天津津南區(qū)北閘口中學 2021-2022學年高三物理上學期期末試題含解析

天津津南區(qū)北閘口中學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.如圖所示，質量為M的支座上有一水平細軸，軸上套有一長為L的細繩，繩的另一端拴一質量為m可視為質點的小球．讓小球在豎直面內做圓周運動．小球運動到最高點時底座對地面的壓力恰仔為零．忽略一切阻力．運動過程中底座始終保持靜止，重力加速度為g．則（）A．運動過程中小球的最小速度為B．運動過程中繩的最大拉力為6mg+MgC．運動過程中小球的最大瞬時角速度為D．當繩處于水平時地面對底座的摩擦力為Mg+2mg參考答案：B【考點】向心力．【分析】根據小球在最高點，底座對地面的壓力為零，結合共點力平衡和牛頓第二定律求出小球的最小速度．根據動能定理和牛頓第二定律求出小球運動最低點的拉力，即最大拉力的大小．結合最大速度，結合線速度與角速度的關系求出最大瞬時角速度．根據動能定理和牛頓第二定律求出繩處于水平時繩子的拉力，結合平衡得出地面對底座的摩擦力．【解答】解：A、小球運動到最高點時，速度最小，在最高點，底座對地面的壓力恰好為零，可知球對繩子的拉力等于Mg，根據牛頓第二定律得，F(xiàn)+mg=m，解得最小速度v=，故A錯誤．B、當小球運動到最低點時，拉力最大，根據動能定理得，，根據牛頓第二定律得，，聯(lián)立兩式解得最大速度，F(xiàn)m=Mg+6mg，故B正確．C、小球在運動過程中的最大瞬時角速度=，故C錯誤．D、設繩處于水平時，小球的速度為v″，根據動能定理，，根據牛頓第二定律得，F(xiàn)=m，解得F=Mg+3mg，根據平衡知，地面對底座的摩擦力為Mg+3mg，故D錯誤．故選：B．2.月球與地球質量之比約為1:80，有研究者認為月球和地球可視為一個由兩質點構成的雙星系統(tǒng)，他們都圍繞地月連線上某點O做勻速圓周運動。據此觀點，可知月球與地球繞O點運動的線速度大小之比約為（

）A．

1:6400

B.

1:80

C.

80:1

D:

6400:1參考答案：C月球和地球繞O做勻速圓周運動，它們之間的萬有引力提供各自的向心力，則地球和月球的向心力相等．且月球和地球和O始終共線，說明月球和地球有相同的角速度和周期．因此有mω2r=Mω2R,又由于v=ωr，所以，即線速度和質量成反比；故選C．3.如圖所示，勻強磁場分布在平面直角坐標系的整個第Ⅰ象限內，磁感應強度為B、方向垂直于紙面向里。一質量為m、電荷量絕對值為q、不計重力的粒子，以某速度從O點沿著與y軸夾角為30°的方向進入磁場，運動到A點時，粒子速度沿x軸正方向。下列判斷正確的是A．粒子帶正電B．運動過程中，粒子的速度不變C．粒子由O到A經歷的時間為t＝D．離開第Ⅰ象限時，粒子的速度方向與x軸正方向的夾角為30°參考答案：C試題分析：根據題意作出粒子運動的軌跡如圖所示，根據左手定則判斷知，此粒子帶負電，故A錯誤；粒子在磁場中做勻速圓周運動，速度大小不變，但方向改變，所以速度是變化的，故B錯誤．粒子由O運動到A時速度方向改變了60°角，所以粒子軌跡對應的圓心角為θ=60°，則粒子由O到A運動的時間為，故C正確；粒子在O點時速度與x軸正方向的夾角為60°，x軸是直線，根據圓的對稱性可知，離開第一象限時，粒子的速度方向與x軸正方向的夾角為60°，故D錯誤；故選C考點：帶電粒子在勻強磁場中的運動4.(單選)如圖所示,用一根長為l的細繩一端固定在O點,另一端懸掛質量為m的小球A,為使細繩與豎直方向夾30°角且繃緊,小球A處于靜止,對小球施加的最小的力是()A.mg

B.mgC.mg D.mg參考答案：AD5.2012年6月18日，神舟九號飛船與天官一號目標發(fā)生器在離地面343km的近圓形軌道上成功進行了我國首次載人空間交會對接。對接軌道所處的空間存在極其稀薄的大氣。下列說法正確的是（）A．為實現(xiàn)對接，兩者運行速度的大小都應介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之間B．如不加干預，在運行一段時間后，天宮一號的動能可能會增加C．如不加干預，天宮一號的軌道高度將緩慢降低D．航天員在天宮一號中處于失重狀態(tài)，說明航天員不受地球引力作用

參考答案：BC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示為氫原子的能級圖。用光子能量為13.06eV的光照射一群處于基態(tài)的氫原子，可能觀測到氫原子發(fā)射的不同波長的光有

