2021-2022学年福建省南平市建阳黄坑中学高三物理下学期期末试题含解析

1、2021-2022学年福建省南平市建阳黄坑中学高三物理下学期期末试题含解析一、 选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分每小题只有一个选项符合题意1. （多选题）如图所示，OMN为玻璃砖等腰三角形棱镜的截面示意图，a、b是两束单色光从空气中垂直射入棱镜的底部MN，然后，在棱镜的两个侧面OM、ON上发生反射和折射，由图可知，下列说法中正确的是（）Aa单色光的频率高于b单色光的频率Ba单色光的波长大于b单色光的波长C在棱镜内a单色光的折射率大于b单色光的折射率D在棱镜内a单色光的传播速度大于b单色光的传播速度参考答案：BD【考点】光的折射定律【分析】根据b光在ON上发生全反射，比较出两中色光的

2、折射率大小，从而比较出光的频率、波长大小，根据v=比较出光在棱镜中传播的速度大小【解答】解：根据sinC=知，两光线在OM和ON上的入射角相等，但是b光发生全反射，可知b光的临界角小，所以b光的折射率大，故C错误b光的折射率大，则b光的频率大，可知a光的频率小于b光的频率，故A错误b光的频率大，根据知，b光的波长长，故B正确b光的折射率大，根据v=知，b光在棱镜中传播的速度小，故D正确故选：BD2. 如图所示，轮子的半径均为R0.20m，且均由电动机驱动以角速度逆时针匀速转动，轮子的转动轴在同一水平面上，轴心相距d=1.6m，现将一块均匀木板轻轻地平放在轮子上，开始时木板的重心恰好在轮的正上方

3、，已知木板的长度L2d，木板与轮子间的动摩擦因数均为0.16，则木板的重心恰好运动到轮正上方所需的时间是A1sB0.5s C1.5s D条件不足，无法判断参考答案：C3. （多选）如图所示的电路中，R1、R2、R3是固定电阻，R4是光敏电阻，其阻值随光照的强度增强而减小当开关S闭合且没有光照射时，电容器C不带电当用强光照射R4且电路稳定时，则与无光照射时比较（）A 电容器C的上极板带负电B 电容器C的下极板带负电C 通过R4的电流变小，电源的路端电压增大D 通过R4的电流变大，电源提供的总功率变大参考答案：AD闭合电路的欧姆定律解：A、当没有光照时，C不带电说明C所接两点电势相等，以电源正极为

4、参考点，R1上的分压减小，而R3上的分压增大，故上极板所接处的电势低于下极板的电势，故下极板带正电，上极板带负电，故A正确，B错误；C、因有光照射时，光敏电阻的阻值减小，故总电阻减小；由闭合电路的欧姆定律可知，干路电路中电流增大，则电源提供的总功率增大，由E=U+Ir可知路端电压减小，R1与R2支路中电阻不变，故该支路中的电流减小；则由并联电路的电流规律可知，另一支路中电流增大，即通过R2的电流减小，而通过R4的电流增大，所以故C错误，D正确；故选：AD4. 关于原子和原子核，下列说法正确的是A原子核的半衰期与环境的温度、压强有关 B是裂变C是衰变 D目前核电站的能量来自重核的裂变参考答案：C

5、D5. 如图，两个半径均为R的1/4光滑圆弧对接于O点，有物体从上面圆弧的某点C以上任意位置由静止下滑（C点未标出），都能从O点平抛出去，则（ ）ACO1O60oBCO1O45oC落地点距O2最远为2RD落地点距O2最近为R参考答案：AC 当恰好能从O点平抛出去时，由牛顿第二定律可得，由动能定理有，解得CO1O60o，当A、C两点重合时落地点距O2最远，此时有，解得，选项AC正确。二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 某同学研究小滑块在水平长木板上运动所受摩擦力的大小，选用的实验器材是：长木板、总质量为m的小滑块、光电门、数字毫秒计、弧形斜面、挡光片、游标卡尺、刻度尺。器材安

6、装如图甲所示. 主要的实验过程： ()用游标卡尺测量挡光片宽度d，读数如图乙所示，则d = mm；() 让小滑块车从斜面上某一位置释放，读出小滑块通过光电门时数字毫秒计示数t;() 用刻度尺量出小滑块停止运动时挡光片与光电门间的距离L;() 求出小滑块车与木板间摩擦力f = (用物理量m、d、L、t表示)； 若实验中没有现成的挡光片，某同学用一宽度为6cm的金属片替代，这种做法是否合理? (选填“合理”或“不合理”)。实验中，小滑块释放的高度要适当高一些，其目的是减少 误差。（选填“系统”或“偶然”）参考答案：）()6.00 (2分)；() (2分)； 不合理(2分)；系统(2分)7. 一列简

