2021年浙江省金华市东阳横店中学高三物理上学期期末试题含解析

2021年浙江省金华市东阳横店中学高三物理上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.由光滑细管组成的轨道如图所示，其中AB段是半径为R的四分之一圆弧，轨道固定在竖直平面内。一质量为m的小球，从距离水平地面高为H的管口D处静止释放，最后能够从A端水平抛出落到地面上。下列说法正确的是（

）A.小球落到地面相对于A点的水平位移值为B.小球落到地面相对于A点的水平位移值为C.小球能从细管A端水平抛出的条件是H>2RD.小球能从细管A端水平抛出的最小高度参考答案：BBC2.（单选）如图1所示，劲度系数为k的轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，一质量为m的小球，从离弹簧上端高h处自由释放，压上弹簧后与弹簧一起运动．若以小球开始下落的位置为原点，沿竖直向下建一坐标系ox，则小球的速度v2随x的变化图象如图2所示．其中OA段为直线，AB段是与OA相切于A点的曲线，BC是平滑的曲线，则关于A、B、C各点对应的位置坐标及加速度，以下说法正确的是（）A．xA=h，aA=0B．xB=h，aB=gC．xB=h+，aB=0D．xC=h+，aC＞g参考答案：考点：牛顿第二定律．专题：牛顿运动定律综合专题．分析：由小球OA段是直线可以知道，其加速度恒定，故此段代表小球接触弹簧前的运动，故而可以知道A点的位置坐标为h由图知B点加速度为零，既此时弹力等于重力，故由此可以求得弹簧形变量，继而可以知道B的坐标．而D点的速度为零，即弹簧被压缩到最大，由此可以知此时弹力大于重力，故而此点的加速度一定不是零．解答：解：A、由小球OA段是直线可以知道，其加速度恒定，故此段代表小球接触弹簧前的自由落体运动，故而可以知道A点的位置坐标为h，加速度为重力加速度，故A错误；B、由图知B点加速度为零，既此时弹力等于重力，此时弹簧形变量为：，故B点坐标为：，故B错误；C：由B知C正确；D：小球过B后会继续会继续向下运动，故而D点的坐标应大于B点的坐标，由在B点时弹力已经等于重力，故在D点时弹力一定大于重力，故D错误；故选：C．点评：本题难点一是对图象的识别和理解，二是由图象分析小球的几个特殊运动阶段，对这种小球弹簧的一般分为三个阶段：自由落体，弹力小于重力，弹力大于重力．各自运动性质不一样，应注意掌握．3.如图所示，电阻不计的光滑金属导轨平行放置在倾角为θ的斜面上，下端接有固定电阻和金属棒cd，他们的电阻均为.两根导轨间宽度为L，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨面向上．质量为m、电阻不计的金属棒ab垂直放置在金属导轨上，在沿斜面向上且与金属棒垂直的恒力F的作用下，沿导轨以速率v匀速上滑，而金属棒cd保持静止.以下说法正确的是A．金属棒ab中的电流为B．作用在金属棒ab上各力的合力做功为零C．金属棒cd的质量为D．金属棒ab克服安培力做功等于整个电路中产生的焦耳热参考答案：BCD本题考查电磁感应中的力学问题和功能问题，需综合运用电磁学知识和力平衡知识．金属棒ab以恒定速度v向上运动，切割磁感线产生感应电动势，由公式E=BLv求出感应电动势，由欧姆定律求出感应电流，求出cd棒所受安培力的大小和方向，再由共点力平衡推出cd棒的安培力等于重力沿斜面向下的分力求解cd棒的质量．由于金属棒ab做匀速运动，据动能定理可知作用在金属棒ab上各力的合力做功为零，将整个回路看成一个系统，由能的转化与守恒定律知金属棒ab克服安培力做功等于整个电路中产生的焦耳热，本题选BCD。4.（多选题）两种单色光a和b，a光照射某金属时有光电子逸出，b光照射该金属时没有光电子逸出，则（）A．在真空中，a光的传播速度较大B．在水中，a光的波长较小C．在真空中，b光光子的能量较大D．在水中，b光的折射率较小参考答案：BD【考点】光电效应；波长、频率和波速的关系；光的折射定律；光子．【分析】根据光电效应的条件，比较出两光的频率，即可得出两光的折射率大小，光子能量大小；不同的色光在真空中传播速度相同，再根据公式，比较出在介质中的速度，从而比较出波长．【解答】解：A、不同的色光在真空中传播的速度相同．故A错误．

