山西省忻州市代县聂营中学2022年高三物理上学期期末试题含解析

山西省忻州市代县聂营中学2022年高三物理上学期期末试题含解析一、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，一束平行光射到平行玻璃板上，经过上、下两个表面折射后，分成a、b两束单色光射出平行玻璃板，以下说法中正确的是

A．a的折射率大于b的折射率B．a的频率小于b的频率C．由于玻璃对a、b两束单色光的折射率不同，所以它们不平行D．若单色光a照射某种金属时发生光电效应，则单色光b照射该金属时一定发生光电效应参考答案：BD2.铁球从竖直轻质弹簧的正上方自由下落，接触弹簧后弹簧作弹性压缩，在压缩过程中忽略空气阻力。现在下列四种说法，其中正确的是：A、铁球受到的弹力的最大值一定不大于二倍的重力值。B、铁球受到的弹力的最大值一定大于二倍的重力值。C、铁球接触弹簧后开始做减速运动。D、铁球接触弹簧后还将加速一段时间。参考答案：答案：BD3.人类对自己赖以生存的地球的研究，是一个永恒的主题。我国南极科学考察队存地球的南极用弹簧测力计称得某物体重为P，在回国途经赤道时用弹簧测力计称得同一物体重为0.9P。若已知地球自转周期为T，万有引力常量为G，假设地球是质量均匀分布的球体，则由以上物理量可以求得

A．物体的质量m

B．球的半径R

C．地球的质量M

D．地球的密度ρ参考答案：D4.在同一位置以相同的速率把三个小球分别沿水平、斜向上、斜向下方向抛出，不计空气阻力，则落在同一水平地面时的速度大小A．一样大

B．水平抛的最大

C．斜向上抛的最大

D．斜向下抛的最大参考答案：A试题分析：三个小球被抛出后，均仅在重力作用下运动，三球从同一位置落至同一水平地面时，设其下落高度为h，并设小球的质量为m，根据动能定理有：mgh＝－，解得小球的末速度大小为：v＝，与小球的质量无关，即三球的末速度大小相等，故选项A正确。考点：抛体运动特点、动能定理（或机械能守恒定律）的理解与应用。5.（多选题）如图所示，带正电的小球Q固定在倾角为θ的光滑固定绝缘细杆下端，让另一穿在杆上的质量为m、电荷量为q的带正电小球从A点由静止释放，到达B点时速度恰好为零．若A、B间距为L，C是AB的中点，两小球都可视为质点，重力加速度为g．则下列判断正确的是（）A．从A至B，q先做匀加速运动，后做匀减速运动B．在B点受到的库仑力大小是mgsinθC．在从A至C和从C至B的过程中，前一过程q电势能的增加量较小D．Q产生的电场中，A、B两点间的电势差为UBA=参考答案：CD【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系；电势能．【分析】小球q向下运动的过程中，根据两球间的库仑力逐渐增大，再分析小球q的运动情况．根据W=qU分析电场力做功关系，判断电势能减小量的关系．B点不是平衡点．根据动能定理求AB两点的电势差．【解答】解：A、小球q下滑过程中，沿杆的方向受到重力的分力mgsinθ和库仑力，两力方向相反．根据库仑定律知道，库仑力逐渐增大．库仑力先小于mgsinθ，后大于mgsinθ，q先做加速度减小的变加速运动，后做加速度增大的变减速运动，当库仑力与mgsinθ大小相等时速度最大．故A错误．B、q从C到B做减速运动，在B点时加速度沿杆向上，故库仑力大于mgsinθ．故B错误．C、下滑过程，AC间的场强小，CB间场强大，由U=Ed知，A、C间的电势差值小于C、B间的电势差值，根据电场力做功公式W=qU得知，从A至C电场力做功较小，则电势能的增加量较小．故C正确．D、从A到B，根据动能定理得：mgLsinθ+qUAB=0，又UBA=﹣UAB，解得UBA=．故D正确．故选：CD．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.测量小物块Q与平板P之间的动摩擦因数的实验装置如图所示。AB是半径足够大、光滑的四分之一圆弧轨道，与水平固定放置的P板的上表面BC在B点相切，C点在水平地面的垂直投影为C′。重力加速度为g。实验步骤如下：(1)用天平称出物块Q的质量m；(2)测量出轨道AB的半径R、BC的长度L和CC/的高度h；(3)将物块Q在A点由静止释放，在物块Q落地处标记其落地点D；(4)重复步骤C，共做10次；(5)将10个落地点用一个尽量小的圆围住，用米尺测量圆心到C′的距离s.用实验中的测量量表示：①物块Q到达C点时的动能EkC＝__________；②在物块Q从B运动到C的过程中，物块Q克服摩擦力做的功W克＝__________；③物块Q与平板P之间的动摩擦因数μ＝________.参考答案：①

