河北省廊坊市十第一中学2022年高三物理上学期期末试卷含解析

河北省廊坊市十第一中学2022年高三物理上学期期末试卷含解析 一、 选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意 1. 据报道：2008年北京奥运会，光纤通信网将覆盖所有奥运场馆，为各项比赛提供安全可靠的通信服务。光纤通信利用光的全反射将大量信息高速传输。如图所示，一条圆柱形的光导纤维，长为L，它的玻璃芯的折射率为n1，外层材料的折射率为n2，光在空气中的传播速度为c，若光从它的一端射入经全反射后从另一端射出所需的最长时间为t，则下列说法中正确的是（图中所标的为全反射的临界角）     A．，     B．， C．，     D．， 参考答案： B 解析：为了光在光导纤维的玻璃芯中只发生全反射，所以玻璃芯的折射率大为光密介质，外层材料的折射率小为光疏介质。为全反射的临界角，则，光在玻璃芯中的光路为，速度为，所以，答案B。 2. 一物体以的初速度沿光滑斜面上滑，然后返回，假设沿斜面向下的方向为正方向，则在整个运动过程中，能够反映物体在运动中的速度图象是 (       ) 参考答案： D 3. 传感器是把非电学物理量（如位移、压力、流量、声强等）转换成电学量的一种元件。如图所示为一种电容传感器，电路可将声音信号转化为电信号。电路中a、b构成一个电容器，b是固定不动的金属板，a是能在声波驱动下沿水平方向振动的镀有金属层的振动膜。若声源S发出频率恒定的声波使a振动,则a在振动过程 中（       ）         A. a、b板之间的电场强度不变 B. a、b板所带的电荷量不变 C. 电路中始终有方向不变的电流 D. 向右位移最大时，电容器的电容最大 参考答案： D 4. 力F1单独作用在物体A上时产生的加速度为a1=5m／s2,力F2单独作用在物体A上时产生的加速度为a2=-1m／s2.那么，力F1和F2同时作用在物体A上时产生的加速度a的范围是(              ) A．0≤a≤6m／s2                               B．4m／s2≤a≤6m／s2 C． 4m／s2≤a≤5m／s2              D．0≤a≤4m／s2 参考答案： B 5. （单选题）如图所示,在光滑的水平面上,物体A在水平方向的外力F作用下做直线运动,其v—t图象如图乙所示,规定向右为正方向.下列判断正确的是                     （   ） A.在1~2 s内,物体正向左运动,且速度大小在减小 B.在3 s末,物体处于出发点右方 C.在1~3 s内,物体的加速度方向先向右后向左 D.在0~1 s内,外力F不断增大 参考答案： B 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 如图R1和R2是材料相同、厚度相同、表面为正方形的导体，正方形 的边长之比为2：1。通过这两导体的电流方向如图所示，则这两个 导体电阻之比为R1：R2=       。你认为这种关系对电路元件改进 的意义是            。 参考答案： 7. 如图所示，光滑的平行导轨P、Q相距L=1m，处在同一水平面内，导轨左端接有如图所示的电路。其中水平放置的两平行金属板间距离d=10mm，定值电阻R1=R3=8Ω，R2=2Ω，金属棒ab电阻r=2Ω，导轨电阻不计，磁感应强度B=0.3T的匀强磁场竖直向下穿过导轨平面。金属棒ab沿导轨向右匀速运动，当电键S闭合时，两极板之间质量m=1×10－14kg、带电荷量q=－1×10－15C的粒子以加速度a=7m/s2向下做匀加速运动，两极板间的电压为         V；金属棒ab运动的速度为          m/s。 参考答案： 0.3， 4 8. 下表是按照密立根的方法进行实验时得到的某金属的UC和v的的几组数据。(UC是 遏制电压) UC/V 0.541 0.637 0.714 0.809 0.878 v/l014Hz 5.644 5.888 6.098 6.303 6.501 请根据上表的数据在答题纸对应的坐标中作出UC-v图象；从图象中可知这种金属的截止频率为             ；已知e=1.6010-19C，用给出的数据结合图象算出普朗克常量为                    。 参考答案： 9. 已知地球半径为R，地球自转周期为T，同步卫星离地面的高度为H，万有引力恒量为G，则同步卫星绕地球运动的速度为__________，地球的质量为___________． 参考答案： ，  10. 当每个具有5．0 eV的光子束射人金属表面后，从金属表面逸出的电子具有最大初动能是1．5 eV。为了使这种金属产生光电效应，入射光子的最低能量是_________eV。为了使从金属表面逸出的电子具有的最大初动能加倍，入射光子的能量是_________eV。 参考答案： 3.5 、3.5 11. （填空）（2013?徐汇区二模）（1）法拉第发现电磁感应现象的实验装置如图所示，软铁环两侧分别绕两个线圈，左侧线圈为闭合回路，在其中一段导线下方附近放置一小磁针，小磁针静止时N极指向北方如图所示，右侧线圈与电池、电键相连．则在闭合电键后，你将看到小磁针　   　（单选题） （A）仍然在原来位置静止不动            （B）抖动后又回到原来位置静止 （C）抖动后停在N极指向东方位置         （D）抖动后停在N极指向西方位置 （2）通过归纳得出产生感应电流的条件是　           　． 参考答案： （1）B；（2）穿过闭合回路中磁通量发生变化． 