B、入射光的频率大于截止频率，才会发生光电效应，可知a光的频率大于b光的频率．根据公式：，，得，频率大的光折射率也大，知在水中，a光的波长较小．故B正确．

C、a光的频率大于b光的频率，E=hγ，a光光子的能量较大．故C错误．

D、a光的频率大于b光的频率，所以在水中，b光的折射率小于a光的折射率．故D正确．故选BD．5.甲、乙为两颗地球卫星，其中甲为地球同步卫星，乙的运行高度低于甲的运行高度，两卫星轨道均可视为圆轨道。以下判断正确的是A.甲的周期大于乙的周期

B.乙的速度大于第一宇宙速度C.甲的加速度小于乙的加速度

D.甲在运行时能经过北极的正上方参考答案：AC二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.

（3分）原子弹是利用

反应而获得巨大核能，氢弹是利用

反应而获得巨大核能。图所示是国际原子能机构和国际标准化组织公布的新的

标志．参考答案：答案：核裂变

核聚变

辐射警示（每空1分，共3分）7.如图所示是物体在某段运动过程中的v-t图像，在t1和t2时刻的瞬时速度分别为v1和v2，则在t1到t2的时间内，物体运动的加速度是______________（选填：“不变”、“增大”或“减小”）的，它的平均速度v___________（选填：“等于”、“大于”或“小于”）（v1＋v2）/2。参考答案：

答案：不断减小，小于

8.利用α粒子散射实验最早提出原子核式结构模型的科学家是

；他还利用α粒子轰击（氮核）生成和另一种粒子，写出该核反应方程

．参考答案：9.（3分）如图为光纤电流传感器示意图，它用来测量高压线路中的电流。激光器发出的光经过左侧偏振元件后变成线偏振光，该偏振光受到输电线中磁场作用，其偏振方向发生旋转，通过右侧偏振元件可测得最终偏振方向，由此得出高压线路中电流大小。图中左侧偏振元件是起偏器，出射光的偏振方向与其透振方向

，右侧偏振元件称为

。

参考答案：相同（1分）（填“一致”或“平行”同样给分），检偏器（2分）10.一只排球在A点被竖直抛出，此时动能为20J，上升到最大高度后，又回到A点，动能变为12J，假设排球在整个运动过程中受到的阻力大小恒定，A点为零势能点，则在整个运动过程中，排球的动能变为10J时，其重力势能的可能值为________、_________。参考答案：8J

8/3J11.匀强磁场中有一半径为0.2m的圆形闭合线圈，线圈平面与磁场垂直．已知线圈共50匝，其阻值为2Ω．匀强磁场磁感应强度B在0～1s内从零均匀变化到0.2T，在1～5s内从0.2T均匀变化到﹣0.2T．则0.5s时该线圈内感应电动势的大小E=1.256V；在1～5s内通过线圈的电荷量q=1.256C．参考答案：解：（1）在0～1s内，磁感应强度B的变化率=T/s=0.2T/s，由于磁通量均匀变化，在0～1s内线圈中产生的感应电动势恒定不变，则根据法拉第电磁感应定律得：0.5s时线圈内感应电动势的大小E1=N=N?πr2=50×0.2×3.14×0.22=1.256V根据楞次定律判断得知，线圈中感应方向为逆时针方向．（2）在1～5s内，磁感应强度B的变化率大小为′=T/s=0.1T/s，由于磁通量均匀变化，在1～5s内线圈中产生的感应电动势恒定不变，则根据法拉第电磁感应定律得：1～5s时线圈内感应电动势的大小E2=N=N′?πr2=50×0.1×3.14×0.22=0.628V通过线圈的电荷量为q=I2t2==C=1.256C；故答案为：1.256

1.25612.某同学设计了如下实验方案用来‘验证牛顿运动定律’:

(1)如图甲所示，将木板有定滑轮的一端垫起，把滑块通过细绳与带夹的重锤相连，然后跨过定滑轮，重锤下夹一纸带，穿过打点计时器。调整木板倾角，直到轻推滑块后，滑块沿木板匀速运动。

(2)如图乙所示，保持长木板的倾角不变，将打点计时器安装在长木板上靠近滑轮处，取下细绳和重锤，将滑块与纸带相连，使其穿过打点计时器，然后接通电源释放滑块，使之由静止开始加速运动。打点计时器使用的交流电的频率为50Hz，打出的纸带如图丙所示，A,B,C,D,E是纸带上五个计数点。

①图乙中滑块下滑的加速度为_______。(结果保留两位有效数字)

②若重锤质量为m，滑块质量为M,重力加速度为g，则滑块加速下滑受到的合力为________。

③某同学在保持滑块质量不变的情况下，通过多次改变滑块所受合力，由实验数据作出的a-F，图象如图丁所示，则滑块的质量为______kg.(结果保留两位有效数字)参考答案：13.

