河南省駐馬店市遂平縣第一中學2021-2022學年高三物理下學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.（多選）我國自行研制的新一代輪式裝甲車已達到西方國家第三代戰車的水平，將成為中國軍方快速部署型輕裝甲部隊的主力裝備。設該裝甲車的質量為m，若在平直的公路上從靜止開始加速，前進較短的距離s速度便可達到最大值vm。設在加速過程中發動機的功率恒定為P，坦克所受阻力恒為f，當速度為v（vm>v）時，所受牽引力為F。以下說法正確的是

(

)A．坦克速度為v時，坦克的牽引力做功為FsB．坦克的最大速度C．坦克速度為v時加速度為D．坦克從靜止開始達到最大速度vm所用時間參考答案：2.(多選)下列說法正確的是____▲___．A．測定某恒星特定元素發光的頻率，對比地球上該元素發光頻率，可以推算該恒星遠離地球的速度B．無線電波沒有偏振現象C．紅外線比無線電波更容易發生干涉和衍射現象D．在一個確定的參考系中觀測，運動物體上物理過程的時間進程跟物體運動速度有關參考答案：ADA、根據多普勒效應可知測定某恒星特定元素發出光的頻率，對比地球上該元素的發光頻率，可以推算該恒星遠離地球的速度，A正確．B、偏振現象是橫波所特有的現象，無線電波是橫波，故B錯誤．C、根據電磁波譜可知紅外線波長比電磁波短因而更不容易發生干涉和衍射，B錯誤．D、根據愛因斯坦相對論知，在一個確定的參考系中觀測，運動物體上物理過程的時間進程跟物體運動速度有關，故D正確．

故選AD。3.如圖所示，質量為m的小球在豎直平面內的光滑圓環軌道上做圓周運動．圓環半徑為R，小球恰好能完成圓周運動，則其通過最高點時：（

）A．小球的線速度大小等于B．小球受到的向心力等于0C．小球對圓環的壓力大小等于mgD．小球的向心加速度大小等于2g參考答案：A4.如圖所示，將一勁度系數為的輕彈簧一端固定在內壁光滑、半徑為R的半球形容器底部處(O為球心)，彈簧另一端與質量為m的小球相連，小球靜止于P點。已知容器與水平面間的動摩擦因數為，OP與水平方向的夾角為0=30o。下列說法正確的是

A．水平面對容器有向右的摩擦力

B．輕彈簧對小球的作用力大小為mg

C．容器對小球的作用力大小為mg

D．彈簧原長為參考答案：CD以容器和小球整體為研究對象，分析受力可知：豎直方向有：總重力、地面的支持力，水平方向上地面對半球形容器沒有摩擦力，故A錯誤．對小球進行受力分析可知，小球受重力、支持力及彈簧的彈力而處于靜止，由共點力的平衡條件可求得小球受到的輕彈簧的彈力及小球受到的支持力；對小球的受力分析如圖所示，由幾何關系可知，T=F=mg，故彈簧原長為，故B錯誤CD正確。5.我國是一個能源消耗大國，節約能源刻不容緩．設有一架直升飛機以加速度a從地面由靜止開始豎直向上起飛，已知飛機在上升過程中每秒鐘的耗油量V＝pa＋q(p、q均為常數，a為向上的加速度)，若直升飛機欲加速上升到某一高度處，且耗油量最小，則其加速度大小應為(

)A.

B.

C.

D.參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.一節電動勢約為9V、內阻約為2Ω的電池，允許通過的最大電流是500mA．為了測定該電池的電動勢和內阻，選用了總阻值為50Ω的滑動變阻器以及電流表和電壓表等，連成了如圖所示的電路．①為了防止誤將滑動變阻器電阻調為零而損壞器材，需要在電路中接入一個保護電阻R，最適合的電阻是

A．10Ω，5W

B．10Ω，0.5W

C．20Ω，5W

D．20Ω，0.5W②由于電路中有一條導線發生了斷路，閉合電鍵K后發現電壓表、電流表均無示數，則出現斷路的導線是

（填導線上的序號）．③實驗中，要使電壓表的示數變大，滑動變阻器的滑片應向

端移動．（填“E”或“F”）參考答案：①C；②6③F【考點】測定電源的電動勢和內阻．【分析】①已知電源電動勢和內電阻，已知電源的最大電流，則由閉合電路歐姆定律可求出電路中需接入的電小電阻；②電壓表和電流表均沒有讀數，是斷路，逐個分析各個部分即可；③要使電壓表的示數變大，需要增加外電阻；【解答】解：①為保證電源安全，電路中電流不得超過500mA；由閉合電路歐姆定律可知：最大電阻為R=﹣r=﹣2=16Ω，故為了安全，保護電阻應為20Ω；1②電壓表均沒有讀數，故導線1、6、7可能有一根斷路；電流表沒有讀數，故導線2、3、4、5、6可能有一根斷路；故是導線6斷路；③使電壓表的示數變大，需要增加外電阻，故滑動變阻器電阻值變大，滑片向F端移動；故答案為：①C；②6③F7.（2分）在α衰變時產生的也具有放射性，它能放出一個

