山西省大同市县第二中学2022年高三物理期末试卷含解析

山西省大同市县第二中学2022年高三物理期末试卷含解析一、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，在阴极射线管正上方平行放一通有强电流的长直导线，则阴极射线将（

）A.向纸内偏转

B.向纸外偏转C.向下偏转

D.向上偏转

参考答案：C略2.（单选）如图所示，某人造地球卫星在椭圆轨道上沿abcda运行，a为近地点、c为远地点，b、d均为曲线ac的中点。下列说法正确的是

(

)A．经a点时的线速度最小B．经c点时的加速度最大C．从a到b的时间与从C到d的时间相同D．经b、d两点时的动能相同参考答案：D3.一电子在电场中沿着如图8所示的径迹运动，a→b，b→c，c→d，d→e，电场力

对电子所做的功分别为－2eV，＋8eV，－4eV，＋3eV，则上述各点中电势最高的点和电势最低点及电子在该点处电势能最高点分别为

()A．eaa

B．cbbC．cdd

D．caa参考答案：D4.如图所示，在水平地面上有一个表面光滑的直角三角形物块M，长为L的轻杆下端用光滑铰链连接于0点（O点固定于地面上），上端连接小球m，小球靠在物块左侧，水平向左的推力F施于物块，整个装置静止.若撤去力f，下列说法正确的是A.

物块先做加速运动，后做减速运动直至静止B.

物块先做加速运动，后做勻速运动C.

小球与物块分离时，若轻杆与水平地面成α角，小球的角速度大小为ω，则物块的速度大小是ωLsinaD.

小球落地的瞬间与物块分离参考答案：BC5.如图所示，光滑小球放置在半球面的底端，竖直放置的挡板水平向右缓慢地推动小球，则在小球运动（始终未脱离球面）的过程中，挡板对小球的推力F、半球面对小球的支持力FN的变化情况正确的是（）A.F增大，FN减小

B.F增大，FN增大C.F减小，FN减小

D.F减小，FN增大参考答案：B试题分析：对小球受力分析，受重力、挡板向右的支持力和半球面的支持力，如图根据平衡条件解得F=mgtanθ；，由于θ不断增加，故F增大、FN增大；故选B．考点：物体的平衡【名师点睛】本题关键是画出受力图，根据平衡条件求解出两个弹力的表达式进行分析讨论，难度适中。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图为“用DIS（位移传感器、数据采集器、计算机）研究加速度和力的关系”的实验装置。（1）在该实验中必须采用控制变量法，应保持___________不变，用钩码所受的重力作为___________，用DIS测小车的加速度。（2）改变所挂钩码的数量，多次重复测量。在某次实验中根据测得的多组数据可画出a-F关系图线（如图所示）。①分析此图线的OA段可得出的实验结论是_________________________________。②（单选题）此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是（

）A．小车与轨道之间存在摩擦

B．导轨保持了水平状态C．所挂钩码的总质量太大

D．所用小车的质量太大参考答案：（1）小车的总质量，小车所受外力，（2）①在质量不变的条件下，加速度与外力成正比，②C，7.在探究物体的加速度a与物体所受外力F、物体质量M间的关系时，采用如图所示的实验装置．小车及车中的砝码质量用M表示，盘及盘中的砝码质量用m表示．①当M与m的大小关系满足________时，才可以认为绳子对小车的拉力大小等于盘和砝码的重力．②某一组同学先保持盘及盘中的砝码质量m一定来做实验，其具体操作步骤如下，以下做法正确的是________．A．平衡摩擦力时，应将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上B．每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力C．实验时，先放开小车，再接通打点计时器的电源D．用天平测出m以及小车质量M，小车运动的加速度可直接用公式a＝求出③另两组同学保持小车及车中的砝码质量M一定，探究加速度a与所受外力F的关系，由于他们操作不当，这两组同学得到的a－F关系图象分别如图1和图2所示，其原因分别是：

图1

图2图1：____________________________________________________；图2：_____________________________________________________.参考答案：①m?M

（2分）②B

（2分）③图1：m过大(或M过小)，造成m不是远小于M（2分）图2：没有平衡摩擦力或木板的倾角过小（2分）8.如图所示，把电量为－5×10－9C的电荷，从电场中的A点移到B点，其电势能

（选填“增大”、“减小”或“不变”）；若A点的电势UA＝15V，B点的电势UB＝10V，则此过程中电场力做的功为

J。参考答案：答案：增大，－2.5×10－8

解析：将电荷从从电场中的A点移到B点，电场力做负功，其电势能增加；由电势差公式UAB=，W=qUAB=－5×10―9×(15－10)J=－2.5×10－8J。9.在点电荷电场中的A点分别由静止释放质子和α粒子，从A运动到B的过程中，电场力对质子和α粒子的冲量之比为

。参考答案：

答案：：410.图为一小球做平抛运动时闪光照片的一部分，图中背景是边长5cm的小方格。问闪光的频率是

Hz；小球经过B点时的速度大小是

m/s。（重力加速度g取10m/s2）参考答案：10

2.511.如图，高为0.3m的水平通道内，有一个与之等高的质量为M＝2.4kg表面光滑的立方体，长为L＝0.2m的轻杆下端用铰链连接于O点，O点固定在水平地面上竖直挡板的底部（挡板的宽度可忽略），轻杆的上端连着质量为m＝0.6kg的小球，小球靠在立方体左侧。为了轻杆与水平地面夹角α＝37°时立方体平衡，作用在立方体上的水平推力F1应为

