2021-2022学年河南省信阳市息县第二高级中学高三物理上学期期末试卷含解析

1、2021-2022学年河南省信阳市息县第二高级中学高三物理上学期期末试卷含解析一、 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. （单选）许多科学家在物理学发展过程中做出了重要贡献，下列说法正确的是（ ）A牛顿总结出了万有引力定律并测出了引力常量，被后人称为称出地球的第一人B伽里略总结出太阳系行星运动的三大规律C亚里士多德通过理想实验提出力并不是维持物体运动的原因D库仑总结出了真空中两个静止点电荷之间的相互作用规律参考答案：D2. （单选）如图所示，一个内壁光滑的圆管轨道ABC竖直放置，轨道半径为RO、A、D位于同一水平线上，A、D间的距离为R质量为m的小球（球的

2、直径略小于圆管直径），从管口A正上方由静止释放，要使小球能通过C点落到AD区，则球经过C点时（）A速度大小满足vcB速度大小满足0vcC对管的作用力大小满足mgFCmgD对管的作用力大小满足0Fcmg参考答案：考点：机械能守恒定律；牛顿第二定律；向心力专题：机械能守恒定律应用专题分析：小球离开C点后做平抛运动，由平抛运动的规律求解C点的速度大小范围根据牛顿第二定律分析球对管的作用力大小范围解答：解：AB、小球离开C点做平抛运动，落到A点时水平位移为R，竖直下落高度为R，根据运动学公式可得：竖直方向有：R=水平方向有：R=vCt解得：vC=；小球落到D点时水平位移为2R，则有 2R=vCt解得

3、vC=故速度大小满足vc，故A正确，B错误CD、在C点，对球研究：设管对球的作用力方向向下，根据牛顿第二定律得：mg+F=m将vc代入得：mgFmg，由牛顿第三定律可知：mgFCmg故C正确，D错误故选：AC点评：本题要分析清楚物体的运动过程，根据物体的不同的运动状态，采用相应的物理规律求解即可3. （单选）如图所示，磁感应强度均为B的两个匀强磁场，分布在宽度均为a的两个相邻区域中，磁场边界为理想边界，磁场方向垂直纸面，但方向相反。一个中垂线Oc长度为a的等边三角形导线框ABC从图示位置（AB边平行磁场边界）匀速向右运动。规定逆时针方向为电流的正方向，从图中位置开始计时，在线框穿过两磁场区域的

4、过程中，感应电流i随线框的位移x变化的图象正确的是 （ ）参考答案：C4. 一列简谐横波沿x轴正方向传播，t=0时波形图如图中实线所示，此时波刚好传到P点，t=0.6s时波恰好传到Q点，波形如图中虚线所示，a、b、C、P、Q是介质中的质点，下列说法正确的是A当t=0.6s时质点a速度沿y轴负方向B质点P在这段时间内沿x轴正方向移动了30mC质点c在这段时间内通过的路程为30cmD当0.5s时，质点b、P的位移相同参考答案：D5. （多选）如图所示，在竖直平面内有个半径为R，粗细不计的圆管轨道，半径OA水平、OB竖直，一个质量为m的小球自A正上方P点由静止开始自由下落，小球恰能沿管道到达最高点B

5、，已知AP=2R，重力加速度为g，则小球从P点到B点运动过程中A.重力做功mgRB.机械能减少mgRC.合外力做功为零D.克服摩擦力做功mgR参考答案：AC二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 图甲所示电路称为惠斯通电桥，当通过灵敏电流计 G的电流Ig=0时，电桥平衡，可以证明电桥的平衡条件为：图乙是实验室用惠斯通电桥测量未知电阻Rx的电路原理图，其中R是已知电阻，S是开关，G是灵敏电流计，AC是一条粗细均匀的长直电阻丝，D是滑动头，按下D时就使电流计的一端与电阻丝接通，L是米尺（1）操作步骤如下：闭合开关，把滑动触头放在AC中点附近，按下D，观察电流表指针的偏转方向；向左或

