山西省大同市馬軍營鄉中學2022年高三物理上學期期末試卷含解析一、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1.2008北京奧運會取得了舉世矚目的成功，某運動員（可看作質點）參加跳板跳水比賽，起跳過程中，將運動員離開跳板時做為計時起點，其速度與時間關系圖象如圖所示，則A.時刻開始進入水面B.時刻開始進入水面C.時刻已浮出水面D.的時間內，運動員處于失重狀態參考答案：BD由題圖可知，0-時間內，運動員向上做勻減速運動，時刻運動的最高點，-時間向下做勻加速運動，時刻開始進入水面，-時間內勻減速直到在水中靜止。綜上所述，易知BD選項正確。2.A、B兩裝置，均由一支一端封閉、一端開口且帶有玻璃泡的管狀容器和水銀槽組成，除玻璃泡在管上的位置不同外，其他條件都相同。將兩管抽成真空后，開口向下豎直插人水銀槽中（插入過程沒有空氣進入管內），水銀柱上升至圖示位置停止。假設這一過程水銀與外界沒有熱交換，則下列說法正確的是A．A中水銀的內能增量大于B中水銀的內能增量B．B中水銀的內能增量大于A中水銀的內能增量C．A和B中水銀體積保持不變，故內能增量相同D．A和B中水銀溫度始終相同，故內能增量相同參考答案：答案：B解析：兩種情況下氣體對水銀做功相同，但A中水銀克服重力做的功多，所以增加的內能少，B中水銀克服重力做功少，所以增加的內能多。3.（單選）一輛汽車以10m/s的速度沿平直公路勻速運動，司機發現前方有障礙物立即減速，以0.2m/s2的加速度做勻減速運動，減速后一分鐘內汽車的位移是

A．240m

B．250m

C．260m

D．90m參考答案：B4.小梅通過對電學的學習后得出如下結論，則其中正確的是A．計算真空中兩個點電荷之間的相互作用力，應使用公式B．形狀相同的兩個絕緣金屬小球若一個帶電，另一個不帶電，接觸后每個小球所帶電量各為總電量的一半C．電容器放電時，其儲存的電場能增大D．白熾燈泡的燈絲越粗，電阻越大，功率越大參考答案：A5.某品牌電動自行車的銘牌如下：

車型：20時（車輪直徑：508mm）電池規格：36V12Ah（蓄電池）整車質量：40kg額定轉速：210r／min（轉/分）外形尺寸：L1800mm×W650mm×H1100mm充電時間：2～8h電機：后輪驅動、直流永磁式電機額定工作電壓／電流：36V／5A

根據此銘牌中的有關數據，可知該車的額定時速約為

(

)

A．15km／h

B．18km／h

C．20km／h

D．25km／h參考答案：答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.一列火車由車站靜止開始做勻加速直線運動開出時，值班員站在第一節車廂前端的旁邊，第一節車廂經過他歷時4s，整個列車經過他歷時20s，設各節車廂等長，車廂連接處的長度不計，則此列火車共有______節車廂，最后九節車廂經過他身旁歷時______s。參考答案：25節，4s7.如圖所示，兩端開口、粗細均勻的足夠長玻璃管插在大水銀槽中，管的頂部有一定長度的水銀．兩段空氣柱被封閉在左右兩側的豎直管中．開啟頂部連通左右水銀的閥門，右側空氣柱長為L0，右側空氣柱底部水銀面比槽中水銀面高出h，右側空氣柱頂部水銀面比左側空氣柱頂部水銀面低h．（i）試根據上述條件推測左側空氣柱的長度為

