安徽省合肥市铁路职工子弟中学2022年高三物理期末试卷含解析

安徽省合肥市铁路职工子弟中学2022年高三物理期末试卷含解析一、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，一根细绳的两端分别系于竖立于地面上的两杆A、B的顶端，绳上挂一个光滑的轻质挂钩，其下连着一个物体处于静止状态，现将B杆向左移动一小段距离到B,位置，当物体重新平衡后，则以下说法中正确的是(

)A．细绳的张力大小变小B．细绳的张力大小不变C．两端绳对挂钩的合力不变D．两端绳对挂钩的合力变大参考答案：AC2.(8分）火车在平直铁路上以72km/h的速度匀速行驶，现需要在一小站临时停靠，火车减速时加速度大小为0.5m/s2，速度减为零在该站停车3min后又以0.4m/s2的加速度起动，速度到达72km/h后又保持匀速运动，求与不停车相比，火车因停靠该站延误的时间。参考答案：解：火车减速到0所对应的时间：

①

位移

②停站时间：

再次启动：

③位移

④

总时间：

⑤若不停车：

⑥延误时间：

⑦3.一束可见光射到空气中的平行玻璃砖上，穿过玻璃砖后从下表面射出，变为a、b两束平行单色光，如图所示，如果光束b是蓝光，则光束a可能是（

）A．红光

B．黄光

C．绿

D．紫光参考答案：D4.如图所示，竖直向上的匀强电场中，有一质量为m的带正电小球，施加拉力F使小球向上加速运动一段距离，在此过程中重力和电场力所做功的绝对值分别为W1和W2，不计空气阻力，则(

)（A）小球的电势能增加了W2

（B）小球的重力势能增加了W1（C）小球的动能增加了W1+W2

（D）小球的机械能增加了W2参考答案：B5.（单选）下列物理量的“－”号表示方向的是 （

）

A．室外气温t=－5.0℃

B．物体的速度v=－2.0m/s

C．物体的重力势能Ep=－12.0J

D．A、B两点间的电势差UAB=－5.0V参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（填空）一艘宇宙飞船飞近某一新发现的行星，并进入靠近该行星表面的圆形轨道绕行数圈后，着陆在该行星上，飞船上备有以下实验器材A.精确秒表一只

B.已知质量为m的物体一个

C.弹簧秤一个

D.天平一台（附砝码）已知宇航员在绕行时及着陆后各做了一次测量，依据测量数据，可求出该星球的半径R及星球的质量M。（已知引力常量为G）（1）两次测量所选用的器材分别为________，________。（用序号表示）（2）两次测量的物理量分别是________，________。（物理量后面注明字母，字母不能重复。）（3）用该数据写出半径R，质量M的表达式。R＝________，M＝________。参考答案：（1）A；BC

（2）周期T；物体重力F （3）；7.如图所示，实线表示两个相干波源S1、S2发出的波的波峰位置，则图中的＿＿＿＿＿点为振动加强的位置，图中的＿＿＿＿＿点为振动减弱的位置。参考答案：答案：b，a8.如图所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在某时刻的波形图，A为沿传播方向上的某一质点（该时刻位于平衡位置），该时刻A质点的运动方向是____________（选填“向右”、“向左”、“向上”、“向下”）。如果该质点振动的频率为2Hz，则此列波的传播速度大小为____________m/s。

参考答案：向下

89.如图所示是半径为5cm的玻璃球，某单色细光束AB通过此玻璃球时的折射率为，光束AB平行于过球心的直线MN，且两线相距2.5cm，CD为出射光线。则此单色光线AB进入玻璃球时的折射角为

，出射光线CD与MN所成的角为

。参考答案：300，300。10.一列简谐横波沿直线传播．以波源O由平衡位置开始振动为计时零点，质点A的振动图象如图所示，已知O、A的平衡位置相距0.9m，则该横波波长为m，波速大小为

m/s，波源的起振方向是沿y轴

方向（选填“正”或“负”）．参考答案：1.2，0.3，正．【考点】波长、频率和波速的关系；横波的图象．【分析】首先明确y﹣t图象是振动图象，由图可知周期为4s和A点的起振方向，即可得到波源的起振方向；据波速公式v=求解波速．【解答】解：据图象可知：A点比波源O晚振动3s，即波从O传到A的时间t=3s，所以波速为：v===0.3m/s．振动周期为T=4s，则波长为：λ=vT=0.3×4m=1.2m据波的传播特点，各质点的起振方向与波源的起振方向相同；据图象可知，A点的起振方向沿y轴的正方向，则波源的起振方向是沿y轴正方向．故答案为：1.2，0.3，正．11.某同学想利用DIS测电风扇的转速和叶片长度，他设计的实验装置如图甲所示.该同学先在每一叶片边缘粘上一小条长为△l的反光材料，当叶片转到某一位置时，光传感器就可接收到反光材料反射的激光束，并在计箅机屏幕上显示出矩形波，如图乙所示.已知屏幕横向每大格表示的时间为5.00×10-3s.则电风扇匀速转动的周期为________s;若用游标卡尺测得△l的长度如图丙所示，则叶片长度为________m.参考答案：4.2×10-2；0.2312.图中画出了氢原子的4个能级，并注明了相应的能量E。处在n=4能级的1200个氢原子向低能级跃迁时，能够发出若干种不同频率的光子。若这些受激氢原子最后都回到基态，则共发出________种_________个光子。（假设处在量子数为n的激发态的氢原子跃迁到各较低能级的原子数都是处在该激发态能级上的原子总数的）参考答案：（1）6