通电直导线和通电线圈周围磁场的方向 解：（1）闭合电键后，线圈中的磁场方向为逆时针，且增加，故根据楞次定律，感应电流的磁场为顺时针方向，故左侧线圈中感应电流方向俯视顺时针，故直导线有电流，小磁针旋转一下，电路稳定后，无感应电流，小磁针不偏转，故选B； （2）只有电键闭合瞬间、断开瞬间有感应电流，即原磁场变化时才有感应电流，故产生感应电流的条件是：穿过闭合回路中磁通量发生变化． 故答案为：（1）B；（2）穿过闭合回路中磁通量发生变化． 12. （4分）如图是一个单摆的共振曲线．此单摆的固有周期T是        S，若将此单摆的摆长增大，共振曲线的最大值将         （填“向左”或“向右”）移动．           参考答案： 2.5（2分）；左（2分） 13. 如图所示，均匀重杆OA的O端用铰链固定在墙上，为了使OA保持水平，由长为L的轻杆BC来支撑（L小于重杆OA的长度），改变支撑点的位置使BC所受压力为最小，则B点离O点的距离应为___________。     参考答案：     答案：  三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. （1）某探究小组设计了“用一把尺子测定动摩擦因数”的  实验方案。如图所示，将一个小球和一个滑块用细绳连接，跨在斜面上端。开始时小球和滑块均静止，剪短细绳后，小球自由下落，滑块沿斜面下滑，可先后听到小球落地和滑块撞击挡板的声音，保持小球和滑块释放的位置不变，调整挡板位置，重复以上操作，直到能同时听到小球落地和滑块撞击挡板的声音。用刻度尺测出小球下落的高度H、滑块释放点与挡板处的高度差h和沿斜面运动的位移。（空气阻力对本实验的影响可以忽略） ①滑块沿斜面运动的加速度与重力加速度的比值为________。 ②滑块与斜面间的动摩擦因数为__________________。 ③以下能引起实验误差的是________。 a．滑块的质量 b．当地重力加速度的大小 c．长度测量时的读数误差 d．小球落地和滑块撞击挡板不同时 参考答案： ① ② ③c d 15. 某同学设计的“探究弹簧弹性势能与形变量的关系”装置如图所示。整个装置放在距水平地面高为H的水平桌面上，弹簧一端固定，另一端接触可视为质点的小球(不拴接)，刚开始弹簧处于自然状态时小球重心恰好对应刻度“0”。已知小球的质量为m，重力加速度为g。 (1)若将小球重心向左移到刻度x处后释放并被弹出，小球从桌面右边缘飞出后做平抛运动，水平射程为S，则弹簧的弹性势能EP=____(用题中给定的字母表示)。改变x多次实验，测出对应的水平射程S，发现S与x成正比例关系，由此可知弹簧的弹性势能EP与x的____次方成正比。 (2)本实验的误差主要来源于________________，为减少实验误差，小球射出位置距离桌面右边缘应该_______(选填“近些”或“远些”) 参考答案：     (1).     (2). 2    (3). 小球与桌面间的摩擦力    (4). 近些 解：（1）对平抛运动：S=vt；H=gt2；弹簧的弹性势能：EP=mv2；联立解得；因S与x成正比例关系，而EP与S2成正比，则EP与x2成正比； （2）本实验的误差主要来源于小球与桌面间的摩擦力，为减少实验误差，小球射出位置距离桌面右边缘应该近些。 【点睛】本题关键明确实验原理，通过转化法将不易测得的量转化为容易测出的长度，方法是根据平抛运动的分运动公式列式求得小球得到的速度，根据能量关系可得弹性势能的大小． 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 如图所示，一根不可伸长的轻绳两端各系一个小球a和b，跨在两根固定在离地高度为H的光滑水平细杆A、B上，质量为m的b球与B的距离为L，质量为4m的a球放置于地面上。把b球从水平位置由静止释放，求： （1）a球对地面的最小压力为多大？ （2）已知细线能承受的最大拉力Fm=4mg，现给b球竖直向下的初速度， 当b球运动到B点的正下方时细线恰被拉断，求b球落地点与B点的水平距离。 参考答案： （1）在b下摆过程中，a球不动。对于b球，从摆下至摆动最低点，机械能守恒，得 mgL=mv2/2.    由牛顿第二定律得T-mgL=mv2/L又对a球受力分析，有T+N=4mg 联立，以上各式，得    N=3mg (2)当B球运动到最低点时，由牛顿第二定律得： 4mg-mg=mv2/L  绳子断后小球做平抛运动 水平方向上：x=vt 竖直方向上：H-L=1/2gt2 联立可得：x=√6L(H-L) 17. 一辆质量m=2.0t的小轿车，驶过半径 R=80m的一段圆弧形桥面，取g=10m/s2．求： （1）若桥面为凹形，汽车以20 m／s的速度通过桥面最低点时，对桥面压力是多大？ （2）若桥面为凸形，汽车以10 m／s的速度通过桥面最高点时，对桥面压力是多大？ （3）汽车以多大速度通过凸形桥面顶点时，对桥面刚好没有压力？ 10. (1)2.89×104N  (2)1.78×104N  (3)30m/s 参考答案： 18. 如图所示，在水平向右、场强为E的匀强电场中，两个带电量均为+q的小球A、B通过两根长度均为L的绝缘细线悬挂。A球质量为B球质量的5倍，两球静止时，两细线与竖直方向的夹角分别为30°、60°。以悬挂点O作为零电势和零重力势能面，重力加速度为g。 (1)画出B球的受力示意图，并求B球的质量mB； (2)用一个外力作用在A球上，把A球缓慢拉到最低点A’，两球电势能改变了多少？ (3)根据最小势能原理，当一个系统的势能最小时，系统会处于稳定平衡状态。撤去(2)问中的外力，直至两球在空气阻力作用下再次静止，此过程中，A、B两球最小势能(包括电势能和重力势能)为多大？(本小题忽略两电荷之间的电势能) 参考答案： (1)图略4个力：竖直向下的重力、水平向右的电场力、沿绳子方向的拉力和库仑斥力(1分) 重力与电场力合力沿绳子，有                            2分 (2