天津趙莊中學2022年高三物理上學期期末試題含解析

天津趙莊中學2022年高三物理上學期期末試題含解析一、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.（單選題）如圖，PA,PB,PC是豎直圓內三根固定的光滑細桿，P,A,B,C,D點位于同一圓周上，AD為沿豎直方向的一直徑，O為圓心。每根桿上都套著一個小圓環(huán)，三個滑環(huán)都從P點無初速釋放。用用t1、t2、t3依次表示滑環(huán)滑到A,B,C所用的時間，則

(

)

A．t3>t1>t2

B．t1>t2>t3C．t1<t2<t3

D．t1=t2=t3參考答案：C2.下列選項中屬于物理學中的理想化模型的是（

）（A）電場強度

（B）電阻

（C）點電荷

（D）電勢參考答案：c3.（單選）光滑水平面上有一質量為2kg的物體，在五個恒定的水平共點力的作用下處于平衡狀態(tài)．現同時撤去大小分別為5N和15N的兩個水平力而其余力保持不變，關于此后物體的運動情況的說法中正確的是（）A．一定做勻變速直線運動，加速度大小可能是5m/s2B．可能做勻減速直線運動，加速度大小可能是2m/s2C．一定做勻變速運動，加速度大小可能10m/s2D．可能做勻速圓周運動，向心加速度大小可能是10m/s2參考答案：：解：根據平衡條件得知，余下力的合力與撤去的兩個力的合力大小相等、方向相反，則撤去大小分別為5N和15N的兩個力后，物體的合力大小范圍為10N≤F合≤20N，根據牛頓第二定律F=ma得物體的加速度范圍為：5m/s2≤a≤10m/s2．A、若物體原來做勻速直線運動，撤去的兩個力的合力方向與速度方向不在同一直線上時，物體可以做曲線運動，加速度大小可能是5m/s2．故A錯誤．B、若物體原來做勻速直線運動，撤去的兩個力的合力方向與速度方向相同時，則撤去兩個力后物體做勻減速直線運動，由上知加速度大小不可能是2m/s2．故B錯誤．C、由于撤去兩個力后其余力保持不變，則物體所受的合力不變，一定做勻變速運動．加速度大小可能等于10m/s2．故C正確．D、由于撤去兩個力后其余力保持不變，恒力作用下不可能做勻速圓周運動．故D錯誤．故選：C．4.一質點受多個力的作用，處于靜止狀態(tài)，現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，其他力保持不變，則質點的加速度大小a和速度大小v的變化情況是A.a和v都始終增大B.a和v都先增大后減小C.a先增大后減小，v始終增大D.a和v都先減小后增大參考答案：C試題分析：由于質點初始處于靜止狀態(tài)，則其所受合力為零．這就相當于受兩個等大反向的力：某個力和其余幾個力的合力．其中某個力逐漸減小，而其余幾個力的合力是不變的，則其合力就在這個力的反方向逐漸增大，這個力再由零增大到原來大小，則合力又會逐漸減小直到變?yōu)榱悖院狭ψ兓癁橄仍龃蠛鬁p小，故加速度a先增大后減小，因此AD錯誤；合外力的方式始終與其余幾個力的合力保持一致．由牛頓第二定律F合=ma知其加速度先增大后減?。詮募铀僮兓粗挥蠧項符合，又由于其合外力方向始終不變，則加速度方向始終不變，所以其速度會一直增大．因此B錯誤，C正確；故選C?？键c：牛頓第二定律、力的合成、力的合成與分解的運用?！久麕燑c睛】根據牛頓第二定律可知物體加速度與合外力成正比，并且方向一致，所以本題要想分析其加速度的變化，要來分析合外力的變化情況．而要分析速度的變化，則要先分析加速度的變化情況。5.（多選題）某次網球比賽中，某選手將球在邊界處正上方水平向右擊出，球剛好過網落在場中（不計空氣阻力），已知網球比賽場地相關數據如圖所示，下列說法中正確的是（）A．擊球點高度h1與球網高度h2之間的關系為h1=1.8h2B．任意增加擊球高度，只要擊球初速度合適，球一定能落在對方界內C．任意降低擊球高度（仍大于h2），只要擊球初速度合適，球一定能落在對方界內D．若保持擊球高度不變，球的初速度v0只要不大于，一定落在對方界內參考答案：AB【考點】平拋運動．【分析】平拋運動在水平方向上做勻速直線運動，抓住分運動與合運動具有等時性，先求出水平位移為x和x的時間比，從而知道下落h1﹣h2和下落h1所用的時間比，根據自由落體運動的規(guī)律求出擊球點高度h1與球網高度h2之間的關系．保持擊球高度不變，要想球落在對方界內，要既不能出界，又不能觸網，從而求出初速度的范圍．當降低擊球的高度，低于某一個高度，速度大會出界，速度小會觸網．增加擊球高度，只要速度合適，球能落在對方界內．【解答】解：A、平拋運動在水平方向上做勻速直線運動，由x=v0t得：水平位移為x和x的時間之比為2：3．在豎直方向上，根據h=gt2得，則有==，解得h1=1.8h2．故A正確．B、增加擊球高度，只要速度合適，球一定能發(fā)到對方界內．故B正確．C、任意降低擊球高度（仍大于h2），會有一臨界情況，此時球剛好觸網又剛好壓界，若小于該臨界高度，速度大會出界，速度小會觸網，所以不是高度比網高，就一定能將球發(fā)到界內．故C錯誤．D、若保持擊球高度不變，要想球落在對方界內，要既不能出界，又不能觸網，根據h1=gt12得，t1=．則平拋運動的最大速度v01==．根據h1﹣h2=gt22得，t2=，則平拋運動的最小速度v02==x．所以球的初速度滿足：x＜v0＜，才能落在對方界內，故D錯誤．故選：AB二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.一個質量為m、直徑為d、電阻為R的金屬圓環(huán)，在范圍很大的磁場中沿豎直方向下落，磁場的分布情況如圖所示，已知磁感應強度豎直方向的分量By的大小只隨高度變化，其隨高度y變化關系為（此處k為比例常數，且），其中沿圓環(huán)軸線的磁場方向始終豎直向上，在下落過程中金屬圓環(huán)所在的平面始終保持水平，速度越來越大，最終穩(wěn)定為某一數值，稱為收尾速度．俯視觀察，圓環(huán)中的感應電流方向為（順時針，逆時針）；圓環(huán)收尾速度的大小為．參考答案：順時針

