2021-2022学年安徽省淮南市新东方职校艺术中学高三物理上学期期末试卷含解析

2021-2022学年安徽省淮南市新东方职校艺术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.（多选）如图所示，在特制的弹簧秤下挂一吊篮A，吊篮内挂一重物B，一人站在吊篮中，当此人用100N的竖直向下的力拉重物时，下列说法中正确的是【

】A．弹簧秤示数不变B．人对底板的压力增加100NC．A的合力增大100ND．A的合力不变参考答案：AD2.雨滴在空中运动时所受阻力与其速率的平方成正比．若有两个雨滴从高空中落下，其质量分别为m1、m2，落至地面前均已做匀速直线运动，则两雨滴做匀速直线运动时其重力的功率之比为（

）A．

B．

C．

D．参考答案：

答案：D3.一带电粒子只在电场力的作用下沿图中曲线JK穿过一匀强电场，a、b、c、d为该电场的等势面，其中有φa<φb<φc<φd，若不计粒子的重力，可以确定A.粒子带正电B.从J到K粒子的电势能增加C.该粒子带负电D.粒子从J到K运动过程中的动能与电势能之和可能增加参考答案：C解：A.由运动轨迹可知电场力方向向右，由电势的高低可知电场线方向向左，则电性为负，故A错误，C正确；B.由J到K电场力做正功，则动能增加，电势能减小。故B错误；D.该过程中只有电场力做功，动能与电势能相互转化，之和不变。故D错误。故选：C【点睛】由于电荷只受电场力作用，电场力将指向运动轨迹的内侧．则电场力一定水平向右，同时注意电场线和等势线垂直，又因电势沿电场线方向降低则说明电场沿水平方向向左，则说明带负电．再由电场力做功判断能量变化．4.（多选题）两列波速相同的简谐横波沿x轴相向传播，实线波的频率为3Hz，振幅为10cm，虚线波的振幅为5cm．t=0时，两列波在如图所示区域内相遇，则（）A．两列波在相遇区域内会发生干涉现象B．实线波和虚线波的频率之比为3：2C．t=时，x=9m处的质点实际振动方向向上D．t=时，x=4m处的质点实际位移大小|y|＞12.5cm参考答案：BCD【考点】横波的图象；波长、频率和波速的关系；波的干涉和衍射现象．【分析】两列波能发生干涉的条件是频率相同．由波速公式v=λf分析频率关系来确定能否发生干涉．根据波的叠加原理，分析质点的振动方向．由x=vt求出t=s时间内波传播的距离，由波形平移法和叠加原理分析分析x=4m处质点的位移．【解答】解：AB、实线波的波长为λ1=4m，虚线波的波长为λ2=6m，它们的波速相等，由波速公式v=λf得：实线波和虚线波的频率之比为f1：f2=λ2：λ1=3：2，两列波的频率不同，不能发生干涉现象．故A错误，B正确．C、波速为：v=λ1f1=4×3m/s=12m/s，则在t=s时间内波传播的距离x=vt=2m=λ1=，实线波单独传播时，在t=s时，x=9m处的质点到达波谷，振动速度为零．虚线波单独传播时，在t=s时，x=9m处的质点振动方向向上，则根据波叠加原理可知t=s时，x=9m处的质点振动方向向上．故C正确．D、波速为：v=λ1f1=4×3m/s=12m/s，则在t=s时间内波传播的距离x=vt=1m=λ1，实线波单独传播时，t=s时，x=4m处的质点到达波谷，位移大小为y1=10cm；根据波形的平移法作出虚线波传播x=1m时的波形，如图红线所示，由图看出此刻x=4m处的质点位移大小y2＞2.5cm，则波的叠加原理可知t=s时，x=4m处的质点位移|y|=y1+y2＞12.5cm，故D正确．故选：BCD5.如图所示，三根轻细绳悬挂两个质量相同的小球保持静止，A、D间细绳是水平的，现对B球施加一个水平向右的力F，将B缓缓拉到图中虚线位置，这时三根细绳张力的变化情况是A.都变大

B.和变大，不变C.和变大，不变

D.和变大，不变参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.光电门传感器也是一种研究物体运动情况的计时仪器，现利用图甲所示装置设计一个“验证物体产生的加速度与合外力、质量关系”的实验，图中NO是水平桌面，PO是一端带有滑轮的长木板，1、2是固定在木板上的两个光电门。小车上固定着用于挡光的窄片，让小车从木板的顶端滑下，光电门连接数据采集器，并把数据采集器和计算机连接，打开软件。①已知窄片的宽度为d（L远大于d），计算机显示的光电门1、2的挡光时间分别为t1、t2。②用米尺测量光电门间距为L，则小车的加速度表达式a=

