上海市揚子中學2021年高三物理期末試卷含解析

上海市揚子中學2021年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.（單選）一臺額定電壓為U的電動機，它的線圈電阻為R，正常工作時通過的電流為I，則

A．電動機t秒內(nèi)產(chǎn)生的熱量Q=IUt

B．電動機t秒內(nèi)產(chǎn)生的熱量Q=IRt

C．電動機的輸入功率為P=IR

D．電動機的機械功率為P=參考答案：B2.下列說法正確的是(

)

A．醫(yī)學上利用射線治療腫瘤主要是利用了射線穿透能力強的特點

B．觀察牛頓環(huán)時，若用頻率更高的單色光照射，同級牛頓環(huán)半徑將會變大C．車站、機場等處安檢用的非接觸式紅外溫度計利用了紅外線的熱效應(yīng)D．查德威克發(fā)現(xiàn)了天然放射現(xiàn)象說明原子具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)參考答案：C醫(yī)學上利用射線治療腫瘤主要是利用了射線能量高的特點，A錯誤；牛頓環(huán)是簿膜干涉的結(jié)果，當用頻率更高的單色光照射時，波長變小，同級環(huán)的半徑將會變小，故B錯誤；天然放射現(xiàn)象是貝克勒爾最先發(fā)現(xiàn)的，說明原子核具有復(fù)雜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，D錯誤；選項C說法正確。3.（單選）一個質(zhì)點在恒力F的作用下，由O點運動到A的軌跡如圖1-2-5所示，在A點時速度的方向與x軸平行，則恒力F的方向可能沿（）A、+x軸

B、-x軸C、+y軸

D、-y軸參考答案：D4.下面物理量及其對應(yīng)的國際單位制單位符號，正確的是A.力，kg

B.功率，J

C.電場強度，C/N

D.電壓，V參考答案：D解：在國際單位制中.力的單位是N.故A錯誤;功率的單位是W.故B錯誤;電場強度的單位是N/C.故C錯誤;電壓的甲位是V，故D正確綜上所述本題答案是：D5.如右圖所示，質(zhì)量為m的小球用水平彈簧系住，并用傾角為30°的光滑木板AB托住，小球恰好處于靜止狀態(tài)。則（

）A.當木板AB突然向下撤離后的瞬間，小球的加速度為0B.當木板AB突然向下撤離后的瞬間，小球的加速度為大小為g，方向豎直向下C.當木板AB突然向下撤離后的瞬間，小球的加速度為大小為，方向垂直木板向下D.在木板AB撤離后的一小段時間內(nèi)，小球的機械能減小參考答案：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，直角形輕支架兩端分別連接質(zhì)量為m和2m的小球A和B。支架的兩直角邊長度均為L，可繞固定軸O在豎直平面內(nèi)無摩擦轉(zhuǎn)動，空氣阻力不計。設(shè)A球帶正電，電荷量為q，B球不帶電，處在豎直向下的勻強電場中。若桿OA自水平位置由靜止釋放，當桿OA轉(zhuǎn)過37°時，小球A的速度最大，則勻強電場的場強E的大小為___________；若A球、B球都不帶電，重復(fù)上述操作，當A球速度最大時，桿OA轉(zhuǎn)過的角度將________（選填“增大”、“減小”或“不變”）。（已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）參考答案：；減小7.兩列簡諧波分別沿x軸正方向和負方向傳播，波速均為υ＝0.4m/s，波源的振幅均為A＝2cm。如圖所示為t＝0時刻兩列波的圖像，此刻平衡位置在x＝0.2m和x＝0.8m的P、Q兩質(zhì)點恰好開始振動。質(zhì)點M的平衡位置位于x＝0.5m處。則兩列波相遇的時刻為t＝______s，當t＝2.0s時質(zhì)點M運動的路程為_______cm。參考答案：0.75，20