7、谐横波沿x轴正方向传播，t=0时刻的波形如图所示，经03s时间质点a第一次到达波峰位置，则这列波的传播速度为 ms，质点b第一次出现在波峰的时刻为 s参考答案：10ms（2分） 05s（8. 原长为16cm的轻质弹簧，当甲、乙两人同时用100N的力由两端反向拉时，弹簧长度变为18cm；若将弹簧一端固定在墙上，另一端由甲一人用200N的拉，这时弹簧长度变为 _cm，此弹簧的劲度系数为 _ N/m参考答案：20 _ 5000 _9. 一行星绕某恒星做圆周运动。由天文观测可得其运行的周期为T、线速度的大小为v，已知引力常量为G，则行星运动的轨道半径为_，恒星的质量为_。参考答案：，10. 如图所示，

8、放置在水平地面上的支架质量为M，支架顶端用细线拴着的摆球质量为m，现将摆球拉至水平位置，而后释放，摆球运动过程中，支架始终不动，则：（1）在释放前的瞬间，支架对地面的压力为 （2）摆球到达最低点时，支架对地面的压力为 参考答案：（1）Mg（2） (3mM)g11. 地球同步卫星到地心的距离r可用地球质量M、地球自转周期T与引力常量G表示为r=_。参考答案：12. 如图所示，在竖直平面内存在着若干个无电场区和有理想边界的匀强电场区，两区域相互间隔，竖直高度均为h，电场区域水平方向无限长，每一电场区域场强的大小均为E，且 E=mg/q，场强的方向均竖直向上。一个质量为m，带正电的、电荷量为q的小球

9、（看作质点），从第一无电场区域的上边缘由静止下落，不计空气阻力。则小球从开始运动到刚好离开第n个电场区域的过程中，在无电场区域中所经历的时间为_，在第n个电场区域中所经历的时间为_。参考答案：，13. 19如上右图所示，物体A重30N，用F等于50N的力垂直压在墙上静止不动，则物体A所受的摩擦力是 N；物体B重30N，受到F等于20N的水平推力静止不动，则物体B所受的摩擦力是 N。参考答案：30 20三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. 某小组在做“用单摆测定重力加速度“实验后，为了进一步探究，将单摆的轻质细线改为刚性重杆通过查资料得知，这样做成的“复摆”做简谐运动的周期

10、T=2，式中IC为由该摆决定的常量，m为摆的质量，g为重力加速度，r为转轴到中心C的距离如图（a），实验时杆上不同位置打上多个小孔，将其中一个小孔穿在光滑水平轴O上，使杆做简谐运动，测量并记录r和相应的运动周期T；然后将不同位置的孔穿在轴上重复实验，实验数据见表，并测得摆的质量m=0.50kgr/m0.450.400.350.300.250.20T/s2.112.142.202.302.432.64（1）由实验数据得出图（b）所示的拟合直线，图中纵轴表示T2r（2）Ic的国际单位为kg?m2，由拟合直线得带Ic的值为0.17（保留到小数点后二位）（3）若摆的质量测量值偏大，重力加速度g的测量值

11、不变（选填：“偏大”、“偏小”或“不变”）参考答案：考点：用单摆测定重力加速度版权所有专题：实验题分析：（1）根据周期公式与图示图象分析答题（2）根据公式确定单位，由图示图象求出Ic数值（3）根据图象的斜率与重力加速度的关系，来确定是否与质量有关，从而即可求解解答：解：（1）由T=2可知，整理得：T2r=，因此横坐标为r2，纵坐标即为T2r；（2）（2）根据T2r=+，可知，与的单位是相同的，因此IC的单位即为kg?m2；图象的斜率k=，由图可知k=3.68；解得：g=（g=10.7m/s2）；由图可知=1.25，则IC=0.17（3）根据上式可知，质量的测量值偏大，不影响重力加速度的测量值，

12、即为不变；故答案为：（1）T2r；（2）kg?m2；0.17； （3）不变点评：考查周期公式与图象的综合应用，掌握数学表达式的推理，注意图象的斜率与横、纵截距的含义，注意数学运算的正确性15. 要测绘一个标有“6V 2.5W”小灯泡的伏安特性曲线，要求多次测量尽可能减小实验误差，备有下列器材：A直流电源（6V，内阻未知）B电流表G（满偏电流3mA，内阻Rg=10）C电流表A（00.6A，内阻未知）D滑动变阻器R（020，5A）E滑动变阻器R（0200，1A）F定值电阻R0（阻值1990）G开关与导线若干（1）由于所给实验器材缺少电压表，某同学直接把电流表G作为电压表使用测出小灯泡两端电压，再用

13、电流表A测出通过小灯泡的电流，从而画出小灯泡的伏安特性曲线该方案实际上不可行，其最主要的原因是 ；（2）为完成本实验，滑动变阻器应选择 （填器材前的序号）；（3）请完成本实验的实物电路图（图1）的连线（4）如图2所示为该种灯泡的UI图象，现将两个这种小灯泡L1、L2与一个阻值为5的定值电阻R连成如图3所示电路，电源的电动势为E=6V，电键S闭合后，小灯泡L1与定值电阻R的电动势均为P，则P= W，电源的内阻r= 参考答案：（1）电流表G分压较小，导致电流表A指针偏转很小，误差较大；（2）D；（3）实物图连线如图；（4）0.20；2.5【分析】（1）根据两电表的量程可以确定方案是否可行；（2）明

