2022年四川省南充市天星乡中学高三物理上学期期末试卷含解析

2022年四川省南充市天星乡中学高三物理上学期期末试卷含解析一、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.（多选题）一列简谐横波在t=0时的波形图如图所示．介质中x=2m处的质点P沿y轴方向做简谐运动的表达式为y=10sin（5πt）cm．关于这列简谐波，下列说法正确的是（）A．周期为4.0s B．振幅为20cmC．传播方向沿x轴正向 D．传播速度为10m/s参考答案：CD解：A、质点P的振动方程y=10sin（5πt）cm，则ω=5πrad/s，周期为：T==0.4s；故A错误．B、D由波的图象得：振幅A=10cm，波长λ=4m，故波速为v==10m/s．故B错误，D正确．C、根据振动方程y=10sin（5πt）cm，t=0时刻位移为零，此后先变为正，说明t=0时刻P点在平衡位置且向+y方向运动；再结合波形微微平移方法得到波向正x方向传播．故C正确．故选：CD2.（单选）一长轻质木板置于光滑水平地面上，木板上放质量分别为mA=1kg和mB=2kg的A、B两物块，A、B与木板之间的动摩擦因素都为μ=0.2，且A、B与木板之间最大静摩擦力等于滑动摩擦力。水平恒力F作用在A物块上，如图所示，g＝10m/s2。下列说法正确的是

(

)

A．若F=1N，则物块、木板都静止不动

B．若F=1.5N，则A物块所受摩擦力大小为1.5NC．若F=4N，则B物块所受摩擦力大小为4N

D．若F=8N，则B物块的加速度为1m/s2参考答案：D。A与木板间的最大静摩擦力fA=μmAg=0.2×1×10=2N，B与木板间的最大静摩擦力fB=μmBg=0.2×2×10=4N，A、F=1N＜fA，所以AB和木板保持相对静止，整体在F作用下向左匀加速运动，故A错误;

B、若F=1.5N＜fA，所以AB和木板保持相对静止，整体在F作用下向左匀加速运动，根据牛顿第二定律得:F-f=mAa，所以A物块所受摩擦力f＜F=1.5N，故B错误;

C、F=4N＞fA，所以A在木板上滑动，B和木板整体受到摩擦力2N，轻质木板，质量不计，所以B的加速度，对B进行受力分析，摩擦力提供加速度，f′=mBa=2×1=2N，故C错误;D、F=8N＞fA，所以A相对于木板滑动，B和木板整体受到摩擦力2N，轻质木板，质量不计，所以B的加速度，故D正确.故选:D3.下列有关光现象的说法中正确的是

A．在太阳光照射下，水面上油膜出现彩色花纹是光的色散现象

B．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光改为黄光，则条纹间距变宽

C．光导纤维丝的内芯材料的折射率比外套材料的折射率大

D．光的偏振现象说明光是一种纵波参考答案：BC4.如右图所示为氢原子的能级图，若用能量为2.4eV的光子去照射一群处于n=2激发态的氢原子，则氢原子将A．氢原子能跃迁到n＝3的激发态

B．氢原子能跃迁到n＝4的激发态C．氢原子能发生电离

D．以上三种说法均不正确参考答案：D5.硅光电池是利用光电效应原理制成的器件。下列表述正确的是A．硅光电池是把光能转变为电能的一种装置B．硅光电池中吸收了光子能量的电子都能逸出C．逸出的光电子的最大初动能与入射光的频率无关D．任意频率的光照射到硅光电池上都能产生光电效应参考答案：A解析：硅光电池是把光能转变为电能的一种装置，A正确；是利用光电效应原理制成的器件，依据光电效应方程可见只有当入射光子的频率大于极限频率时才可能发生光电效应，B错误，C错误，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，半径为R的光滑半圆球固定在水平面上，顶部有一小物体A，现给它一个水平初速度，当这一水平初速度v0至少为_______________时，它将做平抛运动，这时小物体A的落地点P到球心O的距离=_______________.参考答案：;在最高点，有mg-N=m，N=0时物体A做平抛运动，此时v0=．物体A做平抛运动的时间，所以==。7.如图所示，光滑弧形轨道末端水平，离地面的高度为H，将钢球从轨道的不同高度h处静止释放，则钢球到达轨道末端时的速度v与h的关系应满足v=____；(已知重力加速度g)。钢球的落点距轨道末端的水平距离为s，不计空气阻力，则与h的关系应满足=____（用H、h表示）。参考答案：8.已知地球和月球的质量分别为M和m，半径分别为R和r。在地球上和月球上周期相等的单摆摆长之比为________，摆长相等的单摆在地球上和月球上周期之比为________。参考答案：Mr2：mR2；。9.小杨同学用如图所示的实验装置“探究小车动能变化与合外力做功的关系”，图中A为小车，连接在小车后面的纸带穿过电火花打点计时器B的限位孔，它们均置于水平放置的一端带有定滑轮的足够长的木板上，C为弹簧测力计，假设绳与滑轮之间的摩擦以及纸带穿过计时器时受到的摩擦均不计，实验时，先接通电源再松开小车，计时器在纸带上留下一系列点。计数点s/cmΔv2/m2s-2O//A1.600.04B3.600.09C6.000.15D7.000.19E9.200.23

