天津协同中学2022高三物理上学期期末试卷含解析

天津协同中学2022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，质量m=10kg的物体在水平面上向左运动，物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，与此同时物体受到一个水平向右的推力F＝20N的作用，则物体产生的加速度是（g取为10m/s2）A．0

B．4m/s2,水平向右C．2m/s2，水平向左

D．2m/s2，水平向右参考答案：B2.（多选）如图所示，离地H高处有一个质量为m、带电量为+q的物体处于电场强度随时间变化规律为（、均为大于零的常数，电场水平向左为正方向）的电场中，物体与竖直绝缘墙壁间的动摩擦因数为，已知。时，物体从墙上静止释放，若物体所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，当物体下滑后脱离墙面，此时速度大小为，最终落在地面上。则下列关于物体的运动说法正确的是(

)A．当物体沿墙壁下滑时，物体先加速再做匀速直线运动B．物体从脱离墙壁到落地之前的运动轨迹是一段直线C．物体克服摩擦力所做的功D．物体与墙壁脱离的时刻为参考答案：CD3.如图所示，A、B是两个叠放在水平面上的长方形木块，对B施加一水平向右的拉力F，但A、B都没动，则B对A的摩擦力(

)

A．大小为F，方向水平向左

B．大小为F，方向水平向右

C．为零

D．条件不足，无法确定大小和方向参考答案：

C4.以下对物理学发展史的说法正确的是

A．卡文迪许利用扭秤实验测得了静电常量B．法拉弟为了形象的描述电场首次引入电场线的概念C．开普勒在前人积累的数据上提出了万有引力定律D．牛顿利用理想斜面实验推翻了亚里斯多德关于运动需要力来维持的观点参考答案：D5.如图所示，某生产线上相互垂直的甲、乙传送带等高，宽度均为d，而且均以大小为v的速度运行，图中虚线为传送带中线。一工件(视为质点)从甲左端释放，经长时间由甲右端滑上乙，滑至乙中线处时恰好相对乙静止。下列说法中正确的是()A.工件在乙传送带上的痕迹为直线，痕迹长为B.工件从滑上乙到恰好与乙相对静止所用的时间为C.工件与乙传送带间的动摩擦因数D.乙传送带对工件的摩擦力做功为零参考答案：AD试题分析：物体滑上乙时，相对于乙上的那一点的速度分为水平向右的和向后的，合速度为，就是沿着与乙成45°的方向，那么相对于乙的运动轨迹肯定是直线，故A正确。假设它受滑动摩擦力，方向与合相对速度在同一直线，所以角，则相对于乙的加速度也沿这个方向，经过t后，它滑到乙中线并相对于乙静止，根据牛顿第二定律，有：，解得；运动距离又，L和a代入所以，，故B错误、C错误。滑上乙之前，工件绝对速度为，动能为，滑上乙并相对停止后，绝对速度也是，动能也是，而在乙上面的滑动过程只有摩擦力做了功，动能又没变化，所以乙对工件的摩擦力做功为0，故D正确。考点：本题考查了牛顿第二定律、匀变速直线运动的规律、动能定理．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（4分）如图所示，物体由静止从A点沿斜面匀加速下滑，随后在水平面上作匀减速运动，最后停止于C点，已知AB=4m，BC=6m，整个运动历时10s，则物体沿AB段运动的加速度a1=______m/s2；沿BC运动的加速度a2=_______m/s2。参考答案：

答案：0.5、1/37.图示实线是简谐横波在t1=0时刻的波形图象，虚线是t2=0.2s时刻的波形图象，试回答：若波沿x轴正方向传播，则它的最大周期为

s；若波的传播速度为55m/s，则波的传播方向是沿x轴

方向(填“正”或“负”)。参考答案：0.8负8.如右图所示，a、b、c是匀强电场中的直角三角形的三个顶点，已知a、b、c三点的电势分别为φa＝8V，φb＝－4V，φc＝2V，已知ab＝10cm，ac＝5cm，ac和ab的夹角为60°，试确定场强的方向___________大小____________参考答案：方向斜向右上与ac成30°

80V/m9.一个电流表的满偏电流值Ig=0.6mA，内阻Rg=50Ω，面板如图所示，如果要把这个电流表改装成量程为3V的电压表，那么应该在Rg上串联一个电阻Rs，Rs的大小应是______Ω；如果将这个量程为0.6mA的电流表与=10Ω的电阻并联后改装成一个量程大一些的电流表，用来测某一电流，指针指到图中所示位置，则该电流值

