2022-2023学年河南省驻马店市双河中学高三物理上学期期末试题含解析

2022-2023学年河南省驻马店市双河中学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.下列有关分子的说法中正确的是（

）分子的运动越剧烈，分子的温度越高物体的状态变化时，它的温度一定变化物体内分子间距越大，分子间引力一定越大液体分子永不停息的无规则运动是产生布朗运动的原因参考答案：D2.在高度为h的同一位置上向水平方向同时抛出两个小球A和B，若A球的初速度vA大于B球的初速度vB，则错误的是：A．在空中任意时刻A球速率总是大于B球速率B．在飞行过程中的任一段时间内，A球的水平位移总是大于B球的水平位移C．在飞行过程中的任一段时间内，A球的竖直位移总是等于B球的竖直位移D．两球落地时间不等，tA<tB参考答案：D3.一开口向下导热均匀直玻璃管，通过细绳悬挂在天花板上，玻璃管下端浸没在固定水银槽中，管内外水银面高度差为h，下列情况中能使细绳拉力增大的是（

）（A）大气压强增加（B）环境温度升高（C）向水银槽内注入水银（D）略微增加细绳长度，使玻璃管位置相对水银槽下移参考答案：A4.（多选题）如图所示，顶端附有光滑定滑轮的斜面体静止在粗糙水平地面上，三条细绳结于O点，一条绳跨过定滑轮平行于斜面连接物块P，一条绳连接小球Q，P、Q两物体处于静止状态，另一条绳OA在外力F的作用下使夹角θ＜90°，现缓慢改变绳OA的方向至θ＞90°，且保持结点O位置不变，整个装置始终处于静止状态．下列说法正确的是A．斜面对物块P的摩擦力的大小可能先减小后增大

B．绳OA的拉力一直增大D．地面对斜面体的支持力大于物块P和斜面体的重力之和

C．地面对斜面体有向左的摩擦力参考答案：ACD试题分析：对结点O受力分析如图所示：重物的拉力mg、绳的拉力T和外力F，三力平衡，保持结点O位置不变，则绳的方向不变，做矢量三角形，可知当外力F与绳垂直时外力F最小，所以改变绳OA的方向至θ＞90°的过程中，绳OA的拉力F先减小再增大，连接物块的绳子的张力T一直在增大，故B错误；对物块受力分析如图所示，若开始时T较小，则斜面对物块的摩擦力沿斜面向上，满足，T增大，则摩擦力f减小，当后T继续增大，摩擦力改变方向，沿斜面向下，满足，T增大，则摩擦力f增大，故A正确；对物块、斜面和定滑轮组成的系统受力分析如图所示，可知地面对斜面体必有摩擦力，且水平向左，故D正确；地面对斜面体的支持力，故C正确。5.(多选)在光滑水平面上，A、B两小球沿水平面相向运动．当小球间距小于或等于L时，受到大小相等，方向相反的相互排斥恒力作用，当小球间距大于L时，相互间的排斥力为零，小球在相互作用区间运动时始终未接触，两小球的图像如图所示，由图可知A．A球质量大于B球质量B．在时刻两小球间距最小C．在时间内B球所受排斥力方向始终与运动方向相同D．在时间内两小球间距逐渐减小参考答案：AD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.我们绕发声的音叉走一圈会听到时强时弱的声音，这是声波的____________现象；如图是不同频率的水波通过相同的小孔所能达到区域的示意图，则其中水波的频率最大的是_________图。参考答案：答案：干涉；C

7.客运电梯简化模型如图甲所示，电梯的加速度a随时间t变化的关系如图乙所示。已知电梯在t=0时由静止开始上升，电梯总质最m=2.0×103kg，忽略一切阻力。电梯在上升过程中受到的最大拉力F=

N，电梯在前2s内的速度改变量△v=

m/s。参考答案：2.2×104，1.58.如图所示，由导热材料制成的气缸和活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内，活塞与气缸壁之间无摩擦，活塞上方存有少量液体，将一细管插入液体，利用虹吸现象，使活塞上方液体缓慢流出，在此过程中，大气压强与外界的温度均保持不变，下列各个描述理想气体状态变化的图象中与上述过程相符合的是________图，该过程为________过程(选填“吸热”、“放热”或“绝热”)参考答案：9.在一斜面顶端，将甲乙两个小球分别以v和的速度沿同一方向水平抛出，两球都落在该斜面上。甲球落至斜面时的速率是乙球落至斜面时速率的A.2倍

