2021-2022学年河南省南阳市方城县第五高级中学高三物理上学期期末试卷含解析

1、2021-2022学年河南省南阳市方城县第五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. 如图所示，相距为L的光滑平行金属导轨ab、cd放置在水平桌面上，阻值为R的电阻与导轨的两端a、c相连滑杆MN质量为m，电阻为r，垂直于导轨并可在导轨上自由滑动，不计导轨和导线的电阻整个装置置与竖直方向的匀强磁场中，磁感应强度大小为B滑杆的中点系一不可伸长的轻缉，轻绳绕过固定在桌边的光滑滑轮后，与另一质量也为m的物块相连，轻绳处于拉直状态现将物块由静止释放；当物块达到最大速度时，下落高度为h，用g表示重力加速度，则在物块由静止开始下落至

2、速度最大的过程中 A通过电阻R的电荷量是 B滑杆MN产生的最大感应电动势为 C绳子的拉力大小始终不变 D物块减少的重力势能等于回路中产生的焦耳热参考答案：AB2. 题4图为无线充电技术中使用的受电线圈示意图，线圈匝数为，面积为.若在到时间内，匀强磁场平行于线圈轴线向右穿过线圈，其磁感应强度大小由均匀增加到，则该段时间线圈两端a和b之间的电势差A.恒为 B. 从0均匀变化到 C.恒为 D.从0均匀变化到参考答案：C考点：本题考查法拉第电磁感应定律、楞次定律。3. 物理学的发展丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步。下列表述正确的是A爱因斯坦提

3、出相对论，认为高速运动的物体质量将变小B库仑发现了点电荷间的相互作用规律，并通过油滴实验测定了元电荷的数值C牛顿发现了万有引力定律，并测出了引力常量G，被称为能称出地球质量的人D法拉第发现了电磁感应定律，并制成世界第一台发电机参考答案：D4. 已知地球质量大约是月球质量的81倍,地球半径约是月球半径的4倍，不考虑地球、月球自转的影响，已知地心到月球球心的距离为r，假定地球、月球是静止不动的，用火箭从地球沿地月连线向月球发射一探测器，假定探测器在地球表面附近脱离火箭，若不计空气阻力，关于探测器脱离火箭后的运动（ ）A探测器一定做减速运动到达月球，到达月球的速度可能为零B探测器先减速后加速运动，到

4、达月球的速度不可能为零C探测器运动距地心0.9r处时的速度最小D若探测器能运动到距地心2r/3处，就一定能到达月球参考答案：BC5. （单选）两个较大的平行板A、B相距为d，分别接在电压为U的电源正负极上，开关S闭合时质量为m，带电量为q的油滴恰好静止在两板之间，如图所示，在保持其他条件不变的情况下，将两板非常缓慢地水平错开一些，以下说法正确的是（）A油滴将向上运动，电流计中的电流从b流向aB油滴将下运动，电流计中的电流从a流向bC油滴静止不动，电流计中的电流从a流向bD油滴静止不动，电流计中无电流流过参考答案：解：将两板缓慢地错开一些，两板正对面积减小，根据电容的决定式C= 得知，电容减小，

5、而电压不变，则由C= 知，电容器带电量减小，电容器处于放电状态，电路中产生顺时针方向的电流，则电流计中有ab的电流由于电容器板间电压和距离不变，则由E=，知板间场强不变，油滴所受电场力不变，仍处于静止状态故C正确ABD错误故选：C二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 如图所示，阴极射线管(A为其阴极)放在蹄形磁铁的N、S两极间，射线管的B极接在直流高压电源的_极.此时，荧光屏上的电子束运动轨迹_偏转(选填“向上”、“向下”或“不”).参考答案：答案：正、向下7. 一束光从空气射向折射率为的某种介质，若反射光线与折射光线垂直，则入射角为_。真空中的光速为c ，则光在该介质中的传

