2021-2022学年山西省晋城市高平唐丝子弟学校高三物理上学期期末试卷含解析

1、2021-2022学年山西省晋城市高平唐丝子弟学校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. （多选）两个有界匀强磁场方向均垂直纸面，但方向相反，磁感应强度大小均为B，宽度分别为L和2L。有一边长为L的正方形闭合线圈在外力作用下，向右匀速通过整个磁场，如图所示，用i表示电路中的感应电流，F表示外力，表示线框受到的安培力，P表示线圈中的热功率，并以逆时针方向为感应电流正方向，向右为力的正方向，线圈在图示位置为位移起点，则下列图像中正确的是参考答案：ACD2. 三角形木块 a 、b如图放置，三角形木块a竖直边靠在竖直且粗糙的竖直墙面

2、上，现用竖直向上的作用力F ，推动两木块一起向上匀速运动，运动过程中两木块始终保持相对静止，则下面说法正确的是（ ）A木块 a 、b 间一定存在摩擦力 B木块a与竖直墙面间一定存在水平弹力C木块a与竖直墙面间一定存在竖直向下的滑动摩擦力D竖直向上的作用力 F 大小一定大于两木块的重力之和参考答案：A3. 为探测引力波，中山大学领衔的“天琴计划”将向太空发射三颗完全相同的卫星（SC1、SC2、SC3）构成一个等边三角形阵列，地球恰处于三角形的中心，卫星将在以地球为中心、高度约10万公里的轨道上运行，针对确定的引力波源进行引力波探测。如图所示，这三颗卫星在太空中的分列图类似乐器竖琴，故命名为“天琴

3、计划”。已知地球同步卫星距离地面的高度约为3.6万公里，以下说法错误的是A. 若知道引力常量G及三颗卫星绕地球的运动周期T，则可估算出地球的密度B. 三颗卫星具有相同大小的加速度C. 三颗卫星绕地球运动的周期一定大于地球的自转周期D. 从每颗卫星可以观察到地球上大于的表面参考答案：A【详解】A.若知道引力常量G及三颗卫星绕地球的运动周期T根据万有引力提供向心力：得到：，因地球的半径未知，也不能计算出轨道半径r，不能计算出地球体积，故不能估算出地球的密度，选项A错误B.根据，由于三颗卫星到地球的距离相等，则绕地球运动的轨道半径r相等，则它们的加速度大小相等，选项B正确C.根据万有引力等于向心力，

4、解得：，由于三颗卫星的轨道半径小于地球同步卫星的轨道半径，故三颗卫星绕地球运动的周期小于地球同步卫星绕地球运动的周期，即小于地球的自转周期，选项C正确D.当等边三角形边与地球表面相切的时候，恰好看到地球表面的，所以本题中，从每颗卫星可以观察到地球上大于的表面，选项D正确4. 如图，晾晒衣服的绳子轻且光滑，悬挂衣服的衣架的挂钩也是光滑的，轻绳两端分别固定在两根竖直杆上的A、B两点，衣服处于静止状态如果保持绳子A端位置不变，将B端分别移动到不同的位置。下列判断正确的是 （ ） AB端移到B1位置时，绳子张力不变 BB端移到B2位置时，绳子张力变小 CB端在杆上位置不动，将杆移动到虚线位置时，绳子张

5、力变大 DB端在杆上位置不动，将杆移动到虚线位置时，绳子张力变小参考答案：AC5. （多选）两物体M，m用跨过光滑定滑轮的轻绳相连，如图放置，OA，OB与水平面的夹角分别30、60，物体M的重力大小为20N，M、m均处于静止状态则（）A绳OA对M的拉力大小大于绳OB对M的拉力B绳OA对M的拉力大小等于绳OB对M的拉力Cm受到水平面的静摩擦力大小为零Dm受到水平面的静摩擦力的方向水平向左参考答案：BD解：A、B、对接点O受力分析如图：把F1和F2分别分解到水平方向和竖直方向沿水平方向列方程：F1cos30=F2cos60沿竖直方向列方程：F1sin30+F2sin60=Mg由联立得： 故F2F1

6、故A错误，B错误；C、D、对m受力分析如下图：水平方向列平衡方程：F1+f=F2由解得： ，故m受到的摩擦力为静摩擦力方向水平向左故C错误，D正确故选：D二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 本世纪最靠近地球的小行星2012DA14从离地面约34800km的距离，以28000km/h的速度由印度洋苏门答腊岛上空掠过。如果小行星被地球俘获而成为绕地球做圆周运动的卫星，则小行星的环绕速度应为_m/s，该环绕速度_第一宇宙速度（选填“大于”、“等于”或“小于”）。已知地球表面重力加速度为9.8m/s2，地球半径为6.4103km。参考答案：3.12103m/s，小于7. 如图所示，