B.4倍

C.6倍

D.8倍参考答案：A试题分析

本题考查平抛运动规律、机械能守恒定律及其相关的知识点。解析

设甲球落至斜面时的速率为v1，乙落至斜面时的速率为v2，由平抛运动规律，x=vt，y=gt2，设斜面倾角为θ，由几何关系，tanθ=y/x，小球由抛出到落至斜面，由机械能守恒定律，mv2+mgy=mv12，联立解得：v1=·v，即落至斜面时的速率与抛出时的速率成正比。同理可得，v2=·v/2，所以甲球落至斜面时的速率是乙球落至斜面时的速率的2倍，选项A正确。点睛

此题将平抛运动、斜面模型、机械能守恒定律有机融合，综合性强。对于小球在斜面上的平抛运动，一般利用平抛运动规律和几何关系列方程解答。10.汽车发动机的功率为50kW，若汽车总质量为5×103kg，在水平路面上行驶时，所受阻力大小恒为5×103N，则汽车所能达到的最大速度为________m/s，若汽车以0.5m/s2的加速度由静止开始做匀加速运动，这一过程能维持的时间为________s。参考答案：10

40/311.要测定匀变速直线运动的实验中，打点计时器打出一纸条，每隔四个点选出一个计数点共选出A、B、C、D四个计数点，所用交流电频率为50赫兹，纸带上各点对应尺上的刻度如图所示，则VB=

m/s.a=

m/s2.参考答案：

0.15

、

0.2

、12.如图，长方形线框abcd通有电流I，放在直线电流I'附近，线框与直线电流共面，则下列表述正确的是

A.线圈四个边都受安培力作用，它们的合力方向向左B.只有ad和bc边受安培力作用，它们的合力为零C.ab和dc边所受安培力大小相等，方向相同D.线圈四个边都受安培力作用，它们的合力为零参考答案：A13.如图所示，完全相同的三块木块，固定在水平面上，一颗子弹以速度v水平射入，子弹穿透第三块木块的速度恰好为零，设子弹在木块内做匀减速直线运动，则子弹先后射入三木块前的速度之比为_

________________，穿过三木块所用的时间之比_________________。参考答案：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（7分）如图所示，一束光从空气射入玻璃中，MN为空气与玻璃的分界面．试判断玻璃在图中哪个区域内（Ⅰ或Ⅱ）？简要说明理由．并在入射光线和反射光线上标出箭头。参考答案：当光由空气射入玻璃中时，根据折射定律

=n，因n>1，所以i>γ，即当光由空气射入玻璃中时，入射角应该大于折射角．如图，在图中作出法线，比较角度i和γ的大小，即可得出玻璃介质应在区域?内．箭头如图所示．（7分）15.直角三角形的玻璃砖ABC放置于真空中，∠B＝30°，CA的延长线上S点有一点光源，发出的一条光线由D点射入玻璃砖，如图所示．光线经玻璃砖折射后垂直BC边射出，且此光束经过SD用时和在玻璃砖内的传播时间相等．已知光在真空中的传播速度为c，，∠ASD＝15°.求：①玻璃砖的折射率；②S、D两点间的距离．参考答案：(1)

