河南省平頂山市舞鋼第一中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理下學(xué)期期末試題含解析

河南省平頂山市舞鋼第一中學(xué)2021-2022學(xué)年高三物理下學(xué)期期末試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.如圖所示，豎直放置的平行金屬導(dǎo)軌EF和GH兩部分導(dǎo)軌間距為2L，IJ和MN兩部分導(dǎo)軌間距為L。整個裝置處在水平向里的勻強磁場中，金屬桿ab和cd的質(zhì)量均為m，可在導(dǎo)軌上無摩擦滑動，且與導(dǎo)軌接觸良好。現(xiàn)對金屬桿ab施加一個豎直向上的作用力F,使其勻速向上運動，此時cd處于靜止?fàn)顟B(tài)，則力F的大小為A．mg

B．2mg

C．3mg

D．4mg參考答案：C2.（單選）關(guān)于第二類永動機，下列說法中正確的是()A．它既不違反熱力學(xué)第一定律，也不違反熱力學(xué)第二定律B．它既違反了熱力學(xué)第一定律，也違反了熱力學(xué)第二定律C．它不違反熱力學(xué)第一定律，但違反熱力學(xué)第二定律D．它只違反熱力學(xué)第一定律，不違反熱力學(xué)第二定律參考答案：C3.在學(xué)習(xí)運動的合成與分解時我們做過如左下圖所示的實驗。在長約80cm～100cm一端封閉的玻璃管中注滿清水，水中放一個用紅蠟做成的小圓柱體(小圓柱體恰能在管中勻速上浮)，將玻璃管的開口端用膠塞塞緊。然后將玻璃管豎直倒置，在紅蠟塊勻速上浮的同時使玻璃管緊貼黑板面水平向右勻加速移動，你正對黑板面將看到紅蠟塊相對于黑板面的移動軌跡可能是右下圖中的參考答案：C蠟塊參與了豎直方向上的勻速直線運動和水平方向上的勻加速直線運動，合力的方向水平向右，而軌跡的彎曲大致指向合力的方向，故B、D錯誤．軌跡上每一點的切線方向表示速度的方向，開始的初速度豎直向上，故A錯誤，C正確．4.(雙選)如圖甲所示，一質(zhì)量分布均勻的梯子，重為G，斜擱在光滑的豎直墻上，重為P的人沿梯子從梯子的底端A開始勻速向上走，人的重心離地的高度h逐漸增大，整個過程梯子不滑動。如圖乙所示為力F隨高度h變化的函數(shù)圖像，則下列關(guān)于力F的說法中正確的是：（A）F為墻面對梯子上端B施加的力（B）F為人對梯子施加的力（C）F為梯子對地面施加的彈力（D）F為梯子對地面施加的摩擦力參考答案：AD5.格林尼治時間2012年2月24日22時15分,MUOS—1衛(wèi)星從佛羅里達州卡納維拉爾角空軍基地發(fā)射升空.據(jù)路透社報道,MUOS系統(tǒng)搭建完畢后,美軍通信能力可望增強10倍,不僅能夠?qū)崿F(xiàn)超髙頻衛(wèi)星通信，還可同時傳輸音頻、視頻和數(shù)據(jù)資料.若衛(wèi)星在發(fā)射升空的過程中總質(zhì)量不變,則下列有關(guān)該通信衛(wèi)星的說法正確的是（

）A.衛(wèi)星在向上發(fā)射升空的過程中其重力勢能逐漸變大B.當(dāng)衛(wèi)星到達它的環(huán)繞軌道時,其內(nèi)的物體將不受重力的作用C.該衛(wèi)星的發(fā)射速度應(yīng)不小于11.2km/sD.當(dāng)衛(wèi)星到達它的環(huán)繞軌道且其環(huán)繞軌道可視為圓形軌道時,其線速度必大于7.9km/s參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖，質(zhì)量為20kg的物體，在水平面上向右運動，物體與水平面接觸處的摩擦系數(shù)是0．2與此同時物體還受到一個水平向左大小為5N的推力作用，則物體的加速度是

；方向

參考答案：7.特種兵過山谷的一種方法可化簡為如右圖所示的模型：將一根長為2d、不可伸長的細繩的兩端固定在相距為d的A、B兩等高處，懸繩上有小滑輪P，戰(zhàn)士們相互配合，可沿著細繩滑到對面。開始時，戰(zhàn)士甲拉住滑輪，質(zhì)量為m的戰(zhàn)士乙吊在滑輪上，處于靜止?fàn)顟B(tài)，AP豎直，則此時甲對滑輪的水平拉力為____________；若甲將滑輪由靜止釋放，則乙在滑動中速度的最大值為____________。（不計滑輪與繩的質(zhì)量，不計滑輪的大小及摩擦）