8.如圖所示，A、B和C、D為兩對帶電金屬極板，長度均為l，其中A、B兩板水平放置，間距為d，A、B間電壓為U1；C、D兩板豎直放置，間距也為d，C、D間電壓為U2。有一初速度為0、質(zhì)量為m、電荷量為e的電子經(jīng)電壓U0加速后，平行于金屬板進入電場，則電子進入該電場時的速度大小為

；若電子在穿過電場的過程中始終未與極板相碰，電子離開該電場時的動能為_____________。（A、B、C、D四塊金屬板均互不接觸，電場只存在于極板間，且不計電子的重力）參考答案：；eU0＋（U12＋U22）9.若某歐姆表表頭的滿偏電流為5mA，內(nèi)接一節(jié)干電池，電動勢為1.5V，

那么該歐姆表的內(nèi)阻為________Ω，待測電阻接入紅、黑表筆之間時，指針偏在滿刻度的3/4處，則待測電阻的阻值為________Ω，表盤中值刻度是________．參考答案：30010030010.如圖所示，AB、BC、CA三根等長帶電棒絕緣相連成正三角形，每根棒上電荷均勻分布，AB、BC帶電均為+q，CA帶電為-q，P點為正三角形中心，P、Q兩點關(guān)于AC邊對稱。現(xiàn)測得P、Q兩點的電場強度大小分別為E1和E2，若撤去CA棒，則P、Q兩點的電場強度大小分別為EP=__________，EQ=__________。參考答案：，（寫成也給分）11.如圖所示，已知電源電動勢E=3V，內(nèi)電阻r=1Ω，電阻R=5Ω，電路中的電表均為理想電表．則當開關(guān)S閉合時，電流表的讀數(shù)為

A，電壓表的讀數(shù)為

V．參考答案：0.5，2.5．【考點】閉合電路的歐姆定律．【分析】根據(jù)閉合電路歐姆定律求解電流，根據(jù)U=IR求解路段電壓．【解答】解：根據(jù)閉合電路歐姆定律，有：I=；路端電壓為：U=IR=0.5A×5Ω=2.5V；故答案為：0.5，2.5．12.在“研究勻變速直線運動”的實驗中，電磁打點計時器使用

（選填“直流”或“交流”）電源，若電源頻率為50Hz，則它每隔

秒打一次點．如果每隔5個點取一個計數(shù)點，那么相鄰計數(shù)點間的時間間隔是

．參考答案：交流，0.02，0.12s【考點】探究小車速度隨時間變化的規(guī)律．【分析】解決實驗問題首先要掌握該實驗原理，了解實驗的儀器、操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項．【解答】解：電磁打點計時器是使用交流電源的計時儀器，當電源的頻率為50Hz時，它每隔0.02s打一次點．如果每隔5個點取一個計數(shù)點，相鄰兩個計數(shù)點時間間隔為6×0.02s=0.12s故答案為：交流，0.02，0.12s13.某校游泳池長25m，寬15m，池深2.0m，水深1.8m，如圖所示。如用水泵將池中的水全部抽到地面的排水管中去，抽水速度為4m/s，抽水管的截面積為0.025m2，則抽水所需的時間為________s；忽略抽水管半徑的影響，抽水過程中水泵的平均輸出功率為________W。（水的密度r＝1×103kg/m3）參考答案：6750

