福建省寧德市城澳中學(xué)2021年高三物理下學(xué)期期末試卷含解析

福建省寧德市城澳中學(xué)2021年高三物理下學(xué)期期末試卷含解析一、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1.一物體做勻變速直線運動，下列說法中正確的是

A．物體的末速度必與時間成正比

B．物體的位移必與時間的平方成正比

C．物體速度在一段時間內(nèi)的變化量必與這段時間成正比D．勻加速運動，位移和速度隨時間增加；勻減速運動，位移和速度隨時間減小參考答案：C2.如圖所示，某人對著鏡子試鞋，看不見自己的腳，則下列做法不正確的是

A．向后退，離鏡子遠(yuǎn)些

B．向前進(jìn)，離鏡子近些C．將腳抬起，離開地面

D．人向下蹲些參考答案：ABC解析：根據(jù)平面鏡成像的特點畫邊界光線可知：鏡子的高度不夠。3.（單選）如圖所示，水平面上放置質(zhì)量為M的三角形斜劈，斜劈頂端安裝光滑的定滑輪，細(xì)繩跨過定滑輪分別連接質(zhì)量為m1和m2的物塊。m1在斜面上運動，三角形斜劈保持靜止?fàn)顟B(tài)。下列說法中正確的是A．若m2向下勻速運動，則斜劈受到水平面向左摩擦力B．若m1沿斜面向下加速運動，則斜劈受到水平面向右的摩擦力C．若m1沿斜面向下運動，則斜劈受到水平面的支持力大于(m1+m2+M)gD．若m2向上運動，則輕繩的拉力一定大于m2g參考答案：B4.頻率不同的兩束單色光1和2以相同的入射角從同一點射入一厚玻璃板后，其光路如圖所示。下列說法正確的是（

）A．單色光1的波長大于單色光2的波長B．在玻璃中單色光1的傳播速度大于單色光2的傳播速度C．單色光1的光子能量小于單色光2的光子能量D．單色光1從玻璃到空氣的全反射臨界角小于單色光2從玻璃到空氣的全反射臨界角參考答案：D由折射光路知，1光線的折射率大，頻率大，能量大，波長小，在介質(zhì)中的傳播速度小，產(chǎn)生全反射的臨界角小，故D正確，ABC錯誤．5.將三個木板1、2、3固定在墻角，木板與墻壁和地面構(gòu)成了三個不同的三角形，如圖所示，其中1與2底邊相同，2和3高度相同?，F(xiàn)將一個可以視為質(zhì)點的物塊分別從三個木板的頂端由靜止釋放，并沿木板下滑到底端，物塊與木板之間的動摩擦因數(shù)μ均相同。在這三個過程中，下列說法正確的是A．沿著1下滑到底端時，物塊的速度晟大B．物塊沿著3下滑到底端的過程中，產(chǎn)生的熱量是最多的C．物塊沿著1和2下滑到底端的過程中，產(chǎn)生的熱量是一樣多的D．沿著1和2下滑到底端時，物塊的速度不同；沿著2和3下滑到底端時，物塊的速度相同參考答案：ABC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.某同學(xué)為估測摩托車在水泥路面上行駛時所受的牽引力，設(shè)計了下述實驗：將輸液用的500ml玻璃瓶裝適量水后，連同輸液管一起綁在摩托車上，調(diào)節(jié)輸液管的滴水速度，剛好每隔1.0s滴一滴，該同學(xué)騎摩托車，先使之加速到某一速度，然后熄火，讓摩托車沿直線滑行，如圖是某次實驗中水泥路面上的部分水滴（左側(cè)是起點）。設(shè)該同學(xué)質(zhì)量為50kg，摩托車的質(zhì)量為75kg，根據(jù)該同學(xué)的實驗結(jié)果可估算（）（下圖長度單位：ｍ）（1）騎摩托車行駛至D點時的速度大小為_________；（2）騎摩托車加速時的加速度大小為________；（3）騎摩托車加速時的牽引力大小為__________N。參考答案：（1）__14.5________;

（2）___4.0_______;（3）

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;7.一電子以4×106m/s的速度沿與電場垂直的方向從A點水平垂直于場

強方向飛入，并從B點沿與場強方向成150°的方向飛出該電場，如圖所示，則A、B兩點的電勢差為________V．(電子的質(zhì)量為9.1×10－31kg，電荷量為－1.6×10－19C)參考答案：－136.58.某探究性學(xué)習(xí)小組欲探究光滑斜面上物體的加速度與物體質(zhì)量及斜面傾角是否有關(guān)。實驗室提供如下器材：(A)表面光滑的長木板(長度為L)，(B)小車，(C)質(zhì)量為m的鉤碼若干個，(D)方木塊(備用于墊木板)，(E)米尺，(F)秒表。(1)實驗過程：第一步，在保持斜面傾角不變時，探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系。實驗中，通過向小車放入鉤碼來改變物體質(zhì)量，只要測出小車由斜面頂端滑至底端所用時間t，就可以由公式a=