Ma参考答案：、4950（2分）

2.0410.某种单色光在真空中的波长为，速度为c，普朗克恒量为h，现将此单色光以入射角i由真空射入水中，折射角为r，则此光在水中的波长为_______，每个光子在水中的能量为______。参考答案：；光由真空射入水中，频率f=保持不变，每个光子在水中的能量为;光在水中的波长为.11.一个质量为m、直径为d、电阻为R的金属圆环，在范围很大的磁场中沿竖直方向下落，磁场的分布情况如图所示，已知磁感应强度竖直方向的分量By的大小只随高度变化，其随高度y变化关系为By=B0(1+ky)（此处k为比例常数，且k＞0），其中沿圆环轴线的磁场方向始终竖直向上，在下落过程中金属圆环所在的平面始终保持水平，速度越来越大，最终稳定为某一数值，称为收尾速度。俯视观察，圆环中的感应电流方向为________（选填“顺时针”或“逆时针”）；圆环收尾速度的大小为________。参考答案：顺时针；12.（1）接通打点计时器电源和让纸带开始运动，这两个操作间的顺序关系是

（填字母序号）A、先接通电源，后让纸带运动B、现让纸带运动，再接通电源C、让纸带运动的同时接通电源D、现让纸带运动或先接通电源都可以（2）在研究某物体运动规律时，打点计时器打下如图所示的一条纸带，已知打点计时器使用的交流电频率为50HZ，相邻两计数点间还有四个打点未画出，由纸带上的数据可知，打B点时物体的速度v=

，物体运动的加速度a=

（结果保留两位有效数字）参考答案：（1）A；（2）0.16m/s，0.30m/s2．【考点】探究小车速度随时间变化的规律．【分析】理解实验过程应当先接通电源，在释放纸带．如果先释放纸带后接通电源，有可能会出现小车已经拖动纸带运动一段距离，电源才被接通，那么纸带上只有很小的一段能打上点，大部分纸带没有打上点，纸带的利用率太低；纸带实验中，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．【解答】解：（1）如果先释放纸带后接通电源，有可能会出现小车已经拖动纸带运动一段距离，电源才被接通，那么纸带上只有很小的一段能打上点，大部分纸带没有打上点，纸带的利用率太低；所以应当先接通电源，后让纸带运动，故选：A．（2）相邻两记数点间还有四个点未画出，所以相邻的计数点之间的时间间隔为0.1s打E点时物体的速度vB==≈0.16m/s采用逐差法求解加速度根据运动学公式得：△x=at2，a===0.30m/s2故答案为：（1）A；（2）0.16m/s，0.30m/s2．13.刹车后的汽车做匀减速运动直到停止，则它在前一半时间与后一半时间的平均速度之比为 ；它在前一半位移与后一半位移的平均速度之比为

。参考答案：3：1，：1三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.用图（a）所示的实验装置验证牛顿第二定律：（1）某同学通过实验得到如图（b）所示的a﹣F图象，造成这一结果的原因是：在平衡摩擦力时木板与水平桌面间的倾角

