河南省商丘市虞城县第一中学2022年高三物理期末试卷含解析

河南省商丘市虞城县第一中学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.（2015?邢台四模）如图所示，小球A、B带电量相等，质量均为m，都用长L的绝缘细线挂在绝缘的竖直墙上0点，A球靠墙且其悬线刚好竖直，B球悬线偏离竖直方向θ角而静止，此时A、B两球之间的库仑力为F．由于外部原因小球B的电量减小，使两球再次静止时它们之间的库仑力变为原来的一半，则小球B的电量减小为原来的（）A．B．C．D．参考答案：C：【考点】：库仑定律；共点力平衡的条件及其应用．解：小球B受力如图所示，两绝缘线的长度都是L，则△OAB是等腰三角形，线的拉力T与重力G相等，G=T，小球静止处于平衡状态，则库伦力F=2Gsin，设原来小球带电量为q，AB间的距离是r，则r=2Lsin，由库伦定律得：F=k，后来库伦力变为原来的一半，则=2Gsin，r′=2Lsin，=k，解得：qB=q；故选C．2.质量为m的物体静止在粗糙的水平地面上．现用一水平拉力使物体从静止开始运动，其运动的v－t图象如图所示．下列关于物体运动过程，分析正确的是()A．0～t1内拉力逐渐减小B．0～t1内拉力对物体做负功C．在t1～t2时间内拉力的功率为零D．在t1～t2时间内合外力做功mv参考答案：A由v-t图像可知，0～t1内斜率逐渐变小，物体的加速度逐渐减小，由牛顿第二定律知，拉力逐渐减小；0～t1内物体的速率一直增加，合力做功大于零，所以拉力对物体一直做正功；t1～t2时间内，物体做匀速运动，拉力的功率等于摩擦力的功率，但不等于零，合外力做功为零。只有A对。3.（单选）如图所示是观察水面波衍射的实验装置，AB和CD是两块挡板，BC是一个孔，O是波源，图中已画出波源所在区域波的传播情况，每两条相邻波纹(图中曲线)之间的距离表示一个波长，则波经过孔之后的传播情况，下列描述中不正确的是A.此时能观察到明显的波的衍射现象B.挡板前后波纹间距相等C.如果将孔BC扩大，有可能观察不到明显的衍射现象D.如果孔的大小不变，使波源频率增大，能观察到更明显衍射现象参考答案：D本题意在考查波的衍射现象，当小孔或小缝跟波长差不多或者比波长小时能观察到明显的衍射现象，如果孔的大小不变，使波源频率增大，而波速由介质决定是不变的，波长会减小，当波长小于小孔的尺寸时就不能观察到明显的衍射现象。故本题选D.4.（单选）如图所示，间距为L、电阻不计的足够长平行光滑金属导轨水平放置，导轨左端用一阻值为R的电阻连接，导轨上横跨一根质量为m、电阻也为R的金属棒，金属棒与导轨接触良好。整个装置处于竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中。现使金属棒以初速度沿导轨向右运动，若金属棒在整个运动过程中通过的电荷量为。下列说法正确的是A．金属棒在导轨上做匀减速运动

B．整个过程中金属棒在导轨上发生的位移为C．整个过程中金属棒克服安培力做功为

D．整个过程中电阻R上产生的焦耳热为参考答案：C5.一定量的理想气体在某一过程中，从外界吸收热量2.5×104J，气体对外界做功1.0×104J，则该理想气体的A．温度降低，密度增大

B．温度降低，密度减小C．温度升高，密度增大

D．温度升高，密度减小参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，AB为匀质杆，其重为G，它与竖直墙面成角；BC为支撑AB的水平轻杆，A、B、C三处均用铰链连接且位于同一竖直平面内。则BC杆对B端铰链的作用力大小为_______,AB杆对A端铰链的作用力与竖直方向夹角_______角(选填“大于”、“等于”或“小于”)。参考答案：、小于7.在“研究匀变速直线运动”的实验中，电磁打点计时器使用