;7.甲、乙兩個物體靜止在光滑的水平桌面上，m甲＞m乙，當甲物體獲得某一速度后與靜止的乙物體發(fā)生彈性正碰，碰撞后，系統的總動量不變（選填“減小”、“增大”或“不變”），甲的速度小于乙的速度（選填“大于”、“小于”或“等于”）．參考答案：考點：動量守恒定律．分析：兩物體碰撞過程系統動量守恒，應用動量守恒定律與機械能守恒定律可分析答題．解答：解：兩物體組成的系統所受合外力為零，系統動量守恒，碰撞后系統總動量不變；設甲的初速度為v0，以甲的初速度方向為正方向，由動量守恒定律得：m甲v0=m甲v甲+m乙v乙﹣﹣﹣①物體發(fā)生彈性碰撞，機械能守恒，由機械能守恒定律得：m甲v02=m甲v甲2+m乙v乙2﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②解得：v甲=，v乙=，已知：m甲＞m乙，則v甲＜v乙；故答案為：不變，小于．點評：本意主要考查了碰撞過程中動量守恒定律得應用，注意彈性碰撞機械能守恒，難度適中．8.（4分）我國陸地面9.6×1012m2，若地面大氣壓

，地面附近重力加速度g=10m/s2，空氣平均摩爾質量為，阿伏伽德羅常數

，我國陸地上空空氣的總質量M=

；我國陸地上空空氣的分子總數N=

。(結果保留兩位有效數字)參考答案：9.6×1016Kg，1.9×1042個

解析：①大氣壓可看作是由空氣重量產生的，

代入數據解出

②分子總數9.有兩火箭A、B沿同一直線相向運動，測得二者相對于地球的速度大小分別為0.9c和0.8c，則在A上測B相對于A的運動速度為

。參考答案：0.998c10.學校的課外物理興趣小組想測出滑塊與木板間的動摩擦因數，李軒同學想出一個方案，如圖，將一小鐵球和滑塊用細細線連接，跨在木板上端的一個小定滑輪上，開始時小鐵球和滑塊均靜止，然后剪斷細線，小鐵球自由下落，滑塊沿斜面下滑，可先后聽到小鐵球落地和滑塊撞擊擋板的聲音。他們反復調整擋板的位置，重復上述操作，直到能同時聽到兩撞擊聲，然后用刻度尺測量出H=1.25m，x=0.50m,h=0.30m，已知當地的重力加速度為根據以上內容回答下面的問題：(1)滑塊下滑的加速度大小

m/s2(2)請利用H、h、x這三個物理量表示出動摩擦因數的數學表達式=

，代入相關數據，求出滑塊與木板間的動摩擦因數=

。(3)與真實值相比，測量的動摩擦因數

(填“偏大”或“偏小”或“不變”)寫出支持你想法的一個論據

。參考答案：11.質量為0.2kg的物體以24m/s的初速度豎直上拋，由于空氣阻力，經2s到達最高點，設空氣阻力大小恒定，則物體上升的最大高度是______m，它由最高點落回拋出點需_____s。參考答案：24