N，若立方体在F2＝9N的水平推力作用下从上述位置由静止开始向左运动，至刚要与挡板相碰的过程中，立方体对小球做功为

J。参考答案：8,0.67212.某探究学习小组的同学欲验证“动能定理”，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙．当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时，释放小桶，滑块处于静止状态．若你是小组中的一位成员，要完成该项实验，则：（1）你认为还需要的实验器材有

．（2）实验时为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等，沙和沙桶的总质量应满足的实验条件是

，实验时为保证细线拉力为木块的合外力首先要做的步骤是

．（3）在（2）的基础上，某同学用天平称量滑块的质量M．往沙桶中装入适量的细沙，用天平称出此时沙和沙桶的总质量m．让沙桶带动滑块加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2（v1<v2）．则本实验最终要验证的数学表达式为

（用题中的字母表示实验中测量得到的物理量）．参考答案：（1）天平，刻度尺（2分）（2）沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量（2分），平衡摩擦力（2分）（3）13.两个劲度系数分别为k1和k2的轻质弹簧a、b串接在一起，a弹簧的一端固定在墙上，如图所示，开始时弹簧均处于原长状态，现用水平力作用在b弹簧的p端向右拉动弹簧，已知a弹簧的伸长量为L，则b弹簧的伸长量为________________.参考答案：【知识点】胡克定律．B5【答案解析】解析：两根轻弹簧串联，弹力大小相等，根据胡克定律F=kx得x与k成反比，则得b弹簧的伸长量为．【思路点拨】两根轻弹簧串联，弹力大小相等，根据胡克定律分析伸长量的大小．P端向右移动的距离等于两根弹簧伸长量之和．本题关键要知道两弹簧的弹力大小相等，掌握胡克定律，并能求出弹簧的伸长量．

三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某学习小组用如图甲所示的实验装置探究动能定理，已知小车的质量为M,沙和小桶的总质量为m，实验中小桶未到达地面，要完成该实验，请回答下列问题：

①实验时为保证小车受到的拉力大小与沙和小桶的总重力大小近似相等，沙和小桶的总质量远小于小车质量，实验时为保证小车受到的细线拉力等于小车所受的合外力，需要的操作是___________________。②在满足第①问的条件下，若通过实验得到纸带如图乙所示，A、B、C、D、E为计数点，相邻两点间的时间间隔为T当地重力加速度为g，相邻计数点间的距离，其中B点和D点对应时刻小车的瞬时速度用和表示，则=______________.小车的运动中对应纸带打B、D两点间的过程，动能变化量表达式_________（用M，和表示）；小车合外力的功表达式W=____________。在多组实验数据基础上，分析小车合外力的功与动能变化量的关系为W=。参考答案：小车下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，则应该用小车重力的下滑分量来平衡摩擦力；故答案为：平衡摩擦力；小车做匀加速直线运动，纸带上任意一点的速度等于该点前后相邻两点间的平均速度，故可求出B点的瞬时速度。15.在做（4分）“研究平抛物体的运动”的实验时，通过描点法画出小球平抛运动的轨迹，并求出平抛运动的初速度。实验装置如图所示。（1）关于这个实验，以下说法中正确的是A．小球释放的初始位置越高越好。B．每次小球要从同一高度由静止释放。C．实验前要用重垂线检查坐标纸上的竖线是否竖直。D．小球的平抛运动要靠近木板但不接触。（2）某同学在描绘平抛运动轨迹时，得到的部分轨迹曲线如上图所示。在曲线上取A、B、C三个点，测量得到A、B、C三点间竖直距离h1=10.20cm，h2=20.20cm，A、B、C三点间水平距离x1=x2=12.40cm，g取10m/s2，则物体平抛运动的初速度大小为

m/s。参考答案：

答案：（1）BCD

（2）1.240（1.24）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，AOB为半圆形玻璃砖截面，玻璃的折射率为，现有一束平行光线以45°角入射到AB面上后，经折射从半圆面上的部分位置射出.试求半圆柱面能被照亮的部分与整个半圆柱面的面积之比.参考答案：被照亮的面积与整个半圆柱的面积之比为1：2解析根据折射定律得，=n

光在AB面上的折射角θ=30°．

在曲面上发生全反射的临界角sinC=，得C=45°

如图根据几何关系得，E点以上和F点以下的光线发生全反射，不能从曲面上射出，有光线射出的部分为EF部分．

根据几何关系解得，∠AOE=75°，∠BOF=15°，所以∠EOF=90°．

故被照亮的面积与整个半圆柱的面积之比为1：217.（12分）如图所示，一等腰直角玻璃棱镜，放在真空中，，在棱镜侧面左方有一单色点光源S，从S发出的光线SD以600的入射角从侧面中点射入，当它从侧面射出时，出射光线偏离入射光线的偏向角为300，若测出得光从光源传播到棱镜侧面的时间跟光在棱镜中传播时间相等，那么点光源S到棱镜侧面的垂直距离是多少？

参考答案：解析：如图所示，光线在AB面上折射有

①

（2分）在AC面上的折射有

②

（2分）由几何知识得：③

（1分）④

（1分）联立①②③④得

（2分）所以