湖南省岳阳市临湘市詹桥镇中学2021年高三物理上学期期末试卷含解析

湖南省岳阳市临湘市詹桥镇中学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，某透明介质的横截面由半径为R的的圆和一锐角为的直角三角形构成，一细束激光从圆弧上的A点平行于MP边射入透明介质，且入射点A与MP的距离，已知该透明介质对激光的折射率。激光第一次射到NP边时能否射出透明介质？请说明理由。第一次从MP边射出的激光与MP边所成的夹角锐角为多大？参考答案：第一次射到NP的光束不能射出透明介质；第一次有MP射出的光线与MP的夹角应为。【详解】画出光路图如图。由几何知识得：由，解得：在A点，由折射定律得解得：根据几何知识可得光线第一次射到NP上时入射角；设介质全反射临界角为C，则而，可得所以光线NP上发生全反射，不能射出透明介质；光线射到MP上时入射角所以光线第一次由MP射出，由折射定律有

得所以第一次由MP射出的光线与MP间的夹角为。2.汽车以一定的速度安全经过一个圆弧半径为R的拱形桥面的顶点时，则（）A．汽车对桥面的压力小于汽车的重力B．汽车在竖直方向受到三个力：重力、桥面的支持力和向心力C．汽车通过桥顶时的速度可能为D．汽车内的乘客处于超重状态参考答案：A【考点】向心力；物体的弹性和弹力．【分析】汽车受重力和向上的支持力，合力提供向心力，根据向心力公式列式即可分析【解答】解：A、根据向心力公式得：mg﹣N=m解得：N=mg﹣m＜mg，故A正确；B、汽车过拱桥，做圆周运动，在最高点，重力和支持力的合力提供向心力，方向指向圆心，不受向心力，故B错误；C、当N=0时，速度最大，此时v=，故C错误；D、汽车过拱桥，加速度方向向下，所以汽车内乘客的加速度方向也向下，处于失重状态，故D错误．故选：A3.（单选）如图甲所示，理想变压器的原线圈电路中装有0.5A的保险丝L，原线圈匝数n1=600匝，副线圈匝数n2=120匝。当原线圈接在如图乙所示的交流电源上，要使整个电路和用电器正常工作，则副线圈两端可以接

A．阻值为12Ω的电阻

B．并联两盏“36V40W”的灯泡C．工作频率为10Hz的用电设备

D．耐压值为36V的电容器参考答案：B4.（单选）如图所示，物体沿斜面由静止滑下，在水平面上滑行一段距离后停止，物体与斜面、水平面间的动摩擦因数相同，斜面与水平面平滑连接．下图中v、a、Ff和x分别表示物体速度大小、加速度大小、摩擦力大小和路程，它们随时间变化的图象正确的是(C)参考答案：C

解析：A、根据物体的受力情况，可以判断出物体先是在斜面上做匀加速直线运动，到达水平面上之后，做匀减速运动，所以物体运动的速度时间的图象应该是倾斜的直线，不能是曲线，所以A错误；B、由于物体的运动先是匀加速运动，后是匀减速运动，在每一个运动的过程中物体的加速度的大小时不变的，所以物体的加速度时间的图象应该是两段水平的直线，不能是倾斜的直线，所以B错误；C、在整个运动的过程中，物体受到的都是滑动摩擦力，所以摩擦力的大小是不变的，并且由于在斜面上时的压力比在水平面上时的压力小，所以滑动摩擦力也比在水平面上的小，所以C正确；D、物体做的是匀加速直线运动，物体的位移为x=at2，所以物体的路程和时间的关系应该是抛物线，不会是正比例的倾斜的直线，所以D错误．故选C．5.（单选）如图所示，可视为质点的小物体m被水平传送带匀速传送，A为传送带终端皮带轮，已知皮带轮半径为r，传送带与皮带轮间不打滑，当m可被水平抛出时，A轮的转速至少为（）A．B．C．D．参考答案：考点：线速度、角速度和周期、转速；牛顿第二定律．专题：匀速圆周运动专题．分析：当物块恰好被水平抛出时，在皮带上最高点时由重力提供向心力，根据牛顿第二定律求出临界速度，再根据线速度与转速的关系求出A轮每秒的转数最小值．解答：解：当物块恰好被水平抛出时，在皮带上最高点时由重力提供向心力，则由牛顿第二定律得：mg=m，解得：v=设此时皮带转速为n，则有2πnr=v，得到：n==．故A正确，B、C、D错误．故选：A．点评：本题运用牛顿第二定律和圆周运动规律分析临界速度问题．当一个恰好离开另一个物体时两物体之间的弹力为零，这是经常用到的临界条件二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.物体在水平地面上受到水平力F的作用，在6s内v–t图像如图（1）所示，力F做功的功率P–t图像如图（2）所示，则物体的质量为

