2022年上海教师进修学院附属中学高三物理期末试卷含解析

2022年上海教师进修学院附属中学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.下列四幅图的有关说法中正确的是

▲

A．由两个简谐运动的图像可知：它们的相位差为或者

B．当球与横梁之间存在摩擦的情况下，球的振动不是简谐运动

C．频率相同的两列波叠加时，某些区域的振动加强，某些区域的振动减弱

D．当简谐波向右传播时，质点A此时的速度沿y轴正方向参考答案：BC2.（单选）从同一水平直线上的两位置分别沿同方向抛出两小球A和B，其运动轨迹如图所示，不计空气阻力。要使两球在空中相遇，则必须

A．两球的初速度一样大

B．B球初速度比A大

C．同时抛出两球Ks5u

D．先抛出A球参考答案：C3.1．在下图中，表示物体做匀变速直线运动的是(

)参考答案：BC4.（多选）如图，在光滑的水平面上两个质量相等的小球A、B，用两根等长的轻绳连接。现让两小球A、B以C为圆心、以相同的角速度做匀速圆周运动，A球的向心加速度为a1，B球的向心加速度为a2，AC段绳所受拉力记为F1，AB段绳所受拉力记为F2，则下列说法中正确的是(

)A．a1:a2=1：1

B．a1：a2=1:2C．F1:F2

=2:1

D．F1:F2=3:2参考答案：【知识点】向心力；牛顿第二定律．C2D4【答案解析】BD

解析：A、B、设OA=AB=l，角速度相等，根据a=rω2，有：a1：a2=l：2l=1：2；故A错误，B正确；C、D、对B球有：F2=m?2lω2．对A球有：F2-F1=mlω2．联立两式解得：F1：F2=3：2；故C错误，D正确；故选：BD．【思路点拨】A、B两球绕O点在光滑的水平面上以相同的角速度做匀速圆周运动，B球靠AB杆的拉力提供向心力，A球靠OA线和AB线的拉力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律求出两段细线的拉力之比．解决本题的关键知道物体做匀速圆周运动，合力等于向心力，掌握向心力大小的关系公式．

5.如图所示为两列简谐横波在同一绳上传播时某时刻的波形图，质点M的平衡位置x＝0．2m。则下列说法中正确的是（

）A．两列波会发生干涉，且质点M振动始终加强B．由图示时刻开始，再经过1/4甲波周期，M将位于波峰C．甲波的速度v1比乙波速度v2大D．因波周期未知，故两列波波速大小无法比较参考答案：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图，当用激光照射直径小于激光束的不透明圆盘时，在圆盘后屏上的阴影中心出现了一个亮斑，在中心亮斑外还存在一系列

(填“等距”或“不等距”)的明暗相间的条纹。这是光的

(填“干涉”、“衍射”或“直线传播”)现象。参考答案：不等距、衍射7.一列有8节车厢的动车组列车，沿列车前进方向看，每两节车厢中有一节自带动力的车厢（动车）和一节不带动力的车厢（拖车）．该动车组列车在水平铁轨上匀加速行驶时，设每节动车的动力装置均提供大小为F的牵引力，每节车厢所受的阻力均为f，每节车厢总质量均为m，则第4节车厢与第5节车厢水平连接装置之间的相互作用力大小为

．参考答案：0【考点】牛顿第二定律；力的合成与分解的运用．【分析】以整体为研究对象，根据牛顿第二定律可得加速度；再以前4节车厢为研究对象求解第4节车厢与第5节车厢水平连接装置之间的相互作用力大小．【解答】解：整体受到的牵引力为4F，阻力为8f，根据牛顿第二定律可得加速度为：a=；设第4节车厢与第5节车厢水平连接装置之间的相互作用力大小为T，以前面4节车厢为研究对象，根据牛顿第二定律可得：2F﹣4f﹣T=4ma，即：2F﹣4f﹣T=4m×，解得T=0，故答案为：08.用铁架台将长木板倾斜支在水平桌面上，在长木板上安放两个光电门A、B，在一木块上粘一宽度为△x的遮光条．让木块从长木板的顶端滑下，依次经过A、B两光电门，光电门记录的时间分别为△t1和△t2．实验器材还有电源、导线、开关和米尺（图中未画出）．

