天津华杰中学2022年高三物理期末试题含解析

1、天津华杰中学2022年高三物理期末试题含解析一、 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，平行板电容器与电动势为E的直流电源（内阻不计）连接，下极板接地。一带电油滴位于容器中的P点且恰好处于平衡状态。现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离 （ ）A.带点油滴将沿竖直方向向上运动 B.P点的电势将降低C.带点油滴的电势能将减少 D.若电容器的电容减小，则极板带电量将增大参考答案：B2. （单选）如图所示的4种明暗相间的条纹，是红光、蓝光各自通过同一个双缝干涉仪器形成的干涉图样以及黄光、紫光各自通过同一个单缝形成的衍射图样（黑色部分表示亮纹）。

2、则在下面的四个图中，哪个图是蓝光形成的干涉图样ABCD参考答案：A3. （双选）如图甲所示，Q1、Q2是两个固定的点电荷，其中Q1带正电，在它们连线的延长线上a、b 点，一带正电的试探电荷仅在库仑力作用下以初速度va从a点沿直线ab向右运动，其v-t图象如图乙所示，下列说法正确的是（ ）AQ2带正电BQ2带负电Cb点处电场强度为零D试探电荷的电势能不断增加参考答案：BC解析：A、B：从速度时间图象上看出，粒子从a到b做加速度减小的减速运动，在b点时粒子运动的加速度为零，则电场力为零，所以该点场强为零Q1对正电荷的电场力向右，则Q2对正电荷的电场力必定向左，所以Q2带负电故A错误，B正确C、由图

3、象可知，b点加速度为零，则场强为零，故C正确D、整个过程动能先减小后增大，根据能量守恒得知，粒子的电势能先增大后减小故D错误故选：BC 根据速度-时间图线上每一点的切线斜率表示瞬时加速度，可分析出a到b做加速度减小的减速运动，到b点加速度为0从而知道b点的电场力及电场强度通过B点的场强可以分析出两个点电荷电量的大小通过能量守恒判断电势能的变化解决本题的关键根据图象b点的加速度为0，根据这一突破口，从而判断Q2的电性，运用库仑定律分析Q1和Q2的电量大小4. 一起重机的钢绳由静止开始匀加速提起质量为m的重物，当重物的速度为v1时，起重机的有用功率达到最大值P，以后，起重机保持该功率不变，继续提升

4、重物，直到以最大速度v2匀速上升为止，则整个过程中，下列说法错误的是 A钢绳的最大拉力为 B钢绳的最大拉力为C重物的最大速度v2 D重物做匀加速运动的时间为参考答案： 答案：B5. 矩形滑块由不同材料的上、下两层粘合在一起组成，将其放在光滑的水平面上，质量为m的子弹以速度v水平射向滑块若射击下层，子弹刚好不射出，若射击上层，则子弹刚好能射穿一半厚度，如图。上述两种情况相比较（ ）A子弹对滑块做功一样多B子弹对滑块做的功不一样多C系统产生的热量一样多D系统产生热量不一样多参考答案：AC 根据动量守恒知道最后物块获得的速度（最后物块和子弹的共同速度）是相同的，即物块获得的动能是相同的，根据动能定理

5、，物块动能的增量是子弹做功的结果，所以两次子弹对物块做的功一样多故A正确，B错误子弹嵌入下层或上层过程中，系统产生的热量都等于系统减少的动能，而子弹减少的动能一样多（子弹初末速度相等）；物块增加的动能也一样多，则系统减少的动能一样，故系统产生的热量一样多，故C正确D错误二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 如图所示，一列简谐横波沿+x方向传播已知在t=0时，波传播到x轴上的B质点，在它左边的A质点位于负最大位移处；在t=0.6s时，质点A第二次出现在正的最大位移处这列简谐波的波速是 m/st=0.6s时，质点D已运动的路程是 m参考答案：（1） 5 ； 0.17. 半径为R的

6、水平圆盘绕过圆心O的竖直轴匀速转动，A为圆盘边缘上一点，在O的正上方有一个可视为质点的小球以初速度v水平抛出时，半径OA方向恰好与v的方向相同，如图所示，若小球与圆盘只碰一次，且落在A点，重力加速度为g，则小球抛出时距O的高度h=，圆盘转动的角速度大小=（n=1、2、3）参考答案：考点：匀速圆周运动；平抛运动专题：匀速圆周运动专题分析：小球做平抛运动，小球在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向做自由落体运动，根据水平位移求出运动的时间，根据竖直方向求出高度圆盘转动的时间和小球平抛运动的时间相等，在这段时间内，圆盘转动n圈解答：解：小球做平抛运动，小球在水平方向上做匀速直线运动，则运动的时间t=

