2022-2023学年天津徐庄子中学高三物理期末试卷含解析

1、2022-2023学年天津徐庄子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. 图（a）为一列简谐横波在t=0时刻的波形图，P是平衡位置在x=1.0m处的质点，Q是平衡位置在x=4.0m处的质点；图（b）为质点Q的振动图象，下列说法正确的是_A波向左传播B波速为40m/sCt=0.10s时，质点P向y轴正方向运动D从t=0到t=0.05s，质点P运动的路程为20cmE从t=0到t=0.25s，质点Q运动的路程为50cm参考答案：BCEA项，由Q点的振动图像可知波的传播方向是先右，故A错误；B项，波的周期T=0.2s，波长 ， ，故B正

2、确；C项， t=0.10s，波振动了个周期，故P点在平衡位置的下方且向平衡位置方向运动，故C正确；D项，从t=0到t=0.05s，P振动了1/4个周期，但走过路程大于一个振幅A小于两个振幅2A，故D错误；E、从t=0到t=0.25s，质点Q运动过了5/4个周期，所以运动的路程为5A，即50cm，故E正确；故选BCE16.图(甲)中的圆是某圆柱形透明介质的横截面，半径为R=10cm。一束单色光沿DC平行于直径AB射到圆周上的C点，DC与AB的距离H=5cm。光线进入介质后，第一次到达圆周上的E点（图中未画出），CE= cm。（i）求介质的折射率；（ii）如图（乙）所示，将该光线沿MN平行于直径A

3、B射到圆周上的N点，光线进入介质后，第二次到达介质的界面时，从球内折射出的光线与MN平行（图中未画出），求光线从N点进入介质球时的入射角的大小。 【答案】（1）；（2）60【解析】（2）如图甲所示，CD光线进入介质球内，发生折射，有，所以解得（ii）光线第二次到达介质与空气的界面，入射角，由折射定律可得折射角，光线进入介质的光路如图乙所示。折射角r=i/2，又，解得i=60点睛：本题考查了几何光学，关键是正确画出光路图，并利用几何知识求解折射率。2. （多选）下列说法正确的是_。A已知阿伏加德罗常数，气体的摩尔质量和密度，可估算气体分子间的平均距离B在自然过程中熵总是增加的，其原因是因为有序是

4、不可能实现的C小草上的露珠呈球形的主要原因是液体表面张力的作用D液晶像液体一样具有流动性，而其光学性质具有各向性参考答案：AC3. （单选）如图所示，a、b分别是甲、乙两辆车从同一地点沿同一直线同时运动的速度图象，t0时刻两图象相交，由图象可以判断（）A2s后甲、乙两车的加速度大小相等B在08s内两车最远相距148mC两车只有t0时刻速率相等D两车在t0时刻相遇参考答案：解：A、2s后甲图线的斜率大于乙图线的斜率，则2s后甲的加速度大于乙的加速度故A错误 B、当甲乙两车速度相等时相距最远，根据ab两条直线的解析式，运用数学知识算出交点的横坐标为s，由图象法可知此时ab的距离为148m，故B正确

5、 C、速率是指速度的大小，由图看出，在2s末ab速率都等于20m/s，速率也相等故C错误 D、根据B项分析可知，在t0时刻，两车没有相遇，而是相距最远故D错误故选B4. 如图所示，绳与杆均不计重力，承受力的最大值一定A端用绞链固定，滑轮O在A点正上方(滑轮大小及摩擦均可忽略)，B端吊一重物P，现施加拉力FT将B缓慢上拉(均未断)，在杆达到竖直前() A绳子越来越容易断 B绳子越来越不容易断C杆越来越容易断 D杆越来越不容易断参考答案：B5. （多选）2012年6月18日神,神州九号飞船与天官一号目标飞行器在离地面343km的近圆形轨道上成功进行了我国首次载人空间交会对接。对接轨道所处的空间存在

6、极其稀薄的大气，下面说法正确的是 A.为实现对接，两者运行速度的大小都应介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间 B.如不加干预，在运行一段时间后，天官一号的动能可能会增加 C.如不加干预，天宫一号的轨道高度将缓慢降低D.航天员在天宫一号中处于先重状态，说明航天员不受地球引力作用参考答案：BC二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 原子核聚变可望给人类未来提供丰富洁净的能源。当氘等离子体被加热到适当高温时,氘核参与的几种聚变反应可能发生，放出能量。这几种反应的总效果可以表示为该反应方程中的k= ,d= ；质量亏损为 kg.参考答案：7. 沿一直线运动的物体，在第1s内以10m/s的速

