2021-2022学年山西省大同市柳科中学高三物理下学期期末试题含解析

2021-2022学年山西省大同市柳科中学高三物理下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.阅读下列内容，回答1﹣4题新鲜、刺激、好玩、安全的蹦极运动是一种极限体育项目，可以锻炼人的胆量和意志，运动员从高处跳下．如图为蹦极运动的示意图．弹性绳的一端固定在O点，另一端和运动员相连．假设弹性绳索长20m，劲度系数为1000N/m，人重60kg，运动员从距离地面45m的高台子站立着从O点自由下落，到B点弹性绳自然伸直，C点加速度为零，D为最低点，然后弹起．运动员可视为质点，整个过程中忽略空气阻力．1．关于运动员从O到B的运动的时间，下列说法中正确的是（）A．等于3s B．等于2s C．大于3s D．大于2s小于3s2．C点与O点的距离是（）A．26m B．26cm C．20.06m D．20.6m3．若BD的距离为L，运动员从O→D→B整个过程中通过的位移是（）A．20m

方向向下 B．20m

方向向上C．20m+2L

方向向下 D．20m+2L

方向向下4．运动员从O→B→C→D的过程中动能最大的位置在（）A．B点 B．C点 C．D点 D．BC之间某一点参考答案：1-4.BDAB1.【考点】自由落体运动．【分析】运动员从O到B的过程是自由落体运动，下落的高度是20m，代入自由落体运动的公式即可【解答】解：运动员从O到B做自由落体运动，由：得t=，故B正确，ACD错误．故选：B2.【考点】胡克定律．【分析】根据胡克定律，即可求解在C点时弹性绳伸长的长度，结合绳子的长度，即可确定C点与O点的距离．【解答】解：由题意可知，C点是平衡位置，即重力等于弹性绳的弹力，根据胡克定律和平衡条件有：mg=kx；得x===0.6m而绳子的长度为l=20m；因此C点与O点的距离是d=l+x=20+0.6=20.6m；故选：D3.【考点】位移与路程．【分析】路程等于运动轨迹的长度，位移的大小等于首末位置的距离，方向由初位置指向末位置．【解答】解：由题意可得，运动员的起点是O，终点是B，所以位移是O到B，大小是20m，方向向下．故A正确．故选：A4.【考点】牛顿第二定律．【分析】根据运动员的运动过程判断何时速度最大，然后确定动能最大的位置．【解答】解：从O到B过程，运动员做自由落体运动，速度不断增大，动能不断增大，从B到C过程，运动员受到的重力大于弹性绳的拉力，合力向下，合力对运动员做正功，动能增大；在C点重力与弹力相等合力为零；从C到D过程，弹力大于重力，合力向上，合力对运动员做负功，运动员动能减小；由以上分析可知，在C点运动员速度最大，动能最大；故B正确，ACD错误．故选：B2.如图，弹簧的一端固定在竖直墙上，质量为m的光滑弧形槽静止在光滑水平面上，底部与水平面平滑连接，一个质量也为m的小球从槽上高h处由静止开始自由下滑，则A.在小球下滑的过程中，小球和槽组成的系统水平方向动量守恒B.在小球下滑的过程中，小球和槽之间的相互作用力对槽不做功C.被弹簧反弹后，小球能回到槽上高h处D.被弹簧反弹后，小球和槽都做速率不变的直线运动参考答案：AD【详解】A、在下滑的过程中，小球和槽组成的系统，在水平方向上不受力，则水平方向上动量守恒，故选项A正确；B、在滑动过程中，槽向后滑动，根据动能定理知，槽的速度增大，则小球对槽的作用力做正功，故选项B错误；CD、小球和槽组成的系统水平方向上动量守恒，开始总动量为零，小球离开槽时，小球和槽的动量大小相等，方向相反，由于质量相等，则速度大小相等，方向相反，然后小球与弹簧接触，被弹簧反弹后的速度与接触弹簧的速度大小相等，可知反弹后，小球和槽都做速率不变的直线运动，且速度大小相等，小球不会回到槽高h处，故选项D正确，C错误；故选选项AD。3.如右图所示，在不计滑轮摩擦和绳子质量的条件下，当小车匀速向右运动时，物体Ａ的运动及受力情况是(

