山西省长治市善福中学2022年高三物理下学期期末试题含解析

山西省长治市善福中学2022年高三物理下学期期末试题含解析一、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.(单选题)倾角为θ=30°的长斜坡上有C、O、B三点，CO

=

OB

=10m，在C点竖直地固定一长10m的直杆AO。A端与C点间和坡底B点间各连有一光滑的钢绳，且各穿有一钢球（视为质点），将两球从A点由静止开始，同时分别沿两钢绳滑到钢绳末端，如图所示，则小球在钢绳上滑行的时间tAC和tAB分别为

A、2s和2s

B、和2s

C、和4s

D、4s和

参考答案：A2.（单选）对下列光学现象的理解正确的是（）A．两种介质的界面是一个平面，当光线垂直于界面从一种介质进入另一种介质时一定没有反射光线B．水中的空气泡看上去比较亮是因为气泡对光线有发散作用C．先后用两种不同的单色光在同一装置同样条件下做双缝干涉实验，在屏上产生的相邻亮纹间距大的单色光，在玻璃中传播速度较大D．透过卡尺测脚形成的狭缝平行观看日光灯可以看到黑白相间的直条纹参考答案：解：A、两种介质的界面是一个平面，当光线垂直于界面从一种介质进入另一种介质时既有反射光线，也有折射光线．故A错误；B、水中的空气泡看上去比较亮是全反射的缘故，发生全反射的条件是光从光密媒质射入光疏媒质，故B错误；C、根据双缝干涉的条纹宽度的公式：可知，在屏上产生的相邻亮纹间距大的单色光的波长比较大，则频率比较小，则相当于玻璃的折射率比较小，所以在玻璃中传播速度较大．故C正确；D、透过卡尺测脚形成的狭缝平行观看日光灯，由于灯光发生衍射，所以可以看到彩色相间的直条纹．故D错误．故选：C．3.（单选）如图所示，光滑水平面上放置质量分别为m、2m和3m的三个木块，其中质量2m和3m的木块间用一不可伸长的轻绳相连，轻绳能承受的最大拉力为FT.现用水平拉力F拉质量为3m的木块，使三个木块以同一加速度运动，则以下说法正确的是（

）A．质量为2m的木块受到四个力的作用B．当F逐渐增大到FT时，轻绳刚好被拉断C．当F逐渐增大到1.5FT时，轻绳还不会被拉断D．当轻绳刚要被拉断时，质量为m和2m的木块间的摩擦力为FT参考答案：C解析：质量为2m的木块受到重力、质量为m的木块的压力、m对其作用的向后的摩擦力，轻绳的拉力、地面的支持力五个力的作用，故A错误；对整体，由牛顿第二定律可知，a=；隔离后面的叠加体，由牛顿第二定律可知，轻绳中拉力为F′=3ma=．由此可知，当F逐渐增大到2T时，轻绳中拉力等于T，轻绳才刚好被拉断，选项B错误；C正确；轻绳刚要被拉断时，物块加速度a′=，质量为m和2m的木块间的摩擦力为f=ma′=故D错误．故选C．4.（多选）如图所示，平行板电容器A、B两极板水平放置，现将其与一个理想二极管D和一个电阻R串联后接在电源上，已知A和电源正极相连，理想二极管具有单向导电性，一带电小球沿板间中心线水平射入，打在B极板上的N点，小球的重力不能忽略，现通过上下移动A板来改变两极板A、B间距（两极板仍平行），则下列说法正确的是（

）A．若小球带正电，当A、B间距增大时，小球打在N的右侧B．若小球带正电，当A、B间距减小时，小球打在N的左侧C．若小球带负电，当A、B间距减小时，小球可能打在N的右侧D．若小球带负电，当A、B间距增大时，小球可能打在N的左侧参考答案：CA5.(单选)某军事试验场正在平地上试射地对空导弹,若某次竖直向上发射导弹时发生故障,造成导弹的v~t图像如图所示,则下述说法中正确的是()A.0～1s内导弹匀速上升