(各量均用①②里的字母表示)。

③该实验把砂和砂桶m拉车的力当作小车的合力。由于所用导轨摩擦力较大，必须平衡摩擦力，方法是

。④该实验中，让小车质量M不变时，探究a与F关系，使用的探究方法是______________。有位同学通过测量，作出a—F图线,如图乙中的实线所示。试分析：乙图线不通过坐标原点的原因是

；乙图线上部弯曲的原因是

；参考答案：．a=(d2/t22-d2/t12)/2L；调出一个合适的斜面；控制变量法；木板夹角过大；m<<M的条件未能很好满足；7.如图所示是用光照射某种金属时逸出的光电子的最大初动能随入射光频率的变化图线，（直线与横轴的交点坐标4.27，与纵轴交点坐标0.5）。由图可知普朗克常量为___________Js，金属的极限频率为

Hz（均保留两位有效数字）参考答案：6.5×10-34

4.3×10-14

8.一根两端开口的长玻璃管竖直插入水银槽中并固定，如图所示．管内径横截面积为S，管中有一轻质光滑活塞，活塞下方封闭L长度、热力学温度为To的气柱，当活塞上放一个质量为m的小砝码后，达到平衡时管内外水银面的高度差为________；然后对气体加热，使气柱长度恢复到L，此过程中气体的温度升高了__________．（已知外界大气压为p0，水银密度为ρ）．参考答案：；

9.已知引力常量为G，地球的质量为M，地球自转的角速度为ω0，月球绕地球转动的角速度为ω，假设地球上有一棵苹果树长到了接近月球那么高，则此树顶上一只苹果的线速度大小为_______，此速度_______（选填“大于”、“等于”或“小于”）月球绕地球运转的线速度．参考答案：ω0大于10.（填空）（2013?杭州模拟）为完成“练习使用打点计时器”实验，在如图所示的四种器材中，找出这两种打点计时器，并完成以下填空：

图为电磁打点计时器，工作电压为交流

；

图为电火花打点计时器，工作电压为交流

V．参考答案：丙，4～6V，乙，220．解：电磁打点计时器是利用交变电流使铁芯产生磁性，吸引带打点针的铁条通过复写纸在纸带上打出点，丙图为电磁打点计时器，工作电压为交流4～6V；电火花打点记时器是利用家用电打出的火花吸引铅盘而打出点，乙图为电火花打点计时器，工作电压为交流220V．故答案为：丙，4～6V，乙，220．11.（4分）如图甲，合上开关，用光子能量为2.5eV的一束光照射阴极K，发现电流表读数不为零．调节滑动变阻器，发现当电压表读数小于0.60V时，电流表读数仍不为零，当电压表读数大于或等于0.60V时，电流表读数为零．由此可知，光电子的最大初动能为

．把电路改为图乙，当电压表读数为2V时，而照射光的强度增到原来的三倍，此时电子到达阳极时的最大动能是

．

参考答案：0.6eV，2.6eV解：因为反向电压为0.60V时，电流表读数为零，则光电子的最大初动能Ekm=eU=0.6eV．电路改为图乙，当电压表读数为2V时，知该电压为正向电压，照射光的强度增到原来的三倍，最大初动能不变，则电子到达阳极时的最大动能为Ek=0.6eV+2eV=2.6eV．故答案为：．12.如图所示，由两块相互靠近的平行金属板组成的平行板电容器的极板N与静电计相接，极板M接地．用静电计测量平行板电容器两极板间的电势差U．在两板相距一定距离d时，给电容器充电，静电计指针张开一定角度．在整个实验过程中，保持电容器所带电量Q不变．

（1）若将M板向上移，静电计指针偏角将________．

（2）若在M、N之间插入云母板，静电计指针偏角将________参考答案：

答案：(1)增大(2)减小13.A、B两物体在光滑水平地面上沿一直线相向而行，A质量为5kg，速度大小为10m/s，B质量为2kg，速度大小为5m/s，它们的总动量大小为____________kgm/s，两者相碰后，A沿原方向运动，速度大小为4m/s，则B的速度大小为____________m/s。参考答案：40；10三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.内表面只反射而不吸收光的圆筒内有一半径为R的黑球，距球心为2R处有一点光源S，球心O和光源S皆在圆筒轴线上，如图所示．若使点光源向右半边发出的光最后全被黑球吸收，则筒的内半径r最大为多少？参考答案：自S作球的切线S?，并画出S经管壁反射形成的虚像点，及由画出球面的切线N，如图1所示，由图可看出，只要和之间有一夹角，则筒壁对从S向右的光线的反射光线就有一部分进入球的右方，不会完全落在球上被吸收．由图可看出，如果r的大小恰能使与重合，如图2，则r?就是题所要求的筒的内半径的最大值．这时SM与MN的交点到球心的距离MO就是所要求的筒的半径r．由图2可得??????????