粒子而變為。參考答案：β8.如圖所示，水平設置的三條光滑平行金屬導軌a、b、c位于同一水平面上，a與b、b與c相距均為d=1m，導軌ac間橫跨一質量為m=1kg的金屬棒MN，棒與三條導軌垂直，且始終接觸良好。棒的電阻r=2Ω，導軌的電阻忽略不計。在導軌bc間接一電阻為R=2Ω的燈泡，導軌ac間接一理想電壓表。整個裝置放在磁感應強度B=2T的勻強磁場中，磁場方向垂直導軌平面向下。現對棒MN施加一水平向右的拉力F，使棒從靜止開始運動。若施加的水平外力功率恒定，且棒達到穩定時的速度為1.5m/s，則水平外力的功率為

W，此時電壓表讀數為

V。參考答案：3

5解析：棒達到穩定速度1.5m/s時，金屬棒MN下半段產生的感應電動勢Bdv=3V，燈泡中電流I=1A，金屬棒MN下半段所受安培力BId=2N，水平外力的功率為P=Fv=2×1.5W=3W。金屬棒MN下半段兩端點電壓為2V，電壓表讀數為3V+2V=5V。9.“長征2號”火箭點火升空時，經過3s速度達到42m/s，設火箭上升可看作勻加速運動，則它在3s內上升的高度為________m，升空時的加速度為___________m/s2.參考答案：10.如圖所示，a、b兩幅圖分別是由單色光照射圓孔屏和肥皂膜后所觀察到的圖案．兩種圖案雖然不一樣，但卻共同反映了光具有

性；產生圖案a的條件是圓孔屏上圓孔的大小要和單色光的_________________差不多．參考答案：答案：波動

波長11.小明同學設計了一個實驗來探究自行車的初速度與其克服阻力作功的關系。實驗的主要步驟是：①找一段平直的路面，并在路面上畫一道起點線；②騎上自行車用較快速度駛過起點線，并從車把手處自由釋放一團很容易辨別的橡皮泥；③車駛過起點線后就不再蹬自行車腳蹬，讓車依靠慣性沿直線繼續前進；④待車停下，記錄自行車停下時的位置；⑥用卷尺量出起點線到橡皮泥落地點間的距離s、起點線到終點的距離L及車把手處離地高度h。若自行車在行駛中所受的阻力為f并保持恒定。（1）自行車經過起點線時的速度v=；（用己知的物理量和所測量得到的物理量表示）（2）自行車經過起點線后克服阻力做功W=；（用己知的物理量和所測量得到的物理量表示）（3）多次改變自行車經過起點時的初速度，重復上述實驗步驟②~④，則每次只需測量上述物理量中的和，就能通過數據分析達到實驗目的。參考答案：（1），（2）fL，（3）s

L解析：橡皮泥做平拋運動，由s=vt，h=gt2/2聯立解得，v=；自行車經過起點線后克服阻力做功W=fL。多次改變自行車經過起點時的初速度，重復上述實驗步驟②~④，則每次只需測量上述物理量中的s和L，就能通過數據分析達到實驗目的。12.如圖所示，在場強為E、方向豎直向下的勻強電場中，有兩個質量均為m的帶電小球，電荷量分別為＋2q和－q，兩小球用長為L的絕緣細線相連，另用絕緣細線系住帶正電的小球懸掛于O點而處于平衡狀態，重力加速度為g，則細線對懸點O的作用力等于_________.參考答案：以兩個小球組成的整體為研究對象，分析受力如圖：重力2mg、電場力，方向豎直向下，細線的拉力T，由平衡條件得：

13.為判斷線圈繞向，可將靈敏電流計G與線圈L連接，如圖所示．己知線圈由a端開始繞至b端：當電流從電流計G左端流入時，指針向左偏轉．將磁鐵N極向下從線圈上方豎直插入L時，發現指針向左偏轉．（1）在圖中L上畫上幾匝線圈，以便能看清線圈繞向；（2）當條形磁鐵從圖中的虛線位置向右遠離L時，指針將指向．（3）當條形磁鐵插入線圈中不動時，指針將指向

