河北省保定市石井乡中学2022-2023学年高三物理上学期期末试题含解析

河北省保定市石井乡中学2022-2023学年高三物理上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.如图所示，细线的一端固定于O点，另一端系一小球。在水平拉力作用下，小球以恒定速率在O点下方的竖直平面内运动。在小球经A点向B点运动的过程中，下列说法正确的是A.拉力保持不变 B.拉力逐渐增大C.拉力的瞬时功率保持不变 D.拉力的瞬时功率逐渐增大参考答案：BD小球做匀速率运动，向心力大小不变，即绳上的拉力大小T不变，对小球受力分析可知，是绳与水平方向的夹角，小球经A点向B点运动的过程中，减小，故F增大。设小球水平方向的速度大小为，则可将其分解为沿绳方向的和垂直绳方向的两个分量，由几何关系可得，由于减小，大小不变，故v增大，由P=Fv知拉力的瞬时功率逐渐增大。本题选BD.2.（单选）某航母跑道长200m。飞机在航母上滑行的最大加速度为6m/s2，起飞需要的最低速度为50m/s，那么，飞机在滑行前，需要借助弹射系统获得的最小初速度为A．5m/s

B．10m/s

C．15m/s

D．20m/s参考答案：B

解析：由运动学公式v2-v02=2as

代人数据得：v0＝＝10m/s，故选B正确．故选：B3.设月球绕地球运动的周期为27天，则月球中心到地球中心的距离与地球的同步卫星到地球中心的距离之比为

（

）

A.3:1

B.9:1

C.27:1

D.18:1参考答案：B4.【物理——选修3—4】(15分)(1)(5分)如图所示，两束单色光a、b从水下面射向A点，光线经折射后合成一束光c，则下列说法正确的是()(填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分；每选错1个扣3分，最低得分为0分)A．用同一双缝干涉实验装置分别以a、b光做实验，a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距B．用a、b光分别做单缝衍射实验时它们的衍射条纹宽度都是均匀的C．在水中a光的速度比b光的速度小D．在水中a光的临界角大于b光的临界角E．若a光与b光以相同入射角从水射向空气，在不断增大入射角时水面上首先消失的是a光F．a比b更容易发生衍射现象(2)(10分)取一根柔软的弹性绳，将绳的右端固定在竖直墙壁上，绳的左端自由，使绳处于水平伸直状态．从绳的端点开始用彩笔每隔0.50m标记一个点，依次记为A、B、C、D……如图所示．现用振动装置拉着绳子的端点A沿竖直方向做简谐运动，若A点起振方向向上，经0.1s第一次达正向最大位移，此时C点恰好开始起振，则①绳子形成的波是横波还是纵波？简要说明判断依据，并求波速为多大；②从A开始振动，经多长时间J点第一次向下达到最大位移？③画出当J点第一次向下达到最大位移时的波形图象．参考答案：（1）（5分）ADF(2)解析：（1）横波（1分）．因为质点振动方向与波的传播方向垂直．（1分）由题意知，波的周期T=0.4s（1分），波长为λ=4m，所以波速v==10m/s.（1分）（2）（3分）从A开始振动，设经过时间t1,J点开始起振t1==s=0.45s设J点向上起振后经t2时间第一次到负向最大位移，则t2=T=0.3s，所以，所求时间t=t1＋t2=0.75s.（3）波形图象如图所示．（3分）5.（2011?辛集市校级模拟）斜面体放在粗糙水平面上，一个物体恰能沿斜面体匀速下滑．若现在沿平行斜面方向用力向下推此物体，使物体加速下滑，斜面体始终静止不动，则斜面受地面的摩擦力（）A． 大小为零 B． 方向水平向右C． 方向水平向左 D． 无法判断大小和方向参考答案：A解：由题物体恰能在斜面体上沿斜面匀速下滑时，斜面不受地面的摩擦力作用，此时斜面体受到重力、地面的支持力、物体对斜面的压力和沿斜面向下的滑动摩擦力．若沿平行于斜面的方向用力F向下推此物体，使物体加速下滑时，物体对斜面的压力没有变化，则对斜面的滑动摩擦力也没有变化，所以斜面体的受力情况没有改变，则地面对斜面体仍没有摩擦力，即斜面体受地面的摩擦力为零．故选：A．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6..图1为验证牛顿第二定律的实验装置示意图。图中打点计时器的电源为50Hz的交流电源，打点的时间间隔用Δt表示。在小车质量未知的情况下，某同学设计了一种方法用来研究“在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量间的关系”。（1）完成下列实验步骤中的填空：①平衡小车所受的阻力：小吊盘中不放物块，调整木板右端的高度，用手轻拨小车，直到打点计时器打出一系列________的点。②按住小车，在小吊盘中放入适当质量的物块，在小车中放入砝码。③打开打点计时器电源，释放小车，获得带有点列的纸袋，在纸袋上标出小车中砝码的质量m。④按住小车，改变小车中砝码的质量，重复步骤③。⑤在每条纸带上清晰的部分，没5个间隔标注一个计数点。测量相邻计数点的间距s1，s2，…。求出与不同m相对应的加速度a。⑥以砝码的质量m为横坐标为纵坐标，在坐标纸上做出—m关系图线。若加速度与小车和砝码的总质量成反比，则与m处应成_________关系（填“线性”或“非线性”）。（2）完成下列填空：（ⅰ）本实验中，为了保证在改变小车中砝码的质量时，小车所受的拉力近似不变，小吊盘和盘中物块的质量之和应满足的条件是_______________________。（ⅱ）设纸带上三个相邻计数点的间距为s1、s2、s3。a可用s1、s3和Δt表示为a=__________。图2为用米尺测量某一纸带上的s1、s3的情况，由图可读出s1=__________cm，s3=__________cm。由此求得加速度的大小a=__________m/s2。（ⅲ）图3为所得实验图线的示意图。设图中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，若牛顿定律成立，则小车受到的拉力为___________，小车的质量为___________。