▲

種，其中最短波長為

▲

m（已知普朗克常量h=6.63×10－34J·s）。參考答案：10

9.5×10-87.一條細線下面掛一小球，讓小角度自由擺動，它的振動圖像如圖所示。根據數據估算出它的擺長為________m，擺動的最大偏角正弦值約為________。參考答案：(1)T＝2s答案：(1)10.048.（填空）（2013?徐匯區(qū)二模）（1）法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應現(xiàn)象的實驗裝置如圖所示，軟鐵環(huán)兩側分別繞兩個線圈，左側線圈為閉合回路，在其中一段導線下方附近放置一小磁針，小磁針靜止時N極指向北方如圖所示，右側線圈與電池、電鍵相連．則在閉合電鍵后，你將看到小磁針

（單選題）（A）仍然在原來位置靜止不動

（B）抖動后又回到原來位置靜止（C）抖動后停在N極指向東方位置

（D）抖動后停在N極指向西方位置（2）通過歸納得出產生感應電流的條件是

．參考答案：（1）B；（2）穿過閉合回路中磁通量發(fā)生變化．通電直導線和通電線圈周圍磁場的方向解：（1）閉合電鍵后，線圈中的磁場方向為逆時針，且增加，故根據楞次定律，感應電流的磁場為順時針方向，故左側線圈中感應電流方向俯視順時針，故直導線有電流，小磁針旋轉一下，電路穩(wěn)定后，無感應電流，小磁針不偏轉，故選B；（2）只有電鍵閉合瞬間、斷開瞬間有感應電流，即原磁場變化時才有感應電流，故產生感應電流的條件是：穿過閉合回路中磁通量發(fā)生變化．故答案為：（1）B；（2）穿過閉合回路中磁通量發(fā)生變化．9.在使兩個分子間的距離由很遠(r＞10-9m)變到很難再靠近的過程中,分子間的作用力的大小將(

)

(A)先減小后增大

(B)先增大后減小(C)先增大后減小再增大

(D)先減小后增大再減小參考答案：C10.如圖所示是兩個相干波源發(fā)出的水波，實線表示波峰，虛線表示波谷．已知兩列波的振幅都為10cm，C點為AB連線的中點．圖中A、B、C、D、E五個點中，振動減弱的點是DE，從圖示時刻起經過半個周期后，A點的位移為﹣20cm．（規(guī)定豎直向上為位移的正方向）參考答案：考點：波的疊加．版權所有分析：兩列波相遇時振動情況相同時振動加強，振動情況相反時振動減弱．兩列頻率相同的相干波，當波峰與波峰相遇或波谷與波谷相遇時振動加強，當波峰與波谷相遇時振動減弱，則振動情況相同時振動加強；振動情況相反時振動減弱．解答：解：振動減弱的點為波峰和波谷相遇，由圖象知振動減弱的點是DE；A點是波峰和波峰相遇，經過半個周期后是波谷和波谷相遇，所以位移為﹣20cm．答案為：DE，﹣2011.激光在真空中傳播速度為c，進入某種均勻介質時，傳播速度變?yōu)檎婵罩械?，則激光在此均勻介質中的波長變?yōu)樵谡婵罩胁ㄩL的__________倍；某激光光源的發(fā)光功率為P，該激光進入上述介質時由于反射，入射能量減少了10%，該激光在這種介質中形成的光束橫截面積為S，若已知單個光子能量為E0，則在垂直于光束傳播方向的截面內，單位時間內通過單位面積的光子個數為__________。

參考答案：，

12.用與斜面平行的力F拉著物體在傾角為θ的光滑斜面上運動，如改變拉力F的大小，物體的加速度隨外力F變化的圖象如圖所示，已知外力F沿斜面向上，重力加速度g取10m/s2．根據圖象中所提供的信息計算出物體的質量為3kg；斜面的傾角為30°．參考答案：考點：加速度與力、質量的關系式．專題：牛頓運動定律綜合專題．分析：根據牛頓第二定律求出物體加速度與外力F的關系式，結合圖線的斜率和截距求出物體的質量和斜面的傾角．解答：解：由受力分析及牛頓第二定律得：Fcosθ﹣mgsinθ=maa=F﹣gsinθ則由圖象知：﹣gsinθ=﹣5sinθ=0.5，即θ=30°又圖線的斜率k==則m=3kg故答案為：3，30°．點評：解決本題的關鍵通過牛頓第二定律求出加速度的表達式，結合圖線的斜率和截距進行求解．13.如圖所示的實驗裝置可以探究加速度與物體質量．物體受力的關系．小車上固定一個盒子，盒子內盛有沙子．沙桶的總質量（包括桶以及桶內沙子質量）記為m，小車的總質量（包括車．盒子及盒內沙子質量）記為M．（木板上表面光滑）