（1）为了计算木块运动的加速度，还需测量的物理量是

（用字母表示）；用题给的条件和你再测量的物理量表示出加速度a=

；

（2）为了测定木块与长木板间的动摩擦因数，还需测量的物理量有

（并用字母表示）；用加速度a，重力加速度g，和你再测量的物理量表示出动摩擦因数μ=

.参考答案：（1）两光电门间的距离d；

（2）长木板的总长度L；长木板的顶端距桌面的竖直高度h；

（1）用遮光条通过光电门的平均速度来代替瞬时速度大小，有：v=，故，，由可得。（2）从A到B过程根据速度-位移公式有：

①

根据牛顿第二定律有：

mgsinθ-μmgcosθ=ma

②

其中sinθ=，cosθ=

③

联立①②③解得：μ=．9.质量M=500t的机车，以恒定的功率从静止出发，经过时间t=5min在水平路面上行驶了s=2.25km，速度达到了最大值vm=54km/h，则机车的功率为3.75×105W，机车运动中受到的平均阻力为2.5×104N．参考答案：考点：功率、平均功率和瞬时功率．专题：功率的计算专题．分析：汽车达到速度最大时做匀速直线运动，牵引力做功为W=Pt，运用动能定理求解机车的功率P．根据匀速直线运动时的速度和功率，由P=Fv求出此时牵引力，即可得到阻力．解答：解：机车的最大速度为vm=54km/h=15m/s．以机车为研究对象，机车从静止出发至达速度最大值过程，根据动能定理得

Pt﹣fx=当机车达到最大速度时P=Fvm=fvm由以上两式得P=3.75×105W机车匀速运动时，阻力为f=F==2.5×104N故答案为：3.75×105；2.5×104点评：本题关键要清楚汽车启动的运动过程和物理量的变化，能够运用动能定理和牛顿第二定律解决问题．10.如图(a)所示为一实验小车自动测速示意图。A为绕在条形磁铁上的线圈，经过放大器与显示器连接，图中虚线部分均固定在车身上。C为小车的车轮，B为与C同轴相连的齿轮，其中心部分使用铝质材料制成，边缘的齿子用磁化性能很好的软铁制成，铁齿经过条形磁铁时即有信号被记录在显示器上。已知齿轮B上共安装30个铁质齿子，齿轮直径为30cm，车轮直径为60cm。改变小车速度，显示器上分别呈现了如图（b）和（c）的两幅图像。设（b）图对应的车速为vb，（c）图对应的车速为vc。（1）分析两幅图像，可以推知：vb_________vc（选填“>”、“<”、“=”）。（2）根据图(c)标出的数据，求得车速vc=__________________km/h。参考答案：⑴<；

⑵18π或56.5。11.如图所示，AB两端接直流稳压电源，UAB＝100V，R0＝40W，滑动变阻器总电阻R＝20W，当滑动片处于变阻器中点时，C、D两端电压UCD为___________V，通过电阻R0的电流为_____________A。

参考答案：答案：80，2解析：当滑动片处于变阻器中点时，可以将变阻器分成两个电阻，，电路如图，则与串联，再与并联。根据部分电路欧姆定律，有，。代入数据可得，。12.1919年，卢瑟福用α粒子轰击氮核发现质子．科学研究表明其核反应过程是：α粒子轰击静止的氮核后形成了不稳定的复核，复核发生衰变放出质子，变成氧核．设α粒子质量为m1，初速度为v0，氮核质量为m2，质子质量为m0,氧核的质量为m3，不考虑相对论效应．α粒子轰击氮核形成不稳定复核的瞬间，复核的速度大小为

