2022年天津津门中学高三物理期末试题含解析

2022年天津津门中学高三物理期末试题含解析一、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，一轻质弹簧一端系在墙上的0点，自由伸长到B点．今用一小物体m把弹簧压缩到A点，然后释放，小物体能运动到C点静止，物体与水平地面间的动摩擦因数恒定，试判断下列说法正确的是

(

)A．物体从A到B速度越来越大，从B到C速度越来越小B．物体从A到B速度越来越小，从B到C加速度不变C．物体从A到B先加速后减速，从B到C一直减速运动D．物体在B点受合力为零

参考答案：C2.如右图所示，木块b放在一固定斜面上，其上表面水平，木块a放在b上。用平行于斜面向上的力F作用于a，a、b均保持静止。则木块b的受力个数可能是

（

）A．2个B．3个C．4个D．5个参考答案：CDb物体一定受到的力有：a物体对b物体的压力、重力、a物体对b物体的摩擦力、斜面对b物体的支持力，共四个力；可能受到斜面对b物体的摩擦力的作用，故正确选项为CD。3.（单选）质量为m的圆球放在光滑斜面和光滑的竖直挡板之间，如图，当斜面倾角α由零逐渐增大时（保持挡板竖直），斜面和挡板对圆球的弹力大小的变化是（）A．斜面的弹力由零逐渐变大B．斜面的弹力由mg逐渐变大C．挡板的弹力由零逐渐变大D．挡板的弹力由mg逐渐变大参考答案：解：以小球为研究对象，分析受力情况，作出力图如图，由平衡条件得：斜面对球的支持力大小F2=＞mg，故当α增大时F2从mg逐渐增大，故B正确A错误．挡板对小球的弹力F1=mgtanα，当α为零时，F1为零；当α增大时F1从零逐渐增大，故C正确D错误；故选：BC．4.运动周期为T，振幅为A，位于x=0点的波源从平衡位置沿y轴正向开始做简谐运动，该波源产生的一维简谐横波沿x轴正向传播，波速为v，传播过程中无能量损失．一段时间后，该振动传播至某质点P，关于质点P振动的说法正确的是（）A．周期一定为TB．振幅一定为AC．速度的最大值一定为vD．开始振动的方向沿y轴向上或向下取决于它离波源的距离E．若P点与波源距离s=vT，则质点P的位移与波源的相同参考答案：解：ABD、波在传播过程中，介质中各振动质点的振动周期、振幅、起振方向都和波源质点的相同，所以质点P的振动周期为T，振幅为A，开始振动的方向沿y轴正向，与P离波源的距离无关．故A、B正确，D错误；C、质点的振动速度大小跟波速无关，故C错误；E、若s=vT，则s等于一个波长，即P点与波源质点相位相同，振动情况总相同，位移总相同，故E正确．故选：ABE【考点】简谐运动的振动图象；简谐运动的振幅、周期和频率．【分析】波传播过程中，各振动质点的振动周期、振幅、起振方向都和波源质点相同，质点的振动速度大小跟波速无关．5.（多选）如图所示,斜面体B静置于水平桌面上．一质量为m的木块A从斜面底端开始以初速度v0沿斜面上滑，然后又返回出发点，此时速度为v，且v<v0．在上述过程中斜面体一直没有移动，由此可以得出(

)A．A上滑过程桌面对B的支持力比下滑过程大B．A上滑过程中桌面对B的静摩擦力比下滑过程大C．A上滑时机械能的减小量等于克服重力做功和产生内能之和D．A上滑过程与下滑过程，A、B系统损失的机械能相等参考答案：BD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.某同学为了探究杆子转动时的动能表达式，设计了下图a所示的实验：质量为m的均匀长直杆一端固定在光滑转轴O处，杆由水平位置静止释放，用光电门测出另一端A经过某位置时的瞬时速度vA，并记下该位置与转轴O的高度差h。⑴设杆的有效宽度为d（d很小），A端通过光电门的时间为t，则A端通过光电门的瞬时速度vA的表达式为

。⑵调节h的大小并记录对应的速度vA，数据如下表。为了寻找反映vA和h的函数关系，请选择适当的数据处理方法，并写出处理后数据间的函数关系________________。⑶当地重力加速度g取10m/s2，结合你找出的函数关系，不计一切摩擦，根据守恒规律得出此杆转动时动能的表达式Ek=

