2022年江苏省南通市通州金沙中学高三物理上学期期末试题含解析

2022年江苏省南通市通州金沙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.（多选）质量为M的物块以速度v运动，与质量为m的静止物块发生正碰，碰撞后两者的动量正好相等．两者质量之比M/m可能为()A．4B．3

C．3.5

D．2参考答案：BD动量守恒定律解析：设碰撞后两者的动量都为P，由于题意可知，碰撞前后总动量为2P，根据动量和动能的关系有：P2=2mEK，碰撞过程动能不增加，有：，解得：≤3，故AC错误，BD正确．故选：BD．2.（多选题）下面说法中正确的是（

）A.所有晶体沿着各个方向的物理性质和化学光学性质都相同B.足球充足气后很难压缩，是因为足球内气体分子间斥力作用的结果C.自然界中只要涉及热现象的宏观过程都具有方向性D.一定质量的理想气体，如果压强不变，体积增大，那么它一定从外界吸热E.一定质量的理想气体保持体积不变，温度升高，单位时间内撞击器壁单位面积上的分子数增多参考答案：CDEA、晶体分为单晶体和多晶体，单晶体各向异性，多晶体各向同性，A错误；B、足球充足气后很难压缩是由于足球内外的压强差的原因，与气体分子之间的作用力无关，B错误；C、热量可以自发地从高温物体向低温物体传递，但不可能自发地从低温物体向高温物体传递，涉及热现象的宏观过程都具有方向性，C正确；D、一定质量的理想气体，如果压强不变，体积增大，由理想气体状态方程：知，温度必定升高，，内能增大，气体对外做功，根据热力学第一定律：，气体一定从外界吸热，D正确；E、体积不变，温度升高，压强增大，分子密度不变，但分子的平均动能增大，单位时间内撞击器壁单位面积上的分子数增多，E正确；故选CDE。3.（单选）如图所示，将质量为m的滑块放在倾角为θ的固定斜面上．滑块与斜面之间的动摩擦因数为μ．若滑块与斜面之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力大小相等，重力加速度为g，则（）A．将滑块由静止释放，如果μ＞tanθ，滑块将下滑B．给滑块沿斜面向下的初速度，如果μ＜tanθ，滑块将减速下滑C．用平行于斜面向下的力拉滑块向下匀速滑动，如果μ=tanθ，拉力大小应是mgsinθD．用平行于斜面向上的力拉滑块向上匀速滑动，如果μ=tanθ，拉力大小应是2mgsinθ参考答案：解：A、若μ＞tanθ，则mgsinθ﹣μmgcosθ＜0．所以滑块不会下滑．故A错误．B、若μ＜tanθ，mgsinθ﹣μmgcosθ＞0，则合力大于0，所以滑块会受到向下的力，将加速下滑，故B错误；C、如果μ=tanθ．mgsinθ﹣μmgcosθ=0，则合力等于零．则无需拉力拉动，滑块只需要有给他一个速度即可以匀速向下滑动了，故C错误；D、如果μ=tanθ，则合力等于0．当滑块向上运动的时候，摩擦力方向与运动相反，即向下，所以向上的拉力大小F=mgsinθ+μmgcosθ，因为μ=tanθ，所以mgsinθ=μmgcosθ，所以F=2mgsinθ，故D正确．故选：D．4.如图所示，两端开口的弯折玻璃管竖直放置，左管有一段高为h1的水银柱，中间一段水银柱h2将管内空气分为两段，右管有一段高为H的水银柱，三段水银柱均静止，则右管内水银柱的高度H为（

）A．h1＋h2

B．h2－h1

C．

D．参考答案：B5.重为G粗细均匀的棒AB用轻绳MPN悬吊起来，如图所示。当棒静止时，有A．棒必处于水平B．棒必与水平相交成300角且N高M低C．绳子MP和NP的张力必有TMP>TNP，且绳子OP的张力TOP=GD．绳子MP和NP的张力必有TMP<TNP，且绳子OP的张力TOP=G参考答案：BC二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.用电磁打点计时器、水平木板（包括定滑轮）、小车等器材做“研究小车加速度与质量的关系”的实验。下图是某学生做该实验时小车即将释放之前的实验装置图，该图中有4处错误，它们分别是：①___________________________；②___________________________；③___________________________；④___________________________。（2）某实验小组设计了如图（a）所示的实验装置，通过改变重物的质量，利用计算机可得滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系图像。他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验，得到了两条a-F图线，如图（b）所示。滑块和位移传感器发射部分的总质量m=

kg；滑块和轨道间的动摩擦因数μ=

（重力加速度g取10m/s2）。参考答案：7.甲、乙是两颗绕地球作匀速圆周运动的人造卫星，其线速度大小之比为，则这两颗卫星的运转半径之比为________，运转周期之比为________。参考答案：；

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.图为一小球做平抛运动的闪光照片的一部分．图中背景方格的边长均为2.5厘米，如果取重力加速度g=10米/秒2，那么：（1）照片的闪光频率为