7、，竖直方向做自由落体运动，则h=根据t=2n得：（n=1、2、3）故答案为：；（n=1、2、3）点评：解决本题的关键知道平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，以及知道圆盘转动的周期性8. 如图所示为“风光互补路灯”系统，它在有阳光时通过太阳能电池板发电，有风时通过风力发电机发电，二者皆有时将同时发电，并将电能输至蓄电池储存起来，供路灯照明使用。为了能使蓄电池的使用寿命更为长久，一般充电至90左右即停止，放电余留20左右即停止电能输出。下表为某型号风光互补路灯系统配置方案：风力发电机太阳能电池组件其他元件最小启动风速1.0m/s太阳能电池36W蓄电池500Ah-12V最

8、小充电风速2.0m/s最大限制风速12.0m/s太阳能转化效率15%大功率LED路灯80W-12V最大输出功率400W如果当地垂直于太阳光的平面得到的太阳辐射最大强度约为240W/m2，要想使太阳能电池的最大输出功率达到36W，太阳能电池板的面积至少要_m2。 当风速为6m/s时，风力发电机的输出功率将变为50W，在这种情况下，将蓄电池的电能由20%充至90%所需时间为_h； 参考答案：1，84 9. 如图所示，用皮带传动的两轮M、N半径分别是R、2R,A为M边缘一点,B距N轮的圆心距离为R,则A、B两点角速度之比为：_；线速度之比为：_；向心加速度之比为：_。参考答案：10. 设地球半径为R

9、，地球表面的重力加速度为g，地球自转角速度为，则沿地球表面运行的人造地球卫星的周期为_；某地球同步通讯卫星离地面的高度H为_参考答案：11. 如图所示，质量分别为mA、mB的两物块A、B，叠放在一起，共同沿倾角为的斜面匀速下滑，斜面体放在水平地面上，且处于静止状态。则B与斜面间动摩擦因数 ，A所受滑动摩擦力大小为 参考答案：12. （6分）伽利略通过研究自由落体和物块沿光滑斜面的运动，首次发现了匀加速运动规律。伽利略假设物块沿斜面运动与物块自由下落遵从同样的法则，他在斜面上用刻度表示物块滑下的路程，并测出物块通过相应路程的时间，然后用图线表示整个运动过程，图中OA表示测得的时间，矩形OAED的

10、面积表示该时间内物块经过的路程，则图中OD的长度表示 。P为DE的中点，连接OP且延长交AE的延长线于B，则AB的长度表示 。参考答案： 答案：平均速度，物体的末速度 13. 某同学做了如图所示的探究性实验，U形管左口管套有一小气球，管内装有水银，当在右管内再注入一些水银时，气球将鼓得更大。假设封闭气体与外界绝热，则在注入水银时，封闭气体的体积_，压强_，温度_，内能_。（填“增大”、“减小”、“升高”、“降低”或“不变”）参考答案：减小增大升高增大注入水银，封闭气体的压强变大，水银对气体做功，气体体积减小，由于封闭气体与外界绝热，所以气体内能增大，温度升高。三、 实验题：本题共2小题，每小题

11、11分，共计22分14. 在验证“当物体质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一规律时，给出如下器材：倾角可以调节的长木板（如图10所示），小车一个，计时器一个，刻度尺一把。实验步骤如下： 让小车自斜面上方一固定点A1从静止开始下滑到斜面底端A2，记下所用的时间t。用刻度尺测量A1与A2之间的距离x。用刻度尺测量A1相对于A2的高度h。改变斜面的倾角，保持A1与A2之间的距离不变，多次重复上述实验步骤并记录相关数据h、t。以h为纵坐标，1/t2为横坐标，根据实验数据作图。若在此实验中，如能得到一条过坐标系原点的直线，则可验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合外力成正比

12、”这一规律。根据上述实验步骤和说明回答下列问题：（不考虑摩擦力影响，用已知量和测得量符号表示）（1）设小车所受的重力为mg，则小车的加速度大小a= ，小车所受的合外力大小F= 。（2）请你写出物体从斜面上释放高度h与下滑时间t的关系式 。参考答案：（1）或g（2分）， mg或m（2分） （2）h=（3分） 小车做的是初速度为零的匀加速直线运动，根据运动规律：x=at2，解得：a=.小车所受的合外力是重力沿斜面的分力，大小为：mgsin，为斜面的夹角，sin=，所以合力为：F=ma=mgsin= mg用动能定理可解得：h=，所以h与1/t2成正比.15. 利用如图所示电路测量电压表内电阻RV，该