7、度做匀速直线运动，在随后的2s内以7m/s的速度做匀速直线运动，那么物体在2s末的瞬时速度为_，在这3s内的平均速度为_。参考答案：7m/s 8m/s8. 一简谐横波沿x轴正向传播，t=0时刻的波形如图（a）所示，x=0.30m处的质点的振动图线如图（b）所示，该质点在t=0时刻的运动方向沿y轴_（填“正向”或“负向”）。已知该波的波长大于0.30m，则该波的波长为_m。参考答案：正向，0.8m，根据图（b）可知，图线在t=0时的切线斜率为正，表示此时质点沿y轴正向运动；质点在图（a）中的位置如图所示。设质点的振动方程为(cm)，当t=0时，,可得.当时，y=2cm达到最大。结合图（a）和题意

8、可得，解得9. （选修3-4模块）（4分）如图所示，某同学用插针法测定一半圆形玻璃砖的折射率在平铺的白纸上垂直纸面插大头针P1、P2确定入射光线，并让入射光线过圆心O，在玻璃砖（图中实线部分）另一侧垂直纸面插大头针P3，使P3挡住P1、P2的像，连接O P3图中MN为分界面，虚线半圆与玻璃砖对称，B、C分别是入射光线、折射光线与圆的交点，AB、CD均垂直于法线并分别交法线于A、D点 设AB的长度为l1，AO的长度为l2，CD的长度为l3，DO的长度为l4，为较方便地表示出玻璃砖的折射率，需用刻度尺测量 （用上述给出量的字母表示），则玻璃砖的折射率可表示为 参考答案： 答案：l1、l3；l1/l

9、310. （实验）在研究匀变速直线运动的实验中，小明正常进行操作，打出的一条纸带只有三个连续的清晰点，标记为0、1、2，已知打点频率为50 Hz，则纸带的加速度为 ；而P点是纸带上一个污点，小明想算出 P点的速度，你认为小明的想法能否实现？若你认为小能实现，请说明理南；若实现请算出 P点的速度： （如图是小明用刻度尺测量纸带时的示意图）参考答案：5m/s2；0.95m/s解析：根据刻度尺可知：0-1的距离x1=8cm，1-2的距离x2=18-8=10cm，物体做匀变速直线运动，因此有：x=aT2，得：a=5m/s2根据匀加速直线运动相邻的相等时间内的位移之差是一个定值x=0.2cm，则打第3个

10、点的位置为x3=1.8+1.2=3cm，打第4个点的位置为x4=3+1.4=4.4cm，打第5个点的位置为x5=4.4+1.6=6cm，打第6个点的位置为x5=6+1.8=7.8cm，由图可知，P点的位置为7.8cm，所以P点就是打的第6个点物体做匀变速直线运动，根据时间中点的瞬时速度等于该过程的平均速度有：v1= =0.45m/s；则vP=v1+5Ta=0.45+50.025=0.95m/s11. 质量为m的物体(可看成质点)以某一速度冲上倾角为300的固定斜面，其运动的加速度为，此物体在斜面上上升的最大高度为h，则在这个过程中物体重力势能增加了_，机械能损失了_。参考答案：， 12. 有一

11、水平方向的匀强电场，场强大小为9103N/C，在电场内作一半径为10cm的圆，圆周上取A、B两点，如图所示，连线AO沿E方向，BOAO，另在圆心O处放一电量为108C的正点电荷，则A处的场强大小为0 N/C；B处的场强大小为1.27104 N/C参考答案：考点：电场强度专题：电场力与电势的性质专题分析：根据公式E=k求出点电荷在A、B两点处产生的场强大小，判断出场强方向，A、B两点的场强是由正点电荷和匀强电场场强的合成，根据平行四边形定则求解AB两点处的场强大小解答：解：点电荷在A点处产生的场强大小为E=k=9109N/C=9103N/C，方向从OA；而匀强电场方向向右，大小9103N/C，叠

12、加后，合电场强度为零同理，点电荷在B点处产生的场强大小也为E=k=9109N/C=9103N/C，方向从OB；根据平行四边形定则得，则两点的场强是由正点电荷和匀强电场场强的合成，A点的场强大小为： EA=E点E匀=9103N/C9103N/C=0； 同理，B点的场强大小为： EB=E=1.27104N/C与水平方向成45角斜向右下方；故答案为：0，1.27104，点评：本题电场的叠加问题，一要掌握点电荷的场强公式E=k；二要能根据据平行四边形定则进行合成13. 一辆赛车在半径为50m的水平圆形赛道参加比赛，已知该赛车匀速率跑完最后一圈所用时间为15s。则该赛车完成这一圈的角速度大小为_rad/