Hz．．（2）小球做平抛运动的初速度的大小为

m/s．参考答案：0.75．【考点】研究平抛物体的运动．【分析】正确应用平抛运动规律：水平方向匀速直线运动，竖直方向自由落体运动；解答本题的突破口是利用在竖直方向上连续相等时间内的位移差等于常数解出闪光周期，然后进一步根据匀变速直线运动的规律、推论求解．【解答】解：（1）在竖直方向上有：△h=gT2，其中△h=10cm，代入求得：T=0.1s，因此闪光频率为：故答案为：10．（2）小球水平方向做匀速直线运动，故有：x=v0t，其中x=3L=7.5cm所以v0=0.75m/s故答案为：0.75．10.如图所示，质量为m、边长为l的等边三角形ABC导线框，在A处用轻质细线竖直悬挂于质量也为m、长度为L的水平均匀硬杆一端，硬杆另一端通过轻质弹簧连接地面，离杆左端L/3处有一光滑固定转轴O。垂直于ABC平面有一个水平方向的匀强磁场，磁感应强度大小为B，当在导线框中通以逆时针方向大小为I的电流时，AB边受到的安培力大小为________，此时弹簧对硬杆的拉力大小为________。参考答案：BIl；mg/4。 11.如右图所示，OAB是刚性轻质直角三角形支架，边长AB＝20cm，∠OAB＝30°；在三角形二锐角处固定两个不计大小的小球，A角处小球质量为1kg，B角处小球质量为3kg。现将支架安装在可自由转动的水平轴上，使之可绕O点在竖直平面内无摩擦转动。装置静止时，AB边恰好水平。若将装置顺时针转动30°，至少需做功为__________J，若将装置顺时针转动30°后由静止释放，支架转动的最大角速度为__________。参考答案：；12.参考答案：200远距离输电电压，输电线上损失的电压，13.4．在图示的复杂网络中，所有电源的电动势均为E0，所有电阻器的电阻值均为R0，所有电容器的电容均为C0，则图示电容器A极板上的电荷量为

。参考答案：．（5分）三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在探究规格为“6V，3W”的小电珠L。伏安特性曲线实验中，（1）实验室提供了9V的电压源和量程为3V、内阻为5k,电压表，出于安全考虑，要将其改装成量程为9V的电压表，则在改装时应将电阻R=

k与量程为3v的电压表连接．（2）选用量程为0．6A，内阻约为4的电流表和量程为9V的电压表连接在电路中测小电珠的电压和电流．实验中要使系统误差尽量小，且电表示数变化范围尽量大，你认为以下实验电路应选____（填写相应的字母）参考答案：（1）10

kΩ

（2）

C15.图示是利用光电门和光电计时器验证机械能守恒的装置，光电门1、2与光电计时器相连（图中未画出光电计时器）．断开电磁铁的电源，电磁铁失去磁性，金属小球比静止开始下落，经过光电门1、2落入捕球网中．小球通过上下两光电门的时间△t1、△t2被光电计时器自动记录下来．要验证机械能守恒定律，还需要测量的物理量有金属小球的直径d和两个光电门之间的距离H（写出名称以及相应符号）．如果在误差范围内等式成立，就验证了机械能守恒容定律．（重力加速度为g）参考答案：考点：验证机械能守恒定律．专题：实验题；机械能守恒定律应用专题．分析：对小球研究，列出机械能守恒的表达式，通过实验的原理确定所需测量的物理量．解答：解：验证小球通过光电门1和光电门2之间机械能是否守恒，即验证，通过光电门2的速度，通过光电门1的速度，则有：mgH=，即．所以需要测量金属小球的直径d，两个光电门之间的距离H．故答案为：金属小球的直径d，两个光电门之间的距离H，．点评：无论采用什么样的方法来验证机械能守恒，明确其实验原理都是解决问题的关键，同时在处理数据时，要灵活应用所学运动学的基本规律．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，半圆玻璃砖的半径R=10cm，折射率n=，直径AB与屏幕MN垂直并接触于A点．激光束a以入射角i=60°射向玻璃砖圆心O，结果在屏幕MN上出现两光斑①画出光路图；②求两光斑之间的距离L．参考答案：：解：①根据光的反射定律可知反射角β=i=60°．画出光路图如图．②设折射角为r，由折射定律得

n==解得，r=30°由几何知识得：两光斑P、Q之间的距离L=PA+AQ=Rtan30°+Rtan60°=R（tan30°+tan60°）=10×（）cm=cm≈23.1cm．答：①画出光路图如图；②两光斑之间的距离L是23.1cm．17.如图所示，ef，gh为水平放置的足够长的平行光滑导轨，导轨间距为L=1m，导轨左端连接一个R=2的电阻，将一根质量为0.2kg的金属棒cd垂直地放置在导轨上，且与导轨接触良好，导轨与金属棒的电阻均不计，整个装置放在磁感应强度为B=2T的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下。现对金属棒施加一水平向右的拉力F，使棒从静止开始向右运动。试解答以下问题：⑴若施加的水平外力恒为F=8N，则金属棒达到的稳定速度v1是多少？⑵若施加的水平外力的功率恒为P=18W，则金属棒达到的稳定速度v2是多少？⑶若施加的水平外力的功率恒为P=18W，则金属棒从开始运动到速度v3=2m/s的过程中电阻R产生的热量为8.6J，则该过程所需的时间是多少？参考答案：解：⑴稳定时合力为零，有，解得

⑵稳定时拉力的功率等于电功率，有，解得

⑶对此过程，由动能定理有又由功能关系有

解得

18.如图甲所示，直角坐标系中直线AB与横轴x夹角∠BAO=30°，AO长为a。假设在点A处有一放射源可沿∠BAO所夹范围内的各个方向放射出质量为m、速度大小均为、带电量为e的电子，电子重力忽略不计。在三角形ABO内有垂直纸面向里的匀强磁场，当电子从顶点A沿AB方向射入磁场时，电子恰好从O点射出。试求：（1）从顶点A沿AB方向射入的电子在磁场中的运动时间t；（2