（1）该同学在一条比较理想的纸带上，依次选取O、A、B、C、D、E共6个计数点，分别测量后5个计数点与计数点O之间的距离，并计算了它们与O点之间的速度平方差（注：），填入下表：

请以纵坐标，以s为横坐标作出图像；若测出小车质量为0.2kg，结合图像可求得小车所受合外力的大小为

N。（结果保留两位有效数字）（2）该同学通过计算发现小车所受合外力小于测力计读数，明显超出实验误差的正常范围，你认为主要原因是

。参考答案：（1）如右图，0.25

（2）长木板对小车存在摩擦力10.如图所示，导热性能良好的气缸开口向下，缸内用活塞封闭一定质量的理想气体，活塞在气缸内可以自由滑动且不漏气，其下方用细绳吊着砂桶，系统处于平衡状态．现砂桶中的细沙不断流出，这一过程可视为一缓慢过程，且环境温度不变，则在此过程中气缸内气体分子的平均速率

（选填“减小”、“不变”、“增大”），单位时间单位面积缸壁上受到气体分子撞击的次数

（选填“减少”、“不变”、“增加”）．参考答案：不变，增加【考点】理想气体的状态方程；封闭气体压强．【分析】分析活塞可知内部压强的变化；由温度的变化及压强变化可知体积变化，根据温度的微观含义：温度是分子热运动平均动能的标志，温度越高，平均动能越大，分析气体分子平均动能的变化，即可知道平均速率的变化．根据压强的计算可求出压强的变化，再根据压强的意义，分析单位时间单位面积器壁上受到气体分子撞击的次数如何变化．【解答】解：因温度不变，分子的平均动能不变，则气体的平均速率不变；以活塞和沙桶整体为研究对象，设总质量为m，受力分析，根据平衡条件有：PS+mg=P0S得：P=P0﹣细沙流出后，mg减小，则P增大，由于平均速率不变，根据压强的微观含义可知，单位时间单位面积器壁上受到气体分子撞击的次数增加；故答案为：不变，增加11.如图所示为氢原子的能级图。用光子能量为13.06eV的光照射一群处于基态的氢原子，可能观测到氢原子发射的不同波长的光有

种，其中最短波长为m（已知普朗克常量h=6.63×10－34J·s）。参考答案：10

9.5×10-812.如图所示，在竖直平面内存在着若干个无电场区和有理想边界的匀强电场区，两区域相互间隔，竖直高度均为h，电场区域水平方向无限长，每一电场区域场强的大小均为E，且E=mg/q，场强的方向均竖直向上。一个质量为m，带正电的、电荷量为q的小球（看作质点），从第一无电场区域的上边缘由静止下落，不计空气阻力。则小球从开始运动到刚好离开第n个电场区域的过程中，在无电场区域中所经历的时间为__________，在第n个电场区域中所经历的时间为________。参考答案：，13.如图所示，边长为L=0.2m的正方形线框abcd处在匀强磁场中，线框的匝数为N=100匝，总电阻R=1Ω，磁场方向与线框平面的夹角θ=30°，磁感应强度的大小随时间变化的规律B=0.02+0.005t（T），则线框中感应电流的方向为

，t=16s时，ab边所受安培力的大小为

N。参考答案：

adcba

；

0.02

N。三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.小聪、小慧和小明分别做了以下三个电学实验：（1）小聪利用图甲所示电路图“研究通过小电珠的电流随其两端电压变化的关系”。他闭合开关S后，调节滑动变阻器的滑片P，使其向右端b滑动，此过程中，电压表V的示数将