（填“偏大”或“偏小”）．（2）该同学在平衡摩擦力后进行实验，实际小车在运动过程中所受的拉力

砝码和盘的总重力（填“大于”、“小于”或“等于”），为了便于探究、减小误差，应使小车质量M与砝码和盘的总质量m满足

的条件．（3）某同学得到如图（c）所示的纸带，已知打点计时器电源频率为50Hz．A、B、C、D、E、F、G是纸带上7个连续的点．△s=sDG﹣sAD=

cm．由此可算出小车的加速度a=

m/s2（加速度a计算结果保留两位有效数字）．参考答案：（1）偏大；（2）小于；M＞＞m；（3）1.80；5.0．【考点】验证牛顿第二运动定律．【分析】（1）考查实验时平衡摩擦力时出现的误差问题，不是未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足，就是平衡摩擦力时过大．从图上分析两图各是什么原因即可．（2）根据牛顿第二定律求出绳子拉力与砝码和盘的总重力的关系，判断出在什么情况下砝码和盘的总重力在数值上近似等于小车运动时受到的拉力．（3）根据匀变速直线运动的规律△x=aT2可以求出加速度的大小．【解答】解：（1）当拉力F等于0时，小车已经产生力加速度，故原因是平衡摩擦力时平衡摩擦力过大，在平衡摩擦力时木板与水平桌面间的倾角偏大．（2）对整体分析，根据牛顿第二定律得，a=，绳子的拉力F=Ma=，所以实际小车在运动过程中所受的拉力小于砝码和盘的总重力．当M＞＞m，即砝码和盘的总质量远小于小车和小车上砝码的总质量时，砝码和盘的总重力在数值上近似等于小车运动时受到的拉力．（3）根据刻度尺的示数可知△s=3.90cm﹣2.10cm=1.80cm，时间间隔为t=0.06s，代入公式△x=at2可以求出加速度为：a=5.0m/s2．故答案为：（1）偏大；（2）小于；M＞＞m；（3）1.80；5.0．15.有一个小灯泡上标有“3.8V、0.5A”的字样，现要描绘这个灯泡的伏安特性图线。有下列器材供选用：A．电压表(0～5V，内阻约为10kΩ)B．电流表(0～0.6A，内阻约为0.5Ω)C．电流表(0～3A，内阻约为0.1Ω)D．滑动变阻器(0～10Ω，2A)E．滑动变阻器(0～1kΩ,0.1A)F．学生电源(直流6V)，还有开关、导线若干

①实验中所用电流表应选用

，滑动变阻器应选用

。②实验时要求尽量减少实验误差，测量电压从零开始多取几组数据，应选用图甲中

图所示电路进行实验。③某同学根据实验得到的数据画出了该小灯泡的伏安特性曲线(如图乙所示)，若用电动势为3V、内阻为2.5Ω的电源给该小灯泡供电，则该小灯泡的实际功率是

W。参考答案：①B

D

②A

③0.8

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，传送带水平部分xab＝0.2m，斜面部分xbc＝5.5m，bc与水平方向夹角α＝37°，一个小物体A与传送带间的动摩擦因数μ＝0.25，传送带沿图示方向以速率v＝3m/s运动，若把物体A轻放到a处，它将被传送带送到c点，且物体A不脱离传送带，经b点时速率不变。(取g＝10m/s2，sin37°＝0.6)求：（1）物块从a运动到b的时间；

（2）物块从b运动到c的时间。参考答案：（1）0.4s；（2）1.5s．解析：（1）物体A轻放在a处后在摩擦力作用下向右做匀加速直线运动与皮带共速需要发生位移x共＝＝m＝0.8m>0.2m，物体A从a运动到b：得：

（2）到达b点的速度<3m/s

由牛顿第二定律得：

且

得：

物块在斜面上与传送带共速的位移是：

得：

时间为：之后，，物块继续加速下滑

由牛顿第二定律得：

且

得：

设从共速到下滑至c的时间为,由

得：综上，物块从b运动到c的时间为：17.如图甲所示，一圆形线圈面积S=0.2m2，匝数N=10，电阻r=2Ω，与电路器P连接成闭合回路，电热器电阻R=3Ω，线圈处于磁感应强度周期性变化的匀强磁场中，当磁场磁感应强度按如图乙所示规律变化时，求：（1）一分钟内电热器产生的热量；（2）通过电热器电流的有效值．参考答案：【考点】：法拉第电磁感应定律；正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率．【专题】：交流电专题．【分析】：（1）根据法拉第电磁感应定律，结合闭合电路欧姆定律，及焦耳定律，求得一个周期内产生热量，进而可求得一分钟内电热器产生的热量；（2）根据电流的热效应，运用焦耳定律，分段求得热量，结合交流电的有效值求法，从而即可求解．：解：（1）根据法拉第电磁感应定律，则在0到0.2s内产生的感应电动势为E1==10××0.2=5V；由闭合电路欧姆定律，则有产生的电流I1===1A；同理，在0.2s到0.3s内的产生的感应电动势为E2==10××0.2=10V；由闭合电路欧姆定律，则有产生的电流I2===2A；那么一个周期内电热器产生热量Q0==12×3×0.2+22×3×0.1=1.8J而一分钟内，共完成n==200个周期，则一分钟内，电热器产生热量Q==360J；（2）根据电流的热效应，设通过电热器电流的有效值为I，则有：I2RT=解得：I=A；答：（1）一分钟内电热器产生的热量360J；（2）通过电热器电流的有效值A．【点评】：考查法拉第电磁感应定律与闭合电路欧姆定律的应用，掌握焦耳定律的内容，注意求交流电的有效值的方法，是本题的关键．18.（19分）如图所示，两根光滑的平行金属导轨MN、PQ处于同一水平面内，相距L=0.