陕西省咸阳市天王中学2022年高三物理上学期期末试卷含解析

陕西省咸阳市天王中学2022年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，在粗糙水平面上放一个重为G1的三角形木块a，若重为G2的物体b在a的斜面上匀加速下滑，则木块a受到的地面支持力FN和静摩擦力F的情况是（

）

A．FN=G1+G2，F=0

B．FN=G1+G2，F≠0，方向向左C．FN<G1+G2，F=0

D．FN<G1+G2，F≠0，方向向左

参考答案：答案：D2.右图为在平静海面上，两艘拖船A、B拖着驳船C运动的示意图。A、B的速度分别沿着缆绳CA、CB方向，A、B、C不在一条直线上。由于缆绳不可伸长，因此C的速度在CA、CB方向的投影分别与A、B的速度相等，由此可知C的(A)速度大小可以介于A、B的速度大小之间(B)速度大小一定不小于A、B的速度大小(C)速度方向可能在CA和CB的夹角范围外(D)速度方向一定在CA和CB的夹角范围内参考答案：BD根据题述，C的速度大小一定不小于A、B的速度大小，选项A错误B正确。C的速度方向一定在CA和CB的夹角范围内，选项C错误D正确。3.一物体作匀加速直线运动，通过一段位移所用的时间为紧接着通过下一段位移所用时间为。则物体运动的加速度为

（

）

A．

B．

C．

D．参考答案：B4.（单选）如图所示，圆弧形货架摆着四个完全相同的光滑小球，O为圆心。则对圆弧面的压力最小的是（

）A．a球B．b球C．c球D．d球参考答案：A【考点】本题考查力的正交分解与共点力平衡。小球对圆弧面的压力大小等于求的重力沿斜面的分力，显然a球对圆弧面的压力最小。5.（多选题）如图所示，两个倾角相同的滑竿上分别套有A、B两个质量均为m圆环，两个圆环上分别用细线悬吊两个质量均为M的物体C、D，当它们都沿滑竿向下滑动并保持相对静止时，A的悬线与杆垂直，B的悬线竖直向下．下列结论正确的是（）A．A环受滑竿的作用力大小为（m+M）gcosθB．B环受到的摩擦力f=mgsinθC．C球的加速度a=gsinθD．D受悬线的拉力T=Mg参考答案：ACD【考点】牛顿第二定律；力的合成与分解的运用．【分析】由C球的运动情况结合曲线运动的条件得到C环受力情况并求解出加速度，然后对A环受力分析并求解A环受滑竿的作用力大小；由D球的运动情况结合曲线运动的条件得到D环受力情况并求解出加速度．【解答】解：A、C、C球做直线运动，对其受力分析，如图由牛顿第二定律，得到：Mgsinθ=Ma

