2022年山西省忻州市神堂堡中學高三物理上學期期末試卷含解析

2022年山西省忻州市神堂堡中學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.如圖所示的電路中，電源電動勢為E，內(nèi)電阻為r，平行板電容器C的兩金屬板水平放置，R1和R2為定值電阻，P為滑動變阻器R的滑動觸頭，G為靈敏電流計，A為理想電流表。開關S閉合后，C的兩板間恰好有一質(zhì)量為m、電荷量為q的油滴處于靜止狀態(tài)，則以下說法正確的是（

）A．在P向上移動的過程中，A表的示數(shù)變大，油滴仍然靜止，G中有方向由a至b的電流B．在P向上移動的過程中，A表的示數(shù)變小，油滴向上加速運動，G中有由b至a的電流C．在P向下移動的過程中，A表的示數(shù)變大，油滴向下加速運動，G中有由a至b的電流D．在P向下移動的過程中，A表的示數(shù)變小，油滴向上加速運動，G中有由b至a的電流參考答案：BC2.對于一定量的理想氣體，下列說法正確的是______。A．若氣體的壓強和體積都不變，其內(nèi)能也一定不變B．若氣體從外界吸收了熱量，其內(nèi)能一定增加C．若氣體的溫度隨時間不斷升高，其壓強也不一定增大D．若氣體內(nèi)能增加了，則氣體一定從外界吸收了熱量E．若氣體從外界吸收了熱量，其溫度也不一定升高參考答案：3.許多科學家在物理學發(fā)展過程中都做出了重要貢獻，下列表述與事實不符的是A．牛頓最早提出了萬有引力定律并成功地測出了萬有引力常量B．亞里士多德認為力是維持物體運動狀態(tài)的原因C．胡克認為只有在一定的條件下，彈簧的彈力才與彈簧的形變量成正比D．庫侖總結并確認了真空中兩個靜止點電荷之間的相互作用規(guī)律參考答案：A4.物體沿一直線運動，在t時間內(nèi)通過的位移為x，它在中間位置x處的速度為v1，在中間時刻t時的速度為v2，則v1和v2的關系為A．當物體做勻加速直線運動時，v1＞v2

B．當物體做勻減速直線運動時，v1＞v2C．當物體做勻速直線運動時，v1＝v2

D．當物體做勻減速直線運動時，v1＜v2參考答案：ABC如圖作出v-t圖象，由圖可知中間時刻的速度v2，因圖象與時間圖圍成的面積表示物體通過的位移，故由圖可知時刻物體的位移小于總位移的一半，故中間位置應在中間時刻的右側(cè)，故此時對應的速度一定大于v2；

故A、B正確，D錯誤；

當物體做勻速直線運動時，速度始終不變，故v1=v2故C正確．5.2．一質(zhì)點受多個力的作用，處于靜止狀態(tài)，現(xiàn)使其中一個力的大小逐漸減小到零，再沿原方向逐漸恢復到原來的大小。在此過程中，其它力保持不變，則質(zhì)點的加速度大小a和速度大小v的變化情況是A．a(chǎn)和v都始終增大B．a(chǎn)和v都先增大后減小C．a(chǎn)先增大后減小，v始終增大D．a(chǎn)和v都先減小后增大參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.在將空氣壓縮裝入氣瓶的過程中，溫度保持不變，外界做了24kJ的功?，F(xiàn)潛水員背著該氣瓶緩慢地潛入海底，若在此過程中，瓶中空氣的質(zhì)量保持不變，且放出了5kJ的熱量。在上述兩個過程中，空氣的內(nèi)能共減小________kJ，空氣________(選填“吸收”或“放出”)的總熱量為________kJ。參考答案：(1)交流(2)(3)1.37.重的木塊用水平力壓在豎直墻上靜止不動，已知，木塊與墻的動摩擦因數(shù)，此時墻對木塊的摩擦力的大小是___；若撤去力F，木塊沿墻下滑，則此時墻對木塊的摩擦力大小是____。參考答案：10N

08.如圖所示，左側(cè)是傾角為60°的斜面、右側(cè)是1/4圓弧面的物體固定在水平地面上，圓弧面底端切線水平。一根輕繩兩端分別系有質(zhì)量為m1、m2的小球跨過其頂點上的小滑輪。當它們處于平衡狀態(tài)時，連結m2小球的輕繩與水平線的夾角為600，不計一切摩擦，兩小球視為質(zhì)點。則兩小球的質(zhì)量之比ml:m2等于