6、播速度为_ .参考答案：60；c解析：根据折射定律n=由题意：i+r=90则sin2+sin2r=1解得：sini=则i=60传播速度v= c8. 如图所示，实线是一列简谐横波在t1时刻的波形图，虚线是在t2=(t10.2)s时刻的波形图若波速为35m/s，则质点M在t1时刻的振动方向为 ；若在t1到t2的时间内，M通过的路程为1m，则波速为 m/s 参考答案：向下259. 氢原子第n能级的能量为En=，其中E1为基态能量当氢原子由第5能级跃迁到第3能级时，发出光子的频率为；若氢原子由第3能级跃迁到基态，发出光子的频率为，则= 。参考答案：10. 人类认识原子结构和开发利用原子能经历了十分曲折

7、的过程。请按要求回答下列问题。卢瑟福、玻尔、查德威克等科学家在原子结构或原子核的研究方面做出了卓越的贡献。请选择其中的两位，指出他们的主要成绩。 -_ _在贝克勒尔发现天然放射现象后，人们对放射线的性质进行了深入研究，下图为三种射线在同一磁场中的运动轨迹，请从三种射线中任选一种，写出它的名称和一种用途。 _。参考答案：-解析：-卢瑟福提出了原子的核式结构模型（或其他成就）；玻尔把量子理论引入原子模型，并成功解释了氢光谱（或其他成就）； 或查德威克发现了中子（或其他成就）。选择其中两个。 1为射线，2为射线，3为射线；用途：比如射线可用于金属探伤、放疗、育种等等。只要合理均给分。11. 某同学利

8、用图甲所示的实验装置，探究物块在水平桌面上的运动规律物块在重物的牵引下开始运动，重物落地后，物块再运动一段距离停在桌面上(尚未到达滑轮处)从纸带上便于测量的点开始，每5个点取1个计数点，相邻计数点间的距离如图乙所示打点计时器电源的频率为50 Hz.图乙通过分析纸带数据，可判断物块在两相邻计数点_和_之间某时刻开始减速计数点5对应的速度大小为_m/s，计数点6对应的速度大小为_m/s.(保留三位有效数字)物块减速运动过程中加速度的大小为a_m/s2，若用来计算物块与桌面间的动摩擦因数(g为重力加速度)，则计算结果比动摩擦因数的真实值_(填“偏大”或“偏小”)参考答案：12. 某同学设计了一个探究

9、小车的加速度a与小车所受拉力F及质量m关系的实验，图（a）为实验装置简图（所用交变电流的频率为50Hz） （1）图（b）为某次实验得到的纸带，实验数据如图，图中相邻计数点之间还有4个点未画出，根据纸带可求出小车的加速度大小为 m/s2（保留三位有效数字） （2）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，数据如下表：实验次数12345678小车加速度a/ms206330572049704180332025001670101小车质量m/kg025029033040050071100167小车质量倒数400345303250200141100060 请在方格坐标纸中

10、画出图线，并从图线求出小车加速度a与质量倒数之间的关系式是 （3）保持小车质量不变，改变砂和砂桶质量，一位同学根据实验数据作出了加速度a随拉力F的变化图线如上图所示。该图线不通过原点，其主要原因是_ 参考答案： （1）0510 （2）a=0162 （01420182即可） 图略 （3）没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分或木板倾角较小13. 在“探究恒力做功与物体的动能改变量的关系”的实验中备有下列器材：A.打点计时器；B.天平；C秒表；D.低压交流电源；E.电池； F.纸带；G.细线、砝码、小车、砝码盘；H.薄木板其中多余的器材是_，缺少的器材是_测量时间的工具是_；测量质量的工具是_如图实所示

11、是打点计时器打出的小车(质量为m)在恒力F作用下做匀加速直线运动的纸带要测量的数据已用字母表示在图中，打点计时器的打点周期为T.请分析，利用这些数据能否验证动能定理？若不能，请说明理由；若能，请写出需验证的表达式_参考答案：）C、E 毫米刻度尺A B能从A到B的过程中，恒力做的功为WABFsAB物体动能的变化量为EkBEkAmvmvm()2m()2m只要验证FsABm即可优点：A、B两点的距离较远，测量时的相对误差较小；缺点：只进行了一次测量验证，说服力不强三、 简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. （简答）如图13所示,滑块A套在光滑的坚直杆上,滑块A通过细绳绕过光滑滑轮连接

