內蒙古自治區呼和浩特市廠汗木臺中學2022年高三物理期末試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.北京奧運火炬實現了成功登上珠峰的預定目標，如圖所示是火炬手攀登珠峰的線路圖，請根據此圖判斷下列說法正確的是：(

)A．在計算登山運動的速度時可以把火炬手當成質點B．由起點到終點火炬手所走線路的總長度是火炬的位移C．線路總長度與火炬手所走時間的比等于登山的平均速度D．頂峰的重力加速度要比拉薩的重力加速度小參考答案：2.質點從靜止開始做勻加速直線運動，在第1個2s、第2個2s和第5s內三段位移比為()A．2∶6∶5

B．2∶8∶7

C．4∶12∶9

D．2∶2∶1參考答案：C3.為了保障行駛安全，一種新型雙門電動公交車安裝了如下控制裝置：只要有一扇門沒有關緊，汽車就不能啟動。如果規定：車門關緊時為“1”，未關緊時為“0”；當輸出信號為“1”時，汽車可以正常啟動行駛，當輸出信號為“0”時，汽車不能啟動。能正確表示該控制裝置工作原理的邏輯門是A．與門

B．或門

C．非門

D．與非門參考答案：A解析：依據邏輯門電路的特點，只有當兩個車門都關緊，即都輸入“1”時，數出信號才為“1”，汽車才能啟動，A正確。4.（單選）如圖所示，虛線MN上方存在垂直紙面向里的勻強磁場，MN下方存在豎直向下的勻強磁場，兩處磁場磁感應強度大小均為B．足夠長的不等間距金屬導軌豎直放置，導軌電阻不計．兩個金屬棒通過棒兩端的套環水平地套在金屬導軌上，其中光滑金屬棒AB質量為m，長為L，電阻為R；金屬棒CD質量為2m、長為2L、電阻為2R，與導軌之間的動摩擦因數為μ．若AB棒在外力F的作用下向上做勻速運動，CD棒向下做勻速運動，下列說法正確的是（）A．AB棒中電流方向從A到BB．AB棒勻速運動的速度C．AB桿所受拉力F=mg+mgD．時間t內CD棒上的焦耳熱為參考答案：解：A、根據右手定則可知，AB棒中電流方向由B到A，故A錯誤；B、令AB棒的速度為v1，所以電路的電流I=，對于CD棒的勻速運動有：2mg=μIB2L，聯立上式可解得，故B正確；C、由AB棒勻速上升，故有F=mg+BIL，代入、I=，可得F=mg+，故C正確；D、CD棒上的焦耳熱Q=I22Rt=，故D錯誤．5.雨滴從高空下落，由于空氣阻力作用，其加速度逐漸減小，直到為零，在此過程中雨滴的運動情況是

（

）

A．速度不斷減小，加速度為零時，速度最小

B．速度不斷增大，加速度為零時，速度最大

C．速度一直保持不變

D．速度的變化率越來越小參考答案：BD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.（選修3—4）（5分）某種媒質的折射率為，有一束光從該媒質射向真空，要使真空中有折射光，入射角應滿足的條件是____________。

參考答案：答案：i＜45°

7.①甲圖是一把游標卡尺的示意圖，該尺的讀數為________cm。②打點計時器是力學中常用的計時儀器，如圖用打點計時器記錄小車的勻加速直線運動，交流電周期為T=0.02s,每5個點取一個讀數點，測量得AB=3.01cm，AC=6.51cm，AD=10.50cm，AE=14.99cm，AF=20.01cm，AG=25.50cm,則B點的瞬時速度大小為________m/s，小車運動的加速度大小為

參考答案：①5.240或5.235②0.326

0.5008.如圖所示，一儲油圓桶，底面直徑與桶高均為d．當桶內無油時，從某點A恰能看到桶底邊緣上的某點B．當桶內油的深度等于桶高的一半時，在A點沿AB方向看去，看到桶底上的C點，C、B相距，由此可得油的折射率n=

；光在油中傳播的速度

．（結果可用根式表示）參考答案：9.如圖所示，在場強為E的勻強電場中有相距為L的兩點A、B，連線AB與電場線的夾角為θ，將一電荷量為q的正電荷從A點移到B點．若沿直線AB移動該電荷，電場力做功W=

