辽宁省本溪市八里甸子镇中学2022年高三物理上学期期末试卷含解析

辽宁省本溪市八里甸子镇中学2022年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.如图所示，一名消防队员在模拟演习训练中，沿着长为12m的竖立在地面上的钢管往下滑。已知这名消防队员的质量为60㎏，他从钢管顶端由静止开始先匀加速再匀减速下滑，滑到地面时速度恰好为零。如果他加速时的加速度大小是减速时的2倍，下滑的总时间为3ｓ,那么该消防队员（

）

A．下滑过程中的最大速度为4m／sB．加速与减速过程的时间之比为1∶4C．加速与减速过程中所受摩擦力大小之比为1∶7D．加速与减速过程的位移大小之比为1∶4参考答案：C2.倾角为37°的光滑斜面上固定一个槽，劲度系数k=20N/m、原长l0=0.6m的轻弹簧下端与轻杆相连，开始时杆在槽外的长度=0.3m，且杆可在槽内移动，杆与槽间的滑动摩擦力大小Ff=6N，杆与槽之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。质量m=1kg的小车从距弹簧上端L=0.6m处由静止释放沿斜面向下运动。已知弹性势能Ep，式中x为弹簧的形变量。g=10m/s2,sin37o=0.6。关于小车和杆的运动情况，下列说法正确的是：A．小车先做匀加速运动，后做加速度逐渐减小的变加速运动B．小车先做匀加速运动，然后做加速度逐渐减小的变加速运动，最后做匀速直线运动C．杆刚要滑动时小车已通过的位移为0.9mD．杆从开始运动到完全进入槽内所用时间为0.1s参考答案：BCD3.如图所示，活动发射平台载着质量为m的“神舟十号”和质量为M的火箭，在车的牵引下缓慢地驶向发射场．若行驶过程可视为匀速直线运动，则“神舟十号”、火箭受到的合力分别为（）A．0、0 B．0、Mg C．mg、0 D．mg、Mg参考答案：A解：质量为m的“神舟十号”和质量为M的火箭，在车的牵引下缓慢地驶向发射场，行驶过程可视为匀速直线运动，匀速直线运动是平衡状态，此时物体的受到的合力的大小为零．所以它们的合力的大小都为零．故选：A4.（多选）如图10所示，将一个近似超导的圆环水平置于非匀强磁场中，圆环恰好能处于静态平衡。则以下分析正确的是A．俯视圆环，圆环中的电流方向为顺时针方向B．若给圆环一个向下的扰动，俯视圆环，电流将变为逆时针方向C．若增大圆环的微小阻值，圆环将缓慢下降D．若增大磁场的磁感应强度，圆环将向下加速运动参考答案：AC.。这里的“置于非匀强磁场中”，应该理解为从正上方放下，当将环靠近磁铁时，由于越靠近磁铁，其磁场就越强，磁感线就越密，所以在靠近过程中环会切割磁感线运动，即在该环中会产生感应电流；由于发生了超导，即没有电阻，所以此时环中的电流不会变小；同时据焦耳定律能看出，由于没有电阻，所以在B环上不会产生电热。在Ａ选项中有：根据楞次定律，感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化，原磁通量向上增加，所以感应出顺时针方向（俯视）的电流以阻碍之，Ａ正确；在Ｂ选项中有：向下扰动使原磁通量继续向上增加，电流方向依然不变，Ｂ错；在Ｃ选项中有：如果存在电阻，那么环中电流会不断减少，这样，安培力减小，不足以平衡重力时，环就会下降（可以联想下现实中存在电阻的环的说，即Ｃ正确；若增大磁场的磁感应强度，则安培力增加，会排斥圆环即圆环向上运动。Ｄ错；故选择ＡＣ答案。5.（单选）作用于O点的三个力平衡，设其中一个力大小为，沿负轴方向，大小未知的力与正轴方向夹角为，如图所示，下列关于第三个力判断正确的是（

）A.力只可能在第二象限

B.力与夹角越小，则和的合力越小C.的最小值为

D.力只能在第三象限参考答案：C据力的三角形定则及上图可知，力F3可能在第二、第三象限中，所以A、D选项均错；不管力F2和F3夹角如何变化，它们的合力始终等于F1，所以B选项错误；从上图可知，当F3与F2垂直时有最小值，且等于F3=F1cosθ,所以C选项正确。￥二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，一个重力G＝4N的物体放在倾角为30°的光滑斜面上，斜面放在台秤上，当烧断细线后，物块正在下滑的过程中与静止时比较，台秤示数减小

