河南省平頂山市舞鋼第一中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理下學(xué)期期末試題含解析

河南省平頂山市舞鋼第一中學(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.如圖所示，豎直放置的平行金屬導(dǎo)軌EF和GH兩部分導(dǎo)軌間距為2L，IJ和MN兩部分導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)。整個(gè)裝置處在水平向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，金屬桿ab和cd的質(zhì)量均為m，可在導(dǎo)軌上無(wú)摩擦滑動(dòng)，且與導(dǎo)軌接觸良好?，F(xiàn)對(duì)金屬桿ab施加一個(gè)豎直向上的作用力F,使其勻速向上運(yùn)動(dòng)，此時(shí)cd處于靜止?fàn)顟B(tài)，則力F的大小為A．mg

B．2mg

C．3mg

D．4mg參考答案：C2.（單選）關(guān)于第二類永動(dòng)機(jī)，下列說(shuō)法中正確的是()A．它既不違反熱力學(xué)第一定律，也不違反熱力學(xué)第二定律B．它既違反了熱力學(xué)第一定律，也違反了熱力學(xué)第二定律C．它不違反熱力學(xué)第一定律，但違反熱力學(xué)第二定律D．它只違反熱力學(xué)第一定律，不違反熱力學(xué)第二定律參考答案：C3.在學(xué)習(xí)運(yùn)動(dòng)的合成與分解時(shí)我們做過(guò)如左下圖所示的實(shí)驗(yàn)。在長(zhǎng)約80cm～100cm一端封閉的玻璃管中注滿清水，水中放一個(gè)用紅蠟做成的小圓柱體(小圓柱體恰能在管中勻速上浮)，將玻璃管的開(kāi)口端用膠塞塞緊。然后將玻璃管豎直倒置，在紅蠟塊勻速上浮的同時(shí)使玻璃管緊貼黑板面水平向右勻加速移動(dòng)，你正對(duì)黑板面將看到紅蠟塊相對(duì)于黑板面的移動(dòng)軌跡可能是右下圖中的參考答案：C蠟塊參與了豎直方向上的勻速直線運(yùn)動(dòng)和水平方向上的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，合力的方向水平向右，而軌跡的彎曲大致指向合力的方向，故B、D錯(cuò)誤．軌跡上每一點(diǎn)的切線方向表示速度的方向，開(kāi)始的初速度豎直向上，故A錯(cuò)誤，C正確．4.(雙選)如圖甲所示，一質(zhì)量分布均勻的梯子，重為G，斜擱在光滑的豎直墻上，重為P的人沿梯子從梯子的底端A開(kāi)始勻速向上走，人的重心離地的高度h逐漸增大，整個(gè)過(guò)程梯子不滑動(dòng)。如圖乙所示為力F隨高度h變化的函數(shù)圖像，則下列關(guān)于力F的說(shuō)法中正確的是：（A）F為墻面對(duì)梯子上端B施加的力（B）F為人對(duì)梯子施加的力（C）F為梯子對(duì)地面施加的彈力（D）F為梯子對(duì)地面施加的摩擦力參考答案：AD5.格林尼治時(shí)間2012年2月24日22時(shí)15分,MUOS—1衛(wèi)星從佛羅里達(dá)州卡納維拉爾角空軍基地發(fā)射升空.據(jù)路透社報(bào)道,MUOS系統(tǒng)搭建完畢后,美軍通信能力可望增強(qiáng)10倍,不僅能夠?qū)崿F(xiàn)超髙頻衛(wèi)星通信，還可同時(shí)傳輸音頻、視頻和數(shù)據(jù)資料.若衛(wèi)星在發(fā)射升空的過(guò)程中總質(zhì)量不變,則下列有關(guān)該通信衛(wèi)星的說(shuō)法正確的是（

）A.衛(wèi)星在向上發(fā)射升空的過(guò)程中其重力勢(shì)能逐漸變大B.當(dāng)衛(wèi)星到達(dá)它的環(huán)繞軌道時(shí),其內(nèi)的物體將不受重力的作用C.該衛(wèi)星的發(fā)射速度應(yīng)不小于11.2km/sD.當(dāng)衛(wèi)星到達(dá)它的環(huán)繞軌道且其環(huán)繞軌道可視為圓形軌道時(shí),其線速度必大于7.9km/s參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖，質(zhì)量為20kg的物體，在水平面上向右運(yùn)動(dòng)，物體與水平面接觸處的摩擦系數(shù)是0．2與此同時(shí)物體還受到一個(gè)水平向左大小為5N的推力作用，則物體的加速度是