，AB兩點間的電勢差UAB=

．參考答案：qELcosθ；

ELcosθ【考點】電勢差與電場強度的關系；電勢差．【分析】勻強電場中AB連線與電場方向成θ角，當將電量為+q的點電荷從A移到B，則電場力做功應當是AB之間的有效場強做功，因此要先求出有效長度，再代入公式進行計算；也可以代入電場力做功的公式：W=qUAB計算電勢差．【解答】解：由于AB連線與電場方向成θ角，做AC垂直于場強的方向，則BC為沿場強方向的有效長度．則BC=ABcosθ=L?cosθ，電場力做功：W=F?BC=qEd?cosθ．電場力做功僅僅與兩點間的電勢差有關，與路徑無關，故W=qUAB，所以UAB=ELcosθ．故答案為：qELcosθ；

ELcosθ10.某探究學習小組的同學欲驗證“動能定理”，他們在實驗室組裝了一套如圖所示的裝置，另外他們還找到了打點計時器所用的學生電源、導線、復寫紙、紙帶、小木塊、細沙．當滑塊連接上紙帶，用細線通過滑輪掛上空的小沙桶時，釋放小桶，滑塊處于靜止狀態．若你是小組中的一位成員，要完成該項實驗，則：（1）你認為還需要的實驗器材有

．（2）實驗時為了保證滑塊受到的合力與沙和沙桶的總重力大小基本相等，沙和沙桶的總質量應滿足的實驗條件是

，實驗時為保證細線拉力為木塊的合外力首先要做的步驟是

．（3）在（2）的基礎上，某同學用天平稱量滑塊的質量M．往沙桶中裝入適量的細沙，用天平稱出此時沙和沙桶的總質量m．讓沙桶帶動滑塊加速運動，用打點計時器記錄其運動情況，在打點計時器打出的紙帶上取兩點，測出這兩點的間距L和這兩點的速度大小v1與v2（v1<v2）．則本實驗最終要驗證的數學表達式為

（用題中的字母表示實驗中測量得到的物理量）．參考答案：（1）天平，刻度尺（2分）（2）沙和沙桶的總質量遠小于滑塊的質量（2分），平衡摩擦力（2分）（3）（4分）（1）實驗要驗證動能增加量和總功是否相等，故需要求出總功和動能，故還要天平和刻度尺；故答案為：刻度尺、天平；

（2）沙和沙桶加速下滑，處于失重狀態，其對細線的拉力小于重力，設拉力為T，根據牛頓第二定律，有

對沙和沙桶，有mg-T=ma

對小車，有T=Ma

解得故當M＞＞m時，有T≈mg

小車下滑時受到重力、細線的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，則應該用重力的下滑分量來平衡摩擦力，故可以將長木板的一端墊高；

故答案為：沙和沙桶的總質量遠小于滑塊的質量，平衡摩擦；

（3）總功為：mgL，動能增加量為：故答案為：mgL=11.用如圖甲所示的電路測量一節蓄電池的電動勢和內電阻．蓄電池的電動勢約為2V，內電阻很小．除蓄電池、開關、導線外可供使用的實驗器材還有：A．電壓表（量程3V）；B．電流表（量程0.6A）；C．電流表（量程3A）；D．定值電阻R0（阻值4Ω，額定功率4W）；E．滑動變阻器R（阻值范圍0﹣20Ω，額定電流1A）（1）電流表應選

；（填器材前的字母代號）．（2）根據實驗數據作出U﹣I圖象（如圖乙所示），則蓄電池的電動勢E=

V，內阻r=

Ω．

參考答案：（1）B；（2）2.10；0.2．【考點】測定電源的電動勢和內阻．【分析】（1）由題意可確定出電路中的電流范圍，為了保證電路的安全和準確，電流表應略大于最大電流；（2）由電路及閉合電路歐姆定律可得出函數關系，結合數學知識可得出電源的電動勢和內電阻．【解答】解：（1）由題意可知，電源的電動勢約為2V，保護電阻為4Ω，故電路中最大電流約為=0.5A，故電流表只能選B；（2）由電路利用閉合電路歐姆定律可知：U=E﹣I（R0+r）則由數學知識可得，圖象與縱坐標的交點為電源電動勢，故E=2.10V；而圖象的斜率表示保護電阻與內電阻之和，故r+R0==4.2Ω解得：r=0.2Ω；故答案為：（1）B；（2）2.10；0.2．12.如圖所示，一物體m在沿斜面向上的恒力F作用下，由靜止從底端沿光滑的斜面向上做勻加速直線運動，經時間t力F做功為60J，此后撤去力F，物體又經過時間t回到出發點，若以地面為零勢能面，物體回到出發點的動能為