2200

解析：处在n=4的能级的一群氢原子向低能级跃迁时能发出不同光电子的数目为=6种，由题意知量子数为4的能级上的氢原子分别向量子数为3、2、1的能级上跃迁的氢原子数占总氢原子数的三分之一，产生总共产生1200个光子；

此时处于量子数为3的能级上的原子数目为：400个，处于n=3能级上的氢原子分别向量子数为2、1的能级上跃迁的氢原子数各占二分之一，产生400个光子；

此时处于量子数为2的能级上氢原子总共有：400+200=600个，氢原子向基态跃迁产生600个光子．所以此过程中发出的光子总数应该是1200+400+600=220013.质量为m的汽车行驶在平直的公路上，在运动中所受阻力恒定。当汽车的加速度为a、速度为v时，发动机的功率是P1，则当功率是P2时，汽车行驶的最大速率为

。参考答案：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.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.15.（09年大连24中质检）（选修3—3）（5分）在图所示的气缸中封闭着温度为100℃的理想气体．一重物用绳索经滑轮与缸中活塞相连接．重物和活塞均处于平衡状态，这时活塞离缸底的高度为20cm．如果缸内气体变为0℃，问：

①重物是上升还是下降？说明理由。②这时重物将从原处移动多少厘米？（设活塞与气缸壁问无摩擦）（结果保留一位小数）参考答案：

解析：

①缸内气体温度降低，压强减小，故活塞下移，重物上升。（2分）

②分析可知缸内气体作等压变化，设活塞截面积为S㎝2，气体初态体积V1=20S㎝3，温度T1=373K，末态温度T2=273K，体积设为V2=hS㎝3（h为活塞到缸底的距离）

据

（1分）

可得h=14.6㎝

则重物上升高度

（1分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.我国成功发射一颗绕月运行的探月卫星。设该卫星的轨道是圆形的，且贴近月球表面。已知月球的质量约为地球质量的，月球的半径约为地球半径的，地球上的第一宇宙速度为v1，地球表面重力加速度为g。求：

(1)月球表面的重力加速度；

(2)该探月卫星绕月运行的速率。参考答案：解（1）设月球表面重力加速度为g月

（2分）

同理

（2分）

∴

（1分）（2）万有引力提供圆周运动向心力

绕地球运动

（2分）绕月球运动

（2分）解得

（1分）17.

2011年3月Il日，日本大地震以及随后的海啸给日本带来了巨大的损失．灾后某中学的部分学生组成了一个课题小组，对海啸的威力进行了模拟研究，他们设计了如下的模型：如图甲在水平地面上放置一个质量为m=4kg的物体，让其在随位移均匀减小的水平推力作用下运动，推力F随位移x变化的图像如图乙所示，已知物体与地面之间的动摩擦因数为μ=0.5，g=10m/s2，则：

（1）运动过程中物体的最大加速度为多少？

（2）在距出发点什么位置时物体的速度达到最大？

（3）物体在水平面上运动的最大位移是多少？参考答案：（1）由牛顿第二定律：F-umg=ma

(2分)当推力F=100N时，物体所受合力最大，加速度最大。代入解得a=20m/s2(2分)（2）由图像可得推力随位移x变化的数值关系为：F=100-25x

(2分)速度最大时加速度为0，则F=umg

(2分)代入解得x=3.2m

(2分)(3)由图像可得推力对物体做功W=200J

(2分)由动能定理：W-umgxm=0

(2分)代入解得xm=10m

(2分)18.放风筝是春天时大人和小孩都爱玩的一项有趣的体育活动，手上牵着线拉着风筝迎风向前跑，就可以将风筝放飞到高处。有一个小朋友将一只质量为m1=0.4kg的风筝放飞到空中后，拉着线的下端以一定的速度匀速跑动时，线恰能与水平面成角保持不变，如图所示，这时小朋友拉住线的力为T=10N，（g取10m/s2,不计风筝所受的浮力）求：（1）风筝所受的风力F。（2）若该小朋友质量为m2=20Kg，则小朋友对地面的压力N。参考答案：（1）如图所示，风筝受力如图。设风力F与水平方向成β角，则：

Fcosβ=Tcos53°

……3分

Fsinβ=m