（1）由几何关系可知

（2）由（1）、（2）式得

（3）15.如图所示，质量均为m=1kg的A、B两物体通过劲度系数为k=100N/m的轻质弹簧拴接在一起，物体A处于静止状态。在A的正上方h高处有一质量为的小球C，由静止释放，当C与A发生弹性碰撞后立刻取走小球C，h至少多大，碰后物体B有可能被拉离地面？参考答案：h≥0.45m设C与A碰前C的速度为v0，C与A碰后C的速度为v1，A的速度为v2，开始时弹簧的压缩量为H。对C机械能守恒：

C与A弹性碰撞：对C与A组成的系统动量守恒：

动能不变：

解得：

开始时弹簧的压缩量为：

碰后物体B被拉离地面有弹簧伸长量为：

则A将上升2H，弹簧弹性势能不变，机械能守恒：

联立以上各式代入数据得：

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.在真空中，半径为r的圆形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，在此区域外围空间有垂直纸面向内的磁感应强度大小也为B的匀强磁场．一个带电粒子从边界上的P点沿半径向外，以速度v0进入外围磁场，已知带电粒子质量m＝2×10－10kg，带电荷量q＝＋5×10－6C，不计重力，磁感应强度B＝1T，粒子运动速度v0＝5×103m/s，圆形区域半径r＝0.2m，求粒子第一次回到P点所需时间．(结果用π表示)

参考答案：解析：由洛伦兹力提供向心力：由qv0B＝m求得R＝0.2m＝r

………………轨迹如图所示T＝＝8π×10－5s

运动时间为t＝2T＝16π×10－5s.

………17.如图所示，在光滑水平面上有一质量M＝0.4kg滑槽。滑槽面上的AB段是半径R＝0.4m的光滑1/4圆弧．与B点相切的水平表面BC段粗糙，长L＝3m、动摩擦因数μ＝0.1。C点的右表面光滑，右端连有一弹簧．现有一质量m＝0.1kg的小物体(可视为质点)在距A点高为H＝0.6m的O点由静止自由落下，恰沿A点滑入圆弧面，滑到B点时滑槽刚好与墙壁碰撞，假设滑槽与墙碰撞后在极短时间内速度减为0，但不粘连．求：(g＝10m/s2)（1）小物体滑到B点时，小物体和滑槽碰墙前的速度、分别多大？（2）运动过程中弹簧弹性势能最大值为多少？（3）若将左边墙壁撤销，则物体m要从距离A点多高的h处自由下落才能恰好回到O点所在高度？参考答案：（1）小物体下落至B点过程系统水平方向动量守恒得：

（2分）解得：

（2分）（３）小球自Ｏ点下落至弹回Ａ点过程系统水平方向动量守恒：得：即小球通过A点后竖直上抛。（2分）整个过程由能量守恒得：

（2分）解得：

（2分）

（2分）系统机械能守恒得：

（2分）解得

（2分）(2)小物体从B点到挤压弹簧过程，弹簧最短时弹性势能最大，系统动量守恒

（2分）此过程系统能量守恒：18.如图所示，两端开口的U形玻璃管两边粗细不同，粗管B的横截面积是细管A的2倍。管中装入水银，两管中水银面与管口距离均为12cm，大气压强为p0＝75cmHg。（1）若用一活塞将细管A的管口封闭，并缓慢向下推活塞，保持封闭气体温度不变，当两管中水银面高度差为6cm时，活塞下移的距离为多少？（2）若将两管口均封闭，使细管A内封闭气体的温度从t＝27℃开始缓慢升高，粗管B内气体温度不变，当两管中水银面高度差为6cm时，A管内封闭气体的温度为多少℃？参考答案：（1）p1＝p0＝75cmHg，l1＝12cmp2＝p0＋ph＝81cmHg，（1分）由p1V1＝p2V2得p1l1＝p2l2，可得l2＝＝cm＝11.11cm（2分）两边液面高度差为6cm时，细管液面