上海明德學(xué)校2021-2022學(xué)年高三物理期末試題含解析

上海明德學(xué)校2021-2022學(xué)年高三物理期末試題含解析一、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.如圖甲所示，質(zhì)量為m的小物塊以初速度v0沖上足夠長的固定斜面，斜面傾角為θ，物塊與該斜面間的動摩擦因數(shù)μ>tanθ，（規(guī)定沿斜面向上方向為速度v和摩擦力f的正方向）則圖乙中表示該物塊的速度v和摩擦力f隨時間t變化的圖象正確的是

（

）參考答案：A2.（多選）如圖所示為一列沿x軸傳播的部分波形圖，若該列簡諧橫波的波速v=20m/s，在t=0時刻，x=13m處的質(zhì)點處于平衡位置且沿y軸正方向運動，則下列說法正確是（）A．該列簡諧波沿x軸負方向傳播B．該列簡諧橫波與另一頻率為0.4Hz的同類波疊加能產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象C．t=0.65s時，x=9m處的質(zhì)點的位移為cmD．從t=0時刻開始計時，x=10m處的質(zhì)點在時間1.3s內(nèi)的路程大于65cm參考答案：解：A、在t=0時刻，x=13m處的質(zhì)點處于平衡位置且沿y軸正方向運動，則簡諧波沿x軸正方向傳播，故A錯誤；B、由圖知：λ=2（13﹣9）m=8m，則周期T=，故頻率為f=，由發(fā)生干涉的條件必須頻率相等知，B錯誤；C、時間t=0.65s=1T，相當(dāng)于T，此時質(zhì)點P在平衡位置上方，由數(shù)學(xué)知識知：y=Asin45°=cm．故C正確．D、時間t=1.3s=3，t=0時刻x=10m處的質(zhì)點從正的最大位移處返回平衡位置，沿速度沿y軸負方向，由簡諧運動的特點可得，質(zhì)點P在1.3s時間內(nèi)的路程大于13A=65cm．故D正確．故選：CD3.如右圖所示，一質(zhì)量為m的小球固定于輕質(zhì)彈簧的一端，彈簧的另一端固定于O點處，將小球拉至A處，彈簧恰好無形變，由靜止釋放小球，它運動到O點正下方B點的速度為v，與A點的豎直高度差為h，則()A．由A至B重力做功為mgh

B．由A至B重力勢能減少mv2C．由A至B小球克服彈力做功為mghD．小球到達位置B時彈簧的彈性勢能為參考答案：AD4.一物塊以一定的初速度沿斜面向上滑出，利用速

度傳感器可以在計算機屏幕上得到其速度大小隨時間的變化關(guān)系圖像如圖所示，則物塊

A．上滑過程的加速度大小為8m／s2

B．下滑過程的加速度與上滑過程的加速度方向相反

C．物塊在斜面上不受摩擦力作用

D．物塊在1．5s時刻回到出發(fā)點參考答案：AD5.一質(zhì)點在連續(xù)的6s內(nèi)作勻加速直線運動，在第一個2s內(nèi)位移為12m，最后一個2s內(nèi)位移為36m，下面說法正確的是（）A．質(zhì)點的加速度大小是3m/s2 B．質(zhì)點的加速度大小是2m/s2C．第2s末的速度大小是12m/s D．第1s內(nèi)的位移大小是6m參考答案：A【考點】勻變速直線運動規(guī)律的綜合運用；勻變速直線運動的速度與時間的關(guān)系；勻變速直線運動的速度與位移的關(guān)系．【分析】根據(jù)連續(xù)相等時間內(nèi)的位移之差是一恒量，即△x=aT2求出質(zhì)點的加速度．根據(jù)某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出第1s末的速度再有運動學(xué)公式求的速度和位移．【解答】解：A、設(shè)第一個2s內(nèi)的位移為x1，第三個2s內(nèi)，即最后1個2s內(nèi)的位移為x3，根據(jù)x3﹣x1=2aT2得：．故A正確，B錯誤．C、第1s末的速度等于第一個2s內(nèi)的平均速度，則：，則第2s末速度為v=v1+at=6+3×1m/s=9m/s．故C錯誤．D、在第1s內(nèi)反向看為勻減速運動則s==6×1﹣3×=4.5m，故D錯誤；故選：A．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.（6分）(選修3-4)如圖所示，一列簡諧橫波沿+x方向傳播．已知在t=0時，波傳播到x軸上的B質(zhì)點，在它左邊的A質(zhì)點位于負最大位移處；在t=0.6s時，質(zhì)點A第二次出現(xiàn)在正的最大位移處．

①這列簡諧波的周期是s，波速是m/s．

②t=0.6s時，質(zhì)點D已運動的路程是m．參考答案：答案：0.4，5，0.17.如圖所示，小車的頂棚上用繩線吊一小球，質(zhì)量為m，車廂底板上放一個質(zhì)量為M的木塊，當(dāng)小車沿水平面勻加速向右運動時，小球懸線偏離豎直方向30°，木塊和車廂保持相對靜止，則小車運動的加速度為------____________，小球?qū)揖€的拉力為_____________，木塊受到的摩擦力為______________。參考答案：答案：，，8.用測電筆接觸市電相線，即使赤腳站在地上也不會觸電，原因是