，此过程中释放的核能为________________________________．参考答案：

设复核速度为v，由动量守恒得解得整个过程中质量亏损由爱因斯坦质能方程，得13.一种游标卡尺，它的游标尺上有50个小的等分刻度，总长度为49mm．用它测量某物体长度，卡尺示数如图所示，则该物体的长度是4.120cm．参考答案：考点：刻度尺、游标卡尺的使用．专题：实验题．分析：游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数，不需估读；解答：解：游标卡尺的固定刻度读数为41mm，游标尺上第6个刻度游标读数为0.02×10mm=0.20mm，所以最终读数为：41.20mm=4.120cm；故答案为：4.120点评：解决本题的关键掌握游标卡尺和螺旋测微器的读数方法，游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数，不需估读．三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.直角三角形的玻璃砖ABC放置于真空中，∠B＝30°，CA的延长线上S点有一点光源，发出的一条光线由D点射入玻璃砖，如图所示．光线经玻璃砖折射后垂直BC边射出，且此光束经过SD用时和在玻璃砖内的传播时间相等．已知光在真空中的传播速度为c，，∠ASD＝15°.求：①玻璃砖的折射率；②S、D两点间的距离．参考答案：(1)

(2)d试题分析：①由几何关系可知入射角i=45°，折射角r=30°可得②在玻璃砖中光速光束经过SD和玻璃砖内的传播时间相等有可得

SD=d考点：光的折射定律。15.（11分）简述光的全反射现象及临界角的定义，并导出折射率为的玻璃对真空的临界角公式。参考答案：解析：光线从光密介质射向光疏介质时，折射角大于入射角，若入射角增大到某一角度C，使折射角达到，折射光就消失。入射角大于C时只有反射光，这种现象称为全反射，相应的入射角C叫做临界角。

光线由折射率为的玻璃到真空，折射定律为：

①

其中分别为入射角和折射角。当入射角等于临界角C时，折射角等于，代入①式得

②四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，在光滑绝缘水平面上有一半径为R的圆，AB是一条直径，空间有匀强电场场强大小为E，方向与水平面平行。在圆上A点有一发射器，以相同的动能平行于水平面沿不同方向发射带电量为+q的小球，小球会经过圆周上不同的点，在这些点中，经过C点的小球的动能最大。由于发射时刻不同时，小球间无相互作用。已知∠CAB=α=30°，求：

（1）电场的方向与AC间的夹角为多大？

（2）若小球在A点的初速度与电场方向垂直，则小球恰能落到C点，则初动能为多大？参考答案：17.(12分)在光滑的绝缘水平面上有一质量为m=1.0×10-3kg、电量q=1.0×10-10C的带正电小球静止在O点，以O点为原点在该水平面内建立直角坐标系Oxy。现突然加一个沿x轴正方向、场强大小E=2.0×106V/m的匀强电场使小球运动，并开始计时。在第1s末所加电场方向突然变为沿y轴正方向，大小不变；在第2s末电场突然消失，求第3s末小球的位置。一位同学这样分析：第1s内小球沿x轴做初速度为零的匀加速直线运动，可求出其位移x1；第2s内小球沿+y方向做初速度为零的匀加速直线运动，可求出其位移y2及速度，第3s内小球沿+y方向做匀速直线运动，可求出位移s，最后小球的横坐标是x1，纵坐标是y2+s你认为他的分析正确吗？如果认为正确，请按他的思路求出第3s末小球的位置；如果认为不正确，请指出错误之处并求出第3s末小球的位置。参考答案：解析：该同学的分析不正确。因为第1s末小球有沿x方向的初速度，所以第2s内做类似平抛运动，第3s内也不沿y方向运动。3分（结论1分，原因2分）第1s内小球做初速度为零的匀加速直线运动：

1分

1分

第2秒内小球做类似平抛运动：

1分

1分

1分

第3s内小球做匀速直线运动，沿x方向速度为，沿y方向速度为

1分

=1分

第3s末小球位置坐标为

x=x1+x2+x3=0.5m1分

y=y2+y3=0.3m1分18.如图所示.质量为m=10kg的物体在F=90N的平行于斜面向上的拉力作用下，从粗糙斜面的底消由静止开始沿斜面运动.斜面罔定不动.与水平地面的夹角θ=37°力F作用t1=8s后撤去.物体在斜面上继续上滑了t2=1s后,速度减为零。(已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2)求：(1)物体与斜面间的动摩擦因数μ；(2)物体沿斜面上升过程中的总位移A(3)物块能否返回底端，若不能说明理由；若能.计算滑回底端时速度。

参考答案：【解析】（1）当拉力作用在物体上时受力情况答图6所示，设加速运动时的加速度大