kg，物体和地面的动摩擦因数为

。（g取10m/s2）参考答案：

答案：10/9.1/207.某同学利用图甲所示的实验装置，探究物块在水平桌面上的运动规律．物块在重物的牵引下开始运动，重物落地后，物块再运动一段距离停在桌面上(尚未到达滑轮处)．从纸带上便于测量的点开始，每5个点取1个计数点，相邻计数点间的距离如图乙所示．打点计时器电源的频率为50Hz.图乙①通过分析纸带数据，可判断物块在两相邻计数点_______和______之间某时刻开始减速．②计数点5对应的速度大小为________m/s，计数点6对应的速度大小为________m/s.(保留三位有效数字)③物块减速运动过程中加速度的大小为a＝________m/s2，若用来计算物块与桌面间的动摩擦因数(g为重力加速度)，则计算结果比动摩擦因数的真实值______(填“偏大”或“偏小”)．参考答案：8.如图11所示，mA=4kg，mB=1kg，A与桌面动摩擦因数μ=0.2，B与地面间的距离s=0.8m，A、B原来静止。则B刚落到地面时的速度为

m/s，B落地后，A在桌面上能继续滑行

米才能静止下来。（g取10m/s2）

图11参考答案：0.8

0.169.如图所示，用跨过光滑定滑轮的质量不计的缆绳将海面上一艘小船沿直线拖向岸边。已知拖动缆绳的电动机功率恒为P，小船的质量为m，小船从A点沿直线加速运动到B点的速度大小分别为v0和v，经历的时间为t，A、B两点间距离为d。则小船在全过程中克服阻力做的功Wf＝__________，若小船受到的阻力大小为f，则经过B点时小船的加速度大小a＝Wf＝Pt－mv2+mv02，a＝P/mv－f/m2012学年普陀模拟23__________。参考答案：Wf＝Pt－mv2+mv02，a＝P/mv－f/m10.如图所示，质量M的长木板B静止在光滑的水平地面上，在其右端放一质量m（m＜M）的小滑块A（可视为质点）．初始时刻，A、B分别以v0向左、向右运动，最后A没有滑离B板．则最后A的速度大小为，速度方向为向右．参考答案：考点：动量守恒定律．专题：动量定理应用专题．分析：系统动量守恒，由动量守恒定律可以求出速度的大小与方向．解答：解：最后A、B获得相同的速度，设此速度为v，以B的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：Mv0﹣mv0=（M﹣m）v，解得：v=，方向向右；故答案为：，向右．点评：本题考查了求速度与运动时间问题，分析清楚物体的运动过程、应用动量守恒定律与动量定理即可正确解题．11.作匀速圆周运动的飞机，运动半径为4000m，线速度为80m/s，则周期为

s，角速度为

rad/s。

参考答案：12.超导磁悬浮列车（图甲）推进原理可以简化为图乙所示的模型：在水平面上相距为L的两根平行直导轨间有竖直方向等距离分布的匀强磁场B1和B2，且B1=B2=B，每个磁场的宽度都是l，相间排列。金属框abcd（悬浮在导轨上方）跨在两导轨间，其长和宽分别为L、l。当所有这些磁场都以速度v向右匀速运动时，金属框abcd在磁场力作用下将向________（填“左”或“右”）运动。若金属框电阻为R，运动中所受阻力恒为f，则金属框的最大速度为_________________参考答案：右

磁场向右匀速运动，金属框中产生的感应电流所受安培力向右，金属框向右加速运动，当金属框匀速运动时速度设为vm，感应电动势为E=2BL（v-vm），感应电流为，安培力为F=2BLI，安培力与阻力平衡，F=f，解得vm=13.一小球从楼顶边沿处自由下落，在到达地面前最后1s内通过的位移是楼高的，则楼高是

.参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学利用如图所示的装置验证动能定理。将木板竖直放置在斜槽末端的前方某一固定位置，在木板上依次固定好白纸、复写纸。将小球从不同的标记点由静止释放，记录小球到达斜槽底端时下落的高度H，并根据落点位置测量出小球离开斜槽后的竖直位移yo改变小球在斜槽上的释放位置，进行多次测量，记录数据如下：

（1)在安装斜槽时，应注意＿＿＿＿＿＿＿；

(2)已知斜槽倾角为θ，小球与斜槽之间的动摩擦因数为，木板与斜槽末端的水平距离为x，小球在离开斜槽后的竖直位移为y，不计小球与水平槽之间的摩擦，小球从斜槽上滑下的过程中，若动能定理成立则应满足的关系式是＿＿＿＿＿＿＿＿