；另一方面，即使穿絕緣性能良好的電工鞋操作，測電筆仍會發(fā)亮，原因是

。參考答案：測電筆內(nèi)阻很大，通過與之串聯(lián)的人體上的電流（或加在人體上的電壓）在安全范圍內(nèi)；（2分）市電為交流電，而電工鞋相當(dāng)于一電容器，串聯(lián)在電路中仍允許交流電通過．（3分）9.同打點計時器一樣，光電計時器也是一種研究物體運動情況的常用計時儀器，其結(jié)構(gòu)如圖甲所示。a、b分別是光電門的激光發(fā)射和接收裝置，當(dāng)有物體從a、b間通過時，光電計時器就可以顯示物體的擋光時間?，F(xiàn)利用圖乙所示裝置研究滑塊的運動情況，圖中MN是水平桌面，Q是木板與桌面的接觸點，1和2是固定在木板上適當(dāng)位置的兩個光電門，與之連接的兩個光電計時器沒有畫出，讓滑塊從木板的頂端滑下，光電門1、2各自連接的計時器顯示的擋光時間分別為5.0×10－2s和2.0×10－2s。用游標(biāo)卡尺測量小滑塊的寬度d，卡尺示數(shù)如圖丙所示。（1）讀出滑塊的寬度d＝________cm。（2）滑塊通過光電門1的速度v1＝______m/s。(保留兩位有效數(shù)字)（3）若提供一把米尺，測出兩個光電門之間的距離1.00m，則滑塊運動的加速度為_______m/s2。(保留兩位有效數(shù)字)參考答案：10.放射性同位素C被考古學(xué)家稱為“碳鐘”，它可以用來判定古生物體的年代．宇宙射線中高能量中子碰撞空氣中的氮原子后，就會形成很不穩(wěn)定的C，它很容易發(fā)生β衰變，變成一個新核，其半衰期為5730年．該衰變的核反應(yīng)方程式為．C的生成和衰變通常是平衡的，即生物機體中C的含量是不變的．當(dāng)生物體死亡后，機體內(nèi)C的含量將會不斷減少．若測得一具古生物遺骸中C含量只有活體中的25%，則這具遺骸距今約有11460年．參考答案：：解：根據(jù)電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒得，．經(jīng)過一個半衰期，有半數(shù)發(fā)生衰變，測得一古生物遺骸中的C含量只有活體中的25%，根據(jù)=得，n=2，即經(jīng)過2個半衰期，所以t=2×5730=11460年．故答案為：；

1146011.火星的球半徑是地球半徑的1/2,火星質(zhì)量是地球質(zhì)量的1/10,忽略火星的自轉(zhuǎn),如果地球上質(zhì)量為60㎏的人到火星上去,則此人在火星表面的質(zhì)量是_______㎏,所受的重力是______N;在火星表面由于火星的引力產(chǎn)生的加速度是________m/s;在地球表面上可舉起60㎏杠鈴的人,到火星上用同樣的力,可以舉起質(zhì)量_______㎏的物體。g取9.8m/s2參考答案：60（1分），235.2（1分），3.92（1分），150（1分）12.(6分)A、B兩小球同時從距地面高為h=15m處的同一點拋出，初速度大小均為v0=10m/s，A球豎直向下拋出，B球水平拋出，空氣阻力不計(g=10m/s2)，則A球經(jīng)

s落地，A球落地時AB相距

m。參考答案：

1

13.一矩形線圈圍繞著垂直于勻強磁場的中心軸勻速轉(zhuǎn)動，從線圈平面通過中性面開始，將它轉(zhuǎn)過1/4轉(zhuǎn)用的時間分成三等分，則在這連續(xù)三段時間內(nèi)的感應(yīng)電動勢的平均值的比值是：

。參考答案：答案：三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（選修模塊3－4）如圖所示是一種折射率n=1.5的棱鏡用于某種光學(xué)儀器中?，F(xiàn)有一束光線沿MN的方向射到棱鏡的AB界面上，入射角的大小。求光在棱鏡中傳播的速率及此束光線射出棱鏡后的方向（不考慮返回到AB面上的光線）。

參考答案：解析：由得（1分）

由得，（1分）

由＜，可知C＜45°（1分）

而光線在BC面的入射角＞C，故光線在BC面上發(fā)生全反射后，垂直AC面射出棱鏡。（2分）

15.（6分）如圖所示，在水平光滑直導(dǎo)軌上，靜止著三個質(zhì)量均為的相同小球、、，現(xiàn)讓球以的速度向著球運動，、兩球碰撞后黏合在一起，兩球繼續(xù)向右運動并跟球碰撞，球的最終速度.①、兩球跟球相碰前的共同速度多大？②兩次碰撞過程中一共損失了多少動能？參考答案：解析：①A、B相碰滿足動量守恒（1分）