；方向

參考答案：7.特種兵過(guò)山谷的一種方法可化簡(jiǎn)為如右圖所示的模型：將一根長(zhǎng)為2d、不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩的兩端固定在相距為d的A、B兩等高處，懸繩上有小滑輪P，戰(zhàn)士們相互配合，可沿著細(xì)繩滑到對(duì)面。開(kāi)始時(shí)，戰(zhàn)士甲拉住滑輪，質(zhì)量為m的戰(zhàn)士乙吊在滑輪上，處于靜止?fàn)顟B(tài)，AP豎直，則此時(shí)甲對(duì)滑輪的水平拉力為_(kāi)___________；若甲將滑輪由靜止釋放，則乙在滑動(dòng)中速度的最大值為_(kāi)___________。（不計(jì)滑輪與繩的質(zhì)量，不計(jì)滑輪的大小及摩擦）

參考答案：mg，8.某登山愛(ài)好者在攀登珠穆朗瑪峰的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)他攜帶的手表表面玻璃發(fā)生了爆裂。這種手表是密封的，出廠時(shí)給出的參數(shù)為：27℃時(shí)表內(nèi)氣體壓強(qiáng)為1×105Pa；在內(nèi)外壓強(qiáng)差超過(guò)6×104Pa時(shí)，手表表面玻璃可能爆裂。已知當(dāng)時(shí)手表處的氣溫為－13℃，則手表表面玻璃爆裂時(shí)表內(nèi)氣體壓強(qiáng)的大小為_(kāi)_________Pa；已知外界大氣壓強(qiáng)隨高度變化而變化，高度每上升12m，大氣壓強(qiáng)降低133Pa。設(shè)海平面大氣壓為1×105Pa，則登山運(yùn)動(dòng)員此時(shí)的海拔高度約為_(kāi)________m。

參考答案：答案：8.7×104，6613（數(shù)值在6550到6650范圍內(nèi)均可）9.（4分）如圖（a）所示，面積為0.01m2、電阻為0.1Ω的正方形導(dǎo)線框放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向與線框平面垂直。磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化圖線如圖（b）所示。t＝0時(shí)刻，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直于紙面向里。在1s末線框中感應(yīng)電流的大小為_(kāi)______A。若規(guī)定逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)殡娏鞯恼较?，?qǐng)?jiān)趫D（c）中畫出前4s內(nèi)感應(yīng)電流i隨時(shí)間t的變化圖線。

參考答案：

答案：0.2A（2分）（兩條線各1分）10.質(zhì)量為50kg的物體放在光滑的水平面上，某人用繩子沿著與水平面成45°角的方向拉物體前進(jìn)，繩子的拉力為200N，物體的加速度大小為

。在拉的過(guò)程中突然松手瞬間，物體的加速度大小為

。參考答案：

m/s2，011.地面上放一開(kāi)口向上的氣缸，用一質(zhì)量為m=0.8kg的活塞封閉一定質(zhì)量的氣體，不計(jì)一切摩擦，外界大氣壓為P0=1.0×105Pa，活塞截面積為S=4cm2，重力加速度g取10m/s2，則活塞靜止時(shí)，氣體的壓強(qiáng)為

Pa；若用力向下推活塞而壓縮氣體，對(duì)氣體做功為6×105J，同時(shí)氣體通過(guò)氣缸向外傳熱4.2×105J，則氣體內(nèi)能變化為

J。參考答案：1.2×10-5Pa；內(nèi)能增加了1.8×105J12.（3分）如圖，a、b兩彈簧勁度系數(shù)均為K，兩球質(zhì)量均為m，不計(jì)彈簧的質(zhì)量，兩球靜止，則兩彈簧伸長(zhǎng)量之和為

。參考答案：3mg/k13.用圖(a)所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證牛頓第二定律．①完成平衡摩擦力的相關(guān)內(nèi)容：（i）取下砂桶，把木板不帶滑輪的一端墊高，接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，

（選填“靜止釋放”或“輕推”）小車，讓小車拖著紙帶運(yùn)動(dòng)．（ii）如果打出的紙帶如圖(b)所示，則應(yīng)

（選填“增大”或“減小”）木板的傾角，反復(fù)調(diào)節(jié)，直到紙帶上打出的點(diǎn)跡

，平衡摩擦力才完成．②某同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)得到如圖(c)所示的a—F圖象，則該同學(xué)驗(yàn)證的是：在

條件下，

成正比．參考答案：（2）（10分）①（i）輕推（ii）減小，間隔均勻（之間的距離大致相等）②小車質(zhì)量一定，它的加速度與其所受的合力成正比．三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（8分）在衰變中常伴有一種稱為“中微子”的粒子放出。中微子的性質(zhì)十分特別，因此在實(shí)驗(yàn)中很難探測(cè)。1953年，萊尼斯和柯文建造了一個(gè)由大水槽和探測(cè)器組成的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，利用中微子與水中的核反應(yīng)，間接地證實(shí)了中微子的存在。（1）中微子與水中的發(fā)生核反應(yīng)，產(chǎn)生中子（）和正電子（），即中微子+→+，可以判定，中微子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)分別是