▲

；撤去力F時物體的重力勢能為

▲

。]參考答案：60J

45J

試題分析：物體沿光滑斜面向上運動一直到回到出發點的過程，只有恒力F做功，根據動能定理，回到出發點的動能。設力F撤去時速度大小為，返回地面后速度大小為，力F撤去前為勻變速直線運動，撤去后仍是勻變速直線運動，則有位移，整理得，即力F撤去時物體動能為，根據動能定理，在力F撤去前，，所以撤去力F時物體的重力勢能為。

考點：動能定理

勻變速直線運動13.改變物體內能有兩種方式，遠古時代“鉆木取火”是通過____________方式改變物體的內能，把___________轉變成內能。參考答案：做功

機械能三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（4分）如圖所示，光滑水平面軌道上有三個木塊，A、B、C，質量分別為mB=mc=2m,mA=m，A、B用細繩連接，中間有一壓縮的彈簧(彈簧與滑塊不栓接)。開始時A、B以共同速度v0運動，C靜止。某時刻細繩突然斷開，A、B被彈開，然后B又與C發生碰撞并粘在一起，最終三滑塊速度恰好相同。求B與C碰撞前B的速度。參考答案：解析：設共同速度為v，球A和B分開后，B的速度為,由動量守恒定律有,,聯立這兩式得B和C碰撞前B的速度為。考點：動量守恒定律15.(6分)如圖所示，己知平行玻璃磚的折射率，厚度為.入射光線以入射角60°射到玻璃磚的上表面，經玻璃磚折射從下表面射出，出射光線與入射光線平行，求兩平行光線間距離。（結果可用根式表示）

參考答案：解析：作出光路如圖

由折射定律得（2分）

所以r=30°（2分）

由圖知

則AB—AC=d·tan30°=d

出射光線與入射光線間的距離是d（2分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.我國南方大部分省區曾經遭遇了罕見的雪災，此次災害過程造成17個省（區、市、兵團）不同程度受災。尤其是雪災天氣造成輸電線被厚厚的冰層包裹（如圖14甲），使相鄰兩個鐵塔間的拉力大大增加，導致鐵塔被拉倒、壓塌（如圖14乙），電力設施被嚴重損毀，給這些地方群眾的生產生活造成了極大不便和巨大損失。當若干相同鐵塔等高、等距時，可將之視為如圖所示丙的結構模型。已知鐵塔（左右對稱）質量為m，塔基寬度為d。相鄰鐵塔間輸電線的長度為L，其單位長度的質量為，輸電線頂端的切線與豎直方向成角。已知冰的密度為，設冰層均勻包裹輸電線上，且冰層的橫截面為圓形，其半徑為R(輸電線的半徑可忽略)求(l)因為冰層包裹，每個鐵塔塔尖所受的壓力將比原來增大多少？(2)被冰層包裹后，輸電線在最高點、最低點的張力參考答案：17.如圖，直線MN上方有平行于紙面且與成45°的有界勻強電場，電場強度大小未知；下方為方向垂直于紙面向里的有界勻強磁場，磁感應強度大小為B。今從上的O點向磁場中射入一個速度大小為v、方向與成45°角的帶正電粒子，該粒子在磁場中運動時的軌道半徑為R。若該粒子從O點出發記為第一次經過直線MN，而第五次經過直線時恰好又通過O點。不計粒子的重力。求：⑴電場強度的大小；⑵該粒子再次從O點進入磁場后，運動軌道的半徑；⑶該粒子從O點出發到再次回到O點所需的時間。參考答案：解：粒子的運動軌跡如圖，先是一段半徑為R的1/4圓弧到a點，接著恰好逆電場線勻減速運動到b點速度為零再返回a點速度仍為，再在磁場中運動一段3/4圓弧到c點，之后垂直電場線進入電場作類平拋運動。（1）（本問共5分）：易知，

類平拋運動的垂直和平行電場方向的位移都為：

①

（1分）所以類平拋運動時間為

②

（1分）又

③（1分）再者

④

（1分）由①②③④可得：

⑤

（1分）（2）（本問共5分）由平拋知識得：

（1分）所以

（1分）

［或（2分）］（1分）則第五次過MN進入磁場后的圓弧半徑：

（2分）（3）（本問共4分）粒子在磁場中運動的總時間為：

⑥

粒子在電場中的加速度為：

（1分）粒子做直線運動所需時間為：

⑦

（1分）由②⑥⑦式求得粒子從出發到第五次到達O點所需時間：

（1分）18.如圖所示，物體A、B的質量分別是、，用輕彈簧相連接放在光滑的水平面上，物