得兩球跟C球相碰前的速度v1=1m/s（1分）

②兩球與C碰撞同樣滿足動量守恒（1分）

得兩球碰后的速度v2=0.5m/s，（1分）

兩次碰撞損失的動能（2分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，在圓柱形房屋天花板中心O點懸掛一根長為L的細繩，繩的下端掛一個質(zhì)量為m的小球，已知繩能承受的最大拉力為2mg，小球在水平面內(nèi)做圓周運動，當(dāng)速度逐漸增大到繩斷裂后，小球恰好以速度v2=落到墻腳邊．求（1）繩斷裂瞬間的速度v1；（2）圓柱形房屋的高度H和半徑．參考答案：（l）小球在繩斷前瞬時受力如圖所示cosθ==，θ=600(2分)mgtan600＝mv/r，(2分)r=Lsinθ(1分)解得v1=(1分)（2）小球從拋出到落地，?mv12＋mgh1=?mv22(3分)h1==L

(1分)ks5uH=h1＋Lcos600=13L/4

(1分)設(shè)小球由平拋至落地的水平射程為x，如圖所示．x=v1t(1分)h1=gt2/2(1分)

R=(2分)

解得R=3L(1分)17.如圖，頂角為90°的“∨”型光滑金屬導(dǎo)軌MON固定在傾角為θ的絕緣斜面上，M、N連線平行于斜面底端，導(dǎo)軌MO、NO的長度相等，M、N兩點間的距離L＝2m，整個裝置處于磁感應(yīng)強度大小B＝0.5T、方向垂直于斜面向下的勻強磁場中。一根質(zhì)量m=0.4kg,粗細均勻、單位長度電阻值r＝0.5Ω/m的導(dǎo)體棒ab，受到平行于斜面向上且垂直于ab的變力F作用，以速度v＝2m/s沿導(dǎo)軌向下勻速滑動，導(dǎo)體棒在運動過程中始終與導(dǎo)軌接觸良好，不計導(dǎo)軌電阻，從導(dǎo)體棒在MN時開始計時，⑴t=0時，F(xiàn)=0，求斜面傾角θ；⑵求0.2s內(nèi)通過導(dǎo)體棒的電荷量q；⑶求導(dǎo)體棒通過整個金屬導(dǎo)軌的過程中產(chǎn)生的焦耳熱Q。參考答案：解析：⑴導(dǎo)體棒開始運動時,回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E＝BLv

（2分）

感應(yīng)電流

（2分）

安培力F安＝BIL

（2分）

由平衡條件得：mgsinθ＝F安

+F

（2分）F=0

聯(lián)立上式得：θ=300

（1分）

⑵感應(yīng)電流與導(dǎo)體棒切割的有效長度l無關(guān)

感應(yīng)電流大小A

（1分）

故0.2s內(nèi)通過導(dǎo)體棒的電荷量q＝It＝0.4C

（2分）

⑶解法(一)設(shè)導(dǎo)體棒經(jīng)t時間沿導(dǎo)軌勻速向下運動的位移為x,則t時刻導(dǎo)體棒切割的有效長度Lx=L-2x

（1分）

導(dǎo)體棒在導(dǎo)軌上運動時所受的安培力

（1分）

因安培力的大小與位移x成線性關(guān)系，故通過導(dǎo)軌過程中導(dǎo)體棒所受安培力的平均值

（1分）

產(chǎn)生的焦耳熱Q

（2分）

解法(二)設(shè)導(dǎo)體棒經(jīng)t時間沿導(dǎo)軌勻速向下運動的位移為x,則t時刻導(dǎo)體棒切割的有效長度Lx=L-2x

（1分）

導(dǎo)體棒在導(dǎo)軌上運動時所受的安培力

（1分）

作出安培力大小隨位移x變化的圖象

圖象與坐標(biāo)軸圍成面積表示導(dǎo)體棒克服安培力作功，也為產(chǎn)生的焦耳熱

（2分）

所以，產(chǎn)生的焦耳熱Q=1J

（1分）18.如圖所示，A、B是水平傳送帶的兩個端點，起初以v0=1m/s的速度順時針運轉(zhuǎn)．今將一小物塊（可視為質(zhì)點）無初速度地輕放在A處，同時傳送帶以a0=1m/s2的加速度加速運轉(zhuǎn)，物體和傳送帶間的動摩擦因素為0.2，水平桌面右側(cè)有一豎直放置的光滑軌道CPN，其形狀為半徑R=0.8m的圓環(huán)剪去了左上角1350的圓弧，PN為其豎直直徑，C點與B點的豎直距離為R，物體離開傳送帶后由C點恰好無碰撞落入軌道．取g=10m/s2，求：（1）物塊由A端運動倒B端所經(jīng)歷的時間．（2）AC間的水平距離（3）判斷物體能否沿圓軌道到達N點．參考答案：解：（1）物體離開傳送帶后由C點無碰撞落入軌道，則得在C點物體的速度方向與C