)A．加速上升

B．减速上升

C．拉力大于重力

D．拉力小于重力参考答案：AC设绳子与水平方向的夹角为θ，将小车的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，沿绳子方向的速度等于A的速度，根据平行四边形定则得，vA=vcosθ，车子在匀速向右运动的运动过程中，绳子与水平方向的夹角为θ减小，所以A的速度增大，A做加速运动，根据牛顿第二定律有：F-mg=ma，知拉力大于重力．故A、C正确，B、D错误．4.如图，水平粗糙桌面上两个相同的条形磁铁异名磁极正对放置,起初均静止。已知两磁铁间吸引力F随两磁铁间距离x变化的图象如图，每根磁铁质量为m=0.1Kg,与桌面间动摩擦因数为，两磁铁起初距离为20cm，现在用手控制A,先用水平力让它缓缓向B靠近，当发现B开始运动时，立即改用竖直向下压力压住A使其保持静止，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，在B向A靠近过程中，以下说法正确的有A.当x=5cm时，B将开始运动B.当x=4cm时，B加速度为10m/s2C.竖直向下压力最大值一定大于4ND.B运动过程中加速度可能达到28m/s2参考答案：C解：A.B受到桌面的滑动摩擦力f=μmg=0.5×0.2×10N=1.0N，当A对B的吸引力等于滑动摩擦力时，B开始滑动，由图可知，当x=4cm时，B开始滑动，故A错误，B错误；C.当x=0时，吸引力F=3.0N，最大，要使A不动，应满足桌面对A的摩擦力，T4N，故C正确；D.当x=0即F=3.0N时，B的加速度最大，根据牛顿第二定律，F-f=ma，B的最大加速度为10m/s2，故D错误。故选：C5.运动员从高山悬崖上跳伞，伞打开前可看作是自由落体运动，开伞后减速下降，最后匀速下落。在整个过程中，下列图象可能符合事实的是（其中表示下落高度，表示重力势能，表示机械能）参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.在如右图所示的逻辑电路中，当A端输入电信号为“1”，B端输入电信号为“1”时，在C端和D端输出的电信号分别为_____和______。参考答案：、0，0

7.某同学利用数码相机研究竖直上抛小球的运动情况．数码相机每隔0.05s拍照一次，如图是小球上升过程的照片，图中所标数据为实际距离，则：（所有计算结果保留两位小数）①图中t5时刻小球的速度v5=4.08m/s．②小球上升过程中的加速度a=10.04m/s2．③t6时刻后小球还能上升的高度h=0.64m．参考答案：考点：竖直上抛运动．分析：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t5时刻小球的速度．根据匀变速直线运动在连续相等时间内的位移之差是一恒量求出小球上升的加速度．根据速度位移公式求出t5时刻小球与最高点的距离，从而求出t6时刻后小球还能上升的高度．解答：解：①t5时刻小球的速度．②根据△x=aT2，运用逐差法得，=10.04m/s2．③t5时刻小球与最高点的距离：，则t6时刻后小球还能上升的高度：h=0.83﹣0.19=0.64m．故答案为：①4.08②10.04③0.64．点评：解决本题的关键是掌握匀变速直线运动的运动学公式和推论，并能灵活运用．8.利用氦—3（He）和氘进行的聚变安全无污染，容易控制．月球上有大量的氦—3，每个航天大国都将获得的氦—3作为开发月球的重要目标之一．“嫦娥一号”探月卫星执行的一项重要任务就是评估月球中氦—3的分布和储量．已知两个氘核（H）聚变生成一个氦—3，则该核反应方程为_________________________；已知H的质量为m1，He的质量为m2，反应中新产生的粒子的质量为m3，光速为c,则上述核反应中释放的核能为____________参考答案：H＋H→He十n

，

9.某种单色光在真空中的波长为，速度为c，普朗克恒量为h，现将此单色光以入射角i由真空射入水中，折射角为r，则此光在水中的波长为_______，每个光子在水中的能量为______。参考答案：；光由真空射入水中，频率f=保持不变，每个光子在水中的能量为;光在水中的波长为.10.如图所示，实线为一列简谐波在t＝0时刻的波形，虚线表示经过Dt＝0.2s后它的波形图，已知T＜Dt＜2T（T表示周期），则这列波传播速度可能值v＝_____；这列波的频率可能值f＝_______。参考答案：11.打点计时器接交流（填交流、直流）电，当频率是50Hz时，打点计时器每隔0.02秒打一个点．若测得纸带上打下的第10个到第20个点的距离为20.00cm，则物体在这段位移的平均速度为1m/s．参考答案：考点：电火花计时器、电磁打点计时器．专题：实验题．分析：了解电磁打点计时器的工作电压、工作原理即可正确解答；同时要知道平均速度为位移比时间．解答：解：打点计时器接交流电，当频率是50Hz时，打点计时器每隔0.02秒打一个点．平均速度为：v==1m/s．故答案为：交流，0.02，1．点评：本题考查了打点计时器的知识及平均速度的公式应用．知道打点计时器的打点时间间隔、应用平均速度公式即可正确解题．12.19．如上右图所示，物体A重30N，用F等于50N的力垂直压在墙上静止不动，则物体A所受的摩擦力是