（请用数字、质量m、速度vA表示。）组次123456h/m0.050.100.150.200.250.30vA(m/s)1.231.732.122.462.743.00

参考答案：⑴

⑵vA2=30h

⑶7.现有a、b两种单色光，其波长关系为用a光照射某种金属时，恰好发生光电效应。则：①用b光照射该金属时，

发生光电效应；（填“能”或“不能”）②若增加a光强度，释放出光电子的最大初动能

增大。（填“能”或“不能”）参考答案：8.为了测量两个质量不等的沙袋的质量，由于没有直接测量工具，某实验小组应用下列器材测量：轻质定滑轮（质量和摩擦可忽略）、砝码一套（总质量为m=0．5kg），细线、米尺，他们根据学过的物理知识改变实验条件进行多次测量，选择合适的变量得到线性关系，作出图线并根据图线的斜率和截距求出沙袋的质量，操作如下（g取10m/s2）（1）实验装置如图所示，设左右两边沙袋的质量分别为m2、m1（2）从m中取出质量为m/的砝码放在右边沙袋中（剩余砝码都放在左边沙袋中，发现质量为m1的沙袋下降，质量为m2的沙袋上升（质量为m1的沙袋下降过程未与其他物体相碰）；（3）用米尺测出质量为m1的沙袋从静止下降的距离h，用秒表测出质量为m1的沙袋下降时间t，则可知沙袋的加速度大小为a＝

（4）改变m′，测量相应的加速度a，得到多组m′及a的数据作出

（填“a～m′”或“a～”）图线；（5）若求得图线的斜率k=4m/kg·s2，截距为b=2m/s2，沙袋的质量m1=

kg，m2=

kg参考答案：2h/t2[2分]

a-m’[2分]

3

[3分]

1．5

9.图示电路中，电表视为理想表。当S断开时，电压表示数为12V，当S闭合后，电压表示数为11.2V，电流表示数为0.2A，则电源电动势为

，内电阻为

。

参考答案：

答案：12V、

4W10.甲、乙两同学通过下面的实验测量人的反应时间。实验步骤如下：（1）甲用两个手指轻轻捏住量程为L的木尺上端，让木尺自然下垂。乙把手放在尺的下端（位置恰好处于L刻度处，但未碰到尺），准备用手指夹住下落的尺。@网（2）甲在不通知乙的情况下，突然松手，尺子下落；乙看到尺子下落后快速用手指夹住尺子。若夹住尺子的位置刻度为L1，重力加速度大小为g，则乙的反应时间为________（用L、L1和g表示）。（3）已知当地的重力加速度大小为g=9.80m/s2，L=30.0cm，L1=10.4cm，乙的反应时间为__________s。（结果保留2位有效数字）（4）写出一条提高测量结果准确程度的建议：___________。参考答案：

(1).

(2).0.20

(3).多次测量取平均值；初始时乙的手指尽可能接近尺子试题分析

本题主要考查自由落体运动及其相关的知识点，意在考查考生灵活运用教材知识解决实际问题的能力。解析

根据题述，在乙的反应时间t内，尺子下落高度h=L-L1，由自由落体运动规律，h=gt2，解得t=。代入数据得：t=0.20s。点睛

测量反应时间是教材上的小实验，此题以教材小实验切入，难度不大。11.如图所示为阿特武德机的示意图，它是早期测量重力加速度的器械，由英国数学家和物理学家阿特武德于1784年制成。他将质量同为M的重物用绳连接后，放在光滑的轻质滑轮上，处于静止状态。再在一个重物上附加一质量为m的小重物，这时，由于小重物的重力而使系统做初速度为零的缓慢加速运动。（1）所产生的微小加速度可表示为

