B、C、D、E等多個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，各個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)到O點(diǎn)間的距離分別用hA、hB、hC、hD、hE……表示，則小車和拉力傳感器在計(jì)時(shí)器打下D點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能表達(dá)式為

，若拉力傳感器的讀數(shù)為F，計(jì)時(shí)器打下A點(diǎn)到打下D點(diǎn)過(guò)程中，細(xì)繩拉力對(duì)小車所做功的表達(dá)式為

．④某同學(xué)以A點(diǎn)為起始點(diǎn)，以A點(diǎn)到各個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)動(dòng)能的增量為縱坐標(biāo)，以A點(diǎn)到各個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)拉力對(duì)小車所做的功W為橫坐標(biāo)，得到一條過(guò)原點(diǎn)的傾角為45°的直線，由此可以得到的結(jié)論是

．參考答案：①間距相等

（2分，其他表述正確的同樣給分）

②釋放小車

（2分）

③（2分）；（2分）④外力所做的功，等于物體動(dòng)能的變化量（2分，其他表述正確的同樣給分）13.（6分）如圖所示，電容器C1＝6，C2＝3，電阻R1＝6Ω，R2＝3Ω，電壓U=18V，當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，A、B兩點(diǎn)間的電壓UAB＝______________；當(dāng)S閉合時(shí)，電容器C1的電荷量改變了______________庫(kù)侖。參考答案：UAB=18V，△=3.6×10-5C

(各3分)三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.如圖，光滑絕緣底座上固定兩豎直放置、帶等量異種電荷的金屬板a、b，間距略大于L，板間電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E，方向由a指向b，整個(gè)裝置質(zhì)量為m?，F(xiàn)在絕綠底座上施加大小等于qE的水平外力，運(yùn)動(dòng)一段距離L后，在靠近b板處放置一個(gè)無(wú)初速度的帶正電滑塊，電荷量為q，質(zhì)量為m，不計(jì)一切摩擦及滑塊的大小，則(1)試通過(guò)計(jì)算分析滑塊能否與a板相撞(2)若滑塊與a板相碰，相碰前，外力F做了多少功;若滑塊與a板不相碰，滑塊剛準(zhǔn)備返回時(shí)，外力F做了多少功?參考答案：（1）恰好不發(fā)生碰撞（2）【詳解】(1)剛釋放小滑塊時(shí)，設(shè)底座及其裝置的速度為v由動(dòng)能定理：放上小滑塊后，底座及裝置做勻速直線運(yùn)動(dòng)，小滑塊向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)當(dāng)兩者速度相等時(shí)，小滑塊位移絕緣底座的位移故小滑塊剛好相對(duì)絕緣底座向后運(yùn)動(dòng)的位移，剛好不相碰(2)整個(gè)過(guò)程絕緣底座位移為3L則答：(1)通過(guò)計(jì)算分析可各滑塊剛好與a板不相撞；(2)滑塊與a板不相碰，滑塊剛準(zhǔn)備返回時(shí)，外力F做功為3qEL。15.如圖所示,在真空中一束平行復(fù)色光被透明的三棱鏡ABC(截面為正三角形)折射后分解為互相分離的a、b、c三種色光,分別照射到三塊板上.則:（1）若將a、b、c三種色光分別通過(guò)某狹縫,則發(fā)生衍射現(xiàn)象最明顯的是哪種色光?（2）若OD平行于CB,三棱鏡對(duì)a色光的折射率na是多少?參考答案：（1）折射率最小的是c光,則它的波長(zhǎng)最長(zhǎng),衍射現(xiàn)象最明顯；（2）（1）由圖知，三種色光，a的偏折程度最大，c的偏折程度最小，知a的折射率最大，c的折射率最?。畡tc的頻率最小，波長(zhǎng)最長(zhǎng)衍射現(xiàn)象最明顯。（2）若OD平行于CB,則折射角，三棱鏡對(duì)a色光的折射率。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.已知人和雪橇的總質(zhì)量m=75kg，沿傾角θ=37°且足夠長(zhǎng)的斜坡向下滑動(dòng)，滑動(dòng)時(shí)雪橇所受的空氣阻力f1與速度v成正比，比例系數(shù)（即空氣摩擦系數(shù)）k未知。從某時(shí)刻開(kāi)始記時(shí)，測(cè)得雪橇運(yùn)動(dòng)的v-t圖線如途中的曲線AC所示，圖中BC是平行于Ot軸的直線，AD是過(guò)A點(diǎn)所作的曲線AC的切線，且A點(diǎn)的坐標(biāo)為（0，5），D點(diǎn)的坐標(biāo)為（4，15）。由v-t圖的物理意義可知：v-t圖線上每點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的物體運(yùn)動(dòng)的加速度在數(shù)值上等于通過(guò)該點(diǎn)切線的斜率，已知sin37°=0.60，cos37°=0.80，g取10m/s2。⑴試說(shuō)明雪橇的運(yùn)動(dòng)情況。（先做什么運(yùn)動(dòng)？加速度的大小怎樣變化？速度大小怎樣變化？后來(lái)做什么運(yùn)動(dòng)？）⑵當(dāng)雪橇的速度v=5m/s時(shí)，它的加速度為多大？⑶求空氣阻力系數(shù)k和雪橇與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ。參考答案：雪橇先做加速運(yùn)動(dòng)，加速度逐漸減小，速度逐漸增大，然后做勻速運(yùn)動(dòng)。雪橇速度時(shí)的加速度等于直線AD的斜率，即