②

③7.在研究有固定转动轴物体平衡条件的实验中（1）实验开始前需要检查力矩盘重心是否在转轴处，描述检查的操作过程．在任意位置（转过任意角度）能静止/平衡（2）某同学采用50g的钩码，力矩盘平衡后如图所示，弹簧秤读数1.1N，盘面中3个同心圆半径分别是2cm、4cm、6cm．填写下表（g取9.8m/s2，答案精确到0.001N?m）：顺时针力矩逆时针力矩0.059N?m0.064N?m参考答案：考点：力矩的平衡条件．专题：实验题．分析：（1）动后，停下时事先的标记能够处于任意位置，即转盘能随遇平衡，说明转盘的重心在转轴上；（2）簧秤读数1.1N，一个钩码重50g，根据力矩等于力与力臂的乘积．解答：解：（1）心在转轴上，力矩盘本身的重力才可以忽略不计，转动后，停下时事先的标记能够处于任意位置，即转盘能随遇平衡，说明转盘的重心在转轴上；（2）逆时针力矩为M=1.1×4×10﹣2+50×10﹣3×10×4×10﹣2=0.064N?m故答案为：（1）在任意位置（转过任意角度）能静止/平衡（2）0.064N?m点评：题是验证力矩平衡的实验，关键求出顺时针力矩之和和逆时针力矩之后，然后判断是否相等，实验前要将支点调节到重心处．8.为了探究加速度与力的关系，使用如图所示的气垫导轨装置进行实验．其中G1、G2为两个光电门，它们与数字计时器相连，当滑行器通过G1、G2光电门时，光束被遮挡的时间△t1、△t2都可以被测量并记录，滑行器连同上面固定的一条形挡光片的总质量为M，挡光片宽度为D，两个光电门间距离为x，牵引砝码的质量为m．回答下列问题：

（1）实验开始应先调节气垫导轨下面的

螺钉，使气垫导轨水平，其方法是：在不挂砝

码的情况下，将滑行器自由放在导轨上，如果

滑行器能在任意位置静止不动，或轻轻推滑

行器后，能使滑行器________运动，说明气垫导轨是水平的．

（2）若取M=0．4kg，改变m的值，进行多次实验，以下m的取值最不合适的一个是

_______．

A．m1=5g

B．m2=15g

C．m3=40g

D．m4=400g

（3）在此实验中，需要测得每一个牵引力对应的加速度，其中求得的加速度的表达式为a=____（用△t1、△t2、D、x表示）．参考答案：（1）匀速（2）D（3）（1）当滑行器获得一个初速度时，若能保持匀速直线运动，则说明气垫导轨是水平的，符合实验要求。（2）牵引砝码的重力要远小于挡光片的重力，可使挡光片受到的合力近似等于牵引砝码的重力来测量．最不合适的应该是D.(3)光电门测量瞬时速度是实验中常用的方法．由于光电门的宽度d很小，所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度,又，所以。9.（5分）两个共力点F1,F2互相垂直，合力为F，F1与F之间的夹角为α，F2与F之间的夹角β，如图所示，若保持合力F的大小和方向均不变，而改变F1时，对于F2的变化情况以下判断正确的是

A.若保持α不变而减小F1，则β变小，F2变大；

B.若保持α不变而减小F1，则β变小，F2变小；

C.若保持F1的大小不变而减小α，则β变小，F2变大；

D.若保持F1的大小不变而减小α，则β变小，F2变小。参考答案：

AD10.12．某同学将量程为200μA、内阻为500Ω的表头μA改装成量程为1mA和10mA的双量程电流表，设计电路如图（a）所示。定值电阻R1=500Ω，R2和R3的值待定，S为单刀双掷开关，A、B为接线柱。回答下列问题：（1）按图（a）在图（b）中将实物连线；（2）表笔的颜色为

