天津第三中学2022年高三物理上学期期末试卷含解析

天津第三中学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.（单选题）如图，在固定斜面上的一物块受到一外力F的作用，F平行于斜面向上。若要物块在斜面上保持静止，F的取值应有一定范围，已知其最大值和最小值分别为F1和F2（F2＞0）.由此可求出A.物块与斜面间的最大静摩擦力

B.斜面的倾角C.物块的质量

D.物块对斜面的正压力参考答案：A2.如图甲所示，匝数n1：n2=1：2的理想变压器原线圈与水平放置的间距l=1m的光滑金属导轨相连，导轨电阻不计，处于竖直向下、磁感应强度为B=1T的匀强磁场中，副线圈接有电阻值R=2Ω的电阻，与导轨接触良好的电阻r=1Ω，质量m=0.02kg的导体棒在外力F的作用下运动，其速度随时间如图乙所示（正弦图线）规律变化，则（）A．电压表的示数为3VB．电路中的电流方向每秒钟改变5次C．电阻R实际消耗的功率为2WD．在0﹣0.05s的时间内克服安培力做功0.48J参考答案：C【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；变压器的构造和原理．【分析】导体棒的速度按正弦规律变化，故产生正弦式交变电流，由E=BLv可推导出感应电动势瞬时值的表达式，进一步求出感应电动势的最大值和有效值，根据闭合电路欧姆定律、欧姆定律、理想变压器的电压、电流关系可求出原副线圈中感应电流的有效值．根据功率的计算公式、功能关系可求得电阻R消耗的实际功率和在0﹣0.05s的时间内克服安培力做的功【解答】解：A、由图乙可知，速度v随时间变化的周期为0.2s，rad/s，瞬时速度v与t满足关系式：，导体棒切割磁感线产生的感应电动势V，则感应电动势的有效值，设原、副线圈两端电压分别为U1、U2，原、副线圈中的电流分别为I1、I2由闭合电路欧姆定律可得：U1=E﹣I1r…①由欧姆定律可得：U2=I2R…②由理想变压器电压关系得：…③由理想变压器电流关系得：…④由①②③④解得：I1=2A、I2=1A将I1=2A代入①式得U1=1V，故A错误B、交变电流每个周期电流方向改变2次，因为T=0.2s，所以每秒钟有5个周期，故每秒钟电流的方向改变10次，故B错误C、电阻R实际消耗的功率P=I22R，代入数据得P=2W，故C正确D、根据功能关系可得：在0﹣0.05s内克服安培力所做功在数值上等于电路中产生的电热Q=EIIt=0.30J，故D错误故选：C3.如图所示，不计重力的正电粒子以一定的水平初速度射入平行金属板间竖直的匀强电场中，则下列说法正确的是（以下各情况，粒子均能穿过电场）（A）增大初速度大小，其他条件不变，粒子穿过电场的偏转位移变大（B）滑动触头向上移动，其他条件不变，粒子穿过电场的偏转位移变大（C）适当增大两板间距离，其他条件不变，粒子穿过电场的偏转位移变大（D）适当增大两板间距离，其他条件不变，粒子穿过电场的时间变大参考答案：C4.

下列一些说法正确的是：

①一质点受两个力作用且处于平衡状态（静止或匀速），这两个力在同一段时间内的冲量一定相同

②一质点受两个力作用且处于平衡状态（静止或匀速），这两个力在同一段时间内做的功或者都为零，或者大小相等符号相反

③在同样时间内，作用力和反作用力的功大小不一定相等，但正负号一定相反

④在同样时间内，作用力和反作用力的功大小不一定相等，正负号也不一定相反

A．①②

B．①③

C．②③

D．②④参考答案：答案：D5.（单选）如图所示，轻质弹簧的一端固定在粗糙斜面的挡板O点，另一端固定一个小物块。小物块从P1位置（此位置弹簧伸长量为零）由静止开始运动，运动到最低点P2位置，然后在弹力作用下上升运动到最高点P3位置(图中未标出)。在此两过程中，下列判断正确的是A．下滑和上滑过程弹簧和小物块系统机械能守恒B．下滑过程物块速度最大值位置比上滑过程速度最大位置高C．下滑过程弹簧和小物块组成系统机械减小量比上升过程小D．下滑过程克服弹簧弹力和摩擦力做功总值比上滑过程克服重力和摩擦力做功总值小参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（单选）一列简谐横波某时刻波形如图所示，此时质点P的速度方向沿y轴正方向，则

A．这列波沿x轴负方向传播B．质点a此时动能最大，加速度最小C．再经过一个周期，质点P运动到x=6m处D．当质点P运动到最低点时，质点b恰好运动到平衡位置参考答案：B7.若元素A的半衰期为3天，元素B的半衰期为2天，则相同质量的A和B，经过6天后，剩下的元素A、B的质量之比mA∶mB为

.