①空氣阻力為

②雪橇與斜面間的摩擦力為取人與雪橇為研究對(duì)象，由牛頓運(yùn)動(dòng)定律得

③由v-t圖象知時(shí)，，代入③式得

④當(dāng)速度達(dá)到最大值時(shí)，，，有⑤聯(lián)立④⑤式，代入數(shù)據(jù)解得：17.如圖所示，上表面光滑，長(zhǎng)度為3m、質(zhì)量M=10kg的木板，在F=50N的水平拉力作用下，以v0=5m／S的速度沿水平地面向右勻速運(yùn)動(dòng)。現(xiàn)將一個(gè)質(zhì)量為m=3kg的小鐵塊(可視為質(zhì)點(diǎn))無(wú)初速地放在木板最右端，當(dāng)木板運(yùn)動(dòng)了L=1m時(shí)，又將第二個(gè)同樣的小鐵塊無(wú)初速地放在木板最右端，以后木板每運(yùn)動(dòng)lm就在其最右端無(wú)初速地放上一個(gè)同樣的小鐵塊。(g取10m／s2)求(1)木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)。(2)剛放第三個(gè)鐵塊時(shí)木板的速度。(3)從放第三個(gè)鐵塊開(kāi)始到木板停下的過(guò)程，木板運(yùn)動(dòng)的距離。參考答案：見(jiàn)解析（1）木板做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，受到地面的摩擦力為f由平衡條件得

①

②聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)得

③（2）每放一個(gè)小鐵塊，木板所受的摩擦力增加令剛放第三塊鐵塊時(shí)木板速度為，對(duì)木板從放第一塊鐵塊到剛放第三塊鐵塊的過(guò)程，由動(dòng)能定理得

④聯(lián)立代入數(shù)據(jù)得

⑤（3）從放第三個(gè)鐵塊開(kāi)始到木板停下之前，木板所受的摩擦力均為

從放第三個(gè)鐵塊開(kāi)始到木板停下的過(guò)程，木板運(yùn)動(dòng)的距離為x，對(duì)木板由動(dòng)能定理得

⑥聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)得

⑦評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：②式2分，④式5分,⑥式4分，其余每式1分。若按牛頓運(yùn)動(dòng)定律結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解，可參照如下評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)。（2）每放一個(gè)小鐵塊，木板所受的摩擦力增加。

設(shè)木板上放上一個(gè)、兩個(gè)小鐵塊時(shí)，木板的加速度分別為、，剛放第二塊鐵塊、第三塊鐵塊時(shí)木板的加速度分別為、，由牛頓運(yùn)動(dòng)定律及運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可得

①

②

③

④（3）從放第三個(gè)小鐵塊開(kāi)始到木板停下之前，木板所受的摩擦力均為。設(shè)木板上放上三個(gè)小鐵塊時(shí)，木板的加速度為，從放第三個(gè)小鐵塊到木板停下時(shí)，木板移動(dòng)的距離為

⑤從放第三個(gè)小鐵塊到木板停下時(shí)，木板移動(dòng)的距離為

⑥18.如圖所示，導(dǎo)體ef長(zhǎng)L=0.4m，其電阻R0=0.1Ω，質(zhì)量m=0.4kg．垂直于導(dǎo)線框的勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.1T，導(dǎo)體ef沿光滑的導(dǎo)線框abcd向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)速度v=5m/s．電阻R=0.4Ω，其他電阻不計(jì)．求：（1）導(dǎo)體兩端的電壓Uef，并說(shuō)出哪端電勢(shì)高？（2）使導(dǎo)體ef向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)所需的最小外力的大小和方向．（3）某時(shí)刻撤去外力，直到導(dǎo)體停