河南省開封市通許第三高級中學(xué)2022年高三物理上學(xué)期期末試卷含解析

河南省開封市通許第三高級中學(xué)2022年高三物理上學(xué)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.在水下潛水器某次海試活動中，完成任務(wù)后從海底豎直上浮，從上浮速度為時開始計時，此后勻減速上浮，經(jīng)過時間上浮到海面，速度恰好減為零，則蛟龍?zhí)栐冢ǎr刻距離海平面的深度為（

）A．

B．

C．

D．參考答案：2.從地面豎直上拋一物體A，同時在離地面某一高度處有一物體B自由下落，不計空氣阻力，兩物體在空中到達(dá)同一高度時的速率都是v，則下列說法中正確的是A．物體A上拋的初速度和物體B落地時的速度大小相等B．物體A、B落地時間相等C．物體A上升的最大高度和物體B開始下落時的高度相同D．兩物體在中到達(dá)的同一高度一定是物體B開始下落時高度的一半?yún)⒖即鸢福篈C3.水平地面上兩個質(zhì)點甲和乙，同時由同一地點沿同一方向作直線運(yùn)動，它們的v-t圖線如圖所示。下列判斷正確的（

）

A．甲做勻速運(yùn)動，乙做勻加速運(yùn)動

B．乙追上甲之前，二者的最大距離是10m

C．在4s時乙追上甲

D．在第4s內(nèi)，甲的平均速度大于乙的平均速度參考答案：ABC4.(多選題)質(zhì)量為m的小球由輕繩a和b系于一輕質(zhì)木架上的A點和C點，如圖，當(dāng)輕桿繞軸BC以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動時，球在水平面內(nèi)作勻速圓周運(yùn)動，繩a在豎直方向、繩b在水平方向。當(dāng)球運(yùn)動到圖示位置時．繩b被燒斷，同時桿也停止轉(zhuǎn)動，則（）A.小球仍在水平面內(nèi)作勻速圓周運(yùn)動

B.在繩被燒斷瞬間，a繩中張力突然增大C.若角速度ω較小，小球在垂直于平面ABC的豎直平面內(nèi)擺動D.若角速度ω較大，小球可以在垂直于平面ABC的豎直平面內(nèi)作圓周運(yùn)動參考答案：BCD5.（多選）如圖所示，在豎直平面內(nèi)有一固定軌道，其中AB是長為R的粗糙水平直軌道，BCD是圓心為O、半徑為R的3/4光滑圓弧軌道，兩軌道相切于B點．在推力作用下，質(zhì)量為m的小滑塊從A點由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動，到達(dá)B點時即撤去推力，小滑塊恰好能沿圓軌道經(jīng)過最高點C。重力加速度大小為g，取AB所在的水平面為零勢能面。則小滑塊ADA．在AB段運(yùn)動的加速度為2.5gB．經(jīng)B點時加速度為零D′C．在C點時合外力的瞬時功率為mgD．上滑時動能與重力勢能相等的位置在直徑DD′上方參考答案：AD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，在帶電量為Q的點電荷B的電場中，質(zhì)量為m、帶電量為q的負(fù)點電荷A僅在電場力作用下以速度v繞B沿順時針方向作勻速圓周運(yùn)動，則B帶_____（選填“正”或“負(fù)”）電，電荷A作圓周運(yùn)動的半徑r=__________。（靜電力常量為k）參考答案：答案：正，7.(5分)如圖所示，用水平力F拉靜放在光滑水平地面A處的物體，到達(dá)B處時物體的速度大小為v，此時若改用方向相反，大小為8F的力作用在物體上，使物體能回到A處，則物體回到B處時的速度大小為

，回到A處時的速度大小為

。

參考答案：

答案：v、3v

8.氣墊導(dǎo)軌可以在導(dǎo)軌和滑塊之間形成一薄層空氣膜，使滑塊和導(dǎo)軌間的摩擦幾乎為零，如圖所示，讓滑塊從氣墊導(dǎo)軌是某一高度下滑，滑塊上的遮光片的寬度為s，當(dāng)遮光片通過電門時與光電門相連的數(shù)字毫秒器顯示遮光時間為t，則庶光片通過光電門的平均速度為v= （1）關(guān)于這個平均速度，有如下討論： A．這個平均速度不能作為實驗中遮光片通過光電門時滑塊的瞬時速度 B．理論上，遮光片寬度越窄，遮光片通過光電門的平均越接近瞬時速度 C．實驗中所選遮光片并非越窄越好，還應(yīng)考慮測量時間的精確度，遮光片太窄，時間測量精度就會降低，所測瞬時速度反而不準(zhǔn)確 D．實驗中，所選遮光片越寬越好，這樣時間的測量較準(zhǔn)，得到的瞬時速度將比較準(zhǔn)確，這些討論中，正確的是：