参考答案：2:18.如图甲所示，垂直纸面向里的有界匀强磁场磁感应强度B=1.0T，质量为m=0.04kg、高h=0.05m、总电阻R=5Ω、n=100匝的矩形线圈竖直固定在质量为M=0.08kg的小车上，小车与线圈的水平长度l相同．当线圈和小车一起沿光滑水平面运动，并以初速度v1=10m/s进入磁场，线圈平面和磁场方向始终垂直。若小车运动的速度v随车的位移x变化的v－x图象如图乙所示，则根据以上信息可知

（

）

A．小车的水平长度l=15cm

B．磁场的宽度d=35cm

C．小车的位移x=10cm时线圈中的电流I=7A

D．线圈通过磁场的过程中线圈产生的热量Q=1.92J参考答案：C9.如图所示为“用DIS研究机械能守恒定律”的实验装置。该实验装置中传感器K的名称是____________传感器；由该实验得到的结论是：__________________________________________________________________________________。参考答案：光电门；在只有重力做功的情况下，物体的动能和重力势能相互转化，机械能总量保持不变。10.若一定质量的理想气体分别按下图所示的三种不同过程变化，其中表示等压变化的是

(填“A”、“B”或“C”)，该过程中气体的内能

(填“增加”、“减少”或“不变”)．参考答案：C

增加

11.光电计时器是一种研究物体运动情况的常见仪器，当有物体从光电门通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间，现利用如图9所示装置探究物体的加速度与合外力，质量关系，其NQ是水平桌面，PQ是一端带有滑轮的长木板，1、2是固定在木板上的两个光电门（与之连接的两个光电计时器没有画出）．小车上固定着用于挡光的窄片K，测得其宽度为d，让小车从木板的顶端滑下，光电门各自连接的计时器显示窄片K的挡光时间分别为t1和t2。⑴该实验中，在改变小车的质量M或沙桶的总质量m时，保持M>>m，这样做的目的是

；⑵为了计算出小车的加速度，除了测量d、t1和t2之外，还需要测量

，若上述测量量用x表示，则用这些物理量计算加速度的表达式为a=

；参考答案：（1）小车所受合外力大小等于（或约等于）mg

（2）两光电门之间的距离（或小车由光电门1运动至光电门2所用的时间）

（或12.某同学利用图甲所示的实验装置，探究物块在水平桌面上的运动规律。物块在重物的牵引下开始运动，重物落地后，物块再运动一段距离停在桌面上（尚未到达滑轮处）。从纸带上便于测量的点开始，每5个点取1个计数点，相邻计数点间的距离如图乙所示。打点计时器电源的频率为50Hz。（1）通过分析纸带数据，可判断物块在相邻计数点

和

之间某时刻开始减速。（2）计数点5对应的速度大小为

m/s，计数点6对应的速度大小为

m/s。（保留三位有效数字）。（3）物块减速运动过程中加速度的大小为a=

m/s2（保留三位有效数字），若用a/g来计算物块与桌面间的动摩擦因数（g为重力加速度），则计算结果比动摩擦因数的真实值

（填“偏大”或“偏小”）。参考答案：（1）6；7【或7；6】（4分）（2）1.00；1.20（4分）（3）2.00；偏大（4分）13.两点电荷间距离为r时，相互作用力为F，当距离变为r/2时，它们之间相互作用力为______________F，为使作用力仍为F，则两点电荷的电量可同时为原来的_________________倍.参考答案：4

，

三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（选修模块3－4）如图所示是一种折射率n=1.5的棱镜用于某种光学仪器中。现有一束光线沿MN的方向射到棱镜的AB界面上，入射角的大小。求光在棱镜中传播的速率及此束光线射出棱镜后的方向（不考虑返回到AB面上的光线）。

参考答案：解析：由得（1分）

由得，（1分）

由＜，可知C＜45°（1分）

而光线在BC面的入射角＞C，故光线在BC面上发生全反射后，垂直AC面射出棱镜。（2分）

15.

（选修3-3（含2-2）模块）(6分)理想气体状态方程如下：。从理论的角度，设定一定的条件，我们便能得到气体三大定律：玻意尔定律、查理定律和盖·吕萨克定律。下面请你通过设定条件，列举其中两条定律的内容。（要求条件、内容要与定律名称相对应，不必写数学表达式）参考答案：

答案：玻意尔定律：一定质量的气体，在温度不变的情况下，它的压强跟体积成反比。查理定律：一定质量的气体，在体积不变的情况下，它的压强跟热力学温度成正比。盖·吕萨克定律：一定质量的气体，在压强不变的情况下，它的体积跟热力学温度成正比。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.在2014年11月11日开幕的第十届珠海航展上，中国火星探测系统首次亮相．中国火星探测系统由环绕器和着陆巡视器组成，其中着陆巡视器主要功能为实现火星表面开展巡视和科学探索．若环绕器环绕火星的运动为匀速圆周运动，它距火星表面设计的高度为h，火星半径为R，引力常量为G，着陆巡视器第一次落到火星后以v0的速度竖直弹起后经过t0时间再次落回火星表面．求：（1）火星的密度（2）“环绕器”绕月球运动的周期T．参考答案：考点：万有引力定律及其应用；向心力．专题：万有引力定律的应用专题．分析：根据竖直上抛运动的基本规律求得火星表面的重力加速度，进而由万有引力提供向心力表达式求解质量和周期，根据密度公式求解密度．解答：解：（1）根据竖直上抛运动的基本规律可知，火星表面重力加速度g=①，根据火星表面万有引力等于重力得：②，火星密度③，由①②③解得：（2）根据万有引力提供向心力公式得：解得：答：（1）火星的密度为；（2）“环绕器”绕月球运动的周期T为点评：通过本题重点掌握，在星球表面，一般给出某个物体的运动：上抛，下落，平抛等情形多是要用来解得星球表面重力加速度．17.已知水的摩尔质量为18g/mol、密度为1.0×103kg/m3，阿伏伽德罗常数为6.0×1023mol-1，试估算1200ml水所含的水分子数目（计算结果保留一位有效数字）。参考答案：（2分）

代入得

N=4×102518.如右图所示,AB为半径R=0.8m的光滑圆孤轨道，下端B恰与小车右墙平滑对接。小车的质量m=3kg、长度L=2.16m,其上表面距地面的髙度h=0.2m。现有质量m