（选填“变大”、“变小”或“不变”）；若某一状态下，他读出电压表V、电流表A的示数分别为2.7V、0.3A，则该状态下小电珠的电阻测量值为

Ω。（2）小慧在“测量电源的电动势和内阻”的实验中，根据图乙的电路连接实物，利用测得的数据作出了图丙所示的路端电压随电流变化的关系图像(U-I图像)，由图可知，她测出的电池电动势E=

V，电池内阻r=

Ω。（3）小明准备测量一只电阻R的阻值，要求操作方便、测量误差尽量小。①他先用多用电表的电阻挡“×1k”倍率测R的阻值，电表指针稳定时如图丁所示，其示数为

Ω：②接着他利用下列器材进一步测量：A．电流表（0～500μA，内阻约200Ω）B．电压表（0～3V挡、内阻约5kΩ，0～15V挡、内阻约25kΩ）C．滑动变阻器（最大阻值为20Ω）D．两只干电池串联组成的电源（总电动势3V）E．开关F．导线若干小明设计好电路后，在实物间已经连接了三根导线，请你用笔画线表示导线在图戊对应的答题卡虚线框中把还未连接的实物连接成实验电路。参考答案：15.有一根长陶瓷管，其表面均匀地镀有一层很薄的电阻膜，管的两端有导电箍M和N，如图(甲)所示。用多用表电阻档测得MN间的电阻膜的电阻约为1kΩ，陶瓷管的直径远大于电阻膜的厚度。某同学利用下列器材设计了一个测量该电阻膜厚度d的实验。A．米尺(最小分度为mm)；B．游标卡尺(游标为20分度)；C．电流表A1(量程0～5mA，内阻约10W)；D．电流表A2(量程0～100mA，内阻约0.6W);E．电压表V1(量程5V，内阻约5kW)；F．电压表V2(量程15V，内阻约15kW)；G．滑动变阻器R1(阻值范围0～10W，额定电流1.5A)；H．滑动变阻器R2(阻值范围0～100W，额定电流1A)；I．电源E(电动势6V，内阻可不计)；J．开关一个，导线若干。①他用毫米刻度尺测出电阻膜的长度为l=10.00cm，用20分度游标卡尺测量该陶瓷管的外径，其示数如图（乙）所示，该陶瓷管的外径D=

cm②为了比较准确地测量电阻膜的电阻，且调节方便，实验中应选用电流表

，电压表

，滑动变阻器

。（填写器材前面的字母代号）③在方框内画出测量电阻膜的电阻R的实验电路图。④若电压表的读数为U，电流表的读数为I，镀膜材料的电阻率为r，计算电阻膜厚度d的数学表达式为：d=___________（用已知量的符号表示）。参考答案：（1）1.340cm，（2）C，E，G（3）如答案图（4）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，在匀强磁场中有一倾斜的平行金属导轨，导轨间距为L，长为3d，导轨平面与水平面的夹角为θ，在导轨的中部刷有一段长为d的薄绝缘涂层。匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向与导轨平面垂直。质量为m的导体棒从导轨的顶端由静止释放，在滑上涂层之前已经做匀速运动，并一直匀速滑到导轨底端。导体棒始终与导轨垂直，且仅与涂层间有摩擦，接在两导轨间的电阻为R，其他部分的电阻均不计，重力加速度为g。求：(1)导体棒与涂层间的动摩擦因数μ；(2)导体棒匀速运动的速度大小v；(3)整个运动过程中，电阻产生的焦耳热Q。参考答案：解析：：（1）在绝缘涂层上，导体棒做匀速直线运动，受力平衡，则有：

mgsinθ=μmgcosθ解得：μ=tanθ（2）导体棒在光滑导轨上滑动时：感应电动势E=BLv感应电流I=安培力F安=BIL联立得：F安=受力平衡F安=mgsinθ解得：v=（3）导体棒在滑上涂层滑动时摩擦生热为QT=μmgdcosθ整个运动过程中，根据能量守恒定律得：3mgdsinθ=Q+QT+mv2解得：Q=．17.如图所示，足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ倾斜放置，两导轨间距离为L，导轨平面与水平面间的夹角θ，所处的匀强磁场垂直于导轨平面向上，质量为m的金属棒ab垂直于导轨放置，导轨和金属棒接触良好，不计导轨和金属棒ab的电阻，重力加速度为g。若在导轨的M、P两端连接阻值R的电阻，将金属棒ab由静止释放，则在下滑的过程中，金属棒ab沿导轨下滑的稳定速度为v，若在导