（选填“直流”或“交流”）电源，若电源频率为50Hz，则它每隔

秒打一次点．如果每隔5个点取一个计数点，那么相邻计数点间的时间间隔是

．参考答案：交流，0.02，0.12s【考点】探究小车速度随时间变化的规律．【分析】解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项．【解答】解：电磁打点计时器是使用交流电源的计时仪器，当电源的频率为50Hz时，它每隔0.02s打一次点．如果每隔5个点取一个计数点，相邻两个计数点时间间隔为6×0.02s=0.12s故答案为：交流，0.02，0.12s8.现测定长金属丝的电阻率。①某次用螺旋测微器测量金属丝直径结果如图所示，其读数是______。②利用下列器材设计一个电路，尽量准确地测量一段金属丝的电阻。这段金属丝的电阻，约为，画出实验电路图，并标明器材代号。电源

（电动势，内阻约为）电流表

（量程，内阻）电流表

（量程，内阻约为）滑动变阻器

（最大阻值，额定电流）开关及导线若干③某同学设计方案正确，测量得到电流表的读数为，电流表的读数为，则这段金属丝电阻的计算式______。从设计原理看，其测量值与真实值相比______（填“偏大”、“偏小”或“相等”）。参考答案：

(1).（均可）

(2).

(3).

相等【详解】根据螺旋测微器的读数法则可知读数为因该实验没有电压表，电流表A1的内阻已知，故用A1表当电压表使用，为了调节范围大，应用分压式滑动变阻器的接法，则点如图如图由电路图可知流过电流为，电阻两端的电压为，因此电阻该实验的电流为真实电流，电压也为真实电压，因此测得值和真实值相等

9.(6分)A、B两小球同时从距地面高为h=15m处的同一点抛出，初速度大小均为v0=10m/s，A球竖直向下抛出，B球水平抛出，空气阻力不计(g=10m/s2)，则A球经

s落地，A球落地时AB相距

m。参考答案：

1

10.某同学研究小滑块在水平长木板上运动所受摩擦力的大小，选用的实验器材是：长木板、总质量为m的小滑块、光电门、数字毫秒计、弧形斜面、挡光片、游标卡尺、刻度尺。器材安装如图甲所示.①主要的实验过程：(ⅰ)用游标卡尺测量挡光片宽度d，读数如图乙所示，则d=

mm；(ⅱ)让小滑块车从斜面上某一位置释放，读出小滑块通过光电门时数字毫秒计示数t;(ⅲ)用刻度尺量出小滑块停止运动时挡光片与光电门间的距离L;(ⅳ)求出小滑块车与木板间摩擦力f=

(用物理量m、d、L、t表示)；②若实验中没有现成的挡光片，某同学用一宽度为6cm的金属片替代，这种做法是否合理?

(选填“合理”或“不合理”)。③实验中，小滑块释放的高度要适当高一些，其目的是减少

误差。（选填“系统”或“偶然”）参考答案：）①(ⅰ)6.00(2分)；(ⅳ)(2分)；②不合理(2分)；③系统(2分)11.如图所示，一物体在平行于斜面向上的恒力F作用下，由静止从底端沿光滑的斜面向上做匀加速直线运动，经时间t力F做功为60J，此后撤去恒力F，物体又经时间t回到出发点。若以地面为零势能点，则当物体回到出发点时的动能为____________J，在撤去恒力F之前，当物体的动能为7J时，物体的机械能为____________J。参考答案：60；28

12.将劲度系数为200N/m的橡皮筋的一端固定在A点，另一端拴两根细绳，每根细绳分别连着一个量程为5N、最小刻度是0.1N的弹簧测力计。在弹性限度内保持橡皮筋伸长2.00cm不变的条件下，沿着两个不同方向拉弹簧测力计，将橡皮筋的活动端拉到O点，两根细绳互相垂直，如图所示。（1）由图可读出弹簧测力计甲的拉力大小为＿＿＿N，乙的拉力大小应该为＿＿＿＿N。（只需读到0.1N）（2）在本题的虚线方格纸上按力的图示要求作出这两个力及它们的合力。参考答案：（1）2.4，3.2（2）见下图。4.0N.试题分析：（1）根据弹簧秤的指示可知，两个力的大小分别为：2.4N和3.2N．KS5U（2）根据力的平行四边形定则得出合力图示如下：F1、F2相互垂直，因此有：。13.如图所示，两条平行金属导轨ab、cd置于磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中，两导轨间的距离l=0.6m，导轨间连有电阻R。金属杆MN垂直置于导轨上，且与轨道接触良好，现使金属杆MN沿两条导轨向右匀速运动，产生的感应电动势为3V。由此可知，金属杆MN滑动的速度大小为 m/s；通过电阻R的电流方向为