；

1.9×103三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（2013?黃岡模擬）某種材料的三棱鏡截面ABC如圖所示，底邊BC水平且鍍銀，其中∠A=90°，∠B=60°，一束豎直向下的光束從AB邊上的M點入射，經(jīng)過BC面反射后，從AC邊上的N點平行于BC邊射出，且MN連線平行于BC．求：（Ⅰ）光線在M點的折射角；（Ⅱ）三棱鏡的折射率．（可用根式表示）參考答案：（Ⅰ）光線在M點的折射角是15°；（Ⅱ）三棱鏡的折射率是．考點： 光的折射定律．專題： 光的折射專題．分析： （Ⅰ）由幾何知識求出光線在M點的入射角和折射角．（Ⅱ）運用折射定律求解三棱鏡的折射率．解答： 解：（Ⅰ）如圖，∠A=90°，∠B=60°，∠C=30°．由題意可得∠1=∠2=60°，∠NMQ=30°，∠MNQ=60°．根據(jù)折射定律，可得：∠PMQ=∠PNQ．根據(jù)反射定律，可得：∠PMN=∠PNM．即為：∠NMQ+∠PMQ=∠MNQ﹣∠PNQ．故折射角∠PMQ=15°（Ⅱ）折射率n==答：（Ⅰ）光線在M點的折射角是15°；（Ⅱ）三棱鏡的折射率是．點評： 本題是幾何光學問題，作出光路圖，運用幾何知識求出入射角和折射角是解題的關(guān)鍵之處，即能很容易解決此類問題．15.（11分）簡述光的全反射現(xiàn)象及臨界角的定義，并導(dǎo)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(zhì)射向光疏介質(zhì)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(yīng)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.如圖所示，一玩滾軸溜冰的小孩(可視作質(zhì)點)質(zhì)量為m=30kg，他在左側(cè)平臺上滑行一段距離后平拋，恰能無碰撞地沿圓弧切線從A點進入光滑豎直圓弧軌道，并沿軌道下滑，A、B為圓弧兩端點，其連線水平。已知圓弧半徑為R=1.0m，對應(yīng)圓心角為=106o，平臺與AB連線的高度差為h=0.8m

(計算中取g=10m/s2,sin53o=0.8,cos53o=0.6)求：(1)小孩平拋的初速度(2)小孩運動到圓弧軌道最低點O時對軌道的壓力。參考答案：17.為了研究魚所受水的阻力與其形狀的關(guān)系，小明同學用石蠟做成兩條質(zhì)量均為m、形狀不同的“A魚”和“B魚”，如圖所示．在高出水面H處分別靜止釋放“A魚”和“B魚”，“A魚”豎直下潛hA后速度減為零，“B魚”豎直下潛hB后速度減為零．“魚”在水中運動時，除受重力外，還受浮力和水的阻力．已知“魚”在水中所受浮力是其重力的倍，重力加速度為g，“魚”運動的位移值遠大于“魚”的長度．假設(shè)“魚”運動時所受水的阻力恒定，空氣阻力不計．求：(1)“A魚”入水瞬間的速度vA1；(2)“A魚”在水中運動時所受阻力fA.(3)“A魚”與“B魚”在水中運動時所受阻力之比fA∶fB.

參考答案：

(1)“A魚”在入水前做自由落體運動，有vA12－0＝2gH

（2分）解得：

vA1＝

（2分）(2)“A魚”在水中運動時受重力、浮力和阻力的作用，做勻減速運動，設(shè)加速度為aA，F(xiàn)?。玣A－mg＝maA

（2分）vA12＝2aAhA

（2分）由\o"全品高考網(wǎng)歡迎您"題意：

F?。絤g

（1分）解得：

fA＝mg

（2分）(3)考慮到“B魚”的受力、運動情況與“A魚”相似，有fB＝mg

（2分）解得：＝

（2分）

18.已知小孩與雪橇的總質(zhì)量為m=20kg，靜止于水平冰面上，雪橇與冰面間的動摩擦因數(shù)為=0.1。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2。（1）大人用F1=30N的水平恒力推雪橇，求經(jīng)過4s秒雪橇運動的距離L；（2）如圖所示，若大人用大小為F2=50N，與水平方向成37°角的恒力斜向上拉雪橇，使雪橇由靜止開始運動1m，之后撤去拉力，求小孩與雪橇在冰面上滑行的總距離。參考答案：（1）對小孩進行受力分析，由牛頓第二定律得

………2分解得

a=0.5m/s2

………1分根據(jù)運動學公式L=

………2分解得

L=4m

………1分

（2）小孩與雪橇先做勻加速直線運動，所受摩擦力為f1，運動的距離為s1

………1分

………1分解得：f1=17N

………1分