；m2小球?qū)A弧面的壓力大小為

m2g.參考答案：9.地球表面的重力加速度為g，地球半徑為R。有一顆衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，軌道離地面的高度是地球半徑的3倍。則該衛(wèi)星做圓周運動的向心加速度大小為__________；周期為____________。參考答案：

10.由某門電路構成的一簡單控制電路如圖所示，其中為光敏電阻，光照時電阻很小，R為變阻器，L為小燈泡。其工作情況是：當光敏電阻受到光照時，小燈L不亮，不受光照時，小燈L亮。①該門電路是

；②請在電路中虛線框內(nèi)畫出該門電路符號。參考答案：答案：非門；（圖略）

11.如圖為聲波干涉演示儀的原理圖，O形玻璃管粗細均勻，分為A和B兩部分，兩側(cè)各有一小孔，聲波從左側(cè)小孔傳入管內(nèi)，被分成兩列頻率_____________的波。當聲波分別通過A、B傳播到右側(cè)小孔時，若兩列波傳播的路程相差半個波長，則此處聲波的振幅_____

_____；若傳播的路程相差一個波長，則此處聲波的振幅________________。[參考答案：12.如圖所示，某人在離地面高為10m處，以大小為5m/s的初速度水平拋出A球，與此同時，在A球拋出點正下方，沿A球拋出方向的水平距離s處，另一人由地面豎直上拋B球，不計空氣阻力和人的高度，發(fā)現(xiàn)B球上升到最高點時與A球相遇，則B球被拋出時的初速度為____________m/s，水平距離s為____________m。

參考答案：10

5

13.湖面上一列水波使漂浮在水面上的小樹葉在3.0s內(nèi)完成了6次全振動．當該小樹葉開始第10次振動時，沿此傳播方向與該小樹葉相距1.8m、浮在水面的另一小樹葉剛好開始振動，根據(jù)上述信息可求得水波的波長

，水波的傳播速度大小為

．參考答案：0.20m；0.40m/s【考點】波長、頻率和波速的關系；橫波的圖象．【分析】小樹葉在3.0s內(nèi)全振動了6次，求出樹葉振動一次的時間即樹葉振動的周期，等于此水波的周期．由題意當某小樹葉開始第10次振動時，沿水波的傳播方向與該小樹葉相距1.8m經(jīng)歷的時間為9個周期，求出傳播時間，得到波速．若振動的頻率變大，波速不變，波傳播的時間不變．【解答】解：據(jù)題，小樹葉在3.0s內(nèi)全振動了6次，則此水波的周期為T=s=0.5s，由題意當某小樹葉開始第10次振動時，沿水波的傳播方向與該小樹葉相距1.8m、經(jīng)歷的時間為9個周期，即為t=4.5s，波速為v=，波長為λ=vT=0.4×0.5m=0.20m．故答案為：0.20m；0.40m/s三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（11分）簡述光的全反射現(xiàn)象及臨界角的定義，并導出折射率為的玻璃對真空的臨界角公式。參考答案：解析：光線從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)時，折射角大于入射角，若入射角增大到某一角度C，使折射角達到，折射光就消失。入射角大于C時只有反射光，這種現(xiàn)象稱為全反射，相應的入射角C叫做臨界角。

光線由折射率為的玻璃到真空，折射定律為：

①

其中分別為入射角和折射角。當入射角等于臨界角C時，折射角等于，代入①式得

②15.如圖為一塊直角三棱鏡，頂角A為30°．一束激光沿平行于BC邊的方向射向直角邊AB，并從AC邊射出，出射光線與AC邊夾角也為30°．則該激光在棱鏡中的傳播速度為多少？(結果保留兩位有效數(shù)字)參考答案：1.7×108m/s解：光路圖如圖：