色（填“红”或“黑”）（3）将开关S置于“1”挡时，量程为

mA；（4）定值电阻的阻值R2=

Ω，R3=

Ω。（结果取3位有效数字）（5）利用改装的电流表进行某次洞里时，S置于“2”挡，表头指示如图（c）所示，则所测量电流的值为

mA。

参考答案：(1)如图；(2)黑；(3)10；(4)225，250；(5)0.780(0.78同样给分)

11.质量为2吨的打桩机的气锤，从5m高处白由落下与地面接触0.2s后完全静止下来，空气阻力不计、g取10m/s2，则在此过程中地面受到气锤的平均打击力为___________N。参考答案：12.决定一个平抛运动物体水平方向通过距离的因素是

和

。参考答案：13.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负三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（选修3—4）（7分）如图甲所示为一列简谐横波在t＝2s时的波形图，图乙是这列波中P点的振动图线，求该波的传播速度的大小，并判断该波的传播方向。

参考答案：解析：依题由甲图知该波的波长为……………(1分)

由乙图知该波的振动周期为……………(1分)

设该波的传播速度为V，有……………(1分)

又由乙图知，P点在此时的振动方向向上，……………(1分)

所以该波的传播方向水平向左。……………(2分)15.（09年大连24中质检）（选修3—3）（5分）在图所示的气缸中封闭着温度为100℃的理想气体．一重物用绳索经滑轮与缸中活塞相连接．重物和活塞均处于平衡状态，这时活塞离缸底的高度为20cm．如果缸内气体变为0℃，问：

①重物是上升还是下降？说明理由。②这时重物将从原处移动多少厘米？（设活塞与气缸壁问无摩擦）（结果保留一位小数）参考答案：

解析：

①缸内气体温度降低，压强减小，故活塞下移，重物上升。（2分）

②分析可知缸内气体作等压变化，设活塞截面积为S㎝2，气体初态体积V1=20S㎝3，温度T1=373K，末态温度T2=273K，体积设为V2=hS㎝3（h为活塞到缸底的距离）

据

（1分）

可得h=14.6㎝

则重物上升高度

（1分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（10分）如图所示，在光滑的水平面上放着一个质量为M＝0.3kg的木块（可视为质点），在木块正上方处有一个固定悬点O，在悬点O和木块之间用一根长L=2m的不可伸长的轻绳连接。有一个质量的子弹以的速度水平射入木块并留在其中，后木块能运动到圆周的最高点，（g取10m/s2），求木块离开水平地面速度大小和木块到达最高点时轻绳对木块的拉力的大小。

参考答案：解析：子弹打木块过程，由动量守恒定律，有

mVo＝（M＋m）V1

①------------------------------------------------（2分）

在拉紧瞬间木块失去了沿绳方向的速度，则木块离开水平地面速度大小

V＝V1sin

②--------------------------------------------------------------（1分）

由几何关系，有sin＝

③------------------------------------（1分）

由①②③式得木块离开水平地面速度大小V＝10m/s------------------------（1分）

设木块在最高点速度为V‘，由牛顿第二定律，有

T＋（M＋m）g＝（M＋m）④---（2分）

木块离地以后运动到最高点的过程，由机械能守恒则定律，有

⑤-------------（2分）

由④⑤式可得木块到达最高点时轻绳对木块的拉力的大小

T＝4N------------------------------------------------------------------（1分）17.如图1所示，“”型木块放在光滑水平地面上，木块的水平表面AB粗糙，与水平面夹角θ=53°的表面BC光滑．木块右侧与竖直墙壁之间连接着一个力传感器，当力传感器受压时，其示数为正值，当力传感器被拉时，其示数为负值．一个可视为质点的滑块从C点由静止开始下滑，物块在CBA运动过程中，传感器记录到的力和时间的关系如图2所示．滑块经过B点时无能量损失．（已知sin53°=0.8，cos53°=0.6，取g=10m/s2）求：（1）斜面BC的长度L；（2）木板AB部分至少多长才能保证物块不从上面掉下来？参考答案：考点：动能定理；牛顿第二定律．专题：动能定理的应用专题．分析：（1）根据牛顿第二定律求出物块的加速度，结合位移时间公式求出斜面的长度．（2）将物体对斜面的压力分解为水平方向和竖直方向，水平方向的分力等于传感器的示数，在水平面上运动时，摩擦力的大小等于传感器的示数；根据速度时间公式求出滑块到达B点的速度，根据动能定理求出AB至少的长度．解答：解：（1）根据牛顿第二定律知：a=gsinθ，t=1s物块在光滑面上匀加速下滑，有：L==解得：L=4m（