①细线拉力为：T=Mgcosθ

②再对A环受力分析，如下图根据牛顿定律，有mgsinθ﹣f=ma

③N=mgcosθ+T

④由①②③④解得：f=0N=（M+m）gcosθ故A正确，C正确；B、D、对D球受力分析，受重力和拉力，由于做直线运动，合力与速度在一条直线上，故合力为零，物体做匀速运动，细线拉力等于Mg；再对B求受力分析，如图，受重力、拉力、支持力，由于做匀速运动，合力为零，故必有向后的摩擦力；根据平衡条件，有（M+m）gsinθ=fN=（M+m）cosθ故B错误，D正确；故选ACD．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示（a）所示，在x轴上有一个点电荷Q（图中未画出）．A，B两点的坐标分别为0.2m和0.5m．放在A，B两点的检验电荷q1，q2受到的电场力的大小和方向跟检验电荷所带电量的关系如图（b）所示．则A点的电场强度大小为2000N/C，点电荷Q的位置坐标为x=0.3m．参考答案：：解：（1）由图可知，A点的电场强度的大小为N/C．（2）同理B点的电场强度N/C，设点电荷Q的坐标为x，由点电荷的电场得：，联立以上公式解得：x=0.3m．故答案为：2000，0.37.如图所示实验装置可用来探究影响平行板电容器电容的因素，其中电容器左侧极板和静电计外壳接地，电容器右侧极板与静电计金属球相连．（1）使电容器带电后与电源断开①将左极板上移，可观察到静电计指针偏转角变大（选填变大，变小或不变）；②将极板间距离减小时，可观察到静电计指针偏转角变小（选填变大，变小或不变）；③两板间插入一块玻璃，可观察到静电计指针偏转角变小（选填变大，变小或不变）；④由此可知平行板电容器的电容与两板正对面积、两板距离和两板间介质有关有关．（2）下列关于实验中使用静电计的说法中正确的有AA．使用静电计的目的是观察电容器电压的变化情况B．使用静电计的目的是测量电容器电量的变化情况C．静电计可以用电压表替代D．静电计可以用电流表替代．参考答案：考点：电容器的动态分析．专题：电容器专题．分析：（1）抓住电容器的电荷量不变，根据电容的决定式C=判断电容的变化，结合U=判断电势差的变化，从而得出指针偏角的变化．（2）静电计可测量电势差，根据指针张角的大小，观察电容器电压的变化情况．静电计与电压表、电流表的原理不同，不能替代．解答：解：（1）①根据电容的决定式C=知，上移左极板，正对面积S减小，则电容减小，根据U=知，电荷量不变，则电势差增大，指针偏角变大．②根据电容的决定式C=知，将极板间距离减小时，电容增大，根据U=知，电荷量不变，则电势差减小，指针偏角变小．③根据电容的决定式C=知，两板间插入一块玻璃，电容增大，根据U=知，电荷量不变，则电势差减小，指针偏角变小．④由此可知平行板电容器的电容与两板正对面积、两板距离和两板间介质有关；（2）A、B、静电计可测量电势差，根据指针张角的大小，观察电容器电压的变化情况，无法判断电量的变化情况．故A正确，B错误．C、D、静电计与电压表、电流表的原理不同，不能替代．电流表、电压表线圈中必须有电流通过时，指针才偏转．故CD错误．故选：A．故答案为：（1）变大，变小，变小，两板正对面积、两板距离和两板间介质有关；（2）A．点评：解决本题的关键知道静电计测量的是电容器两端的电势差，处理电容器动态分析时，关键抓住不变量，与电源断开，电荷量保持不变，结合电容的决定式和定义式进行分析．8.某实验小组设计了如图（a）所示的实验装置，通过改变重物的质量，利用计算机可得滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系图像。他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验，得到了两条a-F图线，如图（b）所示。（1）图线______是在轨道左侧抬高成为斜面情况下得到的（选填“1”或“2”）；

（2）滑块和位移传感器发射部分的总质量m=__________kg；滑块和轨道间的动摩擦因数μ=____________。(3)实验中是否要求滑块和位移传感器发射部分的总质量远远大于重物质量的条件?

。参考答案：（1）1（2）0.5，0.2

(3)否9.光电效应和

都证明光具有粒子性，

提出实物粒子也具有波动性。参考答案：康普顿效应，德布罗意10.已知引力常量月球中心到地球中心的距离及和月球绕地球运行的周期T。仅利用这三个数据，可以估算出的物理量有（）。A.月球的质量B.地球的密度C.地球的半径D.月球绕地球运行速度的大小参考答案：D【详解】研究月球绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式，得，所以可以估算出地球的质量，不能估算出月球的质量；由题中条件不能求解地球的半径，也就不能求解地球的密度；故ABC错误。研究月球绕地球做匀速圆周运动，根据圆周运动知识得：月球绕地球运行速度的大小，故D正确。故选D。11.当你在商店时打工时，要把货箱搬上离地12m高的楼上，现有30个货箱，总质量为150kg，如果要求你尽可能快地将它们搬上去。你身体可以提供的功率（单位为W）与你搬货箱的质量关系如图所示，则要求最快完成这一工作，你每次应该搬个货箱，最短工作时间为s（忽略下楼、搬起和放下货箱等时间）。参考答案：

3、72012.（3分）如图所示是光从介质1进入介质2的折射情况，根据光路图可知：两种介质相比较，介质1是

介质，介质2是

介质；光在介质中的波长1

2（选填“>”、“=”或“<”)．频率1

2（选填“>”、“=”或“<”）。参考答案：光密，光疏，＜，=13.（3分）一个质量为m的皮球，从距地面高为h处自由落下，反弹回去的高度为原来的3/4，若此时立即用力向下拍球，使球再次反弹回到h高度。设空气阻力大小不变，且不计皮球与地面碰撞时的机械能损失，则拍球时需对球做的功为

