湖南省邵阳市秀丰中学2021年高三物理上学期期末试卷含解析

湖南省邵阳市秀丰中学2021年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，小球以初速度为v0从光滑斜面底部向上滑，恰能到达最大高度为h的斜面顶部。图中A是内轨半径大于h的光滑轨道、B是内轨半径小于h的光滑轨道、C是内轨直径等于h光滑轨道、D是长为的轻棒，其下端固定一个可随棒绕O点向上转动的小球。小球在底端时的初速度都为v0，则小球在以上四种情况中能到达高度h的有参考答案：

答案：AD2.如图所示，手沿水平方向将书压在竖直墙壁上，使其保持静止。现增大手对书的压力，则书A．将沿墙壁滑动

B．受到的合外力增大C．对墙壁的压力不变

D．受到的静摩擦力不变参考答案：D3.如图所示，粗糙水平面上放置B、C两物体，A叠放在C上，A、B、C的质量分别为m、2m和3m，物体B、C与水平面间的动摩擦因数相同，其间用一不可伸长的轻绳相连，轻绳能承受的最大拉力为FT．现用水平拉力F拉物体B，使三个物体以同一加速度向右运动，则（）A.此过程中物体C受重力等五个力作用B.当F逐渐增大到FT时，轻绳刚好被拉断C.当F逐渐增大到1.5FT时，轻绳刚好被拉断D.若水平面光滑，则绳刚断时，A、C间的摩擦力为参考答案：C试题分析：对整体分析，根据牛顿第二定律求出整体的加速度，隔离分析求出绳子的拉力，结合绳子的最大拉力得出轻绳刚好被拉断时F的大小．当水平面光滑，对AC分析，结合最大拉力求出AC的加速度，隔离对A分析，根据牛顿第二定律求出A、C间的摩擦力．解：A、对A，A受重力、支持力和向右的静摩擦力作用，可知C受重力、A对C的压力、地面的支持力、绳子的拉力、A对C的摩擦力以及地面的摩擦力六个力作用，故A错误．B、对整体分析，整体的加速度a=，隔离对AC分析，根据牛顿第二定律得，T﹣μ?4mg=4ma，解得T=，当F=1.5FT时，轻绳刚好被拉断，故B错误，C正确．D、水平面光滑，绳刚断时，对AC分析，加速度a=，隔离对A分析，A的摩擦力f=ma=，故D错误．故选：C．【点评】本题考查了牛顿第二定律的基本运用，知道A、B、C具有相同的加速度，掌握整体法和隔离法的灵活运用．4.一列简谐横波在某时刻的波形图如图所示,已知图中质点6的起振时刻比质点a延迟了0.5s,b和c之间的距离是5m，以下说法正确的是A．此列波的波长为2.5mB．此列波的频率为2HzC．此列波的波速为2.5m／SD．此列波的传播方向为沿x轴正方向传播参考答案：D5.（多选）如图所示，绝缘细线下挂着一带电小球，它的质量为m，整个装置处于水平向右的匀强电场中。小球平衡时，细线与竖直方向的夹角为θ，重力加速度为g，则（

）A．小球一定是带正电B．小球所受的电场力等于mgC．若剪断悬线，则小球做曲线运动D．若剪断悬线，则小球做匀加速直线运动参考答案：AD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示为“探究加速度与物体受力与质量的关系”实验装置图。图中A为小车，B为装有砝码的小桶，C为一端带有定滑轮的长木板，小车通过纸带与电火花打点计时器相连，计时器接50HZ交流电。小车的质量为m1，小桶（及砝码）的质量为m2。（1）下列说法正确的是

。A．每次改变小车质量时，应重新平衡摩擦力

B．实验时应先释放小车后接通电源C．本实验m2应远大于m1

D．在用图像探究加速度与质量关系时，应作a－图像（2）实验时，某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，他测量得到的a-F图像，可能是图中的图线