7、质量为m、边长为L的等边三角形abc导线框悬挂于水平轻杆一端，离杆左端1/3处有固定转轴O，杆另一端通过细线连接地面导线框处于磁感应强度为B的匀强磁场中，且与磁场垂直当线圈中逆时针电流为I时，bc边所受安培力的大小及方向是_；接地细线对杆的拉力为_ 参考答案：BIL 向上 ； mg/28. 如图甲所示，足够长的水平传送带以的速度匀速运行。t=0时，在最左端轻放一个小滑块，t=2s时，传送带突然制动停下。已知滑块与传送带之间的动摩擦因数为u=0.2，。 在图乙中，关于滑块相对地面运动的v-t图像正确的是 参考答案：D9. 质量M=500t的机车，以恒定的功率从静止出发，经过时间t=5min在水平

8、路面上行驶了s=2.25km，速度达到了最大值vm=54km/h，则机车的功率为3.75105W，机车运动中受到的平均阻力为2.5104N参考答案：考点：功率、平均功率和瞬时功率专题：功率的计算专题分析：汽车达到速度最大时做匀速直线运动，牵引力做功为W=Pt，运用动能定理求解机车的功率P根据匀速直线运动时的速度和功率，由P=Fv求出此时牵引力，即可得到阻力解答：解：机车的最大速度为vm=54km/h=15m/s以机车为研究对象，机车从静止出发至达速度最大值过程，根据动能定理得 Ptfx=当机车达到最大速度时P=Fvm=fvm由以上两式得P=3.75105W机车匀速运动时，阻力为f=F=2.51

9、04N故答案为：3.75105；2.5104点评：本题关键要清楚汽车启动的运动过程和物理量的变化，能够运用动能定理和牛顿第二定律解决问题10. 如图所示，一农用水泵装在离地面一定高度处，其出水管是水平的，现仅有一钢卷尺，请你粗略地测出水流出管口的速度大小和从管口到地面之间在空中水柱的质量（已知水的密度为，重力加速度为g）：（1）除了已测出的水管内径L外，你需要测量的物理量是（写出物理量名称和对应的字母）： ；（2）水流出管口的速度表达式为 ；（请用已知量和待测量的符号表示）（3）空中水的质量的表达式为 （请用已知量和待测量的符号表示）参考答案：（1）水平位移s，管口离地的高度h；（2）；（3）

10、m=【考点】平抛运动【分析】根据高度求出平抛运动的时间，结合水平位移和时间求出初速度根据水质量的表达式确定需要测量的物理量【解答】解：（1）水流出水管后做平抛运动，需要测出水的：水平位移s，管口离地的高度h；（2）水管距地高度h，水柱的水平射程S，设水在空中的运动时间为t，水做平抛运动，在水平方向：s=vt，在竖直方向：h=，则水在空中运动的时间t=，水的初速度（3）空中水的质量表达式m=故答案为：（1）水平位移s，管口离地的高度h；（2）；（3）m=【点评】本题关键是明确实验原理，运用平抛运动的模型列式分析，知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，较难11. 为判断线圈绕向，可将灵敏电

11、流计G与线圈L连接，如图所示己知线圈由a端开始绕至b端：当电流从电流计G左端流入时，指针向左偏转将磁铁N极向下从线圈上方竖直插入L时，发现指针向左偏转（1）在图中L上画上几匝线圈，以便能看清线圈绕向；（2）当条形磁铁从图中的虚线位置向右远离L时，指针将指向 （3）当条形磁铁插入线圈中不动时，指针将指向 （选填“左侧”、“右侧”或“中央”）参考答案：(1)如右图所示。(2)左侧(3)中央12. 如图所示，实线表示两个相干波源S1、S2发出的波的波峰位置，则图中的点为振动加强的位置，图中的点为振动减弱的位置。参考答案：答案： b，a13. 一置于铅盒中的放射源发射的a、b和g射线，由铅盒的小孔射出

12、，在小孔外放一铝箔后，铝箔后的空间有一匀强电场。进入电场后，射线变为a、b两束，射线a沿原来方向行进，射线b发生了偏转，如图所示，则图中的射线a为 射线，射线b为 射线。参考答案：答案： ，b解析：放射源可以放射出、三种射线，三种射线分别带正电、负电和不带电。三种射线的性质也不同。射线粒子性强，但穿透能力弱。所以不能穿透铝箔，射线和射线的穿透能力强，可以穿透铝箔。由于射线带负电，经过电场时受到电场力的作用而发生偏转。射线不带电，经过电场时不发生偏。所以图中射线是，射线是射线。三、 简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. 如图所示,在真空中一束平行复色光被透明的三棱镜ABC(截面为