（1）驗證在質量不變的情況下，加速度與合外力成正比：從盒子中取出一些沙子，裝入沙桶中，稱量并記錄沙桶的總重力mg，將該力視為合外力F，對應的加速度a則從打下的紙帶中計算得出．多次改變合外力F的大小，每次都會得到一個相應的加速度．本次實驗中，桶內的沙子取自小車中，故系統(tǒng)的總質量不變．以合外力F為橫軸，以加速度a為縱軸，畫出a－F圖象，圖象是一條過原點的直線．

①a－F圖象斜率的物理意義是______________．

②你認為把沙桶的總重力mg當作合外力F是否合理？

答：________．（填“合理”或“不合理”）

③本次實驗中，是否應該滿足Mm這樣的條件？

答：________（填“是”或“否”）；

（2）驗證在合外力不變的情況下，加速度與質量成反比：保持桶內沙子質量m不變，在盒子內添加或去掉一些沙子，驗證加速度與質量的關系．本次實驗中，桶內的沙子總質量不變，故系統(tǒng)所受的合外力不變．用圖象法處理數據時，以加速度a為縱橫，應該以______倒數為橫軸．參考答案：（1）①②合理③否（2）M＋m三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.有一個小燈泡上標有“3.8V、0.5A”的字樣，現(xiàn)要描繪這個燈泡的伏安特性圖線。有下列器材供選用：A．電壓表(0～5V，內阻約為10kΩ)B．電流表(0～0.6A，內阻約為0.5Ω)C．電流表(0～3A，內阻約為0.1Ω)D．滑動變阻器(0～10Ω，2A)E．滑動變阻器(0～1kΩ,0.1A)F．學生電源(直流6V)，還有開關、導線若干

①實驗中所用電流表應選用

，滑動變阻器應選用

。②實驗時要求盡量減少實驗誤差，測量電壓從零開始多取幾組數據，應選用圖甲中

圖所示電路進行實驗。③某同學根據實驗得到的數據畫出了該小燈泡的伏安特性曲線(如圖乙所示)，若用電動勢為3V、內阻為2.5Ω的電源給該小燈泡供電，則該小燈泡的實際功率是

W。參考答案：①B

D

②A

③0.8

15.在做“測定勻變速直線運動加速度”的實驗中，取下一段如圖所示的紙帶研究其運動情況。設O點為計數的起始點，在四個連續(xù)的計數點中，相鄰兩計數點間的時間間隔為0.1s，若物體做理想的勻加速直線運動，則計數點A與起始點O之間的距離s1為

cm，打計數點A時物體的瞬時速度為

m/s，物體的加速度為

m/s2(結果保留三位有效數字)．

參考答案：4.00；0.500；2.00。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（11分）在研究平拋物體運動的實驗中，用一張印有方格的紙記錄運動的軌跡，如圖，方格的邊長L=2.5cm，a、b、c、d是軌跡中的四點，求（1）平拋運動的初速度（2）平拋運動拋出點的位置(g=10m/s2)參考答案：解析：(1)在豎直方向Δy=L=gT2

在水平方向v0=2L/T

解得v0=1m/s

(2)在豎直方向vby=3L/2T

vby=gtB

解得tB=3T/2

XB=v0tB=3L

YB=9L/8

拋出點在a點的左方一格、上方1/8格17.質量為m的雜技演員（可視為質點）抓住一端固定于O點的繩子，從距離水平安全網高度為h的A點由靜止開始運動，A與O等高．運動到繩子豎直時松開繩子，落到安全網上時與A點的水平距離也為h，不計空氣阻力，求：（1）松開繩子前瞬間繩子拉力的大?。唬?）O、A之間的距離．參考答案：解：（1）從A到B根據動能定理可得：在B點根據牛頓第二定律可知：F﹣mg=解得：F=3mg（2）從B點做平拋運動，則：h﹣l=h﹣l=vt聯(lián)立解得：l=答：（1）松開繩子前瞬間繩子拉力的大小為3mg；（2）O、A之間的距離為【考點】向心力；平拋運動．【分析】（1）從A到B利用動能定理求得到達B點的速度，在B點根據牛頓第二定律求得拉力；（2）從B點做平拋運動，即可求得繩長18.如圖所示，P、Q是兩條平行的、相同的單色光線，入射到半徑為R的半圓柱形玻璃磚上表面，玻璃磚下表面AB水平，在AB下方與AB相距h=R的水平光屏MN足夠大，己知玻璃磚對P、Q光線的折射率均為n=．光線P沿半徑DO方向射入，恰好在圓心O點發(fā)生全反射；光線Q從最高點E射入玻璃磚，經折射從下表面AB穿出并打在光屏MN上的F點（圖中未畫出）．求O點與F點的水平距離|O′F|參考答案：解：光線P恰好在O點發(fā)生