B.3～5s内导弹匀减速下降C.3s末导弹回到出发点

D.5s末导弹恰好回到出发点参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.质量为0.2kg的小球竖直向下以6m/s的速度落至水平地面，再以4m/s的速度反向弹回，取竖直向上为正方向，则小球与地面碰撞前后的动量变化为________kg·m/s。若小球与地面的作用时间为0.2s，则小球受到地面的平均作用力大小为________N(取g＝10m/s2)。参考答案：2127.一列简谐横波沿x轴正方向传播，t=0时刻的波形如图所示，经0．3s时间质点a第一次到达波峰位置，则这列波的传播速度为

m／s，质点b第一次出现在波峰的时刻为

s．参考答案：10m／s（2分）

0．5s（8.如图所示，一定质量的理想气体发生如图所示的状态变化，状态A与状态B的体积关系为VA

▲VB(选填“大于”、“小于”或“等于”)；若从A状态到C状态的过程中气体对外做了50J的功，则此过程中____▲__(选填“吸热”或“放热”)参考答案：小于；吸热试题分析：状态A与状态B，压强不变，温度升高，根据气体状态方程，体积增大，所以VA小于VB。从A状态到C状态的过程中，温度不变，内能不变，根据热力学定的表达式△U=Q+W，知道此过中吸热吸收的热量50J。考点：理想气体的状态方程9.已知某物质摩尔质量为M，密度为ρ，阿伏加德罗常数为NA，则该物质的分子质量为

，单位体积的分子数为

．

参考答案：M/NA，ρNA/M10.如图所示，一列周期为T的横波在绳上向左传播，t=0时刻正好传到P点，则P点将向______开始运动。请在图上画出t=

T时刻该段绳上的波形图。参考答案：答案：上，11.已知绕中心天体做匀速圆周运动的星体的轨道半径r，运动周期为T。

(1)若中心天体的半径为R，则其平均密度ρ=_______(2)若星体是在中心天体的表面附近做匀速圆周运动，则其平均密度的表达式ρ=_______。参考答案：答案：12.如图所示，相距为d的两条水平虚线L1、L2之间有水平方向的匀强磁场，磁感应强度为B，正方形铜制线圈abcd边长为L（L＜d），质量为m，将线圈在磁场上方高h处静止释放，cd边刚离开磁场时速度与cd边刚进入磁场时速度相等，则线圈穿越磁场的过程中（从cd边刚进入磁场起一直到ab边离开磁场为止），感应电流所做的功为

，线圈的最小速度为

．参考答案：2mgd13.一列简谐波在t=0.8s时的图象如图甲所示，其x=0处质点的振动图象如图乙所示，由图象可知：简谐波沿x轴

▲

方向传播（填“正”或“负”），波速为

▲

m／s，t=10.0s时刻，x=4m处质点的位移是

▲

m．参考答案：负（1分）

5（2分）

-0.05三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（9分）人骑自行车由静到动，除了要增加人和车的动能以外，还要克服空气及其他阻力做功。为了测量人骑自行车的功率，某活动小组进行了如下实验：在离出发线5m、10m、20m、30m、……70m的地方分别划上8条计时线，每条计时线附近站几个学生，手持秒表。听到发令员的信号后，受测者全力骑车由出发线启动，同时全体学生都开始计时。自行车每到达一条计时线，站在该计时线上的几个学生就停止计时，记下自行车从出发线到该条计时线的时间。实验数据记录如下（每个计时点的时间都取这几个同学计时的平均值）：运动距离s（m）0510203040506070运动时间t(s)02.44.26.37.89.010.011.012.0各段速度（m/s）2.08①4.766.678.33②10.010.0

（1）以纵轴代表自行车运动的距离s，横轴代表运动的时间t，试作出s-t图。（2）根据（1）作出的s-t图知，自行车在每一路段内的速度变化不是很大，因此可以用每一段的平均速度代替该段的速度。请计算出上述表格中空缺的①、②处的数据：①________（m/s）；②________（m/s）。（3）本次实验中，学生和自行车总质量约为75kg，设运动过程中，学生和自行车所受阻力与其速度大小成正比，则在20m—30m路段的平均阻力f1与30m—40m路段的平均阻力f2之比f1∶f2=________；若整个过程中该同学骑车的功率P保持不变，则P=________W。参考答案：（1）作出s-t图。（2）①2.78（m/s）；②10.0（m/s）。（3）f1∶f2=0.8；P=552W。15.（6分）图为一正在测量中的多用电表表盘。①如果是用×10Ω挡测量电阻，则读数为______Ω。②如果是用直流10mA挡测量电流，则读数为_____mA。参考答案：

