贵州省遵义市马蹄镇镇中学2021年高三物理下学期期末试卷含解析

贵州省遵义市马蹄镇镇中学2021年高三物理下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.（单选）如图，在光滑水平面上有一质量为m1的足够长的木板，其上叠放一质量为m2的木块．假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等．现给木块施加一随时间t增大的水平力F=kt（k是常数），木板和木块加速度的大小分别为a1和a2，下列反映a1和a2变化的图线中正确的是（）A．B．C．D．参考答案：考点：牛顿第二定律．专题：压轴题；牛顿运动定律综合专题．分析：当F比较小时，两个物体相对静止，一起加速运动，加速度相同，根据牛顿第二定律得出加速度与时间的关系．当F比较大时，m2相对于m1运动，两者加速度不同，根据牛顿第二定律分别对两个物体研究，得出加速度与时间的关系，再选择图象．解答：解：当F比较小时，两个物体相对静止，加速度相同，根据牛顿第二定律得：

a==，a∝t；当F比较大时，m2相对于m1运动，根据牛顿第二定律得：

对m1：a1=，μ、m1、m2都一定，则a1一定．

对m2：a2===t﹣μg，a2是t的线性函数，t增大，a2增大．由于，则两木板相对滑动后a2图象大于两者相对静止时图象的斜率．故A正确．故选：A点评：本题首先要分两个相对静止和相对运动两种状态分析，其次采用整体法和隔离法研究得到加速度与时间的关系式，再选择图象，是经常采用的思路．2.如图所示理想变压器原副线圈匝数比为1：2，两端分别接有四个阻值相同的灯泡，已知4盏灯均能发光，则L1和L2的功率之比为(

)A．1：1

B．1：3

C．9：1

D．3：1参考答案：C3.（08年石家庄二中12月月考）如图所示，小车沿水平面向右做加速直线运动，车上固定的硬杆和水平面的夹角为θ，杆的顶端固定着一个质量为m的小球。当车运动的加速度逐渐增大时，杆对小球的作用力（F1至F4变化）的受力图形（OO′沿杆方向）可能是图中的

（

）参考答案：答案：C4.如图，“神舟八号”与“天宫一号”在离地面三百多公里的同一轨道上绕地球做匀速圆周运动时A．运行周期相同B．都处于平衡状态C．向心力相同D．飞行速度都小于第一宇宙速度参考答案：AD5.彩虹产生的原因是由阳光射入雨滴（视为球形）时，经一次反射和两次折射而产生色散形成的。如图所示为太阳光射到空气中的小水珠发生色散形成彩虹的光路示意图，a、b为两种单色光的出射光线。以下说法正确的是A．光线a的光子能量较小B．在雨滴中光线a的传播速度比b光的传播速度小C．用同一双缝干涉装置看到的a光干涉条纹间距比b光窄D．如果b光能使金属发生光电效应，则a光也一定能使该金属发生光电效应参考答案：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，一辆长L=2m,高h=0.8m,质量为M=12kg的平顶车，车顶面光滑，在牵引力为零时，仍在向前运动，设车运动时受到的阻力与它对地面的压力成正比，且比例系数μ=0.3。当车速为v0=7m／s时，把一个质量为m=1kg的物块（视为质点）轻轻放在车顶的前端，并开始计时。那么，经过t=

s物块离开平顶车；物块落地时，落地点距车前端的距离为s=

m。参考答案：0.31;4.167.质量为0.2kg的物体以24m/s的初速度竖直上抛，由于空气阻力，经2s达到最高点，设物体运动中所受的空气阻力大小不变，g=10m/s2，则物体上升的高度为

，物体从最高点落回抛出点的时间为

．参考答案：24m，s．【考点】竖直上抛运动．【分析】物体上升到最高点做匀减速运动，根据平均速度公式即可求得最大高度；先求出阻力的大小，根据牛顿第二定律求出向下运动时的加速度，再根据位移时间公式求解最高点落回抛出点所用的时间．【解答】解：物体上升到最高点做匀减速运动，则：h=t=×2=24m；物体向上运动时有：a1===12m/s2解得：f=0.4N；当物体向下运动时有：a2==8m/s2所以h=a2=24m解得：t2=s故答案为：24m，s．8.如图甲所示，两个平行金属板P、Q竖直放置，两板间加上如图乙所示的电压。t=0时，Q板比P板电势高5V，此时在两板的正中央M点有一个电子仅受电场力作用从静止开始运动，假设电子始终未与两板相碰。在0<t<8×10-10s的时间内，这个电子处于M点的右侧、速度向左且逐渐减小的时间范围是