6、向右移动D，直到按下D时，电流表指针_(填：满偏、半偏或不偏转)；用刻度尺量出AD、 DC的长度l1和l2；(2) 写出计算Rx的公式:RX=_(3)如果滑动触头D从A向C移动的整个过程中，每次按下D时，流过G的电流总是比前一次增大，已知A、C间的电阻丝是导通的，那么，电路可能在 断路了参考答案：7. 如图所示，两个质量相等而粗糙程度不同的物体m1和m2，分别固定在一细棒的两端，放在一倾角为的斜面上，设m1和m2与斜面的摩擦因数为1和2 ，并满足tan= ，细棒的质量不计，与斜面不接触，试求两物体同时有最大静摩擦力时棒与斜面上最大倾斜线AB的夹角的余弦值（最大静摩擦力依据滑动摩擦力公式计算）参

7、考答案：8. 如图所示，一辆长，高，质量为的平顶车，车顶面光滑，在牵引力为零时，仍在向前运动，设车运动时受到的阻力与它对地面的压力成正比，且比例系数。当车速为时，把一个质量为的物块（视为质点）轻轻放在车顶的前端，并开始计时。那么，经过t= s物块离开平顶车；物块落地时，落地点距车前端的距离为s= m。（取）参考答案：0.31 4.169. 图为一小球做平抛运动时闪光照片的一部分，图中背景是边长5cm的小方格。问闪光的频率是 Hz；小球经过B点时的速度大小是 m/s。（重力加速度g取10 m/s2）参考答案：10 2.510. 如图所示，竖直墙上挂着一面时钟，地面上的静止的观察者A观测到钟的面积

8、为S，另一观察者B以0.8倍光速平行y轴正方向运动，观察到钟的面积为S则S和S的大小关系是 .（填写选项前的字母） AS S BS = SCS S D无法判断参考答案：A11. 某实验小组在“验证机械能守恒定律”实验中：选出一条纸带如图甲所示，其中O点为打点计时器打下的第一个点，A、B、C为三个计数点，在计数点A和B、B和C之间还各有一个点，测得h1=12.01cm，h2=19.15cm，h3=27.86cm已知重锤质量为0.5kg，打点计时器的工作电流频率为50Hz，当地的重力加速度g=9.8m/s2由以上数据算出，当打点计时器打到B点时重力势能比开始下落时减少了 J，此时重锤的动能比开始下

9、落时增加了 J由计算结果可知，该实验小组在做实验时出现问题的可能原因是 （计算结果保留两位有效数字）在图甲所示的纸带上，某同学又选取多个计数点，测出各计数点到第一个点O的距离h，算出各计数点对应的速度v，并以h为横轴，以为纵轴画出的图线应是图乙中的 ，图线的斜率表示 参考答案：0.94；0.98；实验时先释放纸带，然后再接通打点计时器的电源D；重力加速度g【考点】验证机械能守恒定律【分析】根据下降的高度求出重力势能的减小量，根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的速度，从而得出动能的增加量根据机械能守恒定律得出的表达式，结合表达式得出正确的图线，从而得出图线斜率表示的含义【解答

10、】解：当打点计时器打到B点时重力势能比开始下落时减少了Ep=mgh2=0.59.80.1915=0.94JB点的速度 m/s=1.98m/s，则动能的增加量=0.98J动能增加量大于重力势能的减小量，做实验时出现问题的可能原因是实验时先释放纸带，然后再接通打点计时器的电源根据机械能守恒得，mgh=，解得 ，由于打出的第一个点已经具有了一定的速度，所以h为0时，v已经不为0，则正确的图线是D图线的斜率表示重力加速度g故答案为：0.94；0.98；实验时先释放纸带，然后再接通打点计时器的电源D；重力加速度g12. 如图所示的实线和虚线分别表示同一个单摆在A、B两个星球半径大小相同的星球表面上的振动

11、图象，其中实线是A星球上的，虚线是B星球上的，那么两个星球的平均密度A和B之比是_。参考答案：4：113. 某同学在做测定木板与木块间的动摩擦因数的实验时，设计了两种实验方案方案A：木板固定，用弹簧测力计拉动木块如图(a)所示方案B：弹簧固定，用手拉动木板，如图(b)所示除了实验必需的弹簧测力计、木板、木块、细线外，该同学还准备了质量为200 g的砝码若干个(g10 m/s2)(1)上述两种方案中，你认为更合理的是方案_(2)该同学在重2N的木块上加放了2个砝码，弹簧测力计稳定后的示数为15N , 则木板与木块间的动摩擦因数_.参考答案：三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14