N。参考答案：1N

7.某实验小组在探究“加速度与物体质量、受力的关系”的实验，设计如下的实验方案，实验装置如图所示，所使用打点计时器交流电源频率是50Hz，具体实验步骤如下：A.按图所示安装好实验装置；B.调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车能沿长木板向下做匀速运动；C.取下细绳和砝码盘，记下砝码盘中砝码的质量m；D.先接通打点计时器的电源，再放开小车，打出一条纸带，由纸带求得小车的加速度a；E.重新挂上细绳和砝码盘，改变砝码盘中砝码质量，重复～步骤，求得小车在不同合外力F作用下的加速度。回答以下问题：（1）按上述方案做实验是否要求砝码和砝码盘的总质量远小于小车质量__________(填“是”或“否”).（2）实验打出的其中一条纸带如图所示，由该纸带可测得小车的加速度是___________m/s2.

(3)某同学将有关测量数据填入他所设计的表格，如下表：实验次数12345砝码盘中的砝码总重力F/N0.100.200.290.390.49小车加速度a/m·s-2.0.881.441.842.382.89他根据表中的数据画出a-F图像如图所示，造成图线不过坐标原点的主要原因是______________________，从该图线延长线与横轴的交点可求出的物理量是__________，其大小是_____________。参考答案：（1）否

（2）1.44

(3)未考虑砝码盘的重力

砝码盘的重力

0.78N(0.76~0.79N)8.（3分）如图所示是光从介质1进入介质2的折射情况，根据光路图可知：两种介质相比较，介质1是

介质，介质2是

介质；光在介质中的波长1

2（选填“>”、“=”或“<”)．频率1

2（选填“>”、“=”或“<”）。参考答案：光密，光疏，＜，=9.某学校物理兴趣小组，利用光控实验板“探究自由落体的下落高度与速度之间的关系”，如图甲所示。将数据记录在Excel工作薄中，利用Excel处理数据，如图乙所示，小组进行探究，得出结论。在数据分析过程中，小组先得出了vB—h图像，继而又得出vB2—h图像，如图丙、丁所示：请根据图象回答下列问题：①小组同学在得出vB—h图像后，为什么还要作出vB2－h图像？

．②若小球下落过程机械能守恒，根据实验操作及数据处理，求得丁图图像的斜率为k，则重力加速度g=

．参考答案：：①先作出的vB-h图像，不是一条直线，根据形状无法判断vB、h关系，进而考虑vB2-h图像，从而找出vB2、h之间的线性关系．

②（2分）k/2．10.如图所示的演示实验中，A、B两球同时落地，说明，某同学设计了如右下图所示的实验:将两个斜滑道固定在同一竖直面内，最下端水平.把两个质量相等的小钢球从斜面的同一高度由静止同时释放，滑道2与光滑水平板吻接，则将观察到的现象是

，这说明

.参考答案：11.如图是用打点计时器（频率为50Hz）测

定匀变速直线运动的加速度时得到的纸带，从O点开始每隔4个点取一个计数点，则相邻的两个计数点的时间间隔为___________s，测得OA=6.80cm，CD=3.20cm，DE=2.00cm，则物体运动加速度大小为_________m/s2，D点的速度大小为__________m/s。参考答案：12.某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验，图（a）为实验装置简图。（交流电的频率为50Hz）

（1）图（b）为某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车的加速度大小为

m/s2。（保留二位有效数字）

（2）保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m及对应的，数据如下表：实验次数12345678小车加速度a/m?s―21.901.721.491.251.000.750.500.30小车质量m/kg0.250.290.330.400.500.711.001.674.003.453.032.502.001.411.000.60请在方格坐标纸中画出图线，并从图线求出小车加速度a与质量倒数之间的关系式是