； （2）利用這一裝置可驗證機(jī)械能守桓定律。滑塊和遮光片總質(zhì)量記為M（kg），若測出氣墊導(dǎo)軌總長L0、遮光片的寬度s，氣墊導(dǎo)軌兩端到桌面的高度差h、滑塊從由靜止釋放到經(jīng)過光時門時下滑的距離L和遮光時間t，這一過程中：滑塊減少的重力勢能的表達(dá)式為：

，滑塊獲得的動能表達(dá)式為：

；參考答案：（1）BC

（2）

知道光電門測量滑塊瞬時速度的原理，能根據(jù)已知的運(yùn)動學(xué)公式求出速度進(jìn)而計算物體的動能是解決本題的關(guān)鍵。9.甲、乙是兩顆繞地球作勻速圓周運(yùn)動的人造衛(wèi)星，其線速度大小之比為，則這兩顆衛(wèi)星的運(yùn)轉(zhuǎn)半徑之比為________，運(yùn)轉(zhuǎn)周期之比為________。參考答案：；

10.在同一光滑斜面上放同一導(dǎo)體棒，右圖所示是兩種情況的剖面圖。它們所外空間有磁感強(qiáng)度大小相等的勻強(qiáng)磁場，但方向不同，一次垂直斜面向上，另一次豎直向上,兩次導(dǎo)體A分別通有電流I1和I2，都處于靜止平衡。已知斜面的傾角為θ，則I1：I2=

，斜面對導(dǎo)體A的彈力大小之比N1：N2=

。參考答案：cosθ：1

cos2θ：111.(4分)某實驗小組利用數(shù)字實驗系統(tǒng)探究彈簧振子的運(yùn)動規(guī)律，裝置如圖所示，水平光滑導(dǎo)軌上的滑塊與輕彈簧組成彈簧振子，滑塊上固定有傳感器的發(fā)射器。把彈簧拉長5cm后由靜止釋放，滑塊開始振動。他們分析位移—時間圖象后發(fā)現(xiàn)，滑塊的運(yùn)動是簡諧運(yùn)動，滑塊從最右端運(yùn)動到最左端所用時間為1s，則彈簧振子的振動頻率為

Hz；以釋放的瞬時為初始時刻、向右為正方向，則滑塊運(yùn)動的表達(dá)式為x=

cm。

參考答案：0.5（1分）；5cosπt（3分）12..(選修模塊3-4)（填空）⑴下列說法中正確的是 。A．做簡諧運(yùn)動的質(zhì)點，其振動能量與振幅無關(guān)B．泊松亮斑是光的衍射現(xiàn)象，玻璃中的氣泡看起來特別明亮是光的全反射現(xiàn)象C．真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的，與光源的運(yùn)動和觀察者的運(yùn)動無關(guān)D．在“用單擺測定重力加速度”的實驗中，為使實驗結(jié)果較為準(zhǔn)確，應(yīng)選用10cm長的細(xì)線和小鐵球⑵如圖所示，一細(xì)束紅光和一細(xì)束藍(lán)光平行射到同一個三棱鏡上，經(jīng)折射后交于光屏上的同一個點M，若用n1和n2分別表示三棱鏡對紅光和藍(lán)光的折射率，則n1_______n2（填“>”,“<”或“=”）；______為紅光。

⑶如圖所示是一列簡諧波在t=0時的波形和傳播距離。波沿x軸的正向傳播，已知從t=0到t=2.2s時間內(nèi)，質(zhì)點P三次出現(xiàn)在波峰位置。且在t=2.2s時P質(zhì)點剛好在波峰位置。求：①該簡諧波的周期。②從t=0開始經(jīng)過多長時間另一質(zhì)點Q第一次到達(dá)波峰。參考答案：⑴BC⑵<，b