13、电压表量程为500mV，内电阻约为100。某同学设计的实验过程如下：a按电路图正确连接好电路，将滑动变阻器R1的滑动头移到左端 b闭合开关S1和S2并调节R1，使电压表的指针指到满刻度c保持开关S1闭合以及滑动变阻器R1的滑动头位置不变，断开S2，调整电阻箱R2的阻值，使电压表的指针指到满刻度的一半d读出此时电阻箱R2的阻值R测，即为电压表内电阻的测量值在备选的实验器材中，有两个滑动变阻器可供选择，它们的铭牌上分别标有：A“500 ，1 A” B“10 ，2 A”在保证各实验器材均能正常工作的前提下，为尽可能提高测量精度且便于调节，滑动变阻器R1应选用 。（选填“A”或“B”）用上述方法得到的

14、电压表内电阻的测量值R测 电压表内电阻的真实值R真。（选填“大于”、“ 等于”或“小于”） 若实验中测得的结果R测=100，要将这个电压表改装成量程为5V的电压表，则应串联一个阻值为R串= 的定值电阻。为了使上述根据R测计算后改装的电压表能更准确地测量电压，下面四种做法中可行的是 。（填写选项前的序号）A在R串旁边再串联一个比R串小得多的电阻B在R串旁边再串联一个比R串大得多的电阻C在R串两端再并联一个比R串小得多的电阻 D在R串两端再并联一个比R串大得多的电阻参考答案：B；大于；900；D四、计算题：本题共3小题，共计47分16. 如图所示，在真空室中平面直角坐标系的y轴竖直向上，x轴上的P

15、点与Q点关于坐标原点O对称，PQ间的距离d=30cm。坐标系所在空间存在一匀强电场，场强的大小E=1.0N/C。一带电油滴在xOy平面内，从P点与x轴成30的夹角射出，该油滴将做匀速直线运动，已知油滴的速度v=2.0m/s射出，所带电荷量q=1.010-7C，重力加速度为g=10m/s2。（1）求油滴的质量m。（2）若在空间叠加一个垂直于xOy平面的圆形有界匀强磁场，使油滴通过Q点，且其运动轨迹关于y轴对称。已知磁场的磁感应强度大小为B=2.0T，求：a油滴在磁场中运动的时间t；b圆形磁场区域的最小面积S。参考答案：21解答：（1）对带电油滴进行受力分析，根据牛顿运动定律有所以kg（5分）（2

16、）带电油滴进入匀强磁场，其轨迹如图所示，设其做匀速圆周运动设圆周运动的半径为R、运动周期为T、油滴在磁场中运动的时间为t，根据牛顿第二定律 所以m 所以s设带电油滴从M点进入磁场，从N点射出磁场，由于油滴的运动轨迹关于y轴对称，如图所示，根据几何关系可知，所以，带电油滴在磁场中运动的时间s 由题意可知，油滴在P到M和N到Q的过程中做匀速直线运动，且运动时间相等。根据几何关系可知，所以油滴在P到M和N到Q过程中的运动时间s 则油滴从P到Q运动的时间s（8分）（3）连接MN，当MN为圆形磁场的直径时，圆形磁场面积最小，如图所示。根据几何关系圆形磁场的半径m其面积为m2 m2 （6分）17. （10

17、分）一般教室门上都安装一种暗锁，这种暗锁由外壳A、骨架B、弹簧C（劲度系数为k）、锁舌D（倾斜角= 45）、锁槽E，以及连杆、锁头等部件组成，如图所示。设锁舌D与外壳A和锁槽E之间的摩擦因数均为且受到的最大静摩擦力f=N（N为正压力）。有一次放学后，当某同学准备锁门时，他加最大力时，也不能将门关上（此种现象称为自锁），此刻暗锁所处的状态如图所示，P为锁舌D与锁槽E之间的接触点，弹簧由于被压缩而缩短了x，求： （1）锁舌D与锁槽E之间的正压力的大小；（2）在正压力很大的情况下，仍然能够满足自锁条件，则至少要大？参考答案：解析：（1）由力的平衡条件可知：kxf1f2cos45Nsin45= 0 FNcos45f2sin45 = 0 由式得正压力的大小： （2）令N趋向于，则有 解得 18. 如图所示，真空中有一平行玻璃砖，一束单色光从光源P发出与界面成=30角从ab面中点射入，测得折射角=45，在玻璃砖的右侧面ad射出，假设，光从光源P到ab面上的O