14、确电路结构，从而确定滑动变阻器的使用；（3）根据灯泡电阻大小选择电流表内外接法，否则应用内接法，则可得出对应的实物图；（4）小灯泡L1与定值电阻R的电功率均为P，可知此时灯泡L1的电阻，通过电阻在图象中得出电流、电压，从而得出功率P的大小而灯泡L2的电流是L1电流的2倍，根据L2的电流，通过图线得出此时的电压，再根据闭合电路欧姆定律求出电源的内阻【解答】解：（1）电流表G测量电压范围太小，导致电流表A指针偏转很小，误差较大；（2）本实验只能采用分压接法，因此滑动变阻器应选择总阻值较小的D；（3）由于满足灯泡电阻更接近电流表内阻，所以电流表应用外接法，由于伏安特性曲线中的电压和电流均要从零开始测

15、量，所以变阻器应采用分压式，如图所示：（4）由图3所示电路图可知，小灯泡L1与定值电阻R并联，它们两端电压相等，它们的电功率均为P，由P=UI可知，通过它们的电流相等，它们的电阻相等，即此时灯泡电阻为5，由图2所示图象可知，灯泡两端电压为1V时通过灯泡的电流为0.2A，此时灯泡电阻为5，则功率P=UI=10.2=0.2W；由电路图可知，L2串联在干路中，通过L2的电流为I=0.2+0.2=0.4A，由图3所示图象可知，电流0.4A所对应的电压为4V，由闭合电路欧姆定律可知，电源内阻为：r=2.5故答案为：（1）电流表G分压较小，导致电流表A指针偏转很小，误差较大；（2）D；（3）实物图连线如图

16、；（4）0.20；2.5【点评】本题考查了连接实物电路图、实验器材的选择、求功率；第（4）小题是本题的难点，分析清楚电路结构、根据电路结构及串联电路特点求出灯泡两端电压，由图象求出通过灯泡的电流是正确解题的关键四、计算题：本题共3小题，共计47分16. 如图所示，拉杆箱是由拉杆和箱子构成的交通旅游工具设箱子的质量为m，拉杆质量可忽略箱子与水平地面之间的动摩擦因数为常数，重力加速度为g某同学在水平地面上拉动拉杆箱，设拉力的方向沿拉杆方向，拉杆与水平方向的夹角为（1）若箱子在水平地面上匀速移动，求拉力的大小；（2）已知存在一临界角0，若=0，则箱子在水平地面上匀速移动时，拉力有最小值，求这一临界角

17、的正切tan0和对应的拉力最小值参考答案：解：（1）设该同学沿拉杆方向用大小为F的力拉箱子，地面对箱子的支持力为F1、摩擦力为F2，由平衡条件得：Fsin+F1=mgFcos=F2由摩擦定律得：F2=F1联立式得：F=（2）当=0时，F=要使拉力有最小值，则（sin0+cos0）应有最大值，令x=sin0+cos0=（sin0+cos0）设sin=，cos=，则x=sin（0+）当0+=时，x存在最大值xm=对应的拉力F的最小值为：Fmin=对应的角度有：tan0= 答：（1）若箱子在水平地面上匀速移动，拉力的大小；（2）已知存在一临界角0，若=0，则箱子在水平地面上匀速移动时，拉力有最小值，

18、这一临界角的正切tan0为对应的拉力最小值为17. （10分）一辆轿车违章超车，以108 km/h的速度驶入左侧逆行车道时，猛然发现正前方80 m处一辆卡车正以72 km/h的速度迎面驶来，两车司机同时刹车，刹车时加速度大小都是10 m/s2。两司机的反应时间（即司机从发现险情到实施刹车所经历的时间）都是t，试问t为何值，才能保证两车不相撞。参考答案：解析：轿车和卡车的初速度分别为v1 = 108 km/h = 30 m/s， v2 = 72 km/h = 20 m/s刹车后两车做匀减速运动，由匀变速运动的规律，可求得轿车从刹车到停止通过的距离 卡车从刹车到停止通过的距离在司机的反应时间内，两车做的是匀速运动，匀速运动的距离x3 = (v1v2)t = 50t要保证两车不相撞，则应满足x1x2x380将以上各式联立，代入数据，得t0.3 s18. 如图所示，质量为m1=1kg的物体A放在质量为m2=3kg的木板B的左端，A可视为质点；B的右侧固定一个挡板，长度可忽略的劲度系数足够大的轻弹簧右端与挡板相连；AB之间的动摩擦因数，水平地面光滑。开始时AB位于墙壁右侧，处于静止；现用一与水平面成角的斜向下恒定外力推A，撞墙瞬间撤去F，B与墙壁的碰撞没有机械能损失，则：（1）撞墙前AB是否会发生相对滑动？通过计算说明理由。（2）若在AB的整个运动过程中，A不滑离B，则B的最短长