2022-2023学年陕西省西安市史家寨中学高三物理期末试卷含解析

2022-2023学年陕西省西安市史家寨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.列说法中正确的是（

）A.在太阳光照射下，水面上油膜出现彩色花纹是光的衍射现象B.用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的折射形成的色散现象C.均匀变化的磁场产生均匀变化的电场，均匀变化的电场产生均匀变化的磁场D.分别用红光和绿光在同一装置上进行双缝干涉实验，红光的干涉条纹间距大E.在光导纤维束内传送图像是利用光的全反射原理参考答案：BDE2.如图，质量为m的物体，以速度vA从离地为H的A点抛出，当它落到距离地面高为h的B点时，速度为vB，在不计空气阻力的情况下，下列哪些说法是正确的是（取地面为零势能面）（）A．物体在A点具有的机械能是B．物体在B点具有的机械能是C．物体着地时具有的机械能是D．物体着地时具有的机械能是参考答案：ABD解：取地面为零势能面．A、B物体在B点具有的机械能是，而物体抛出后物体机械能守恒，物体经过A、B两点时机械能相等，则物体在A点具有的机械能也是．故B正确．C、D根据机械能守恒定律得知，物体着地时具有的机械能等于物体经过A点时的机械能，即为E=mgH+．故C错误，D正确．故选ABD3.（多选）由光滑细管组成的轨道如图所示，其中ＡＢ段和ＢＣ段是半径为Ｒ的四分之一圆弧，轨道固定在竖直平面内．一质量为ｍ的小球，从距离水平地面高为Ｈ的管口Ｄ处静止释放，最后能够从Ａ端水平抛出落到地面上．下列说法正确的是Ａ．小球落到地面时相对于Ａ点的水平位移值为Ｂ．小球落到地面时相对于Ａ点的水平位移值为２Ｃ．小球能从细管Ａ端水平抛出的条件是Ｈ＞２ＲＤ．小球能从细管Ａ端水平抛出的最小高度Ｈmin＝5R/2参考答案：BC4.自动卸货车始终静止在水平地面上，车厢在液压机的作用下可以改变与水平面间的倾角θ，用以卸下车厢中的货物，下列说法正确的是A．当货物相对车厢静止时，地面对货车有向左的摩擦力B．当货物相对车厢匀速下滑时，地面对货车有向左的摩擦力C．当货物相对车厢加速下滑时，地面对货车有向左的摩擦力D．当货物相对车厢加速下滑时，货车对地面的压力大于货车和货物的总重力参考答案：C5.（多选题）在真空中A、B两点分别放有异种点电荷+Q和﹣2Q，以AB连线中点O为圆心作一圆形路径abcd，如图所示，则下列说法正确的是（）A．场强大小关系有Ea=Eb、Ec=EdB．电势高低关系有φa＞φb、φc=φdC．将一负点电荷沿圆弧由a运动到b的过程中电场力做负功D．将一正点电荷沿直线由c运动到d的过程中电势能始终不变参考答案：BC【考点】电场强度；电势；电势能．【专题】电场力与电势的性质专题．【分析】由题，带正电Q，带负电﹣2Q，电场线方向由A指向B，根据顺着电场线电势逐渐降低．电场线越密，电场强度越大．根据对称性，分析各点电势关系、场强关系．及根据电场力做功来确定电势能变化情况．【解答】解：A、由于QA＜QB，a点处电场线比b点处电场线疏，a点场强小于b点场强．而cd两点的电场强度大小相等，方向不同，故A错误．

B、由题，电场线方向由A指向B，则有φa＞φb、由于电荷从c点移到d点，电场力做功为零，所以两点电势相等．故B正确．

C、将一负点电荷沿圆弧由a运动到b的过程中，电场力方向与运动方向相反，所以电场力做负功．故C正确．

D、将一正点电荷沿直线由c运动到d的过程中，根据电场强度的叠加可知，在c点电场力方向与速度方向夹角小于90°，而在d点的电场力方向与速度方向夹角大于90°，所以电场力先做正功后做负功，则电势能先减小后增加．故D错误．故选BC二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.相对论认为时间和空间与物质的速度有关；在高速前进

中的列车的中点处，某乘客突然按下手电筒，使其发出一道闪光，该乘客认为闪光向前、向后传播的速度相等，都为c，站在铁轨旁边地面上的观察者认为闪光向前、向后传播的速度_______（填“相等”、“不等”）。并且，车上的乘客认为，电筒的闪光同时到达列车的前、后壁，地面上的观察者认为电筒的闪光先到达列车的______（填“前”、“后”）壁。参考答案：相同

