河北省滄州市王海中學2022年高三物理上學期期末試卷含解析

河北省滄州市王海中學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.A、B是天花板上兩點，一根長為l的細繩穿過帶有光滑孔的小球，兩端分別系在A、B點，如圖甲所示；現(xiàn)將長度也為l的均勻鐵鏈懸掛于A、B點，如圖乙所示．小球和鐵鏈的質(zhì)量相等，均處于平衡狀態(tài)，A點對輕繩和鐵鏈的拉力分別是F1和F2，球的重心和鐵鏈重心到天花板的距離分別是h1和h2，則（）A．F1＜F2，h1＜h2 B．F1＞F2，h1＜h2 C．F1＞F2，h1＞h2 D．F1=F2，h1＞h2參考答案：C【考點】共點力平衡的條件及其應用；物體的彈性和彈力．【分析】球的重心在球上，鏈的重心不在鏈上；對繩和鏈分別進行受力分析根據(jù)平衡條件列方程求解．【解答】解：因為是輕繩，所以繩子的質(zhì)量不計，則圖甲中的重力全部集中在球上，重心在球的球心，而圖乙中鐵鏈的質(zhì)量是均勻的，故其重心在一定在最低點的上方，故h1＞h2，；對球和鏈受力分析，如圖：A點對鏈的拉力沿著繩子的方向，A點對鏈子的拉力沿著該處鏈子的切線方向，故圖乙中AB兩點對鏈子拉力的夾角比較小，由力的合成知識知，F(xiàn)2較小，故選：C．2.(單選題)如圖所示，開關S原來是閉合的，當R1、R2的滑片剛好處于各自的中點位置時，懸在空氣平行板電容器C兩水平極板間的帶電塵埃P恰好處于靜止狀態(tài).下列說法正確的是（

）A.把R1的滑片向左移動，塵埃P將向下運動B.把R2的滑片向右移動，塵埃P將向上運動C.把R1的滑片向左移動的過程中，電流計中有向右的電流D.把R2的滑片向左移動的過程中，電流計中無電流參考答案：B3.（多選）若在某次軍事演習中，某空降兵從懸停在空中的直升機上跳下，從跳離飛機到落地的過程中沿豎直方向運動的v-t圖象如圖所示，則下列說法正確的是

A.0~10s內(nèi)空降兵運動的加速度越來越大

B.0~10s內(nèi)空降兵和降落傘整體所受重力大于空氣阻力

C.10~15s內(nèi)空降兵和降落傘整體所受的空氣阻力越來越小

D.10~15s內(nèi)空降兵處于失重狀態(tài)參考答案：BC4.如圖所示，質(zhì)量為m的物體放在光滑的水平面上，兩次用力拉物體，都是從靜止開始，以相同的加速度移動同樣的距離，第一次拉力F1的方向水平，第二次拉力F2的方向與水平方向成α角斜向上。若在此過程中，兩力的平均功率為P1和P2，則（

）A．

B．C．

D．無法判斷參考答案：B5.1990年4月25日，科學家將哈勃天文望遠鏡送上距地球表面約600km的高空,使得人類對宇宙中星體的觀測與研究有了極大的進展.假設哈勃望遠鏡沿圓軌道繞地球運行.已知地球半徑為，利用地球同步衛(wèi)星與地球表面的距離為這一事實可得到哈勃望遠鏡繞地球運行的周期，以下數(shù)據(jù)中最接近其運行周期的是A.0.6小時

B.1.6小時

C.8.0小時

D.24小時參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖是甲、乙兩位同學在“驗證力的平行四邊形定則”實驗中所得到的實驗結(jié)果，若用F表示兩個分力F1、F2的合力，用F′表示F1和F2的等效力，則可以判斷________(選填“甲”或“乙”)同學的實驗結(jié)果是尊重事實的．

參考答案：甲7.如圖所示的實驗電路，當用黃光照射光電管中的堿金屬涂層時，毫安表的指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)．若將電路中的滑動變阻器的滑片P向右移動到某一位置時，毫安表的讀數(shù)恰好減小到零，此時電壓表讀數(shù)為U．若此時增加黃光照射的強度，則毫安表______（選填“有”或“無”）示數(shù)．若改用藍光照射光電管中的金屬涂層，則毫安表_____（選填“有”或“無”）示數(shù)．參考答案：無；有8.（6分）在圖中，物體的質(zhì)量m=0．5kg，所加壓力F=40N，方向與豎直墻壁垂直。若物體處于靜止狀態(tài)，則物體所受的靜摩擦力大小為_________N，方向________；若將F增大到60N，物體仍靜止，則此時物體所受的靜摩擦力大小為_______N。參考答案：