。（2）某同学利用秒表和刻度尺测出重物M下落的时间t和高度h，则重力加速度的表达式为：

。参考答案：

，(2)。12.如图所示，一轻绳两端各系重物A和B，挂在汽车顶部的定滑轮上，绳的质量及滑轮摩擦均不计，mA>mB，A静止在汽车底板上，轻绳呈竖直方向。当汽车在水平公路上匀速行驶时，A对汽车底板的压力为________，汽车以加速度a向右匀加速运动时，A仍在原来的位置相对车底静止，此时A对车底的压力为_________。参考答案：13.某同学用如图所示的装置验证动能定理．为提高实验精度，该同学多次改变小滑块下落高度胃的值．测出对应的平撼水平位移x，并算出x2如下表，进而画出x2一H图线如图所示：

①原理分析：若滑块在下滑过程中所受阻力很小．则只要测量量满足

，便可验证动能定理．

②实验结果分析：实验中获得的图线未过坐标原点，而交在了大约(0.2h，0)处，原因是

。参考答案：①x2与H成正比

②滑块需要克服阻力做功三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（8分）为确定爱因斯坦的质能方程的正确性，设计了如下实验：用动能为MeV的质子轰击静止的锂核Li，生成两个粒子，测得两个粒子的动能之和为MeV。写出该反应方程，并通过计算说明正确。（已知质子、粒子、锂核的质量分别取、、）参考答案：核反应方程为核反应的质量亏损，由质能方程可得，质量亏损相当的能量MeV而系统增加的能量MeV，这些能量来自核反应中，在误差允许的范围内可认为相等，所以正确。15.如图，光滑绝缘底座上固定两竖直放置、带等量异种电荷的金属板a、b，间距略大于L，板间电场强度大小为E，方向由a指向b，整个装置质量为m。现在绝绿底座上施加大小等于qE的水平外力，运动一段距离L后，在靠近b板处放置一个无初速度的带正电滑块，电荷量为q，质量为m，不计一切摩擦及滑块的大小，则(1)试通过计算分析滑块能否与a板相撞(2)若滑块与a板相碰，相碰前，外力F做了多少功;若滑块与a板不相碰，滑块刚准备返回时，外力F做了多少功?参考答案：（1）恰好不发生碰撞（2）【详解】(1)刚释放小滑块时，设底座及其装置的速度为v由动能定理：放上小滑块后，底座及装置做匀速直线运动，小滑块向右做匀加速直线运动当两者速度相等时，小滑块位移绝缘底座的位移故小滑块刚好相对绝缘底座向后运动的位移，刚好不相碰(2)整个过程绝缘底座位移为3L则答：(1)通过计算分析可各滑块刚好与a板不相撞；(2)滑块与a板不相碰，滑块刚准备返回时，外力F做功为3qEL。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.在某介质中形成一列简谐波，t=0时刻的波形如图中的实线所示．(1)若波沿x轴正方向传播，零时刻刚好传到B点，且再经过0.6s，P点也开始起振，求：①该列波的周期T；②从t=0时刻起到P点第一次达到波峰时止，O点对平衡位置的位移及其所经过的路程各为多少？

(2)若该列波的传播速度大小为20m/s，且波形中由实线变成虚线需要经历0.525s时间，则该列波的传播方向如何？参考答案：17.如图所示，在足够长的光滑绝缘水平直线轨道上方h高度的P点，固定电荷量为+Q的点电荷.一质量为m、带电荷量为+q的物块(可视为质点)，从轨道上的A点以初速度v0沿轨道向右运动，当运动到P点正下方B点时速度为v.已知点电荷产生的电场在A点的电势为φ(取无穷远处电势为零)，PA连线与水平轨道的夹角为60°，试求：

(1)物块在A点时受到的轨道的支持力大小.(2)点电荷+Q产生的电场在B点的电势大小.参考答案：18.如图所示，虚线右侧水平面光滑，左侧是粗糙程度相同的水平面．右侧有一质量为M的正方体滑块以一定的初速度滑向左侧，通过虚线后滑行的最大距离为L．若在虚线左侧L处放置一质量为m的同样形状的正方体滑块，M以相同的速度滑入左侧与肌发生弹性正碰，若m＜M，则碰后m能继续滑行距离的范围是多大（M、m与左侧粗糙平面的动摩擦因数相同，滑块尺寸远小于L？参考答案：解：设滑块M初速度为v0，到达左侧处时速度为v，由动能定理可得：﹣μMgL=0﹣Mv02…①﹣μMg=Mv2﹣Mv02…②解得：v=v0设M、m在碰后的速度分别为v1和v