由幾何關系得：α=∠A=30°，β=90°-30°=60°

折射率

激光在棱鏡中傳播速【點睛】幾何光學要正確作出光路圖，由幾何知識找出入射角和折射角是關鍵．知道光速和折射率的關系.四、計算題：本題共3小題，共計47分16.在如圖所示的光滑水平面上，小明站在靜止的小車上用力向右推靜止的木箱，木箱離開手以5m/s的速度向右勻速運動，運動一段時間后與豎直墻壁發(fā)生彈性碰撞，反彈回來后被小明接?。阎鞠涞馁|(zhì)量為30kg，人與車的質(zhì)量為50kg．求：（1）推出木箱后小明和小車一起運動的速度大??；（2）小明接住木箱后三者一起運動，在接木箱過程中系統(tǒng)損失的能量．參考答案：【考點】：動量守恒定律；機械能守恒定律．【專題】：動量定理應用專題．【分析】：（1）在推出木箱的過程中，木箱和小明以及車組成的系統(tǒng)動量守恒，根據(jù)動量守恒定律求出推出木箱后小明和小車一起運動的速度v1的大?。唬?）小明在接木箱的過程中動量守恒，根據(jù)動量守恒定律求出小明接住木箱后三者一起運動的速度v2的大?。缓笥赡芰渴睾愣汕蟪鰮p失的機械能．：解：（1）人小明推出木箱過程系統(tǒng)動量守恒，取向左為正方向，由動量守恒定律得：m1v1﹣m2v=0，解得：v1=．（2）小明接木箱的過程中動量守恒，以向左為正方向，由動量守恒定律得：m2v+m1v1=（m1+m2）v2，解得：v2=．根據(jù)能量守恒得，，代入數(shù)據(jù)解得△E=37.5J．答：（1）推出木箱后小明和小車一起運動的速度大小為3m/s；（2）小明接住木箱后三者一起運動，在接木箱過程中系統(tǒng)損失的能量為37.5J．17.如圖甲所示，有一傾角為θ=53°的固定斜面體，底端的水平地面上放一質(zhì)量為M=3kg的木板，木板材質(zhì)與斜面體相同．t=0時有一質(zhì)量m=6kg的滑塊在斜面上由靜止

開始下滑，后來滑塊滑上木板并最終沒有滑離木板（不考慮滑塊從斜面滑上木板時的能量

損失）．圖乙所示為滑塊在整個運動過程中的速率隨時間變化的圖象，已知sin53°=0.8，

eos53°=0．6，取g=l0m/s2.求：(1)滑塊與木板間、木板與地面間的動摩擦因數(shù)μ1、μ2；(2)滑塊停止運動的時刻t和木板的最小長度l。參考答案：（1）0.2（2）18m解：(1)滑塊在斜面上下滑時，滿足：mgsinθ-μ1N=ma1

①N=mgcosθ

②由v-t圖得加速度a1==6m/s2

③綜合①②③解得μ1=

滑塊滑上木板后減速

μ1mg=ma2

④其中

⑤對木板分析有

μ1mg–μ2（m+M）g=Ma3

⑥其中

⑦綜合④⑤⑥⑦解得μ2=0.2

(2)由于μ2＜μ1，故滑塊與木板達共速后一起勻減速，加速度滿足μ2（m+M）g=（m+M）a4

⑧又

⑨綜合⑧⑨解得

t=6s

木板的最小長度=18m【點睛】本題考查牛頓第二定律的應用以及板塊模型的問題，關鍵是根據(jù)圖像分析物體的運動特征，搞清各個階段的加速度情況以及位移速度關系，靈活運用牛頓第二定律及運動公式求解.18.如圖甲所示，MN、PQ是固定于同一水平面內(nèi)相互平行的粗糙長直導軌，間距L=2.0m，R是連在導軌一端的電阻，質(zhì)量m=1.0kg的導體棒ab垂直跨在導軌上，電壓傳感器與這部分裝置相連。導軌所在空間有一磁感應強度B=0.50T、方向豎直向下的勻強磁場。從t=0開始對導體棒ab施加一個水平向左的拉力，使其由靜止開始沿導軌向左運動，電壓傳感器測出R兩端的電壓隨時間變化的圖線如圖乙所示，其中OA、BC段是直線，AB段是曲線。假設在1.2s以后拉力的功率P=4.5W保持不變。導軌和導體棒ab的電阻均可忽略不計，導體棒ab在運動過程中始終與導軌垂直，且接觸良好。不計電壓傳感器對電路的影響。g取10m/s2。求： （1）導體棒ab最大速度vm的大??； （2）在1.2s~2.4s的時間內(nèi)，該裝置總共產(chǎn)生的熱量Q； （3）導體棒ab與導軌間的動摩擦因數(shù)μ和電阻R的值。 參考答案：解：（1）從乙圖可知，t=2.4s時R兩端的電壓最大，Um=1.0V，由于導體棒內(nèi)阻不計，故Um=Em=BLvm=1.0V

（2分）所以vm==1.0m/s

①

（2分）（2）因為E=U=BLv，而B、L為常，所以，在0～1.2s內(nèi)導體棒做勻加速直線運動。設導體棒在這段時間內(nèi)加速度為a。設t1=1.2s時導體棒的速度為v1，由乙圖可知此時電壓

U1=0.90V。因為

E1=U1=BLv1

②（1分）所以

v1==0.90m/s（1分）在1.2s～2.4s時間內(nèi)，根據(jù)功能原理

③（2分）所以