．（選填“左側”、“右側”或“中央”）參考答案：(1)如右圖所示。(2)左側(3)中央三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（16分）如圖所示，物塊A和B通過一根輕質不可伸長的細繩連接，跨放在質量不計的光滑定滑輪兩側，質量分別為mA=2kg、mB=1kg。初始時A靜止與水平地面上，B懸于空中。先將B豎直向上再舉高h=1.8m（未觸及滑輪）然后由靜止釋放。一段時間后細繩繃直，A、B以大小相等的速度一起運動，之后B恰好可以和地面接觸。取g=10m/s2。（1）B從釋放到細繩繃直時的運動時間t；（2）A的最大速度v的大小；（3）初始時B離地面的高度H。參考答案：（1）；（2）；（3）。試題分析：（1）B從釋放到細繩剛繃直前做自由落體運動，有：解得：（2）設細繩繃直前瞬間B速度大小為vB，有細繩繃直瞬間，細繩張力遠大于A、B的重力，A、B相互作用，總動量守恒：繩子繃直瞬間，A、B系統獲得的速度：之后A做勻減速運動，所以細繩繃直瞬間的速度v即為最大速度，A的最大速度為2m/s。15.(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。（結果可用根式表示）

參考答案：解析：作出光路如圖

由折射定律得（2分）

所以r=30°（2分）

由圖知

則AB—AC=d·tan30°=d

出射光線與入射光線間的距離是d（2分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖，傾角θ=37°的足夠長的斜面上，有一質量M=1.0kg、長度L=2.55m的薄板A，其上表面以ab為分界線由兩種不同材料拼接而成（其中ab以上部分光滑、長度為L1=0.75m），下表面下斜面間的動摩擦因數μ1=0.4．在薄板A的上表面左端放一質量m=1.0kg的小物塊B（可視為質點），同時將A、B由靜止釋放．已知B與A的上表面ab以下部分的動摩擦因數μ2=0.25，B與斜面間的動摩擦因數μ3=0.5．認為滑動摩擦力與最大靜摩擦力大小相等，物塊B從薄板A上滑到斜面上時速度不變，取g=10m/s2，求：（sin37°=0.6）（1）B在A上滑支的時間；（2）從AB分離到A在斜面上追上B經歷的時間．參考答案：解：（1）剛釋放時，對物體B，設其加速度為；①對木板A分析有：②B在A的上部分滑動時，A保持靜止．設B剛離開上部分時速度為：③解得：B在A的上部分滑動時間為：④解得：B在A的下部分滑動時，設B的加速度為，A的加速度為，該過程的時間為，B的位移為，A的位移為；⑤⑥解得，⑦⑧⑨解得B在A上滑行的時間為t：⑩（2）設物塊B離開薄板A時，物塊B和薄板A的速度分別為和??解得：B滑到斜面上后，設B的加速度為，A的加速度為：??，B滑到斜面上后到A、B再次相遇時間為，位移為：???答：（1）B在A上滑動的時間1s；（2）從AB分離到A在斜面上追上B經歷的時間10.5s．【考點】牛頓第二定律；勻變速直線運動規律的綜合運用．【分析】（1）根據牛頓第二定律和運動學公式分別求出B在A的上部分和下部分運動時間，再求總時間；（2）先求出B剛離開薄板時A、B的速度，B滑到斜面上后，根據牛頓第二定律求出A、B的加速度，根據位移時間關系式求出A、B再次相遇的時間；17.（20分）過山車是游樂場中常見的設施。下圖是一種過山車的簡易模型，它由水平軌道和在豎直平面內的三個圓形軌道組成，B、C、D分別是三個圓形軌道的最低點，B、C間距與C、D間距相等，半徑、。一個質量為kg的小球（視為質點），從軌道的左側A點以的初速度沿軌道向右運動，A、B間距m。小球與水平軌道間的動摩擦因數，圓形軌道是光滑的。假設水平軌道足夠長，圓形軌道間不相互重疊。重力加速度取，計算結果保留小數點后一位數字。試求（1）小球在經過第一個圓形軌道的最高點時，軌道對小球作用力的大小；（2）如果小球恰能通過第二圓形軌道，B、C間距應是多少；（3）在滿足（2）的條件下，如果要使小球不能脫離軌道，在第三個圓形軌道的設計中，半徑應滿足的條件；小球最終停留點與起點的距離。參考答案：（1）10.0N；（2）12.5m；(3)當時，；當時，解析：（1）設小于經過第一個圓軌道的最高點時的速度為v1根據動能定理

①

小球在最高點受到重力mg和軌道對它的作用力F，根據牛頓第二定律

②由①②得

③（2）設小球在第二個圓軌道的最高點的速度為v2，由題意

④

⑤由④⑤得