2021-2022學年湖北省黃岡市團風縣淋山河中學高三物理期末試卷

2021-2022學年湖北省黃岡市團風縣淋山河中學高三物理期末試卷含解析一、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.某跳傘運動訓練研究所，讓一名跳傘運動員從懸停在高空的直升機中跳下，研究人員利用運動員隨身攜帶的儀器記錄下了他的運動情況，通過分析數(shù)據，畫出了運動員從跳離飛機到落地的過程中在空中沿豎直方向運動的v－t圖像如圖1所示，則對運動員的運動，下列說法正確的是（

） A．0～10s內做加速度逐漸減小的加速運動 B．0～10s內做自由落體運動，15s時開始做勻速直線運動 C．10s時打開降落傘，以后做勻減速運動，直至t=15s時 D．10s～15s內加速度方向豎直向下，加速度的大小在逐漸小參考答案：A2.（單選）物體A、B從同一地點開始沿同一方向做直線運動，它們的速度圖象如圖所示．則（） A． 在0～t2時間內，A的加速度不斷增大，B的加速度不斷減小 B． 在0～t2時間內，A物體的位移大于B物體的位移 C． 在0～t1時間內B在前A在后，t1～t2時間內A在前B在后 D． 在0～t2時間內A、B兩物體的平均速度相等參考答案：考點： 勻變速直線運動的圖像．專題： 運動學中的圖像專題．分析： 速度﹣時間圖象上某點的切線的斜率表示該點對應時刻的加速度大小，圖線與時間軸包圍的面積表示對應時間內的位移大小，再根據平均速度的定義進行分析．解答： 解：A、速度﹣時間圖象上某點的切線的斜率表示該點對應時刻的加速度大小，故物體A做加速度不斷減小的減速運動，物體B做加速度不斷減小的加速運動，故A錯誤；B、圖線與時間軸包圍的面積表示對應時間內的位移大小，如果物體的速度從v2均勻減小到v1，或從v1均勻增加到v2，物體的位移就等于圖中梯形的面積，平均速度就等于，故AⅠ的平均速度大于，BⅡ的平均速度小于，故B正確，D錯誤；C、由圖象可知在t1時刻，兩者速度相等，位移之差最大，此后一段時間內A的位移仍大于B的位移，在位移相等前，A始終在B的前面，故C錯誤；故選：B點評： 本題關鍵是根據速度時間圖象得到兩物體的運動規(guī)律，然后根據平均速度的定義和圖線與時間軸包圍的面積表示對應時間內的位移大小分析處理3.如圖所示，在一個直立的光滑管內放置一個輕質彈簧,上端O點與管口A的距離為2x0，一個質量為m的小球從管口由靜止下落，將彈簧壓縮至最低點B，壓縮量為x0，不計空氣阻力，彈簧彈性勢能的表達式為，式中x為形變量，則：A.小球運動的最大速度等于B.彈簧的勁度系數(shù)為C.球運動中最大加速度為g

D.彈簧的最大彈性勢能為3mgx0參考答案：D4.2014年8月，山東魯能隊再度包攬乒超男女團體的冠軍，加冕雙冠王！假設運動員在訓練中手持乒乓球拍托球沿水平面做勻加速跑動，球拍與球保持相對靜止且球拍平面和水平面之間夾角為θ。設球拍和球質量分別為M、m，不計球拍和球之間摩擦，不計空氣阻力，則()A．運動員的加速度大小為gsinθ