12、. 某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力 F及质量m关系的实验，下图为实验装置简图。若保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m及对应的1/m，数据如下表：实验次数12345678小车加速度a/ms21.901.721.491.251.000.750.500.30小车质量m/kg0.250.290.330.400.500.711.001.674.003.453.032.502.001.411.000.60请在方格坐标纸中画出a1/m图线，如图所示，并从图线求出小车加速度a与质量倒数1/m之间的关系式是 。（在答题卡中画出图像）参考答案：【知识点】 探究加速度与物体

13、质量、物体受力的关系C4【答案解析】 am/s2解析：根据图象运用数学知识求出物理量的关系式：am/s2【思路点拨】根据图象运用数学知识求出物理量的关系式直观反映两个物理量的关系是要找出这两个量的线性关系，即画出直线图象对于直线图象，我们一般从直线的斜率、截距、特殊点这几个方面去考虑，而斜率、截距、特殊点在物理问题中都有一定的物理意义15. 下图甲是用螺旋测微器测量金属丝直径的示意图，其读数为_mm；下图乙是用20分度的游标卡尺测量金属片厚度的示意图，其读数为_cm。参考答案：2.718 (2.7172.719均可)； 0.060四、计算题：本题共3小题，共计47分16. 如图甲所示，两平行金

14、属板间距为2l，极板长度为4l，两极板间加上如图乙所示的交变电压（t=0时上极板带正电）以极板间的中心线OO1为x轴建立坐标系，现在平行板左侧入口正中部有宽度为l的电子束以平行于x轴的初速度v0从t=0时不停地射入两板间已知电子都能从右侧两板间射出，射出方向都与x轴平行，且有电子射出的区域宽度为2l电子质量为m，电荷量为e，忽略电子之间的相互作用力 （1）求交变电压的周期T和电压U0的大小； （2）在电场区域外加垂直纸面的有界匀强磁场，可使所有电子经过有界匀强磁场均能会聚于（6l，0）点，求所加磁场磁感应强度B的最大值和最小值； （3）求从O点射入的电子刚出极板时的侧向位移y与射入电场时刻t的

15、关系式参考答案：（1）电子在电场中水平方向做匀速直线运动4l=v0nT T=（n=1,2,3） 2分（其中n=1,2,31分） 电子在电场中运动最大侧向位移1分 1分（n=1,2,3） 2分（其中n=1,2,31分） （2）如上图，最大区域圆半径满足 1分 1分对于带电粒子当轨迹半径等于磁场区域半径时，带电粒子将汇聚于一点 1分 得： 1分最小区域圆半径为 1分 1分 （3）设一时间， 若且进入电场 1分 其中（n=1,2,3，k=0,1,2,3） 1分 若且进入电场 1分 其中（n=1,2,3，k=0,1,2,3） 1分 或：若电子在且进入电场时，出电场的总侧移为：，其中（n1,2,3，k0

16、，1,2,3）（其他解法）若，则 电子沿+y方向第一次加速的时间为 电子沿-y方向第一次加速的时间为 解得： 其中，（n=1,2,3，k=0,1,2,3） 若，则 电子沿-y方向第一次加速的时间为 电子沿+y方向第一次加速的时间为 解得： 其中， （n=1,2,3，k=0,1,2,3）17. 在如图所示的电路中，电源电压保持不变，L1、L2分别标有“6V 3W”和“6V 6W”的字样，L3额定电压看不清，而额定功率为4W清晰可见。（1）当开关S1断开、S2闭合时，恰有一只灯泡正常发光，此时，电流表和电压表的示数分别为多大？（2）当开关S2断开，S1闭合时，若发光灯泡的实际功率为1W，则此时电流表的示数是多大？灯L3的额定电压是多大？参考答案：（1）L1和L2串联，L1正常发光，I=0.5A，U2=3V.4分 （2）电路中只有L3工作，电源电压为6V+3V=9V，R3不变， P额=4W，P实=1W 得U额=18V 此