后7.如图所示，注射器连接着装有一定水的容器．初始时注射器内气体体积V1，玻璃管内外液面等高．将注射器内气体全部压入容器中后，有体积V2的水被排出流入量筒中，此时水充满了细玻璃管左侧竖直部分和水平部分．拉动活塞，使管内的水回流到容器内且管内外液面仍等高，最后注射器内气体体积V3，从管内回流的水体积为V4．整个过程温度不变，则V3＞V4；V1=V2+V3．（填＞，＜或=）参考答案：考点：理想气体的状态方程．专题：理想气体状态方程专题．分析：气体在等温变化过程中，气体压强与体积成反比，压强变大体积变小，压强变小体积变大；根据题意分析，找出各体积间的关系．解答：解：把注射器内的气体压入容器时，气体压强变大，总体积变小，流出水的体积小于注射器内气体的体积，V1＞V2，拉动活塞，使管内的水回流到容器内时，容器（包括注射器）内气体压强变小，体积变大，注射器内气体体积大于回流的水的体积，V3＞V4，管内的水回流到容器内且管内外液面仍等高，压强不变，气体总体积不变，则V1=V2+V3，故答案为：＞=点评：在整个过程中气体温度不变，气体发生的是等温变化；应用玻意耳定律根据题意即可正确解题．8.（6分）用多用电表的欧姆档测电阻，若表盘的中间刻度为15，在测量某电阻时，指针所指的刻度为180，此时选择开关处在×10的倍率，则该电阻的阻值约为Ｒ＝＿＿＿＿Ω；为了测得更准确的阻值，应将选择开关换到×＿＿＿的倍率，重新＿＿＿＿＿＿后再进行测量。参考答案：

答案：1800，100，欧姆调零9.如图12所示，（甲）图是某学生测量“匀变速直线运动的加速度”的实验装置，由于实验中连接重物和木块的细线过长，所以当重物着地后，木块还会在木板上继续滑行，图（乙）所示纸带是重物着地后的一段打点纸带（注意图中任两个计数点间都有四个点没有标出）。若打点计时器所用的交流电频率为50Hz，则木块的加速度为a=_____m/s2，木块与木板间的动摩擦因数μ=_____。（g=10m/s2忽略空气阻力以及纸带与打点计时器间的摩擦，所有结果保留两位有效数字）图12

参考答案：

－0．50

0．050（或5．0×10－2）以a表示加速度，根据匀变速直线运动的规律，有a=

解得：a=-0.50m/s2

重物落地后木块只受摩擦力的作用，用m表示木块的质量，根据牛顿第二定律有：

-μmg=ma

解得μ=0.05010.在探究物体的加速度a与物体所受外力F、物体质量M间的关系时，采用如下图所示的实验装置小车及车中的砝码质量用M表示，盘及盘中的砝码质量用m表示．(1)当M与m的大小关系满足________时，才可以认为绳子对小车的拉力大小等于盘和砝码的重力．(2)另两组同学保持小车及车中的砝码质量M一定，探究加速度a与所受外力F的关系，由于他们操作不当，这两组同学得到的a－F关系图象分别如图1和图2所示，其原因分别是：图1：________________________________________图2：________________________________________参考答案：m?M、m过大(或M过小)，造成m不是远小于M、没有平衡摩擦力或木板的倾角过小11.一质点沿Ox坐标轴运动，t＝0时位于坐标原点，质点做直线运动的v—t图像如图所示，由图像可知，在时间t＝________s时，质点距坐标原点最远，在前4s内该质点的位移随时间变化的关系式是s=________。参考答案：答案：2，6t－1.5t2

解析：由图像可知，在时间t＝2s时，质点距坐标原点最远，在前4s内该质点的位移随时间变化的关系式是s=6t－1.5t2。12.我国用长征运载火箭已成功地发射了“神舟”系列试验飞船，某次实验过程中，一监测系统采用在同一张底片上多次曝光的照相方法，从火箭点火时刻开始，每隔2．0s曝光一次，得到了一张记录火箭在开始运动的最初8s内5个不同位置的照片（如图所示），已知火箭的长度为57．5m，当地重力加速度为9．8m／s2．用刻度尺测量照片上的有关长度，结果如图所示，根据上述条件和图示，请回答：