。(选填“甲”、“乙”、“丙”)参考答案：（1）D（2）丙7.如图所示，在竖直平面内的直角坐标系中，一个质量为m的质点在外力F的作用下，从坐标原点O由静止沿直线ON斜向下运动，直线ON与y轴负方向成θ角（θ＜π/4）。则F大小至少为

；若F＝mgtanθ，则质点机械能大小的变化情况是

。参考答案：答案：mgsinθ，增大、减小都有可能

解析：该质点受到重力和外力F从静止开始做直线运动，说明质点做匀加速直线运动，如图中显示当F力的方向为a方向（垂直于ON）时，F力最小为mgsinθ；若F＝mgtanθ，即F力可能为b方向或c方向，故F力的方向可能与运动方向相同，也可能与运动方向相反，除重力外的F力对质点做正功，也可能做负功，故质点机械能增加、减少都有可能。

8.如图所示，在杨氏双缝干涉实验中，用波长为5.30×10－7m的激光，屏上点距双缝和的路程差为7.95×10－7m。则在这里出现的应是__________（填“明条纹”或“暗条纹”）。现改用波长为6.30×10－7m的激光进行上述实验，保持其他条件不变，则屏上的条纹间距将_________（填“变宽”、“变窄”或“不变”）。参考答案：暗条纹（2分）；变宽（2分）9.一列沿着x轴正方向传播的横波，在t=0时刻的波形如图甲所示．图甲中某质点的振动图象如图乙所示．质点N的振幅是

m，振动周期为

s，图乙表示质点

(从质点K、L、M、N中选填)的振动图象．该波的波速为

m／s．参考答案：0.8

4

L

0.5由甲图知，质点N的振幅是A=0.8m．由甲图得到波长为2m，由乙图得到周期为4s，故波速；由乙图判断可知t=0时刻质点处于平衡位置且向上振动，在甲图上，由于波沿x轴正方向传播，运用波形平移法可知L点处于平衡位置且向上振动，所以乙图是L的振动图象。10.如图所示，一列沿+x方向传播的简谐横波在t=0时刻刚好传到x=6m处，已知波速v=10m/s，则图中P点开始振动的方向沿

（选填“+y”或“-y”）方向，在x=21m的点在t=

s第二次出现波峰．参考答案：11.在用双缝干涉测量光的波长时，激光投射到两条相距为d的狭缝上，双缝到屏的距离为l．屏上P点到两狭缝距离相等，该点出现

（选填“亮”或“暗”）条纹．A、B两点分别为第5条和第10条亮纹的中心位置，它们间的距离为x，则激光的波长为

．参考答案：亮；．【考点】光的干涉．【分析】当光屏上的点到双缝的路程差是半波长的偶数倍，出现明条纹；路程差是半波长的奇数倍，出现暗条纹．根据△x=λ判断条纹间距的变化．【解答】解：两狭缝到屏上距离相等的点将出现亮纹；A、B两点分别为第5条和第10条亮纹的中心位置，它们间的距离为x，则相邻条纹间距为△x==；根据△x=λ知，激光的波长为λ=；故答案为：亮；．12.置于铅盒中的放射源发射的、和三种射线，由铅盒的小孔射出。在小孔外放一张铝箔，铝箔后的空间有一匀强电场。射线进入电场后，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：

13.如图所示，真空中有一顶角为75o，折射率为n=的三棱镜．欲使光线从棱镜的侧面AB进入，再直接从侧面AC射出，求入射角θ的取值范围为

▲

。

参考答案：450＜θ＜900三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.“研究匀变速直线运动”的实验中，使用电磁打点计时器(所用交流电的频率为50Hz)，得到如图所示的纸带。图中的点为计数点，相邻两计数点间还有四个点未画出来，下列表述正确的是A．实验时应先放开纸带再接通电源