求出a。某同學(xué)記錄了數(shù)據(jù)如上表所示：根據(jù)以上信息，我們發(fā)現(xiàn)，在實驗誤差范圍內(nèi)質(zhì)量改變之后平均下滑時間

(填“改變”或“不改變”)，經(jīng)過分析得出加速度與質(zhì)量的關(guān)系為

。第二步，在物體質(zhì)量不變時，探究加速度與傾角的關(guān)系。實驗中通過改變方木塊墊放位置來調(diào)整長木板的傾角，由于沒有量角器，因此通過測量出木板頂端到水平面高度h，求出傾角α的正弦值sinα=h／L。某同學(xué)記錄了高度和加速度的對應(yīng)值，并在坐標(biāo)紙上建立適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)軸后描點作圖如下，請根據(jù)他所作的圖線求出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=

m／s2。進(jìn)一步分析可知，光滑斜面上物體下滑的加速度與傾角的關(guān)系為

。參考答案：（1）

（2分）

不改變（2分）斜面傾角一定時，加速度與物體質(zhì)量無關(guān)（2分）10（2分）

a=gsin(2分)（1）由運動學(xué)公式知L=,解得，即斜面傾角一定時，加速度與物體質(zhì)量無關(guān)。（2）由題意對物體受力分析知，沿斜面方向，根據(jù)牛頓第二定律可得mgsin=ma,解得a=gsin;所以圖象的斜率大小等于當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣取?.如圖甲所示是一平面上晶體物質(zhì)微粒的排列情況，圖中三條等長線AB、AC、AD上物質(zhì)微粒的數(shù)目不同，由此得出晶體具有

▲

的性質(zhì)。如圖乙所示，液體表面層分子比較稀疏，分子間距離大于分子平衡距離r0，因此表面層分子間作用表現(xiàn)為

▲

。參考答案：各向異性

引力10.如圖所示，一束β粒子自下而上進(jìn)入一水平方向的勻強電場后發(fā)生偏轉(zhuǎn)，則電場方向向

，進(jìn)入電場后，β粒子的動能

（填“增加”、“減少”或“不變”）。參考答案：答案：左

增加解析：由圖可知，β粒子（帶負(fù)電）所受電場力方向水平向右，故電場方向向左。由于電場力作正功，根據(jù)動能定理可知粒子在電場中動能增加。11.如圖所示，物塊A放在傾斜的木板上。當(dāng)木板的傾角分別為37ｏ和53ｏ時物塊所受摩擦力的大小恰好相等，則物塊和木板間的動摩擦因數(shù)為（可能會用到的三角函數(shù)：sin37ｏ=0．6,cos37ｏ=0．8）參考答案：12.坐標(biāo)原點O處有一波源，能產(chǎn)生沿軸正向傳播的簡諧波，時刻的波形圖如圖所示。已知這列波在P點出現(xiàn)兩次波峰的最短時間是，則這列波的波速為

，從時開始計時處的質(zhì)點R第一次到達(dá)波谷所用的時間為

。參考答案：1O(3分)

0.813.為了驗證“當(dāng)質(zhì)量一定時，物體的加速度與它所受的合外力成正比”，一組同學(xué)用圖甲所示的裝置進(jìn)行實驗，并將得到的實驗數(shù)據(jù)描在圖乙所示的坐標(biāo)圖中．(1)在圖乙中作出a－F圖線．(2)由a－F圖線可以發(fā)現(xiàn)，該組同學(xué)在實驗操作中遺漏了____________這個步驟．(3)根據(jù)a－F圖線可以求出系統(tǒng)的質(zhì)量是________(保留兩位有效數(shù)字)．參考答案：三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.一在隧道中行駛的汽車A以的速度向東做勻速直線運動，發(fā)現(xiàn)前方相距處、以的速度同向運動的汽車B正開始勻減速剎車，其剎車的加速度大小,從此刻開始計時，若汽車A不采取剎車措施，汽車B剎車直到靜止后保持不動，求：（1）汽車A追上汽車B前，A、B兩汽車間的最遠(yuǎn)距離；（2）汽車A恰好追上汽車B需要的時間．參考答案：（1）16m（2）8s(1)當(dāng)A、B兩汽車速度相等時，兩車間的距離最遠(yuǎn)，即v＝vB－at＝vA

得t＝＝3s此時汽車A的位移xA＝vAt＝12m；汽車B位移xB＝vBt－at2＝21mA、B兩汽車間的最遠(yuǎn)距離Δxm＝xB＋x0－xA＝16m(2)汽車B從開始減速直到靜止經(jīng)歷的時間t1＝＝5s