N；物体B重30N，受到F等于20N的水平推力静止不动，则物体B所受的摩擦力是

N。参考答案：30

2013.某学习小组用如图所示装置探究“加速度和力的关系”。

该小组已经测量了两个光电门间的距离为L，遮光条的宽度为d，遮光条通过两个光电门的时间分别为t1、t2，则：

（1）小车的实际加速度可以表示为____________（用题中所给物理量表示）

（2）改变所挂钩码的数量，多次重复测量。在某次实验中根据测得的多组数据可在坐标纸上画出a－F关系的点迹（如图所示）。经过分析，发现这些点迹存在一些问题，产生的主要原因可能是（

）A．轨道与水平方向夹角太大B．轨道保持了水平状态，没有平衡摩擦力C．所挂钩码的总质量太大，造成上部点迹有向下弯曲趋势D．所用小车的质量太大，造成上部点迹有向下弯曲趋势参考答案：（1）a=

（2）BC解析：（1）遮光条通过两个光电门时的速度分别为v1=d/t1，v2=d/t2。根据匀变速直线运动规律，v22-v12=2aL，解得小车的实际加速度可以表示为a=。（2）图线直线部分没有过原点，产生的主要原因可能是轨道保持了水平状态，没有平衡摩擦力，选项A错误B正确；图线上部弯曲产生的主要原因可能是所挂钩码的总质量太大，造成上部点迹有向下弯曲趋势。三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（选修3-4模块）(6分)如图所示，红光和紫光分别从介质1和介质2中以相同的入射角射到介质和真空的界面，发生折射时的折射角也相同。请你根据红光在介质1与紫光在介质2的传播过程中的情况，提出三个不同的光学物理量，并比较每个光学物理量的大小。参考答案：答案：①介质１对红光的折射率等于介质２对紫光的折射率；②红光在介质１中的传播速度和紫光在介质２中的传播速度相等；③红光在介质１中发生全反射的临界角与紫光在介质２中发生全反射的临界角相等。（其它答法正确也可；答对每１条得２分，共6分）15.(2)一定质量的理想气体，在保持温度不变的情况下，如果增大气体体积，气体压强将如何变化？请你从分子动理论的观点加以解释．如果在此过程中气体对外界做了900J的功，则此过程中气体是放出热量还是吸收热量？放出或吸收多少热量？(简要说明理由)参考答案：一定质量的气体，温度不变时，分子的平均动能一定，气体体积增大，分子的密集程度减小，所以气体压强减小．一定质量的理想气体，温度不变时，内能不变，根据热力学第一定律，当气体对外做功时气体一定吸收热量，吸收的热量等于气体对外做的功，即900J.四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图，两个长均为L的轻质杆，通过A、B、C上垂直纸面的转动轴与A、B、C三个物块相连，整体处于竖直面内。A、C为两个完全相同的小物块，B物块的质量与A小物块的质量之比为2∶1，三个物块的大小都可忽略不计。A、C两物块分别带有+q、-q的电荷量，并置于绝缘水平面上，在水平面上方有水平向右的匀强电场，场强为E，物块间的库仑力不计。当AB、BC与水平面间的夹角均为53°时，整体恰好处于静止状态，一切摩擦均不计，并且在运动过程中无内能产生，重力加速度为g。（sin53°=0.8，cos53°=0.6）（1）求B物块的质量；（2）在B物块略向下移动一些，并由静止释放后，它能否到达水平面？如果能，请求出B物块到达地面前瞬时速度的大小；如果不能，请求出B物块所能到达的最低位置。参考答案：解析：（1）以A为研究对象，如图1所示，N为轻质杆的弹力大小，则有Ncos53°=Eq，得：N=，以B为研究对象，如图2所示，Mg为大物块的重力，则有2Nsin53°=Mg，得：。（2）B物块将向下做加速度增大的加速运动，一直到B物体落地；以整体为研究对象，有重力和电场力做功，设大物块落地前的瞬间速度大小为v，此时小物块的速度为零，即：，得：。

17.如图所示，小车在水平面上做匀速直线运动，车厢内用OA、OB两细绳系住一个质量为m的物体，OA与竖直方向的夹角为θ，OB是水平．求二绳的拉力各是多少？参考答案：考点：牛顿第二定律；物体的弹性和弹力．专题：共点力作用下物体平衡专题．分析：对小球受力分析，根据共点力平衡，抓住水平方向和竖直方向上的合力为零，求出二绳的拉力．解答：解：对小球受力分析，根据共点力平衡有，．答：二绳的拉力分别为、mgtanθ．点评：解决本题的关键能够正确地受力分析，运用共点力平衡进行求解，基础题．18.如图，两足够长的平行粗糙金属导轨MN，PQ相距d=0.5m．导轨平面与水平面夹角为α=30°，处于方向垂直导轨平面向上、磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中，长也为d的金属棒ab垂直于导轨MN、PQ放置，且