；12.如圖所示，有若干個相同的小鋼球從斜面的某一位置每隔0.1s無初速度地釋放一顆，連續(xù)釋放若干個小球后，對準斜面上正在滾動的若干小球拍攝到如圖的照片，可得AB＝15cm、BC＝20cm。試求Ａ球上面還有

顆正在滾動的小球。參考答案：2解析：小球運動的加速度。

小球B的速度

B球已運動時間

設在A球上面正在滾動的小球的顆數為n則顆取整數n=2顆，即A球上面還有2顆正在滾動的小球。13.如圖為教材封面蘋果下落的頻閃照片，紫珠同學根據照片測量的數據如圖所示，已知實際蘋果大小（直徑）約為照片6倍左右，重力加速度g為9.8m/s2，則可以估算出頻閃照相的頻率約為

Hz．（結果保留兩位有效數字）參考答案：9.6【考點】勻變速直線運動規(guī)律的綜合運用．【分析】首先，按照比例求出兩段的實際位移，這是連續(xù)相等時間內通過的位移，根據勻變速直線運動的推論：任意兩個連續(xù)相等的時間T內的位移之差為恒量S2﹣S1=S3﹣S2=…=SN+1﹣SN=aT2進行求解，頻率的倒數就是每段位移的時間．【解答】解：實際蘋果大?。ㄖ睆剑┘s為照片6倍左右則實際的兩段位移為x1=6×0.0310m=0.186mx2=6×0.0490m=0.294mx2﹣x1=gt20.294﹣0.186=9.8t2t=s=9.6Hz故本題答案：9.6三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.直角三角形的玻璃磚ABC放置于真空中，∠B＝30°，CA的延長線上S點有一點光源，發(fā)出的一條光線由D點射入玻璃磚，如圖所示．光線經玻璃磚折射后垂直BC邊射出，且此光束經過SD用時和在玻璃磚內的傳播時間相等．已知光在真空中的傳播速度為c，，∠ASD＝15°.求：①玻璃磚的折射率；②S、D兩點間的距離．參考答案：(1)

(2)d試題分析：①由幾何關系可知入射角i=45°，折射角r=30°可得②在玻璃磚中光速光束經過SD和玻璃磚內的傳播時間相等有可得

SD=d考點：光的折射定律。15.

(12分)(1)用簡明的語言表述臨界角的的定義：(2)玻璃和空所相接觸。試畫出入射角等于臨界角時的光路圖，并標明臨界角。(3)當透明介質處在真空中時，根據臨界角的定義導出透明介質的折射率n與臨界角θc的關系式。

參考答案：解析：(1)光從光密介質射到光疏介質中，折射角為90°時的入射角叫做臨界角(2)如圖，θC為臨界角。(3)用n表示透明介質的折射率，θC表示臨界角，由折射定律

四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖15所示，AB與CD為兩個對稱斜面，其上部都足夠長，下部分分別與一個光滑的圓弧面的兩端相切，圓弧圓心角為1200，半徑R=2.0m,一個物體在離弧底E高度為h=3.0m處，以初速度V0=4m/s沿斜面運動，若物體與兩斜面的動摩擦因數均為μ=0.02,則物體在兩斜面上（不包括圓弧部分）一共能走多少路程？（g=10m/s2）.參考答案：．由動能定理得：

mg(h-R/2)-μmgscos600=0-∴s=280m.17.1如圖所示，光滑曲面AB與水平地面BC相切于B，豎直光滑半圓軌道CD與水平地面BC切于C，已知圓軌道半徑為R，BC長為4R，且表面粗糙，一滑塊從AB軌道上距地面4R高度處由靜止釋放，之后能夠通過圓軌道的最高點D，且對D處的壓力為0，求：

(1)若從曲面上距地2R高度處無初速釋放滑塊，滑塊將停在何處；(2)若使滑塊通過D處后水平拋出，剛好擊中地面上的B點，應從AB軌道上離地面多高處由靜止釋放滑塊．參考答案：18.如圖所示，光滑水平面上放著長L=2m，質量為M=4.5kg的木板(厚度不計)，一個質量為m=1kg的小物體放在木板的最右端，m和M之間的動摩擦因數，開始均靜止。今對木板施加一水平向右的恒定拉力F，求：(1)為使小物體不從木板上掉下，F不能超過多少；(2