13、s，向心加速度大小为_m/s2（结果均保留2位小数）。参考答案：0.42 rad/s；8.77m/s2。【（8.768.82）m/s2】三、 简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. （选修3-5）（6分）a、b两个小球在一直线上发生碰撞，它们在碰撞前后的st图象如图所示，若a球的质量ma=1kg，则b球的质量mb等于多少?参考答案：解析：由图知=4m/s、=1m/s、=2m/s （2分）根据动量守恒定律有：ma =ma+ mb （2分）mb=2.5kg（2分）15. （选修3-3模块）（4分）如图所示，绝热隔板S把绝热的气缸分隔成体积相等的两部分，S与气缸壁的接触是光滑的两部分中

14、分别盛有相同质量、相同温度的同种气体a和b气体分子之间相互作用可忽略不计现通过电热丝对气体a缓慢加热一段时间后，a、b各自达到新的平衡状态试分析a、b两部分气体与初状态相比，体积、压强、温度、内能各如何变化？参考答案： 答案: 气缸和隔板绝热，电热丝对气体a加热，a温度升高，体积增大，压强增大，内能增大；（2分）a对b做功，b的体积减小，温度升高，压强增大，内能增大。（2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16. 如图甲所示，长为4m的水平轨道AB与半径为R=0.6m的竖直半圆弧轨道BC在B处相连接，有一质量为1kg的滑块（大小不计），从A处由静止开始受水平向右的力F作用，F的大小随位移变

15、化的关系如图乙所示，滑块与AB间的动摩擦因数为=0.25，与BC间的动摩擦因数未知，取g=10m/s2求：（1）滑块到达B处时的速度大小；（2）滑块在水平轨道AB上运动前2m过程所用的时间；（3）若到达B点时撤去力F，滑块沿半圆弧轨道内侧上滑，并恰好能到达最高点C，则滑块在半圆弧轨道上克服摩擦力所做的功是多少？参考答案：解：（1）对滑块从A到B的过程，由动能定理得：F1x1F3x3mgx=mvB2即：202 J101 J0.251104 J=1vB2，得：vB=2 m/s（2）在前2 m内，有：F1mg=ma，且x1=at12，解得：t1= s（3）当滑块恰好能到达最高点C时，应用：mg=m对

16、滑块从B到C的过程，由动能定理得：Wmg2R=mvC2mvB2代入数值得W=5 J，即克服摩擦力做的功为5 J答：（1）滑块到达B处时的速度大小2 m/s（2）滑块在水平轨道AB上运动前2m过程所用的时间为s（3）滑块在半圆弧轨道上克服摩擦力所做的功是5 J【考点】动能定理的应用；牛顿第二定律【分析】（1）对滑块从A到B的过程作为研究的过程，运用动能定理求出滑块到达B处时的速度大小（2）根据牛顿第二定律求出滑块在水平轨道AB上运动前2m过程中加速度，根据运动学公式求出运动的时间（3）滑块沿半圆弧轨道内侧上滑，并恰好能达到最高点C，知最高点弹力为零，根据牛顿第二定律求出临界的速度，根据动能定理求

17、出滑块在半圆轨道上克服摩擦力所做的功17. （17分）带有等量异种电荷的两个平行金属板A和B水平放置，相距d (d远小于板的长和宽)，一个带正电的油滴M悬浮在两板的正中央，处于平衡，油滴的质量为m，带电量为q，如图所示。在油滴的正上方距A板d处有一个质量也为m的带电油滴N，油滴N由静止释放后，可以穿过A板上的小孔，进入两金属板间与油滴M相碰，并立即结合成一个大油滴。整个装置处于真空环境中，若不计油滴M和N间的库仑力和万有引力以及金属板本身的厚度，问(1) 两个金属板A、B间的电压是多少？哪板电势较高？(2) 若结合成的大油滴(可视为质点)恰好不与金属板B相碰。指出油滴N带何种电荷，并求油滴N的

18、带电量？参考答案：解析：(1)设两个平行金属板A和B间的电场强度为E，对油滴M，其受力如图所示，由平衡条件，有qEmg，-（2分）又，-（1分）可得金属板A、B间的电压 ，-（2分）B板电势较高。-（2分）(2) N带正电，设带电量为Q。设N与M碰前的速度为v1，由动能定理，有-（3分）M，N相碰后结合成一个大油滴时，大油滴速度为v，由动量守恒定律，得-（2分）结合成的大油滴恰好不与金属板B相碰的临界条件是：大油滴运动到金属板B时速度为0，由动能定理，得-（3分）由得 -（2分）18. （12分）2008年在北京举行的第29届奥林匹克运动会的3m板跳水比赛中，体重为50Kg的跳水运动员其运动过程可简化为：运动员走上跳板，举双臂直体，此时其重心位于从手到脚全长的中点，此全长为h =2.00m，跳板被压缩到最低点C，运动员直体从