。参考答案：mgH/2三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（简答）光滑的长轨道形状如图所示，下部为半圆形，半径为R，固定在竖直平面内．质量分别为m、2m的两小环A、B用长为R的轻杆连接在一起，套在轨道上，A环距轨道底部高为2R．现将A、B两环从图示位置静止释放．重力加速度为g．求：（1）A环到达轨道底部时，两环速度大小；（2）运动过程中A环距轨道底部的最大高度；（3）若仅将轻杆长度增大为2R，其他条件不变，求运动过程中A环距轨道底部的最大高度．参考答案：（1）A环到达轨道底部时，两环速度大小为；（2）运动过程中A环距轨道底部的最大高度为R；（3）若仅将轻杆长度增大为2R，其他条件不变，运动过程中A环距轨道底部的最大高度为R．解：（1）A、B都进入圆轨道后，两环具有相同角速度，则两环速度大小一定相等，对系统，由机械能守恒定律得：mg?2R+2mg?R=（m+2m）v2，解得：v=；（2）运动过程中A环距轨道最低点的最大高度为h1，如图所示，整体机械能守恒：mg?2R+2mg?3R=2mg（h﹣R）+mgh，解得：h=R；（3）若将杆长换成2R，A环离开底部的最大高度为h2．如图所示．整体机械能守恒：mg?2R+2mg（2R+2R）=mgh′+2mg（h′+2R），解得：h′=R；答：（1）A环到达轨道底部时，两环速度大小为；（2）运动过程中A环距轨道底部的最大高度为R；（3）若仅将轻杆长度增大为2R，其他条件不变，运动过程中A环距轨道底部的最大高度为R．15.(3-5模块)(5分)有两个质量为m的均处于基态的氢原子A、B，A静止，B以速度v0与之发生碰撞．己知：碰撞前后二者的速度均在一条直线上，碰撞过程中部分动能有可能被某一氢原子吸收。从而该原子由基态跃迁到激发态，然后，此原子向低能级态跃迁，并发出光子．如欲碰后发出一个光子，则速度v0至少需要多大？己知氢原子的基态能量为E1(E1<0)。参考答案：解析：，--------------(1分)

，--------------(1分)

，--------------(1分)

--------------(2分)四、计算题：本题共3小题，共计47分16.一辆值勤的警车停在公路边，当警员发现从他旁边以10m/s的速度匀速行驶的货车严重超载时，决定前去追赶，经过5.5s后警车发动起来，并以2.5m/s2的加速度做匀加速运动，但警车的行驶速度必须控制在90km/h以内．问：（1）警车在追赶货车的过程中，两车间的最大距离是多少？（2）判定警车在加速阶段能否追上货车？（要求通过计算说明）（3）警车发动后要多长时间才能追上货车？参考答案：(1)75米（2）没有追上（3）12S

17.如图所示，长度L=0.4m，质量m1=0.1kg，电阻R1=0.3Ω的导体棒ab横放在U型金属框架上。框架质量m2=0.2kg，放在绝缘水平面上，与水平面间的动摩擦因数μ=0.2，相距0.4m的MM’、NN’相互平行，电阻不计且足够长。电阻R2=0.1Ω的MN垂直于MM’。整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B=0.5T。垂直于ab施加F=1N的水平恒力，ab从静止开始无摩擦地运动，始终与MM’、NN’保持良好接触，当ab运动到某处时，框架开始运动。设框架与水平面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2.（1)求框架开始运动时导体棒ab的加速度大小；（2）求框架开始运动时导体棒ab的速度大小；（3）从ab开始运动到框架开始运动的过程中，MN上产生的热量Q=0.1J，求该过程通过ab棒的电荷量。参考答案：（1）a=4m/s2

(2)6m/s

（3）1.1C18.如图所示，平板车长为L，质量为m，上表面距离水平地面高为h，以速度v0向右做匀速直线运动，A、B是其左右两个端点。从某时刻起对平板车施加一个方向水平向左的恒力F，与此同时，将一个小球轻放在平板车上的P点（小球可视为质点，放在P点时相对于地面的速度为零），，经过一段时间，小球脱离平板车落到地面。已知小球下落过程中不会和平板车相碰，所有摩擦力均忽略不计。求

（1）小球从离开平板车开始至落到地面所用的时间。

（2）小球落地瞬间，平板车的速度大小。参考答案：解答：（1）小球离开小车后作自由落体运动，设下落时间为t，则h=gt……………1分解得

t=…………1分（2）分两种情况讨论：（i）平板车向右做匀减速运动的某一时刻，小球从左端A离开车。当小球在车左端时，车向右的位移

S1=…………1分车向左的加速度a=

…