運動的位移x′B＝＝25m汽車A在t1時間內(nèi)運動的位移x′A＝vAt1＝20m

此時相距Δx＝x′B＋x0－x′A＝12m汽車A需要再運動的時間t2＝＝3s

故汽車A追上汽車B所用時間t＝t1＋t2＝8s15.（選修3-4）（6分）如圖所示，己知平行玻璃磚的折射率，厚度為。入射光線以入射角60°射到玻璃磚的上表面，經(jīng)玻璃磚折射從下表面射出，出射光線與入射光線平行，求兩平行光線間距離。（結(jié)果可用根式表示）參考答案：解析：∵n=

∴r=300

（2分）

光路圖如圖所示

∴L1=d/cosr=

（2分）

∴L2=L1sin300=

（2分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，QB段是半徑為R=1m的光滑圓弧軌道，AQ段是長度為L=1m的粗糙水平軌道，兩軌道相切于Q點，Q在圓心O的正下方，整個軌道位于同一豎直平面內(nèi)．物塊P的質(zhì)量m=1kg（可視為質(zhì)點），P與AQ間的動摩擦因數(shù)μ=0.1，若物塊P以速度v0從A點滑上水平軌道，到C點又返回A點時恰好靜止．（取g=10m/s2）求：（1）v0的大??；（2）物塊P第一次剛通過Q點時對圓弧軌道的壓力．參考答案：解：（1）物塊P從A到C又返回A的過程中，由動能定理得：﹣μmg?2L=0﹣mv02

代入數(shù)據(jù)解得：v0==2m/s（2）設(shè)物塊P第一次剛通過Q點時的速度為v，在Q點軌道對P的支持力為FN，由動能定理可得：﹣μmgL=mv2﹣mv02由牛頓第二定律得：FN﹣mg=m代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得：FN=12N由牛頓第三定律可知，物塊P第一次剛通過Q點時對圓弧軌道的壓力大小為12N，方向豎直向下．答：（1）v0的大小為2m/s；（2）物塊P第一次剛通過Q點時對圓弧軌道的壓力為12N，方向豎直向下．【考點】動能定理的應(yīng)用；牛頓第二定律；向心力．【分析】（1）在整個過程中由動能定理求的；（2）由動能定理求出到達(dá)Q點的速度，再由牛頓第二定律求的作用力；17.（16）一根長度為L的輕質(zhì)直桿，兩端各固定一個可視為質(zhì)點的小球A和B，兩球質(zhì)量均為m，輕桿可以繞過其中點的水平軸在豎直平面內(nèi)勻速運動。（1）若直桿轉(zhuǎn)動周期，求直桿轉(zhuǎn)到如圖所示豎直位置時，A、B兩球桿作用力各多大？方向如何？

（2）若要求直桿轉(zhuǎn)到圖示的位置時，直桿對A球的拉力恰好等于球的重力，求此情況下桿轉(zhuǎn)動的周期和B球?qū)χ睏U的作用力。參考答案：解析：物體在豎直平面內(nèi)做圓周運動，在分析向心力時要注意桿對物體既可以提供拉力，也可以提供支持力。A、B兩個小球隨桿轉(zhuǎn)動時，均以O(shè)為圓心在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運動，設(shè)小球運動的角速度為。（1）若周期，則小球運動角速度

①運動中小球所需向心力的大小為②對A球：在最高點時，小球所受重力大于它運動所需向心力，小球向下壓直桿，桿對小球有向上的支持力FA，據(jù)牛頓第二定律，有mg－FA=mR2

③所以FA=

④在最高點時，A球?qū)χ睏U有向下的壓力 ⑤對B球：桿對小球的拉力F與重力的合力提供了小球運動所需向心力。有F－mg=，所以

⑥在最低點，球?qū)U產(chǎn)生豎直向下的拉力，大小為（2）若轉(zhuǎn)到圖示位置時，直桿對小球產(chǎn)生向下的拉力，即小球A受力與圖示FA方向相反，據(jù)牛頓第二定律，有FA+mg=mR(′)2

⑦由題設(shè)要求FA=mg代入上式得′=

⑧此時直桿繞O軸的轉(zhuǎn)動周期是

⑨此時處于最低點的球B，有F－mg=

∴F=mg+=3mg18.如圖為用某種折射率n=1.25的透明材料制成的一塊柱形棱鏡的截面圖，圓弧CD為半徑是R的四分之一圓周，圓心為O。光線從CD面上的某點沿半徑方向入射，剛好在BC面上發(fā)生全反射，并從AB面直接射出。

（i）畫出光線由CD弧面進(jìn)入棱鏡并從AB面射出的光路圖；

（ii）求光線從AB面上射出時折射角θ的正弦值；

（iii）求光線在該棱鏡中傳播的速度大小（已知光在真空中的傳播速度c＝3.0×108m/s）。參考答案：（i）光路圖如圖。（2分）

（ii）解：光線在BC面上恰好發(fā)生全反射，入射角等于臨界角C

sinC＝

①

在AB界面上發(fā)生折