B．（S6一S1）等于（S2一S1）的6倍C．从纸带可求出计数点B对应的速率

D．相邻两个计数点间的时间间隔为0．02s

参考答案：C15.“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”实验中，某小组同学实验时先正确平衡摩擦力，并利用钩码和小车之间连接的力传感器测出细线上的拉力，改变钩码的个数，确定加速度与细线上拉力F的关系。(1)下列图象中能表示该同学实验结果的是_____(2)某次实验中打出如图乙所示的纸带（打点计时器电源的频率为50Hz），则这个加速度值a=___________m/s2．参考答案：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，电源电动势为ε，内阻为r，滑动变阻器总阻值为3r，间距为d的两平行金属板AB、CD竖直放置，闭合电键S时，板间电场可视为匀强电场。板间有一长为L的绝缘细轻杆，能绕水平固定转轴O在竖直面内无摩擦转动，杆上端固定质量为m、带电量为＋q的金属小球a，下端固定质量为2m、带电量为－q的金属小球b，已知Ob＝2Oa，并且q＝，两带电小球可视为点电荷，不影响匀强电场的分布，两电荷间相互作用力不计，重力加速度为g。现调节滑片P使其位于滑动变阻器的中点，闭合电键S，待电场稳定后：（1）求两极板间电场强度E的表达式；（2）将轻杆从如图位置顺时针转过θ时（θ＜360°）由静止释放，轻杆恰能静止，求θ；（3）若将轻杆从如图位置由静止释放，轻杆将绕轴O顺时针转动，求小球a运动的最大速度。参考答案：（1）I＝，U＝I＝，E＝＝（3分）（2）轻杆恰能静止时所受力矩平衡，两小球所受重力的力矩为反方向，且M重a＜M重b两小球所受电场力的力矩为同方向，因此力矩平衡时则有：M重a＋M电a＋M电b＝M重b，（2分）mgsinθ×L＋Eqcosθ×L＋Eqcosθ×L＝2mgsinθ×L（1分）又因为Eq＝mg（1分）可解得θ＝37°（1分）或217°（1分）（3）小球P运动的速度最大时轻杆与竖直方向夹角为37°，vb＝2va（1分）由动能定理得：mva2＋2mvb2－0＝mgL(1－cos37°)＋EqLsin37°＋EqLsin37°－2mgL(1－cos37°)（3分）可解出va＝（1分）17.11月9日是全国消防日，它的由来与火警电话号码“119”分不开的．某社区为加强居民的安全防火意识，于11月9日组织了一次消防演习．其中有个项目“模拟营救被困人员”，某消防员作为伤员在被救楼层等待营救，一名选手在消防队员的指导下，背起伤员沿安全绳由静止开始往地面滑行，经过3s时间安全落地．为了获得演习中的一些数据，以提高训练质量，研究人员测出了下滑过程中轻绳受到的拉力与伤员和选手总重力的比值随时间变化的情况如图所示，g＝10m/s-2，求：（1）伤员与选手下滑的最大速度；（2）伤员被救楼层距离地面的高度．参考答案：18.如图所示，在质量为M＝0.99kg的小车上，固定着一个质量为m＝0.01kg、电阻R＝1W的矩形单匝线圈MNPQ，其中MN边水平，NP边竖直，MN边长为L=0.1m，NP边长为l＝0.05m。小车载着线圈在光滑水平面上一起以v0＝10m/s的速度做匀速运动，随后进入一水平有界匀强磁场（磁场宽度大于小车长度）。磁场方向与线圈平面垂直并指向纸内、磁感应强度大小B＝1.0T。已知线圈与小车之间绝缘，小车长度与线圈MN边长度相同。求：

（1）小车刚进入磁场时线圈中感应电流I的大小和方向；

（2）小车进入磁场的过程中流过线圈横截面的电量q；

（3）如果磁感应强度大小未知，已知完全穿出磁场时小车速度v1＝2m/s，求小车进入磁场过程中线圈电阻的发热量Q。参考答案：见解析（1）线圈切割磁感线的速