5

向上

5

9.一列簡諧橫波沿直線傳播．以波源O由平衡位置開始振動為計時零點，質(zhì)點A的振動圖象如圖所示，已知O、A的平衡位置相距0.9m，則該橫波波長為m，波速大小為

m/s，波源的起振方向是沿y軸

方向（選填“正”或“負”）．參考答案：1.2，0.3，正．【考點】波長、頻率和波速的關系；橫波的圖象．【分析】首先明確y﹣t圖象是振動圖象，由圖可知周期為4s和A點的起振方向，即可得到波源的起振方向；據(jù)波速公式v=求解波速．【解答】解：據(jù)圖象可知：A點比波源O晚振動3s，即波從O傳到A的時間t=3s，所以波速為：v===0.3m/s．振動周期為T=4s，則波長為：λ=vT=0.3×4m=1.2m據(jù)波的傳播特點，各質(zhì)點的起振方向與波源的起振方向相同；據(jù)圖象可知，A點的起振方向沿y軸的正方向，則波源的起振方向是沿y軸正方向．故答案為：1.2，0.3，正．10.用原子核的人工轉(zhuǎn)變方法可以將兩個氘核聚變成一個氚核，其核反應方程是__________________________，在1kg氘核中含有的原子核的個數(shù)為____________．（阿伏加德羅常數(shù)為6.02×1023）

參考答案：

答案：

3.01×1026個11.一小球在桌面上做勻加速直線運動，現(xiàn)用高速攝影機在同一底片上多次曝光，記錄下小球運動過程中在每次曝光時的位置，并將小球的位置編號，得到的照片如圖所示．由于底片保管不當，其中位置4處被污損．若已知攝影機連續(xù)兩次曝光的時間間隔均為1s，則利用該照片可求出：小球運動的加速度約為________m/s2.位置4對應的速度為________m/s，能求出4的具體位置嗎？________.求解方法是：____________________(不要求計算，但要說明過程)．參考答案：3.0×10－2(2.8×10－2～3.1×10－2均可)9×10－2能利用(x５－x4)－(x4－x３)＝aT2可以求出位置4的具體位置(其他方法合理均可)

對于勻變速規(guī)律的考察是很靈活的，學生要善于在新情境中抽象出物理模型．本題易錯點在于位移的計算，難點在于勻變速直線運動的瞬時速度的求解方法的選擇，利用一段時間的平均速度等于中間時刻的瞬時速度的推論是最簡單的．12.如圖所示的電路中，電源電動勢V，內(nèi)電阻Ω，當滑動變阻器R1的阻值調(diào)為Ω后，電鍵S斷開時，R2的功率為W，電源的輸出功率為W，則通過R2的電流是A．接通電鍵S后，A、B間電路消耗的電功率仍為W．則Ω．

參考答案：0.5；13.雨后彩虹是太陽光經(jīng)過天空中小水珠折射后形成的,太陽光經(jīng)過小水珠折射后某色光的光路如圖所示,虛線是入射光線和出射光線延長線,α是兩虛線夾角.由于太陽光是復色光,而水對不同色光折射率不同,光頻率越高,折射率越大.則色光在水珠中的傳播速度最大;紅光和紫光經(jīng)過小水珠折射后,α紅_________α紫(選填“>”、“=”或“<”).參考答案：三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.測量滑塊與水平桌面之間的動摩擦因數(shù)的實驗裝置如圖所示。實驗步驟如下：①用游標卡尺測量擋光條的寬度L；用米尺測量O點到光電門A之間的距離d；②調(diào)整定滑輪，使細線水平；③讓滑塊上的擋光條在桌面上O點的正上方并在砝碼盤中加上一定的砝碼，然后從O點由靜止釋放滑塊，讀出力傳感器的讀數(shù)F和數(shù)字毫秒計上顯示的擋光條經(jīng)過光電門的時間Δt；④根據(jù)擋光條的寬度L、O點到光電門A之間的距離d、擋光條經(jīng)過光電門的時間Δt，求出滑塊運動時的加速度a；⑤多次重復步驟③④，得到多組力的數(shù)據(jù)F與對應的滑塊加速度a；⑥根據(jù)上述實驗數(shù)據(jù)作出a－F圖像，計算滑塊與水平桌面之間的動摩擦因數(shù)μ。測量次數(shù)12345力傳感器讀數(shù)F（N）0．320．430．510．580．66測量計算的加速度a（m/s2）0．591．201．511．892．31請回答下列問題：（1）滑塊的加速度a可以用d、L、Δt表示，則a的表達式為________。（2）在此實驗中________（填“要求”或“不要求”）砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量遠小于滑塊、擋光條以及力傳感器的總質(zhì)量。（3）在實驗步驟⑤中，我們得到多組力的數(shù)據(jù)F與對應的滑塊加速度a的數(shù)據(jù)如下表所示，請在坐標紙中畫出a—F圖像。（4）根據(jù)圖像求出滑塊與水平桌面之間的動摩擦因數(shù)μ＝________（保留兩位有效數(shù)字）。參考答案：（1）；（2）不要求；（3）如圖所示；（4）0.10。試題分析：（1）滑塊系統(tǒng)從O點開始做勻加速直線運動，擋光條通過光電門的速度為v=，由勻變速直線運動公式，2ad＝v2，加速度的表達式為；（2）由于力傳感器可以精確測量滑塊系統(tǒng)所受的拉力，也就不需要滿足砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量遠小于滑塊、擋光條以及力傳感器的總質(zhì)量這一條件；（3）描點連成直線即可；（4）滑塊系統(tǒng)運動的動力學方程為F－μMg＝Ma，得a＝F－μg，滑塊系統(tǒng)的質(zhì)量為圖像斜率的倒數(shù)，可得M＝0．20kg，圖線在F軸的截距F0＝μMg，得到μ＝0．10?？键c：測量滑塊與水平桌面之間的動摩擦因數(shù)。15.某同學自制了一個土豆電池，為了精確測定“土豆電池”的電動勢和內(nèi)阻，他通過上網(wǎng)查詢獲知“土豆電池”的電動勢大約有l(wèi)伏，內(nèi)阻為lk-2k．然后他就帶著自制的“土豆電池”到實驗室進行測試。在他的實驗桌上擺放的有導線、開關和下列規(guī)格的器材。