（填“aRc”或“cRa”）。

参考答案：10；cRa三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（7分）如图所示，一束光从空气射入玻璃中，MN为空气与玻璃的分界面．试判断玻璃在图中哪个区域内（Ⅰ或Ⅱ）？简要说明理由．并在入射光线和反射光线上标出箭头。参考答案：当光由空气射入玻璃中时，根据折射定律

=n，因n>1，所以i>γ，即当光由空气射入玻璃中时，入射角应该大于折射角．如图，在图中作出法线，比较角度i和γ的大小，即可得出玻璃介质应在区域?内．箭头如图所示．（7分）15.（4分）如图所示，光滑水平面轨道上有三个木块，A、B、C，质量分别为mB=mc=2m,mA=m，A、B用细绳连接，中间有一压缩的弹簧(弹簧与滑块不栓接)。开始时A、B以共同速度v0运动，C静止。某时刻细绳突然断开，A、B被弹开，然后B又与C发生碰撞并粘在一起，最终三滑块速度恰好相同。求B与C碰撞前B的速度。参考答案：解析：设共同速度为v，球A和B分开后，B的速度为,由动量守恒定律有,,联立这两式得B和C碰撞前B的速度为。考点：动量守恒定律四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（10分）如图所示，光滑水平面上放置质量均为M=2kg的甲、乙两辆小车，两车之间通过一感应开关相连（当滑块滑过感应开关时，两车自动分离），甲车上表面光滑，乙车上表面与滑块P之间的动摩擦因数μ=0.5．一根通过细线拴着且被压缩的轻质弹簧固定在甲车的左端，质量为m=1kg的滑块P(可视为质点)与弹簧的右端接触但不相连，此时弹簧的弹性势能E0=10J，弹簧原长小于甲车长度，整个系统处于静止状态．现剪断细线，求：⑴滑块P滑上乙车前的瞬时速度的大小；⑵滑块P滑上乙车后最终未滑离乙车，滑块P在乙车上滑行的距离．（取g=10m/s2）参考答案：解析：（1）设滑块P滑上乙车前的速度为v，对整体应用动量守恒和能量关系有：mv－2MV=0

E0=+

解之得v=4m/s

V=1m/s

（2）设滑块P和小车乙达到的共同速度v′，对滑块P和小车乙有：mv－MV=(m＋M)v′

代入数据解得：

17.（12分）倾角为30°的足够长光滑斜面下端与一足够长光滑水平面相接，连接处用一光滑小圆弧过渡，斜面上距水平面高度分别为h1=5m和h2=0.2m的两点上，各固定一小球A和B。某时刻由静止开始释放A球，经过一段时间t后，同样由静止开始释放B球。g取10m/s2，则：（1）为了保证A、B两球不会在斜面上相碰，t最长不能超过多少？（2）在满足（1）的情况下，为了保证两球在水平面上的碰撞次数不少于两次，两球的质量mA和mB应满足什么条件？（假设两球的碰撞过程没有能量损失）参考答案：解析：（1）设两球在斜面上下滑的加速度为a，根据牛顿第二定律得：

①设A、B两球下滑到斜面底端所用时间分别为t1和t2，则：

②

③所以：s

④（2）设A、B两球下滑到斜面底端时速度分别为v1和v2，第一次相碰后速度分别为vA和vB，则根据机械能守恒

⑤

⑥根据动量守恒和能量守恒

⑦

⑧为使两球能发生第二次碰撞，应满足

且

⑨由⑸⑹⑺⑻⑼代入数据后可得：

⑩18.（00年吉、苏、浙）（1