⑶0.8s，2s13.(選修模塊3-4)一列沿著x軸正方向傳播的橫波，在t=O時刻的波形如圖甲所示。圖甲中某質(zhì)點的振動圖象如圖乙所示。質(zhì)點N的振幅是

m，振動周期為

s，圖乙表示質(zhì)點

(從質(zhì)點K、L、M、N中選填)的振動圖象。該波的波速為

m／s。參考答案：答案：0.8；4；L；0.5解析：

從甲、乙圖可看出波長λ=2.0m，周期T=4s，振幅A=0.8m；乙圖中顯示t=0時刻該質(zhì)點處于平衡位置向上振動，甲圖波形圖中，波向x軸正方向傳播，則L質(zhì)點正在平衡位置向上振動，波速v=λ/T=0.5m/s。三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（選修3-4）（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(jīng)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(jié)果可用根式表示）參考答案：解析：∵n=

∴r=300

（2分）

光路圖如圖所示

∴L1=d/cosr=

（2分）

∴L2=L1sin300=

（2分）15.（4分）已知氣泡內(nèi)氣體的密度為1.29kg/，平均摩爾質(zhì)量為0.29kg/mol。阿伏加德羅常數(shù)，取氣體分子的平均直徑為，若氣泡內(nèi)的氣體能完全變?yōu)橐后w，請估算液體體積與原來氣體體積的比值。（結(jié)果保留一位有效數(shù)字）。參考答案：設(shè)氣體體積為，液體體積為氣體分子數(shù),(或)則

（或）解得

(都算對)解析：微觀量的運(yùn)算，注意從單位制檢查運(yùn)算結(jié)論，最終結(jié)果只要保證數(shù)量級正確即可。設(shè)氣體體積為，液體體積為氣體分子數(shù),(或)則

（或）解得

(都算對)四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（19分）如圖所示，固定于同一條豎直線上的A、B是兩個帶等量異種電荷的點電荷，電荷量均為Q，其中A帶正電荷，B帶負(fù)電荷，A、B相距為2d。MN是豎直放置的光滑絕緣細(xì)桿，另有一個穿過細(xì)桿的帶電小球P，質(zhì)量為m、電荷量為+q(可視為點電荷)，現(xiàn)將小球P從與點電荷A等高的C處由靜止開始釋放，小球P向下運(yùn)動到距C點距離為d的D點時，速度為v。已知MN與AB之間的距離為d，靜電力常量為k，重力加速度為g，若取無限遠(yuǎn)處的電勢為零，試求：（1）在A、B所形成的電場中，C的電勢φC。（2）小球P經(jīng)過D點時的加速度。（3）小球P經(jīng)過與點電荷B等高的E點時的速度。參考答案：解析：（1）由等量異種電荷形成的電場特點可知，D點的電勢與無限遠(yuǎn)處電勢相等，即D點電勢為零。小球P由C運(yùn)動到D的過程，由動能定理得：

①

②

③（2）小球P經(jīng)過D點時受力如圖：由庫侖定律得：

④由牛頓第二定律得：

⑤

⑥（3）小球P由D運(yùn)動到E的過程，由動能定理得：

⑦由等量異種電荷形成的電場特點可知：

⑧聯(lián)立①⑦⑧解得：

⑨17.一列簡諧橫波的波形如圖所示，實線表示t1=0時刻的波形，虛線表示t2=0.1s時刻的波形，該波的周期為T．①若2T＞t2﹣t1＞T，求該列波的傳播速度；②若2T＜t2﹣t1，并且波速為700m/s，求波的傳播方向．參考答案：解：①若2T＞t2﹣t1＞T，波傳播的距離在這個范圍：λ＜△x＜2λ若波沿x軸正方向傳播，則波傳播的距離為△x=10m波速為v1===100m/s若波沿x軸負(fù)方向傳播，則波傳播的距離為△x=14m波速為v2===140m/s②由圖知波長λ=8m在△t=0.1s內(nèi)波傳播的距離△x=v△t=700×0.1m=70m則△x=λ=8λ+所以波沿x軸負(fù)方向傳播．答：①若2T＞t2﹣t1＞T，該列波的傳播速度是100m/s或140m/s；②若2T＜t2﹣t1，并且波速為700m/s，波沿x軸負(fù)方向傳播．【考點】波長、頻率和波速的關(guān)系；橫波的圖象．【分析】①波可能沿x軸正方向傳播，也可能沿x軸負(fù)方向傳播．根據(jù)波在一個周期內(nèi)傳播的距離是一個波長