參考答案：mg，8.某登山愛好者在攀登珠穆朗瑪峰的過程中，發(fā)現(xiàn)他攜帶的手表表面玻璃發(fā)生了爆裂。這種手表是密封的，出廠時給出的參數(shù)為：27℃時表內(nèi)氣體壓強為1×105Pa；在內(nèi)外壓強差超過6×104Pa時，手表表面玻璃可能爆裂。已知當(dāng)時手表處的氣溫為－13℃，則手表表面玻璃爆裂時表內(nèi)氣體壓強的大小為__________Pa；已知外界大氣壓強隨高度變化而變化，高度每上升12m，大氣壓強降低133Pa。設(shè)海平面大氣壓為1×105Pa，則登山運動員此時的海拔高度約為_________m。

參考答案：答案：8.7×104，6613（數(shù)值在6550到6650范圍內(nèi)均可）9.（4分）如圖（a）所示，面積為0.01m2、電阻為0.1Ω的正方形導(dǎo)線框放在勻強磁場中，磁場方向與線框平面垂直。磁感應(yīng)強度B隨時間t的變化圖線如圖（b）所示。t＝0時刻，磁感應(yīng)強度的方向垂直于紙面向里。在1s末線框中感應(yīng)電流的大小為_______A。若規(guī)定逆時針方向為電流的正方向，請在圖（c）中畫出前4s內(nèi)感應(yīng)電流i隨時間t的變化圖線。

參考答案：

答案：0.2A（2分）（兩條線各1分）10.質(zhì)量為50kg的物體放在光滑的水平面上，某人用繩子沿著與水平面成45°角的方向拉物體前進，繩子的拉力為200N，物體的加速度大小為

。在拉的過程中突然松手瞬間，物體的加速度大小為

。參考答案：

m/s2，011.地面上放一開口向上的氣缸，用一質(zhì)量為m=0.8kg的活塞封閉一定質(zhì)量的氣體，不計一切摩擦，外界大氣壓為P0=1.0×105Pa，活塞截面積為S=4cm2，重力加速度g取10m/s2，則活塞靜止時，氣體的壓強為

Pa；若用力向下推活塞而壓縮氣體，對氣體做功為6×105J，同時氣體通過氣缸向外傳熱4.2×105J，則氣體內(nèi)能變化為

J。參考答案：1.2×10-5Pa；內(nèi)能增加了1.8×105J12.（3分）如圖，a、b兩彈簧勁度系數(shù)均為K，兩球質(zhì)量均為m，不計彈簧的質(zhì)量，兩球靜止，則兩彈簧伸長量之和為

。參考答案：3mg/k13.用圖(a)所示的實驗裝置驗證牛頓第二定律．①完成平衡摩擦力的相關(guān)內(nèi)容：（i）取下砂桶，把木板不帶滑輪的一端墊高，接通打點計時器電源，

（選填“靜止釋放”或“輕推”）小車，讓小車拖著紙帶運動．（ii）如果打出的紙帶如圖(b)所示，則應(yīng)

（選填“增大”或“減小”）木板的傾角，反復(fù)調(diào)節(jié)，直到紙帶上打出的點跡

，平衡摩擦力才完成．②某同學(xué)實驗時得到如圖(c)所示的a—F圖象，則該同學(xué)驗證的是：在

條件下，

成正比．參考答案：（2）（10分）①（i）輕推（ii）減小，間隔均勻（之間的距離大致相等）②小車質(zhì)量一定，它的加速度與其所受的合力成正比．三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（8分）在衰變中常伴有一種稱為“中微子”的粒子放出。中微子的性質(zhì)十分特別，因此在實驗中很難探測。1953年，萊尼斯和柯文建造了一個由大水槽和探測器組成的實驗系統(tǒng)，利用中微子與水中的核反應(yīng)，間接地證實了中微子的存在。（1）中微子與水中的發(fā)生核反應(yīng)，產(chǎn)生中子（）和正電子（），即中微子+→+，可以判定，中微子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)分別是

。（填寫選項前的字母）

A.0和0

B.0和1

C.1和0

D.1和1（2）上述核反應(yīng)產(chǎn)生的正電子與水中的電子相遇，與電子形成幾乎靜止的整體后，可以轉(zhuǎn)變?yōu)閮蓚€光子（），即+2