。参考答案：

6*10-10s<t<

8*10-10s

9.图为一小球做平抛运动的闪光照片的一部分.图中背景方格的边长均为2.5厘米，如果取重力加速度g=10米/秒2，那么：(1)照片的闪光频率为________Hz..(2)小球做平抛运动的初速度的大小为_______m/s参考答案：(1)10

(2)0.7510.物体的质量m=0.5kg，其位移s与时间的关系式为s=4t―t2。（s的单位是m，t的单位是s）。则物体受到的合外力大小

N，物体在0到3s时间内通过的路程是

m。参考答案：11.摩托车手在水平地面转弯时为了保证安全，将身体及车身倾斜，车轮与地面间的动摩擦因数为μ，车手与车身总质量为M，转弯半径为R。为不产生侧滑，转弯时速度应不大于

；设转弯、不侧滑时的车速为v，则地面受到摩托车的作用力大小为

。参考答案：

；。12.如图所示，一列周期为T的横波在绳上向左传播，t=0时刻正好传到P点，则P点将向______开始运动。请在图上画出t=

T时刻该段绳上的波形图。参考答案：答案：上，13.某物理兴趣小组利用学校的数字实验室设计了一个测量小车瞬时速度的实验。设计的实验装置如图所示。将长直木板B支成斜面，小车C的前端固定挡光片P，光电门G固定在木板的侧面A处，让小车在斜面上的同一位置O由静止释放，用光电计时器（未画出）记录挡光片通过光电门时挡光的时间。兴趣小组共准备了宽度不同的五块挡光片，分别做了五次实验（每次实验时挡光片的前沿均与小车的前端对齐），并计算出各次挡光片通过光电门的平均速度。记录的数据如下表所示：实验顺序1250.50.3962495.00.42136137.50.43648174.50.459510212.00.472完成下列作图和填空：（1）根据表中给出的数据，在如图给出的坐标纸上画出图线；（2）由所画出的图线，得出小车的加速度大小为__________;（3）由所画出的图线，得出小车前端过A处的瞬时速度大小为_________m/s。（以上两空均保留3位有效数字）参考答案：（1）（3分）如下图（2）（3分）0.930（0.900-0.960均给分）（3）（3分）0.375（0.360-0.390均给分）三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.验证机械能守恒定律的实验采用重物自由下落的方法：（g=10m/s2）（1）用公式mv2=mgh时对纸带上起点的要求是重物由静止自由下落，为此目的，所选择的纸带第1、2两点间距应接近2mm．（2）（本小题结果保留三位有效数字）若实验中所用重锤质量m=1kg，打点纸带如图所示，打点时间间隔为0.02s，则记录B点时，重锤的动能EKB=0.174J．从开始下落起至B点，重锤的重力势能减少量是△EP=0.176J，因此可以得出的结论是在误差允许范围内，重物下落的机械能守恒．参考答案：考点：验证机械能守恒定律．专题：实验题．分析：书本上的实验，我们要从实验原理、实验仪器、实验步骤、实验数据处理、实验注意事项这几点去搞清楚．纸带法实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度，从而求出动能．根据功能关系得重力势能减小量等于重力做功的数值．解答：解：（1）打点计时器的打点频率为50Hz，打点周期为0.02s，重物开始下落后，在第一个打点周期内重物下落的高度所以所选的纸带最初两点间的距离接近2mm，h=gT2=×9.8×0.022m≈2mm．（2）利用匀变速直线运动的推论vB==0.59m/s，重锤的动能EKB=mvB2=0.174J从开始下落至B点，重锤的重力势能减少量△Ep=mgh=1×10×0.0176J=0.176J．得出的结论是在误差允许范围内，重物下落的机械能守恒．故答案为：（1）2mm（2）0.174，0.176，在误差允许范围内，重物下落的机械能守恒．点评：运用运动学公式和动能、重力势能的定义式解决问题是该实验的常规问题．要注意单位的换算．15.在暗室中用图示装置做“测定重力加速度”的实验.实验器材有：