参考答案：.(1）间距相等的点。（2）线性（2）（i）远小于m

(ii)

.(iii)设小车的质量为，则有，变形得,所以图象的斜率为，所以作用力，图象的截距为，所以。7.某同学设计了只用一把刻度尺作为测量工具测量动摩擦因数的实验，主要设计思路为:用同种材料制作的两个平直木板，一木板放在水平面上，另一木板放在斜面上，两木板间用短小光滑圆弧形曲面连接，如图所示；实验中让一小滑块从斜面上木板的某点P由静止释放，小滑块最终滑到水平上木板的某点Q停下来。短小光滑圆弧形曲面可使小滑块经过时，速度大小不变，方向由沿斜面方向变为沿水平方向。

若实验要求测量长度的次数最少，你认为应测量下列哪些物理量______(填选项前的字母序号），小滑块与木板间动摩擦因数μ的计算公式为_________(用你选取的物理量对应的符号表达)。A.P点距地面的高度HB.P点到斜面底端的水平距离LC.斜面底端到Q点的距离XD.P点到Q点的水平距离S参考答案：

(1).AD

(2).【详解】由能量关系可知：（其中S1和x分别是斜面的长度和水平面的长度，S是P点在水平面上的投影到Q点的距离；H是斜面的高度），解得，则需要测量：P点距地面的高度H和P点到Q点的水平距离S。小滑块与木板间动摩擦因数的计算公式为.8.如图所示，质量为m1的滑块置于光滑水平地面上，其上有一半径为R的光滑圆弧。现将质量为m2的物体从圆弧的最高点自由释放，在物体下滑过程中m1和m2的总机械能________（选填“守恒”或“不守恒”），二者分离时m1、m2的速度大小之比为___________。参考答案：守恒，9.某兴趣小组在探究物体动能大小实验时，让一物体在恒定合外力作用下由静止开始沿直线运动，记录下速度、时间、位置等实验数据，然后分别作出动能EK随时间变化和动能EK随位置变化的两个图线，但横坐标没有标出，请你判断物体动能随位置变化的图线应是图

；若图甲中OA连线的斜率为p，图乙中直线的斜率为q，则物体在A点所对应的瞬时速度的大小为

．参考答案：乙

10.如图所示，M为理想变压器，电表均可视为理想表，输入端a、b接正弦交流电源时，原、副线圈中电压表的示数分别为U1和U2，则原线圈与副线圈的匝数之比等于________；当滑动变阻器的滑片P向上滑动时，电流表A1的示数I1变化情况是________。（选填“变大”、“变小”或“不变”）参考答案：答案：U1︰U2；变大11.如图所示，质点O从t=0时刻开始作简谐振动，振动频率为10Hz。图中Ox代表一弹性绳，OA=7m，AB=BC=5m。已知形成的绳波在绳上的传播速度为10m/s，则在第2s内A比B多振动_____次，B比C多振动_____次。参考答案：