（1）火箭运动8s时的高度

m．

（2）火箭运动6s时的速度大小

m／s．

（3）火箭上升的加速度大小

m／s2．参考答案：(1)300.00（297.5-302.5）

(2)50.0（49.4-50.6）

(3)6.25（5.62-6.87）（1）由火箭的实际长度结合照片比例计算出刻度尺1mm代表的实际长度，从而可得8s时火箭的高度。（2）由中间时刻的瞬时速度等于该段位移的平均速度可求得火箭运动6s时的速度大小。（3）结合以上两问的结果，由可求得火箭上升的加速度大小。13.如右图所示是利用沙摆演示简谐运动图象的装置。当

盛沙的漏斗下面的薄木板被水平匀速拉出时，做简谐运动的漏斗漏出的沙在板上形成的曲线显示出沙摆的振动位移随时间的变化关系，已知木板被水平拉动的速度为，右图所示的一段木板的长度为，重力加速度为，漏沙时不计沙摆的重心变化。则这次实验沙摆的振动周期

▲

，摆长

▲

。参考答案：

三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（2013?黄冈模拟）某种材料的三棱镜截面ABC如图所示，底边BC水平且镀银，其中∠A=90°，∠B=60°，一束竖直向下的光束从AB边上的M点入射，经过BC面反射后，从AC边上的N点平行于BC边射出，且MN连线平行于BC．求：（Ⅰ）光线在M点的折射角；（Ⅱ）三棱镜的折射率．（可用根式表示）参考答案：（Ⅰ）光线在M点的折射角是15°；（Ⅱ）三棱镜的折射率是．考点： 光的折射定律．专题： 光的折射专题．分析： （Ⅰ）由几何知识求出光线在M点的入射角和折射角．（Ⅱ）运用折射定律求解三棱镜的折射率．解答： 解：（Ⅰ）如图，∠A=90°，∠B=60°，∠C=30°．由题意可得∠1=∠2=60°，∠NMQ=30°，∠MNQ=60°．根据折射定律，可得：∠PMQ=∠PNQ．根据反射定律，可得：∠PMN=∠PNM．即为：∠NMQ+∠PMQ=∠MNQ﹣∠PNQ．故折射角∠PMQ=15°（Ⅱ）折射率n==答：（Ⅰ）光线在M点的折射角是15°；（Ⅱ）三棱镜的折射率是．点评： 本题是几何光学问题，作出光路图，运用几何知识求出入射角和折射角是解题的关键之处，即能很容易解决此类问题．15.“水立方”国家游泳中心是北京为2008年夏季奥运会修建的主游泳馆．水立方游泳馆共有8条泳道的国际标准比赛用游泳池，游泳池长50m、宽25m、水深3m．设水的摩尔质量为M＝1.8×10-2kg／mol，试估算该游泳池中水分子数．参考答案：1.3×1032个解：游泳池中水的质量为m，阿伏加德罗常数为，游泳池中水的总体积为。则游泳池中水的物质的量为；所含的水分子数为个四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，粗糙水平面上放置一个小物块，在力F作用下沿水平面向右加速运动．在保持力F大小不变的情况下，发现当F水平向右或与水平面成60°夹角斜向上时，物块的加速度相同．求：（1）物块与水平面间的动摩擦因数μ．（2）若保持力F与水平面成60°夹角斜向上，从静止起拉动物块，物块沿水平面向右移动s=5m的时间为t．改变F的大小重复上述过程，时间t的最小值为多少？参考答案：解：（1）水平拉时，根据牛顿第二定律有：F﹣μmg=ma，右上拉时，根据牛顿第二定律得，Fcos60°﹣μ（mg﹣Fsin60°）=ma，联立上述两式，代入数据解得μ=．（2）时间t最小，则要求加速度最大，即F最大物块沿水平面运动则F的竖直分力不超过重力F最大满足mg=F，根据，s=得，代入数据解得t=s答：（1）物块与水平面间的动摩擦因数为；（2）时间t的最小值为．17.如图所示，上下表面平行的玻璃砖折射率为,下表面镶有银反射面,一束单色光与界面的夹角射到玻璃的上表面,结果在玻璃砖右边竖直光屏上出现相距h=2.Ocm的光点A和B。(图中未画出A,B).①请在图中画出光路示意图；②求玻璃砖的厚度d参考答案：18.某球形天体的密度为ρ0，万有引力常量为G.(1)证明：对环绕在密度相同的球形天体表面运行的卫星，运动周期与天体的大小无关．(球的体积公式为，其中R为球半径)(2)若球形天体的半径为R，自转的角速度为，表面周围空间充满厚度(小于同步卫星距天体表面的高度)、密度的均匀介质，试求同步卫星距天体表面的高度．参考答案：【知识点】万有引力定律及其应