，左側空氣柱底部水銀面與槽中水銀面的高度差為

：（ii）若初始狀態溫度為T0，大氣壓強為P0，關閉閥門A，則當溫度升至

時，右側氣柱底部水銀面與水銀槽中的水銀面相平？（不考慮水銀柱下降對大水銀槽中液面高度的影響，大氣壓強保持不變）．參考答案：（1）L0，2h；（2）【考點】理想氣體的狀態方程．【分析】（1）分別以兩部分氣體為研究對象，求出兩部分氣體壓強，然后由幾何關系求出右管內氣柱的長度．（2）以左管內氣體為研究對象，列出初末的狀態，由理想氣體狀態方程可以求出空氣柱的長度．【解答】解：（1）根據連通器的原理以及液體產生的壓強可知，右側的氣體的壓強：P1=P0﹣h則左側氣體的壓強：P2=P1﹣h=P0﹣2h所以左側空氣柱底部水銀面與槽中水銀面的高度差為是2h．左側空氣柱的長度：L2=L0+h+h﹣2h=L0（2）關閉閥門A，溫度升高的過程中，右側的空氣柱的壓強增大，體積增大，由圖可知，右側氣柱底部水銀面與水銀槽中的水銀面相平時的空氣柱的長度：L1=L0+h壓強：P1′=P0設空氣柱的橫截面積是S，由理想氣體的狀態方程得：得：T1=故答案為：（1）L0，2h；（2）8.某學習小組的同學欲探究“滑塊與桌面的動摩擦因數”，他們在實驗室組裝了一套如圖1所示的裝置。該小組同學的實驗步驟如下：用天平稱量出滑塊的質量為M=400g，將滑塊放在水平桌面上并連接上紙帶，用細線通過滑輪掛上兩個鉤碼（每個鉤碼質量為100g），調整滑輪高度使拉滑塊的細線與桌面平行，讓鉤碼拉動滑塊由靜止開始加速運動，用打點計時器記錄其運動情況。選取的實驗紙帶記錄如圖2所示，圖中A、B、C、D、E均為計數點，相鄰兩個計數點的時間隔均為0.1s，則物體運動的加速度為

m/s2，細線對滑塊的拉力大小為

N，滑塊與桌面間的動摩擦因數=

。（重力加速度為，結果保留兩位有效數字）。

參考答案：0．85；

1．8

0．379.如圖所示，一端帶有定滑輪的長木板上固定有甲、乙兩個光電門，與之相連的計時器可以顯示帶有遮光片的小車在其間的運動時間，與跨過定滑輪的輕質細繩相連的輕質測力計能顯示掛鉤處所受的拉力。不計空氣阻力及一切摩擦。

（1）在探究“合外力一定時，加速度與質量的關系”時，要使測力計的示數等于小車所受合外力，操作中必須滿足____；要使小車所受合外力一定，操作中必須滿足

。實驗時，先測出小車質量m，再讓小車從靠近甲光電門處由靜此開始運動，讀出小車在兩光電門之間的運動時間t。改變小車質量m，測得多組m、t的值，建立坐標系描點作出圖線。下列能直觀得出“合外力一定時，加速度與質量成反比例”的圖線是____

（2）抬高長木板的右端，使小車從靠近乙光電門處由靜止開始運動，讀出測力計的示數F和小車在兩光電門之間的運動時間t0改變木板傾角，測得多組數據，得到的的圖線如圖所示。實驗中測得兩光電門的距離L=0.80m，沙和沙桶的總質量m1=0.34kg，重力加速度g取9.8m/s2，則圖線的斜率為

（保留兩位有效數字）；若小車與長木板間的摩擦不能忽略，測得圖線斜率將

____（填“變大”、“變小”或“不變”）。參考答案：10.一列簡諧橫波在t=0.8s時的圖象如圖甲所示，其x=0處質點的振動圖象如圖乙所示，由圖象可知：簡諧波沿x軸

方向傳播（填“正”或“負”），波速大小為

m/s，t=10.0s時刻，x=4m處質點的位移為

m。參考答案：負、5

、－0.0511.如圖所示，A、B、C三點都在勻強電場中．已知AC⊥BC，∠ABC＝60°，BC＝20cm.把一個q＝10－5C的正電荷從A移到B，電場力做功為零；從B移到C，電場力做功為－1.73×10－3J，則該勻強電場的場強大小是

V/m，并在圖中作出這個電場線。

參考答案：1000V/m,12.在共點力合成的實驗中，根據實驗數據畫出力的

圖示，如圖所示．圖上標出了F1、F2、F、F′'四個力，其中

（填上述字母）不是由彈簧秤直接測得的．若F與F′

的

_基本相等，

_基本相同，說明共點

力合成的平行四邊行定則得到了驗證．參考答案：13.某興趣小組利用圖甲所示電路測量電源電動勢E和內阻r。根據實驗數據繪出如下圖所示的R-圖線，其中R為電阻箱讀數，I為電流表讀數，由此可得E=_________v,r=_______參考答案：（2）2.9

0.9三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.一列簡諧橫波在t=時的波形圖如圖（a）所示，P、Q是介質中的兩個質點，圖（b）是質點Q的振動圖像。求（i）波速及波的傳播方向；（ii）質點Q的平衡位置的x坐標。參考答案：（1）波沿負方向傳播；

（2）xQ=9cm本題考查波動圖像、振動圖像、波動傳播及其相關的知識點。（ii）設質點P、Q平衡位置的x坐標分別為、。由圖（a）知，處，因此

④由圖（b）知，在時Q點處于平衡位置，經，其振動狀態向x軸負方向傳播至P點處，由此及③式有⑤由④⑤式得，質點Q的平衡位置的x坐標為

⑥15.（09年大連24中質檢）（選修3—4）（5分）半徑為R的半圓柱形玻璃，橫截面如圖所O為圓心，已知玻璃的折射率為，當光由玻璃射向空氣時，發生全反射的臨界角為45°．一束與MN平面成45°的平行光束射到玻璃的半圓柱面上，經玻璃折射后，有部分光能從MN平面上射出．求①說明光能從MN平面上射出的理由?