A．電流表A1（量程為0-0.6A，內(nèi)阻為1）

B．靈敏電流表A2（量程為0-1mA，內(nèi)阻為100）

C滑動變阻器R1(最大阻值10)

D．滑動變阻器R2(最大阻值2k)

E．定值電阻R0(阻值2k)

F電阻箱R(O-9999)(1)為了能盡可能準確地測定“土豆電池”的電動勢和內(nèi)阻，請你替他在圖甲中選取合適的實驗器材并用筆畫線將其連接成實驗電路。（2）該同學用他選擇的器材測量了多組實驗數(shù)據(jù)，并作出了如圖乙所示的圖線，根據(jù)圖像可得出電源的電動勢E=_______V．內(nèi)阻r=_________。（圖中新標數(shù)字僅代表系數(shù)，數(shù)量級和單位由所選器材決定）參考答案：四、計算題：本題共3小題，共計47分16.一棱鏡的截面為直角三角形ABC，∠A=30°，直角邊BC＝a．棱鏡材料的折射率為n=．在此截面所在的平面內(nèi)，一條光線以入射角i=60o的入射角按如圖所示方向從AC邊的中點D射入棱鏡，求光線從棱鏡內(nèi)射出的點的位置（不考慮光線在棱鏡的反射光線）．

參考答案：

設折射角為r，由折射定律

（2分）

得r=30°（1分）光路圖如圖所示．設出射點為E，由幾何關系可得：∠AED=90°

（2分）

即出射點在AB邊上離A點的位置．

17.火車站上由于工作人員操作失誤致使一節(jié)車廂以4m/s的速度勻速滑出了車站，此時在同一軌道上一列火車正在以72km/h的速度勻速駛向車站，技術(shù)嫻熟的火車司機突然發(fā)現(xiàn)這種緊急情況后，立即以大小為0.8m/s2的加速度緊急剎車，之后又立即以此加速度使火車反向加速運動，若車廂與火車相遇恰好不相撞．求：（1）司機發(fā)現(xiàn)車廂向自己駛來開始制動到剛好相遇用的時間．（2）司機發(fā)現(xiàn)車廂向自己駛來開始制動時離車廂的距離．參考答案：解：以火車原行駛的方向為正方向，設火車原行駛的速度為v1，車廂行駛的速度為v2，司機發(fā)現(xiàn)車廂向自己駛來開始制動至剛好接住車廂時用的時間為t，這段時間內(nèi)火車行駛的位移為x1，車廂行駛的位移為x2，司機發(fā)現(xiàn)車廂向自己駛來開始制動時離車廂的距離為x0．則由勻變速直線運動的規(guī)律知：v2=v1+atx2=v2tx0=x1﹣x2代入數(shù)值解得：t=30s，x0=360m．答：（1）司機發(fā)現(xiàn)車廂向自己駛來開始制動到剛好相遇用的時間為30s．（2）司機發(fā)現(xiàn)車廂向自己駛來開始制動時離車廂的距離為你360m．【考點】勻變速直線運動規(guī)律的綜合運用．【專題】追及、相遇問題．【分析】（1）車廂與火車相遇恰好不相撞時，兩車的速度相等，抓住兩車運行的時間相等，求出司機發(fā)現(xiàn)車廂向自己駛來開始制動到剛好相遇用的時間．（2）根據(jù)兩車運行的時間，根據(jù)運動學公式求出兩車的位移，從而得出司機發(fā)現(xiàn)車廂向自己駛來開始制動時離車廂的距離．18.直角三棱鏡ABC的橫截面如圖所示，其頂角，邊長將三棱鏡放在光屏MN的正前方，B點恰好