(2)d试题分析：①由几何关系可知入射角i=45°，折射角r=30°可得②在玻璃砖中光速光束经过SD和玻璃砖内的传播时间相等有可得

SD=d考点：光的折射定律。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，无限长金属导轨EF、PQ固定在倾角为θ=53°的光滑绝缘斜面上，轨道间距L=1m，底部接入一阻值为R=0.4Ω的定值电阻，上端开口．垂直斜面向上的匀强磁场的磁感应强度B=2T．一质量为m=0.5kg的金属棒ab与导轨接触良好，ab与导轨间动摩擦因数μ=0.2，ab连入导轨间的电阻r=0.1Ω，电路中其余电阻不计．现用一质量为M=2.86kg的物体通过一不可伸长的轻质细绳绕过光滑的定滑轮与ab相连．由静止释放M，当M下落高度h=2.0m时，ab开始匀速运动（运动中ab始终垂直导轨，并接触良好）．不计空气阻力，sin53°=0.8，cos53°=0.6，取g=10m/s2．求：（1）ab棒沿斜面向上运动的最大速度vm；（2）ab棒从开始运动到匀速运动的这段时间内电阻R上产生的焦耳热QR和流过电阻R的总电荷量q．参考答案：考点：导体切割磁感线时的感应电动势；闭合电路的欧姆定律．专题：电磁感应与电路结合．分析：（1）由静止释放M，ab棒先向上做加速运动，随着速度增大，产生的感应电流增大，所受的安培力增大，加速度减小，当加速度为零时做匀速运动，速度就达到最大值．根据法拉第电磁感应定律、欧姆定律推导出安培力与速度的关系式，结合平衡条件求解最大速度．（2）在ab棒从开始运动到匀速运动的过程中，系统的重力势能减小，转化为系统增加的动能和焦耳热，根据能量守恒求出总的焦耳热，再由焦耳定律求电阻R上产生的热量．根据法拉第电磁感应定律、欧姆定律和电量公式求解电量．解答：解：（1）由题意知，由静止释放M后，ab棒在绳拉力T、重力mg、安培力F和轨道支持力N及摩擦力f共同作用下做沿轨道向上做加速度逐渐减小的加速运动直至匀速运动，当达到最大速度时，由平衡条件有：

T﹣mgsinθ﹣F﹣f=0…①

N﹣mgcosθ=0…②

T=Mg…③又由摩擦力公式得

f=μN…④ab所受的安培力

F=BIL…⑤回路中感应电流I=…⑥联解①②③④⑤⑥并代入数据得：最大速度vm=3m/s…⑦（2）由能量守恒定律知，系统的总能量守恒，即系统减少的重力势能等于系统增加的动能、焦耳热及摩擦而转化的内能之和，有：

Mgh﹣mghsinθ=+Q+fh…⑧电阻R产生的焦耳热

QR=Q…⑨根据法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律有：流过电阻R的总电荷量q=△t…⑩电流的平均值…?感应电动势的平均值=…?磁通量的变化量△Φ=B?（Lh）…?联解⑧⑨⑩???并代入数据得：QR=26.3J，q=8C答：（1）ab棒沿斜面向上运动的最大速度vm是3m/s．（2）ab棒从开始运动到匀速运动的这段时间内电阻R上产生的焦耳热QR是26.3J，流过电阻R的总电荷量q是8C．点评：本题有两个关键：一是推导安培力与速度的关系；二是推导感应电荷量q的表达式，对于它们的结果要理解记牢，有助于分析和处理电磁感应的问题．17.某半径为r的行星，被厚度为h的大气层所包围，若大气可视为折射率为n的匀质气体，一束平行的太阳光与赤道平面平行射入大气层，不考虑光在大气内部传播时的反射，到达行星表面的光全部被行星表面吸收，光在真空的传播速度为c，求：（1）光在大气层中的最长传播时间；（2）能够到达行星表面的入射光的半径范围。参考答案：（1）（2）nr【分析】（1）当入射平行光折射进入匀质气体后,恰好与内表面相切时,在匀质气体中传播的距离最长，所传播的时间也最长；（2）根据光的折射定律，结合几何关系求解能够到达行星表面的入射光的半径范围.【详解】（1）当入射平行光折射进入匀质气体后,恰好与内表面相切时,在匀质气体中传播的距离最长，所传播的时间也最长，光路图如图所示，由几何知识得光在匀质气体中的最长传播距离为：

①

光在匀质气体中的传播速度为：

②由①②解得最长的传播时间为：（2）由折射定律得：③设入射光半径为R，由几何关系得：④⑤由③④⑤解得：【点睛】解决本题的关键作出临界光线，根据光路图，通过折射定律和几何关系进行求解．18.如图所示，abc是光滑的轨道，其中ab水平，bc为与ab相切的位于竖直平面内的半圆轨道，半径R=0.30m。质量m=0.20kg的小球A静止在轨道上，另一质量M=0.60kg、速度V0=5.5m/s的小球B与小球A正碰。已知相碰后小球A经过半圆的最高点C落到轨道上距b点为L=4R处，重力加速度g取10m/s2，求：①碰撞结束时，小球A和B的速度大小；②试论证小球B是否能沿着半圆轨道到达c点？

。参考答案：①分别以v1和v2表示小球A和B碰后的速度，v3表示小球A在半圆最高点的速度，则对A由平抛运动规律有：L=v3t

（1分）