（2分）已知水的折射率是n=1.33，则光在水中的传播速度为

。

参考答案：

答案：2.3Χ108m/s三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某学习小组欲探究小灯泡（“3V、1.5W”）的伏安特性，可提供的实验器材如下：A．电池组：电动势约4.5V，内阻可不计；B．双量程的电压表；V1：量程为0～3V、内阻约为3kΩ；V2：量程为0～15V、内阻约为15kΩC．双量程的电流表；A1：量程为0～0.6A、内阻约为1Ω；A2：量程为0～3A、内阻约为0.1ΩD．滑动变阻器R：阻值范围0～10Ω、允许通过最大电流为2A；E．开关S，导线若干．在尽量提高测量精度的情况下，请回答下列问题：（1）根据以上器材，用笔画线代替导线将实物图1连接成完整电路；（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑动片应移到

端（选填“A”或“B”）；（3）调节滑动变阻器得到电压、电流数据如下表，请在图2所示的坐标纸上画出小灯泡的U﹣I图线．组数1234567U/V00.280.580.921.502.003.00I/A00.100.200.300.400.450.49（4）根据图线可估得小灯泡在常温下的电阻约为

Ω（结果保留2位有效数字）．参考答案：解：（1）本实验应采用滑动变阻器分压接法，同时由于灯泡内阻较小，故采用电流表外接法以减小误差；故连线如图1所示；（2）为了让电压值从零开始调节，由图可知测量电路与滑动变阻器的左侧并联；故开始时滑片应滑到A侧；（3）根据描点法可得出对应的伏安特性曲线如图2所示；（4）作出过原点的切线，如图3所示；常温下的电阻图线过原点的切线的斜率；故R==2.8Ω故答案为：（1）如图1所示；（2）A；（3）如图2所示；（4）2.8．

【考点】描绘小电珠的伏安特性曲线．【专题】实验题；定性思想；实验分析法；恒定电流专题．【分析】（1）根据实验原理明确滑动变阻器以及电流表的接法，从而明确电路实物图；（2）让开始时要让电压从零开始调节，故开始时应让与测量部分并联的滑动变阻器并联；（3）根据描点法可得出对应的图象；（4）根据图象过原点的斜率可求得常温下的电阻．15.在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验时，所用电流表内阻约为几欧，电压表内阻约为十几千欧。实验中得到了多组数据，通过描点连线在I—U坐标系中得到了小灯泡的伏安特性曲线如图甲所示。(1)在虚线框中画出实验电路原理图，并在图乙中用笔画线代替导线连接电路。(2)根据图甲，可确定小灯泡的功率P与U2和P与I2的关系，下列示意图中合理的是

。(3)将被测小灯泡、定值电阻R和电源串联成如图丙所示的电路。电源电动势为6.0V，内阻为1.0Ω。若电路中的电流为0.40A，则定值电阻R所消耗的电功率为w。参考答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，一质量为1kg的小球套在一根固定的直杆上，直杆与水平面夹角θ为30°。现小球在F=20N的竖直向上的拉力作用下，从A点静止出发向上运动，已知杆与球间的动摩擦因数μ为。试求：（1）小球运动的加速度a1；（2）若F作用1．2s后撤去，小球上滑过程中距A点最大距离sm；（3）若从撤去力F开始计时，小球经多长时间将经过距A点上方为2．25m的B点。

参考答案：（1）在力F作用时有：（F-mg）sin30°-μ（F-mg）cos30°=ma1

a1=2．5m/s2

（2分）（2）刚撤去F时，小球的速度v1=a1t1=3m/s

小球的位移s1=v1/2

t1=1．8m

（1分）撤去力F后，小球上滑时有：mgsin30°+mmgcos30°=ma2

a2=7．5m/s2

（1分）

因此小球上滑时间t2=-v1/a=0．4s

上滑位移s2=v1t2/2=0．6m

（1分）

则小球上滑的最大距离为sm=2．4m

（1分）（3）在上滑阶段通过B点：

sAB-s1=v1t3-a2t32

（1分）通过B点时间

t3=0．2s，另t3=0．6s（舍去）

（1分）小球返回时有：mgsin30°-mgcos30°=ma3

a3=2．5m/s2