①220；②23.9四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图15所示，一个质量m＝0.1kg的正方形金属框总电阻R＝0.5Ω，金属框放在表面绝缘的斜面AA′B′B的顶端(金属框上边与AA′重合)，自静止开始沿斜面下滑，下滑过程中穿过一段边界与斜面底边BB′平行、宽度为d的匀强磁场后滑至斜面底端(金属框下边与BB′重合)，设金属框在下滑过程中的速度为v，与此对应的位移为x，那么v2x图象如图16所示，已知匀强磁场方向垂直斜面向上，金属框与斜面间的动摩擦因数μ＝0.5，取g＝10m/s2，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6.图15图16(1)根据v2x图象所提供的信息，计算出金属框从斜面顶端滑至底端所需的时间t；(2)求出斜面AA′B′B的倾斜角θ；(3)求匀强磁场的磁感应强度B的大小；参考答案：(1)由v2x图象可知：x1＝0.9m，v1＝3m/s，做匀加速运动，x2＝1.0m，v1＝3m/s，做匀速运动，x3＝1.6m，末速度v2＝5m/s，做匀加速运动，设线框在以上三段的运动时间分别为t1、t2、t3.则x1＝v1t1，所以t1＝0.6sx2＝v1t2，所以t2＝s.x3＝(v1＋v2)t3，t3＝0.4s，t＝t1＋t2＋t3＝s，(2)线框加速下滑时，由牛顿第二定律得mgsinθ－μmgcosθ＝ma，由a＝5.0m/s2得θ＝53°，(3)线框通过磁场时，线框做匀速直线运动，线框受力平衡，＋μmgcosθ＝mgsinθ，线框的宽度L＝d＝0.5x2＝0.5m．得B＝T.答案(1)s(2)53°(3)T17.(14分)有些航空母舰上装有帮助飞机起飞的弹射系统，一已知某型号的战斗机在跑道上加速时可能产生的最大加速度为5.0m/s2，当飞机的速度达到50rn/s时才能离开航空母舰起飞．设航空母舰处于静止状态．问：（1）若要求该飞机滑行160m后起飞，弹射系统必须使飞机具有多大的初速度?（2）若某舰上不装弹射系统，要求该种飞机仍能此舰上正常起飞，问该舰身长至少应为多长?（3）若航空母舰上不装弹射系统，设航空母舰甲板长为L=160m，为使飞机仍能从此舰上正常起飞，这时可以先让航空母舰沿飞机起飞方向以某一速度匀速航行，则这个速度至少为多少?

参考答案：解析：设经弹射系统帮助起飞时初速度为v0

(1)由公式可知(m/s)

(2)不装弹射系统时；飞机从静上开始做匀加速直线运动。

由公式v2=2ax可知：该舰身长至少应为=250(m)

(3)由于航空母舰沿飞机起飞方向匀速航行，设速度为v1，在飞机起跑过程申的位移为x1。则：x1=v1t

在飞机起跑过程中做初速度为v1的匀加速运动，设位移为x2

由公式可知：，

运动的时间为，所以，

由位移关系可知：L=x2－x1

即：

代入数据可得v1=10m/s或v1=90m/s(舍去)。

可见：航空母舰沿飞机起飞方向的速度至少10m/s．18.在真空中有一圆柱形玻璃体，其截面如图所示，已知圆柱体的长度为L，端面半径为R．有一点光源S，从S发出的光线SP以60°入射角从AB端面射入，玻璃的折射率为n．（i）当它从侧面AD射出时，求出射光线偏离入射光线SP的偏角；（ii）若使光线不能从侧面AD射出，求玻璃的折射率应满足的条件．参考答案：解：（i）光路图如图1所示．由折射定律知，光线在AB面上折射时有n=光线在AD面上折射时有n=由几何关系有α+β=90°出射光线偏离入射光线SP的偏角θ=（60°﹣α）+（γ﹣β）联立解得θ=30°（ii）光路图如图