(3)若想利用图像直观得到实验结论，最好应以H为横坐标，以

为纵坐标，描点作图。参考答案：（1）使斜槽末端O点的切线水平.。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。2分

（2）。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。3分

（3）。。。。。。。。。。。。。。。15.在做测量电源电动势E和内阻r的实验时，提供的器材是：待测电源一个，内阻为RV的电压表一个（量程略大于电源的电动势），电阻箱一个，开关一个，导线若干。为了测量得更加准确，多次改变电阻箱的电阻R，读出电压表的相应示数U，以为纵坐标，R为横坐标，画出与R的关系图象,如图所示。由图象可得到直线在纵轴上的截距为m，直线的斜率为k，试根据以上信息(1)在虚线框内画出实验电路图。(2)写出、的表达式，___________；_______________参考答案：①电路图如右图所示：

②

，试题分析：（1）伏阻法测电源电动势与内阻的实验电路图如图所示：四、计算题：本题共3小题，共计47分16.探月卫星的发射过程可简化如下：首先进入绕地球运行的“停泊轨道”，在该轨道的P处通过变速在进入地月“转移轨道”，在快要到达月球时，对卫星再次变速，卫星被月球引力“俘获”后，成为环月卫星，最终在环绕月球的“工作轨道”上绕月飞行（视为圆周运动），对月球进行探测．已知“工作轨道”周期为T，距月球表面的高度为h，月球半径为R，引力常量为G，忽略其它天体对探月卫星在“工作轨道”上环绕运动的影响．（1）要使探月卫星从“转移轨道”进入“工作轨道”，应增大速度还是减小速度？（2）求探月卫星在“工作轨道”上环绕的线速度大小；（3）求月球的第一宇宙速度．参考答案：：解：（1）要使探月卫星从“转移轨道”进入“工作轨道”，应减小速度做近心运动．（2）根据线速度与轨道半径和周期的关系可知探月卫星线速度的大小为（3）设月球的质量为M，探月卫星的质量为m，月球对探月卫星的万有引力提供其做匀速圆周运动的向心力，所以有：月球的第一宇宙速度v1等于“近月卫星”的环绕速度，设“近月卫星”的质量为m′，则有：由以上两式解得：答：（1）要使探月卫星从“转移轨道”进入“工作轨道”，应减小速度．（2）探月卫星在“工作轨道”上环绕的线速度大小为．（3）月球的第一宇宙速度为．17.传送带与地面成夹角θ=37°，以11m/s的速度逆时针转动，有一物块在传送带右上方以v0=4m/s的速度水平抛出，恰好无碰撞落入传送带上端A位置处，它与传送带间的动摩擦因数μ=0.75，已知传送带从A到B的长度L=16m，物块质量1kg，则（1）物体从A到B需要的时间为多少；（2）从A到B摩擦力做多少功；（3）从A到B摩擦生热是多少。参考答案：（1）

(1分)ks5u（1分）这样的加速度只能维持到物体的速度达到11m/s为止，其对应的时间和位移分别为：

（1分）＜16m（1分）以后物体受到的摩擦力变为沿传送带向上，其加速度大小为零（因为mgsinθ=μmgcosθ）。设物体完成剩余的位移所用的时间为，则，16m－4m=解得：（1分）所以：（2分）（2）滑动摩擦力做功：（3分）（3）在t1时间内传送带位移（1分）在t1时间内物块与传送带发生相对滑动，（1分）摩擦生热（2分）18.如图，电阻不计的足够长的平行光滑金属导轨PX、QY相距L=0.5m，底端连接电阻R=2Ω，导轨平面倾斜角θ=30°,匀强磁场垂直于导轨平面向上，磁感应强度B=1T。质量m=40g、电阻R=0.5Ω的金属棒MN放在导轨上，金属棒通过绝缘细线在电动机牵引下从静止开始运动，经过时间t1=2s通过距离x=1.5m，速度达到最大，这个过程中电压表示数U0=8.0V，电流表实数I0=0.6A，示数稳定，运动过程中金属棒始终与导轨垂直，细线始终与导轨平行且在同一平面内，电动机线圈内阻r0=0.5Ω，g=10m/s2.。求：

（1）细线对金属棒拉力的功率P多大？

（2）从静止开始运动的t1=2s时间内，电阻R上产生的热量QR是多大？

（3）用外力F代替电动机沿细线方向拉金属棒MN，使金属棒保持静止状态，金属棒到导轨下端距离为d=1m。若磁场按照右图规律变化，外力F随着时间t的变化关系式？参考答案：（1）根据能量转化和守恒，有

………（