。（填寫選項(xiàng)前的字母）

A.0和0

B.0和1

C.1和0

D.1和1（2）上述核反應(yīng)產(chǎn)生的正電子與水中的電子相遇，與電子形成幾乎靜止的整體后，可以轉(zhuǎn)變?yōu)閮蓚€(gè)光子（），即+2

已知正電子和電子的質(zhì)量都為9.1×10-31㎏，反應(yīng)中產(chǎn)生的每個(gè)光子的能量約為

J.正電子與電子相遇不可能只轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)光子，原因是

。參考答案：（1）A；(2)；遵循動(dòng)量守恒解析：（1）發(fā)生核反應(yīng)前后，粒子的質(zhì)量數(shù)和核電荷數(shù)均不變，據(jù)此可知中微子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)分都是0，A項(xiàng)正確。（2）產(chǎn)生的能量是由于質(zhì)量虧損。兩個(gè)電子轉(zhuǎn)變?yōu)閮蓚€(gè)光子之后，質(zhì)量變?yōu)榱?，由，故一個(gè)光子的能量為，帶入數(shù)據(jù)得=J。正電子與水中的電子相遇，與電子形成幾乎靜止的整體，故系統(tǒng)總動(dòng)量為零，故如果只產(chǎn)生一個(gè)光子是不可能的，因?yàn)榇诉^(guò)程遵循動(dòng)量守恒。15.（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(diǎn)入射，經(jīng)過(guò)BC面反射后，從AC邊上的N點(diǎn)平行于BC邊射出，且MN連線平行于BC．求：（Ⅰ）光線在M點(diǎn)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(diǎn)的折射角是15°；（Ⅱ）三棱鏡的折射率是．考點(diǎn)： 光的折射定律．專題： 光的折射專題．分析： （Ⅰ）由幾何知識(shí)求出光線在M點(diǎn)的入射角和折射角．（Ⅱ）運(yùn)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(diǎn)的折射角是15°；（Ⅱ）三棱鏡的折射率是．點(diǎn)評(píng)： 本題是幾何光學(xué)問(wèn)題，作出光路圖，運(yùn)用幾何知識(shí)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(wèn)題．四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，ΔABC為一直角三棱鏡的截面，其頂角6=30°，P為垂直于直線光屏。現(xiàn)一寬度等于AB的單色平行光束垂直射向AB面，在光屏P上形成一條光帶，已知棱鏡的折射率為，AB的長(zhǎng)度為d求光屏P上形成的光帶的寬度。參考答案：17.如圖所示，一帶電荷量為+q、質(zhì)量為m的小物塊處于一傾角為37°的光滑斜面上，當(dāng)整個(gè)裝置被置于一水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中時(shí)，小物塊恰好靜止．重力加速度為g，sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：（1）水平向右電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大??；（2）若將電場(chǎng)強(qiáng)度改為豎直向下，大小不變，小物塊的加速度是多大；（3）若將電場(chǎng)強(qiáng)度改為水平向左，大小變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，小物塊從高度H處從靜止釋放，求小物塊到達(dá)地面的時(shí)間為多少．參考答案：解：（1）小物塊受重力，電場(chǎng)力和彈力，三力平衡，根據(jù)平衡條件，有：qE=mgtan37°解得：E=（2）由牛頓第二定律可得：（qR+mg）sin37°=ma解得：a=（3）電場(chǎng)力：F=q×2E=電場(chǎng)力與重力的合力與水平方向的夾角的正切值：tanα=，故α=33.7°＜37°，故物體將離開(kāi)斜面做勻加速直線運(yùn)動(dòng)；豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)：H=解得：t=答：（1）水平向右電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為；（2）若將電場(chǎng)強(qiáng)度改為豎直向下，大小不變，小物塊的加速度是；（3）若將電場(chǎng)強(qiáng)度改為水平向左，大小變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，小物塊從高度H處從靜止釋放，小物塊到達(dá)地面的時(shí)間為．【考點(diǎn)】共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用；力的合成與分解的運(yùn)用；牛頓第二定律；帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)．【分析】（1）對(duì)小物塊進(jìn)行受力分析，小物塊受重力、斜面支持力和電場(chǎng)力三個(gè)力作用，電場(chǎng)力水平向右，根據(jù)小物塊受力平衡列方程可求電場(chǎng)力的大小，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中電場(chǎng)力F=qE，在已知F和q的情況下，可以計(jì)算出電場(chǎng)強(qiáng)度E．（2）將勻強(qiáng)電場(chǎng)方向變?yōu)樨Q直向下時(shí)，電場(chǎng)力變?yōu)樨Q直向下，根據(jù)牛頓第二定律求解加速度．（3）將電場(chǎng)強(qiáng)度改為水平向左，電場(chǎng)力向左，先求解電場(chǎng)力與重力的合力方向，判斷運(yùn)動(dòng)情況，再結(jié)合運(yùn)動(dòng)的合成與分解的知識(shí)求解．18.如圖所示的平面直角坐