已知正電子和電子的質(zhì)量都為9.1×10-31㎏，反應(yīng)中產(chǎn)生的每個光子的能量約為

J.正電子與電子相遇不可能只轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€光子，原因是

。參考答案：（1）A；(2)；遵循動量守恒解析：（1）發(fā)生核反應(yīng)前后，粒子的質(zhì)量數(shù)和核電荷數(shù)均不變，據(jù)此可知中微子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)分都是0，A項正確。（2）產(chǎn)生的能量是由于質(zhì)量虧損。兩個電子轉(zhuǎn)變?yōu)閮蓚€光子之后，質(zhì)量變?yōu)榱?，由，故一個光子的能量為，帶入數(shù)據(jù)得=J。正電子與水中的電子相遇，與電子形成幾乎靜止的整體，故系統(tǒng)總動量為零，故如果只產(chǎn)生一個光子是不可能的，因為此過程遵循動量守恒。15.（2013?黃岡模擬）某種材料的三棱鏡截面ABC如圖所示，底邊BC水平且鍍銀，其中∠A=90°，∠B=60°，一束豎直向下的光束從AB邊上的M點入射，經(jīng)過BC面反射后，從AC邊上的N點平行于BC邊射出，且MN連線平行于BC．求：（Ⅰ）光線在M點的折射角；（Ⅱ）三棱鏡的折射率．（可用根式表示）參考答案：（Ⅰ）光線在M點的折射角是15°；（Ⅱ）三棱鏡的折射率是．考點： 光的折射定律．專題： 光的折射專題．分析： （Ⅰ）由幾何知識求出光線在M點的入射角和折射角．（Ⅱ）運用折射定律求解三棱鏡的折射率．解答： 解：（Ⅰ）如圖，∠A=90°，∠B=60°，∠C=30°．由題意可得∠1=∠2=60°，∠NMQ=30°，∠MNQ=60°．根據(jù)折射定律，可得：∠PMQ=∠PNQ．根據(jù)反射定律，可得：∠PMN=∠PNM．即為：∠NMQ+∠PMQ=∠MNQ﹣∠PNQ．故折射角∠PMQ=15°（Ⅱ）折射率n==答：（Ⅰ）光線在M點的折射角是15°；（Ⅱ）三棱鏡的折射率是．點評： 本題是幾何光學(xué)問題，作出光路圖，運用幾何知識求出入射角和折射角是解題的關(guān)鍵之處，即能很容易解決此類問題．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，ΔABC為一直角三棱鏡的截面，其頂角6=30°，P為垂直于直線光屏。現(xiàn)一寬度等于AB的單色平行光束垂直射向AB面，在光屏P上形成一條光帶，已知棱鏡的折射率為，AB的長度為d求光屏P上形成的光帶的寬度。參考答案：17.如圖所示，一帶電荷量為+q、質(zhì)量為m的小物塊處于一傾角為37°的光滑斜面上，當(dāng)整個裝置被置于一水平向右的勻強電場中時，小物塊恰好靜止．重力加速度為g，sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：（1）水平向右電場的電場強度大?。唬?）若將電場強度改為豎直向下，大小不變，小物塊的加速度是多大；（3）若將電場強度改為水平向左，大小變?yōu)樵瓉淼?倍，小物塊從高度H處從靜止釋放，求小物塊到達地面的時間為多少．參考答案：解：（1）小物塊受重力，電場力和彈力，三力平衡，根據(jù)平衡條件，有：qE=mgtan37°解得：E=（2）由牛頓第二定律可得：（qR+mg）sin37°=ma解得：a=（3）電場力：F=q×2E=電場力與重力的合力與水平方向的夾角的正切值：tanα=，故α=33.7°＜37°，故物體將離開斜面做勻加速直線運動；豎直方向做自由落體運動：H=解得：t=答：（1）水平向右電場的電場強度大小為；（2）若將電場強度改為豎直向下，大小不變，小物塊的加速度是；（3）若將電場強度改為水平向左，大小變?yōu)樵瓉淼?倍，小物塊從高度H處從靜止釋放，小物塊到達地面的時間為．【考點】共點力平衡的條件及其應(yīng)用；力的合成與分解的運用；牛頓第二定律；帶電粒子在勻強電場中的運動．【分析】（1）對小物塊進行受力分析，小物塊受重力、斜面支持力和電場力三個力作用，電場力水平向右，根據(jù)小物塊受力平衡列方程可求電場力的大小，在勻強電場中電場力F=qE，在已知F和q的情況下，可以計算出電場強度E．（2）將勻強電場方向變?yōu)樨Q直向下時，電場力變?yōu)樨Q直向下，根據(jù)牛頓第二定律求解加速度．（3）將電場強度改為水平向左，電場力向左，先求解電場力與重力的合力方向，判斷運動情況，再結(jié)合運動的合成與分解的知識求解．18.如圖所示的平面直角坐