支架、漏斗、橡皮管、尖嘴玻璃管、螺丝夹子、接水铝盒、一根荧光刻度的米尺、频闪仪.具体实验步骤如下：①在漏斗内盛满清水，旋松螺丝夹子，水滴会以一定的频率一滴滴的落下.②用频闪仪发出的白闪光将水滴流照亮，由大到小逐渐调节频闪仪的频率直到第一次看到一串仿佛固定不动的水滴.③用竖直放置的米尺测得各个水滴所对应的刻度.④采集数据进行处理.（1）实验中看到空间有一串仿佛固定不动的水滴时，频闪仪的闪光频率满足的条件是：

.（2）实验中观察到水滴“固定不动”时的闪光频率为30Hz，某同学读出其中比较圆的水滴到第一个水滴的距离如图，根据数据测得当地重力加速度g=

m/s2；第8个水滴此时的速度v8=

m/s（结果都保留三位有效数字）.参考答案：（1）频闪仪频率等于水滴滴落的频率

（2）9.72

2.27

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.宇宙中存在一些质量相等且离其他恒星较远的四颗星组成的四星系统，通常可忽略其他星体对它们的引力作用，设每个星体的质量均为m，四颗星稳定地分布在边长为a的正方形的四个顶点上，已知这四颗星均围绕正方形对角线的交点做匀速圆周运动，引力常量为G，试求：（1）若实验观测得到星体的半径为R，求星体表面的重力加速度；（2）求星体做匀速圆周运动的周期．参考答案：(1),——————（3分）

______________(2分)(2)星体在其他三个星体的万有引力作用下围绕正方形对角线的交点做匀速圆周运动，由几何关系得————————————————(2分)由万有引力定律和向心力公式得：（4分）解得周期17.如图所示，一玻璃球体的半径为R，O为球心，AB为直径。来自B点的光线BM在M点射出，出射光线平行于AB，另一光线BN恰好在N点发生全反射。已知∠ABM=30°，求

（1）玻璃的折射率。

（2）球心到BN的距离.参考答案：18.如图所示，水平地面上方有一高度为H、上下水平界面分别为PQ、MN的匀强磁场，磁感应强度为B．矩形导线框ab边长为l1，cd边长为l2，导线框的质量为m，电阻为R．磁场方向垂直于线框平面向里，磁场高度H＞l2．线框从某高处由静止落下，当线框的cd边刚进入磁场时，线框的加速度方向向下、大小为0.6g；当线框的cd边刚离开磁场时，线框的加速度方向向上、大小为0.2g．在运动过程中，线框平面位于竖直平面内，上、下两边总平行于PQ．空气阻力不计，重力加速度为g．求：（1）线框的cd边刚进入磁场时，通过线框导线中的电流；（2）线框的ab边刚进入磁场时线框的速度大小；（3）线框abcd从全部在磁场中开始到全部穿出磁场的过程中，通过线框导线横截面的电荷量．参考答案：考点： 导体切割磁感线时的感应电动势；电磁感应中的能量转化．专题： 电磁感应——功能问题．分析： （1）线框的cd边刚进入磁场时，受到重力和竖直向上的安培力作用，根据牛顿第二定律和安培力公式F=BIl结合求解电流．（2）当线框的cd边刚离开磁场时，由牛顿第二定律得到电流表达式，由欧姆定律I==得到速度的关系式．当ab进入磁场后，线框做匀加速运动，加速度为g，通过位移H﹣l2时ab离开磁场，由运动学公式求解线框的ab边刚进入磁场时线框的速度大小．（3）由E=、I=、q=I△t结合求解电量．解答： 解：（1）设线框的cd边刚进入磁场时线框导线中的电流为I1，依据题意、根据牛顿第二定律有mg﹣BI1l1=I1=（2）设线框ab边刚进入磁场时线框的速度大小为v1，线框的cd边刚离开磁场时速度大小为v2，线框的cd边刚离磁场时线框导线中的电流为I2，依据题意、牛顿第二定律有BI2l1﹣mg=I2=I2