。

（3）保持小车质量不变，改变砂和砂桶质量，该同学根据实验数据作出了加速度a随合力F的变化图线如图（c）所示。该图线不通过原点，其主要原因是

。参考答案：（1）a=3.2m/s2（2）如图所示，（3）实验前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分13.某中学的实验小组利用如图所示的装置研究光电效应规律，用理想电压表和理想电流表分别测量光电管的电压以及光电管的电流．当开关打开时，用光子能量为2.5eV的光照射光电管的阴极K，理想电流表有示数，闭合开关，移动滑动变阻器的触头，当电压表的示数小于0.60V时，理想电流表仍有示数，当理想电流表的示数刚好为零时，电压表的示数刚好为0.60V．则阴极K的逸出功为1.9eV，逸出的光电子的最大初动能为0.6eV．参考答案：：解：设用光子能量为2.5eV的光照射时，光电子的最大初动能为Ekm，阴极材料逸出功为W0，当反向电压达到U=0.60V以后，具有最大初动能的光电子也达不到阳极，因此eU=Ekm由光电效应方程：Ekm=hν﹣W0由以上二式：Ekm=0.6eV，W0=1.9eV．所以此时最大初动能为0.6eV，该材料的逸出功为1.9eV；故答案为：1.9eV，0.6eV．三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（6分）一定质量的理想气体，在绝热膨胀过程中

①对外做功5J，则其内能（选填“增加”或“减少”）,

J.

②试从微观角度分析其压强变化情况。参考答案：答案：①减少，5；②气体体积增大，则单位体积内的分子数减少；内能减少，则温度降低，其分子运动的平均速率减小,则气体的压强减小。（4分要有四个要点各占1分；单位体积内的分子数减少；温度降低；分子运动的平均速率减小；气体的压强减小。）15.如图为一块直角三棱镜，顶角A为30°．一束激光沿平行于BC边的方向射向直角边AB，并从AC边射出，出射光线与AC边夹角也为30°．则该激光在棱镜中的传播速度为多少？(结果保留两位有效数字)参考答案：1.7×108m/s解：光路图如图：

由几何关系得：α=∠A=30°，β=90°-30°=60°

折射率

激光在棱镜中传播速【点睛】几何光学要正确作出光路图，由几何知识找出入射角和折射角是关键．知道光速和折射率的关系.四、计算题：本题共3小题，共计47分16.在竖直平面内，以虚线为界分布着如图所示足够大的匀强电场和匀强磁场，其中匀强电场方向竖直向下，大小为E；匀强磁场垂直纸面向里，磁感应强度大小为B。虚线与水平线之间的夹角为θ＝45°，一带负电粒子从O点以速度v0水平射入匀强磁场，已知带负电粒子电荷量为q，质量为m，（粒子重力忽略不计）。（1）带电粒子从O点开始到第1次通过虚线时所用的时间；（2）带电粒子第3次通过虚线时，粒子距O点的距离；（3）粒子从O点开始到第4次通过虚线时，所用的时间。参考答案：解：（1）根据题意可得粒子运动轨迹如图所示。………（2分）因为=45°，根据几何关系，带电粒子从O运动到A为3/4圆周……（1分）则带电粒子在磁场中运动时间为：………（1分）（2）由qvB=m…（2分）得带电粒子在磁场中运动半径为：，…………（1分）带电粒子从O运动到A为3/4圆周，解得…………（1分）带电粒子从第2次通过虚线到第3次通过虚线运动轨迹为圆周，所以粒子距O点的距离……（1分）3）粒子从A点进入电场，受到电场力F=qE，则在电场中从A到B匀减速，再从B到A匀加速进入磁场。在电场中加速度大小为：……（1分）从A到B的时间与从B到A的时间相等。………………（1分）带电粒子从A到C：…………（1分）带电粒子从C点再次进入电场中做类平抛运动X=v0t4…………（1分）…………（1分）由几何关系得：Y=X………………（1分）得…………………（1分）第4次到达虚线的总时间为（2分）17.如图所示，光滑固定斜面上有一个质量为10kg的小球被轻绳拴住悬挂在天花板上，已知绳子与竖直方向的夹角为450，斜面倾角300，整个装置处于静止状态,（g取10m/s2）；求：(所有结果均保留三位有效数字)(1)绳中拉力的大小和斜面对小球支持力的大小；(2)若另外用一个外力拉小球，能够把小球拉离斜面，求最小的拉力的大小。参考答案：(1)如图，水平竖直建立直角坐标系，对小球做受力分析，把不在轴上的力沿轴分解，列平衡方程如下……………3分

……………3分

由以上两式得N=73.2N……………1分

T=51.8N……………1分(2)经分析得拉力的最小值为Fm=mgsin45°……………2分代数解得Fm=70.7N……………18.如图所示，在水平光滑轨道上停着甲、乙两辆实验小车，甲车系一穿过打点计时器的纸带，当甲车受到水平向右的瞬时作用力时，随即启动打点计