13、正三角形)折射后分解为互相分离的a、b、c三种色光,分别照射到三块板上.则:（1）若将a、b、c三种色光分别通过某狭缝,则发生衍射现象最明显的是哪种色光?（2）若OD平行于CB,三棱镜对a色光的折射率na是多少?参考答案：（1）折射率最小的是c光,则它的波长最长,衍射现象最明显；（2） （1）由图知，三种色光，a的偏折程度最大，c的偏折程度最小，知a的折射率最大，c的折射率最小则c的频率最小，波长最长衍射现象最明显。（2）若OD平行于CB,则折射角，三棱镜对a色光的折射率。15. 声波在空气中的传播速度为340m/s，在钢铁中的传播速度为4900m/s。一平直桥由钢铁制成，某同学用锤子敲击一铁

14、桥的一端而发出声音，分别经空气和桥传到另一端的时间之差为1.00s。桥的长度为_m，若该波在空气中的波长为，则它在钢铁中波长为的_倍。参考答案： (1). 365 (2). 试题分析：可以假设桥的长度，分别算出运动时间，结合题中的1s求桥长，在不同介质中传播时波的频率不会变化。点睛：本题考查了波的传播的问题，知道不同介质中波的传播速度不同，当传播是的频率不会发生变化。四、计算题：本题共3小题，共计47分16. 在光滑水平面上放着两块质量都是m的木块A和B，中间用一根劲度倔强系数为k的轻弹簧连接着，如图，现从水平方向射来一颗子弹，质量为m/4，速度为v0，射中木块A后留在其中。求：在击中A瞬间木

15、块A和B的速度分别为多少？ 在以后运动中弹簧的最大弹性势能是多少？ 在以后运动中A的最小速度和B的最大速度分别是多少？参考答案：17. （计算）如图甲所示，固定在水平桌边上的“ ”型平行金属导轨足够长，倾角为53o，间距L=2m，电阻不计；导轨上两根金属棒ab、cd的阻值分别为R1=2，R2=4，cd棒质量m1=1.0kg，ab与导轨间摩擦不计，cd与导轨间的动摩擦因数=0.5，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，整个导轨置于磁感应强度B=5T、方向垂直倾斜导轨平面向上的匀强磁场中。现让ab棒从导轨上某处由静止释放，当它刚要滑出导轨时，cd棒刚要开始滑动；g取10ms2，sin37 o =cos53

16、 o =0.6，cos37 o = sin53 o =0.8。 (1)在乙图中画出此时cd棒的受力示意图，并求出ab棒的速度；(2)若ab棒无论从多高的位置释放，cd棒都不动，则ab棒质量应小于多少？(3)假如cd棒与导轨间的动摩擦因数可以改变，则当动摩擦因数满足什么条件时，无论ab棒质量多大、从多高位置释放，cd棒始终不动？参考答案：（1）1.5m/s；（2）3.125kg； （3）当动摩擦因数满足0.75的条件时，无论ab棒质量多大、从多高位置释放，cd棒始终不动导体切割磁感线时的感应电动势；电磁感应中的能量转化 L4 L5解析： （1）ab棒沿斜面滑下切割磁感线产生的感应电流的方向是ba

17、cdb；因为当ab棒从导轨刚要滑出时，cd棒刚要开始滑动，其受力分析如图所示。 3分由受力分析得： 1分， 1分且： 1分，解得：I=2.5A 1分根据法拉第电磁感应定律：E=BLv 1分闭合电路的欧姆定律： 1分解得：v=1.5m/s 1分（2）ab棒在足够长的轨道下滑时，最大安培力只能等于自身重力的分力，有： 1分因ab棒与cd棒串联，故所受最大安培力相等 1分要使cd棒不能滑动，需： 1分以上两式联立解得：3.125kg 1分（3）ab棒下滑时，cd棒始终静止，有： 1分解得： 1分当ab棒质量无限大，在无限长轨道上最终一定匀速运动，安培力趋于无穷大，有：=0.752分【评分说明：第（1

18、）问中，没有写明感应电流方向不扣分；把磁感应强度正交分解，再画出对应两个分安培力，如右图所示，也给3分；有正交分解法但受力没有画全给1分。没有写出、式，直接写出安培力，与联立解出正确答案的，共给6分；如果直接列给3分，（1）问结果正确给足5分。第（2）问直接列，结果正确给4分。第（3）问列好式，没有文字说明，结果正确给3分】（1）根据楞次定律判断出回路中感应电流的方向，由左手定则判断出cd棒所受的安培力方向，再分析所受的其他力cd棒刚好滑动时所受的静摩擦力达到最大，根据平衡条件和安培力公式、摩擦力公式结合解答（2）ab棒在足够长的轨道下滑时，最大安培力只能等于自身重力的分力，ab棒与cd棒串联，它们所受的最大安培力大小相等，要cd棒都不动，应使其所受的静摩擦力不超过最大静摩擦力，据此列式求解（3）运用与第2题同样的思路解答此题18. 如图在水