２

次；

５

次。12.做平抛运动的物体可以分解成水平方向上的

运动和竖直方向上的

运动．物体在水平方向上的速度为

，竖直方向上的速度为

．参考答案：匀速直线，自由落体，v0，gt．【考点】平抛运动．【分析】根据平抛运动水平方向和竖直方向上的受力情况判断物体的运动规律，再由分速度公式求解．【解答】解：平抛运动在水平方向上不受力，有初速度，根据牛顿第一定律知，物体在水平方向上做匀速直线运动．竖直方向上，物体仅受重力，初速度为零，所以竖直方向上做自由落体运动．物体在水平方向上的速度为vx=v0，竖直方向上的速度为vy=gt故答案为：匀速直线，自由落体，v0，gt．13.如图所示电路中，电源电动势E＝8V，内电阻r＝4Ω，Er

定值电阻R1＝6Ω，R为最大阻值是40Ω的滑动变阻器．则在滑动变阻器左右滑动过程中，电压表的最大读数为V，电源的最大输出功率为W．参考答案：6.4

3.84三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（12分）位于处的声源从时刻开始振动，振动图像如图，已知波在空气中传播的速度为340m/s，则：

（1）该声源振动的位移随时间变化的表达式为

mm。（2）从声源振动开始经过

s，位于x=68m的观测者开始听到声音。（3）如果在声源和观测者之间设置一堵长为30m，高为2m，吸音效果良好的墙，观测者能否听到声音，为什么？参考答案：答案：（1）（4分）；（2）（4分）0.2；（3）（4分）能。因为声波的波长与障碍物的高度差不多，可以发生明显的衍射现象，所以，观察者能够听到声音。15.（选修3—4）（7分）如图甲所示为一列简谐横波在t＝2s时的波形图，图乙是这列波中P点的振动图线，求该波的传播速度的大小，并判断该波的传播方向。

参考答案：解析：依题由甲图知该波的波长为……………(1分)

由乙图知该波的振动周期为……………(1分)

设该波的传播速度为V，有……………(1分)

又由乙图知，P点在此时的振动方向向上，……………(1分)

所以该波的传播方向水平向左。……………(2分)四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，光滑斜面的倾角α=30°，在斜面上放置一矩形线框abcd，ab边的边长L1=1m，bc边的边长L2=0.4m，线框的质量m=1kg，电阻R=0.2Ω。斜面上ef线（ef∥gh）的右方有垂直斜面向上的均匀磁场，磁感应强度B随时间t的变化情况如B-t图像，ef线和gh的距离s=6.9m，t=0时线框在平行于斜面向上的恒力F=10N的作用下从静止开始运动，线框进入磁场的过程中始终做匀速直线运动，重力加速度。（1）求线框进入磁场前的加速度大小和线框进入磁场时做匀速运动的速度v大小；(2)求线框进入磁场的过程中产生的焦耳热；（3）求线框从开始运动到ab边运动到gh线处所用的时间。参考答案：因此ab边由静止开始运动到gh线处所用的时间为t＝t1＋t2＋t3＝1.9s………………1分考点：考查了导体切割磁感线运动，功能关系，运动学规律的综合应用17.某同学表演魔术时，将一小型条形磁铁藏在自己的袖子里，然后对着一悬挂的金属小球指手画脚，结果小球在他神奇的功力下飘动起来．假设当隐藏的小磁铁位于小球的左上方某一位置C(∠QCS＝30°)时，金属小球偏离竖直方向的夹角θ也是30°，如图所示．已知小球的质量为m，该同学(含磁铁)的质量为M，求此时：(1)悬挂小球的细线的拉力大小为多少？(2)该同学受到地面的支持力和摩擦力大小各为多少参考答案：18.足够长的水平传送带右侧有一段与传送带上表面相切的光滑圆弧轨道，质量为M＝2kg的小木盒从离圆弧底端h=0.8m处由静止释放，滑上传送带后作减速运动，1s后恰好与传送带保持共速。传送带始终以速度大小v逆时针运行，木盒与传送带之间的动摩擦因数为μ＝0.2，木盒与传送带保持相对静止后，先后相隔T＝5s，以v0＝10m/s的速度在传送带左端向右推出两个完全相同的光滑小球，小球的质量