B．球拍對球的作用力大小為mgcosθC．運動員對球拍的作用力大小為

D．運動員對地面的作用力方向豎直向下參考答案：C考點：牛頓第二定律的應用5.（單選）如圖甲所示，在粗糙水平面上靜置一個截面為等腰三角形的斜劈A，其質量為M，兩個底角均為30°．兩個完全相同的、質量均為m的小物塊p和q恰好能沿兩側面勻速下滑．若現(xiàn)在對兩物塊同時各施加一個平行于斜劈側面的恒力F1、F2，且F1＞F2，如圖乙所示，則在p和q下滑的過程中，下列說法正確的是（）A．斜劈A對地向右運動B．斜劈A受到地面向右的摩擦力作用C．斜劈A對地面的壓力大小等于（M+2m）gD．斜劈A對地面的壓力大于（M+2m）g參考答案：解：甲圖中，三個物體都處于平衡狀態(tài)，故可以對三個物體的整體受力分析，受重力和支持力，故支持力為（M+2m）g，沒有摩擦力；在圖乙中，物體P、q對斜劈的壓力和摩擦力不變，故斜劈受力情況不變，故斜劈A仍保持靜止，斜劈A對地面的壓力大小等于（M+2m）g，與地面間沒有摩擦力；故C正確，ABD錯誤；故選：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.（3分）一單色光在某種液體中傳播速度是2.0×108m/s，波長為3×10-7m，這種光子的頻率是___________，已知鋅的逸出功是5.35×10-19焦，用這種單色光照射鋅時__________（填“能”或“不能”）發(fā)生光電效應。參考答案：6.67×1014Hz，不能7.如圖所示，邊長為L的正方形區(qū)域abcd內存在著勻強磁場。一個質量為m、電荷量為q、初速度為v0的帶電粒子從a點沿ab方向進入磁場，不計重力。若粒子恰好沿BC方向，從c點離開磁場，則磁感應強度B＝____________；粒子離開磁場時的動能為______________。參考答案：，mv028.如圖所示，彈簧S1的上端固定在天花板上，下端連一小球A，球A與球B之間用輕繩相連，球B與球C之間用彈簧S2相連。A、B、C的質量分別為mA、mB、mC，彈簧的質量均不計。已知重力加速度為g。開始時系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)?，F(xiàn)將A、B間的繩突然剪斷，線剛剪斷時A的加速度大小為___________，C的加速度大小為_________。參考答案：，09.水平面上，質量為m的滑塊A以大小為v的速度碰撞質量為的靜止滑塊B，碰撞后A、B速度方向相同，它們的總動量為_____；若B獲得的初速為v0，碰撞后A的速度為______．參考答案：mv；

10.甲、乙兩車以相同的速率在水平地面上相向做勻速直線運動，某時刻乙車先以大小為a的加速度做勻減速運動，當速率減小到0時，甲車也以大小為a的加速度做勻減速運動。為了避免碰車，在乙車開始做勻減速運動時，甲、乙兩車的距離至少應為_________.參考答案：11.(4分)如圖所示，在傾角為30°的斜面上，一輛動力小車沿斜面下滑，在小車下滑的過程中，小車支架上連接著小球的輕繩恰好水平。已知小球的質量為，則小車運動的加速度大小為

，繩對小球的拉力大小為

。

參考答案：答案：2g；12.某同學想利用DIS測電風扇的轉速和葉片長度，他設計的實驗裝置如圖甲所示.該同學先在每一葉片邊緣粘上一小條長為△l的反光材料，當葉片轉到某一位置時，光傳感器就可接收到反光材料反射的激光束，并在計箅機屏幕上顯示出矩形波，如圖乙所示.已知屏幕橫向每大格表示的時間為5.00×10-3s.則電風扇勻速轉動的周期為________s;若用游標卡尺測得△l的長度如圖丙所示，則葉片長度為________m.參考答案：4.2×10-2；0.23：圖憶中光強-時間圖象周期為1.4×10-2s，電風扇勻速轉動的周期T＝3×1.4×10-2s。游標卡尺測得△l的長度為35.1mm，反光時間為1.0×10-2s,電風扇葉片頂端線速度υ=35.1m/s，由υ=解得葉片長度L=0.23m13.有一個導熱性能良好的氣缸，用輕質活塞密封了一定質量的氣體，活塞用輕繩懸掛在天花板上，如圖所示．氣缸的質量為M，活塞可以在缸內無摩擦滑動，活塞的面積為S，活塞與缸底距離為h，大氣壓強恒為p0，此時環(huán)境溫度為T．若已知氣缸的容積為1L，氣缸內氣體的密度為30g/，平均摩爾質量為1.152g/mol．阿伏加德羅常數(shù)，估算氣缸內氣體分子數(shù)為_____________個，氣體分子間平均距離d=___________m（得出的結果均取一位有效數(shù)字）．參考答案：1.6×1022