②能從MN射出的光束的寬度d為多少?參考答案：解析：①如下圖所示，進入玻璃中的光線a垂直半球面，沿半徑方向直達球心位置O，且入射角等于臨界角，恰好在O點發生全反射。光線a右側的光線（如：光線b）經球面折射后，射在MN上的入射角一定大于臨界角，在MN上發生全反射，不能射出。光線a左側的光線經半球面折射后，射到MN面上的入射角均小于臨界角，能從MN面上射出。（1分）最左邊射向半球的光線c與球面相切，入射角i=90°折射角r=45°。故光線c將垂直MN射出（1分）

②由折射定律知（1分）

則r=45°

（1分）

所以在MN面上射出的光束寬度應是

（1分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，一質量不計的細線繞過無摩擦的輕質小定滑輪O與質量為5m的重物相連，另一端與套在一根固定的光滑的豎直桿上質量為m的圓環相連，直桿上有A、B、C三點，且B為A、C的中點，AO與豎直桿的夾角θ=53°，B點與滑輪O在同一水平高度，滑輪與豎直桿相距為L，重力加速度為g，設直桿足夠長，圓環和重物運動過程中不會與其他物體相碰．現將圓環由A點靜止開始釋放（已知sin53?=0.8，cos53?=0.6）．求：（1）重物下降到最低點時圓環的速度大小v1為多少？（2）圓環能下滑的最大距離h為多少？（3）圓環下滑到C點時的速度大小v2為多少？參考答案：考點：動能定理的應用；向心力．專題：動能定理的應用專題．分析：（1）當圓環運動到B點時，重物下降到最低點位置，則取環與重物作為系統，由于只有重力做功，所以系統的機械能守恒，因此根據機械能守恒定律可解出圓環的速度大小；（2）當圓環下滑到最大距離時，圓環與重物的速度均為零，再由機械能守恒定律，結合幾何關系可求出圓環下滑的最大距離；（3）圓環下滑到C點時，根據幾何關系來確定變化的高度，再由機械能守恒定律，并結合運動的分解來確定圓環下滑到C點時的速度大小．解答：解：（1）圓環在B點時重物在最低點，由解得（2）圓環下滑最大距離時，圓環在最低點，重物在最高點，速度大小都為0，由mgh=5mg△H，解得（3）由，并且物體的速度v物=v2cos53°=0.6v2聯立解得答：（1）重物下降到最低點時圓環的速度大小v1為；（2）圓環能下滑的最大距離h為；（3）圓環下滑到C點時的速度大小v2為．點評：本題多次運用幾何關系及機械能守恒定律，定律的表達式除題中變化的動能等于變化的重力勢能外，還可以寫成圓環的變化的機械能等于重物的變化的機械能．同時關注題中隱含條件的挖掘：重物下降到最低點的同時其速度等于零．17.如圖所示，物體A的質量為M＝1kg，靜止在光滑水平面上的平板車B的質量為m＝0.5kg、長為L＝1m．某時刻物體A以v0＝4m/s向右的初速度滑上平板車B的上表面，在A滑上B的同時，給B施加一個水平向右的拉力．忽略物體A的大小，已知A與B之間的動摩擦因數為μ＝0.2，取重力加速度g＝10m/s2.試求：如果要使A不至于從B上滑落，拉力F應滿足的條件．參考答案：物體A滑上平板車B以后做勻減速運動，由牛頓第二定律得μMg＝MaA，解得aA＝μg＝2m/s2.

1

分物體A不滑落的臨界條件是A到達B的右端時A、B具有共同的速度v1，則：－＝L，又＝

2聯立解得v1＝3m/s，aB＝6m/s2.

1

分拉力F＝maB－μMg＝1N.

1

分若F<1N，則A滑到B的右端時，速度仍大于B的速度，于是將從B上滑落，所以F必須大于等于1N.

1

分18.如圖所示，U形管右管橫截面積為左管橫截面積的2倍，在左管內用水銀封閉一段長為26cm，溫度為280K的空氣