12、物 块B,B又与一轻质弹贊连接在一起，轻质弹簧另一端固定在地面上,开始用手托住物块 .使绳子刚好伸直处于水平位位置但无张力。现将A由静止释放.当A下滑到C点时(C点 图中未标出)A的速度刚好为零，此时B还没有到达滑轮位置，已知弹簧的劲度系数k=100N/m ,滑轮质量和大小及摩擦可忽略不计，滑轮与杆的水平距离L=0.3m,AC距离为 0.4m，mB=lkg,重力加速度g=10 m/s2。试求： (1)滑块A的质量mA(2)若滑块A质量增加一倍,其他条件不变，仍让滑块A从静止滑到C点,则滑块A到达C点时A、B的速度大小分别是多少？ 参考答案：（1） （2） （3），功能关系解析：（1）开始绳子无

13、张力，对B分析有kx1=mBg， 解得：弹簧的压缩量x1=0.1m（1分）当物块A滑到C点时，根据勾股定理绳伸出滑轮的长度为0.5 m，则B上升了0.2m,所以弹簧又伸长了0.1m。（1分）由A、B及弹簧组成的系统机械能守恒，又弹簧伸长量与压缩量相等则弹性势能变化量为零所以mAgh1=mBgh2（2分）其中h1=0.4m，h2=0.2m所以mA=0.5kg（1分）（2）滑块A质量增加一倍，则mA=1kg，令滑块到达C点时A、B的速度分别为v1和v2由A、B及弹簧组成的系统机械能守恒得（2分）又有几何关系可得AB的速度关系有 vAcos=vB（1分）其中为绳与杆的夹角且cos=0.8解得：（1分

14、）（1分）（1）首先由物体静止条件求出弹簧压缩的长度，再根据几何知识求出物体B上升的距离，从而可求出弹簧伸长的长度，然后再根据能量守恒定律即可求解物体A的质量；题（2）的关键是根据速度合成与分解规律求出物体B与A的速度关系，然后再根据能量守恒定律列式求解即可15. （选修34）（7分）如图甲所示为一列简谐横波在t2s时的波形图，图乙是这列波中P点的振动图线，求该波的传播速度的大小，并判断该波的传播方向。 参考答案：解析：依题由甲图知该波的波长为(1分)由乙图知该波的振动周期为(1分)设该波的传播速度为V，有(1分)又由乙图知，P点在此时的振动方向向上，(1分)所以该波的传播方向水平向左。(2分

15、)四、计算题：本题共3小题，共计47分16. 均匀导线制成的单匝正方形闭合线框abcd，每边长为L，总电阻为R，总质量为m。将其置于磁感强度为B的水平匀强磁场上方h处，如图所示。线框由静止自由下落，线框平面保持在竖直平面内，且cd边始终与水平的磁场边界平行。当cd边刚进入磁场时，（1）求线框中产生的感应电动势大小；（2）求cd两点间的电势差大小；（3）若此时线框加速度恰好为零，求线框下落的高度h所应满足的条件。参考答案：（1）cd边刚进入磁场时，线框速度：v= 线框中产生的感应电动势：E=BLvBL （2）此时线框中电流： I= cd两点间的电势差：U=I()= （3）安培力：F=BIL= 根

16、据牛顿第二定律：mg-F=ma, 由a=0，解得下落高度满足：h=17. 如图，一平行板电容器的两个极板竖直放置，在两极板间有一带电小球，小球用一绝缘轻线悬挂于O点现给电容器缓慢图9充电，使两极板所带电荷量分别为Q和Q，此时悬线与竖直方向的夹角为.再给电容器缓慢充电，直到悬线和竖直方向的夹角增加到，且小球与两极板不接触求第二次充电使电容器正极板增加的电荷量参考答案：设电容器电容为C.第一次充电后两极板之间的电压为U两极板之间电场的场强为E式中d为两极板间的距离按题意，当小球偏转角1时，小球处于平衡位置设小球质量为m，所带电荷量为q，则有Tcos1mgTsin1qE式中T为此时悬线的张力联立式得tan1设第二次充电使正极板上增加的电荷量为Q，此时小球偏转角2