(2分)

d=4×10-9m三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（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

②15.（12分）位于處的聲源從時刻開始振動，振動圖像如圖，已知波在空氣中傳播的速度為340m/s，則：

（1）該聲源振動的位移隨時間變化的表達式為

mm。（2）從聲源振動開始經過

s，位于x=68m的觀測者開始聽到聲音。（3）如果在聲源和觀測者之間設置一堵長為30m，高為2m，吸音效果良好的墻，觀測者能否聽到聲音，為什么？參考答案：答案：（1）（4分）；（2）（4分）0.2；（3）（4分）能。因為聲波的波長與障礙物的高度差不多，可以發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，所以，觀察者能夠聽到聲音。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示,平板A長L=5m,質量M=5kg,放在水平桌面上,板右端與桌邊相齊.在A上距右端s=3m處放一物體B（大小可忽略）,其質量m=2kg,已知A、B間動摩擦因數(shù)μ1=0.1,A與桌面間和B與桌面間的動摩擦因數(shù)μ2=0.2,原來系統(tǒng)靜止.現(xiàn)在在板的右端施一大小恒定的水平力F持續(xù)作用在物體A上直到將A從B下抽出才撤去,且使B最后停于桌的右邊緣,求:

（1）物體B運動的時間是多少?（2）力F的大小為多少?參考答案：（1）m在板上加速度a1=u1g=1（1分）m在桌上加速度a2=u2g=2（1分）設m最大速度為v則X1=

X2=X=X1+X2=3m得v=2（2分）t=2s

t=1st=t+t=3s(2分)（2）B剛從A上滑下時A的位移X=X1+2=4m=ata=2（3分）F=umg+u(m+M)g+Ma=2+14+10=26N(3分)17.如圖所示，有一個連通的，上、下兩層均與水平面平行的“U”型的光滑金屬平行導軌，在導軌面上各放一根完全相同的質量為m的勻質金屬桿和，開始時兩根金屬桿與軌道垂直，在“U”型導軌的右側空間存在磁感應強度大小為B、方向豎直向上的勻強磁場，桿在磁場中，桿在磁場之外。設兩導軌面相距為H，平行導軌寬為，導軌足夠長且電阻不計，金屬桿單位長度的電阻為?，F(xiàn)在有同樣的金屬桿從左側半圓形軌道的中點從靜止開始下滑，在下面與金屬桿發(fā)生碰撞,設碰撞后兩桿立刻粘在一起并向右運動。求：（1）回路內感應電流的最大值；（2）在整個運動過程中，感應電流最多產生的熱量；（3）當桿、與桿的速度之比為3∶1時，受到的安培力大小。參考答案：⑴設桿下滑與桿碰前速度大小為，依據動能定理

解得設碰后速度大小為，依據動量守恒

解得感應電動勢的最大值閉合回路的總電阻電流的最大值⑵設桿的共同速度大小為，依據動量守恒

解得依據能量關系，感應電流最多產生的熱量⑶設桿速度大小為，則桿的速度大小為依據動量守恒有解得此時回路中的感應電動勢感應電流桿受到的安培力18.如右圖所示，一輛上表面光滑的平板小車長L＝2m，車上左側有一擋板，緊靠擋板處有一可看成質點的小球．開始時，小車與小球一起在水平面上向右做勻速運動，速度大小為v0＝5m/s某時刻小車開始剎車，加速度大小a＝4m/s2.經過一段時間，小球從小車右端滑出并落到地面上．求：(1)從剎車開始到小球離開小車所用的時間；(2)小球離開小車后，又運動了t1＝0.5s落地．小球落地時落點離小車右端多遠？參考答案：(1)剎車后小車做勻減速運動，小球繼續(xù)做勻速運動，設經過時間t，小球離開小車，

經判斷知此時小車沒有停止運動，則x球＝v0t

（2分）

x車＝v0t－at2（2分）