黑龙江省伊春市宜春董家中学2022年高三物理期末试卷含解析

黑龙江省伊春市宜春董家中学2022年高三物理期末试卷含解析
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. （单选）如图甲所示，放在光滑水平面上的木块受到两个水平力F1与F2的作用，静止不动，现保持力F1不变，使力F2逐渐减小到零，再逐渐恢复到原来的大小，在这个过程中，正确描述木块运动情况的图象是图乙中的（）
参考答案：
B
2. 如图所示，一根跨越光滑定滑轮的轻绳，两端各有一杂技演员(可视为质点)，a站于地面，b从图示的位置由静止开始向下摆动，运动过程中绳始终处于伸直状态，当演员b摆至最低点时，a刚好对地面无压力，则演员a质量与演员b质量之比ma：mb为
A、1：1
B、 2：1
C、3：1
D、 4：1
参考答案：
3. 甲、乙两个溜冰者质量分别为48kg和50kg，甲手里拿着质量为2kg的球，两人均以2m/s 的速率，在光滑的冰面上沿同一直线相向滑行，甲将球传给乙，乙再将球传给甲，这样抛接几次后，球又回到甲的手里，乙的速度为零，则甲的速度的大小为
A. 0
B.2m/s
C.4m/s
D.无法确定
参考答案：
A
4. 在水平地面上M点的正上方某一高度处，将S1球以初速度v1水平向右抛出，同时在M点右方地面上N点处，将S2球以初速度v2斜向左上方抛出，两球恰在M、N连线的中点正上方相遇，不计空气阻力，则两球从抛出到相遇过程中A．初速度大小关系为v1 = v2 B．速度变化量相等
C．水平位移相等D．都不是匀变速运动
参考答案：
B
5. 下列说法中正确的是
A．机械波和电磁波都能在真空中传播
B．铁路、民航等安检口使用红外线对行李内物品进行检测
C．根据狭义相对论的原理知，在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的
D．两列波叠加时产生干涉现象，其振动加强区域与减弱区域是稳定不变的
参考答案：
CD
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 在探究物体的加速度a与物体所受外力F、物体质量M间的关系时，采用如图所示的实验装置．小车及车中的砝码质量用M表示，盘及盘中的砝码质量用m表示．
(1)当M与m的大小关系满足________时，才可以认为绳子对小车的拉力大小等于盘和砝码的重力．
(2)某一组同学先保持盘及盘中的砝码质量m一定来做实验，其具体操作步骤如下，以下做法正确的是________．
A．平衡摩擦力时，应将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上
B．每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力
C．实验时，先放开小车，再接通打点计时器的电源
D．用天平测出m以及小车质量M，小车运动的加速度可直接用公式a＝求出
(3)另两组同学保持小车及车中的砝码质量M一定，探究加速度a与所受外力F的关系，由于他们操作不当，这两组同学得到的a－F关系图象分别如图1和图2所示，其原因分别是：
图1： ____________________________________________________；
图2： _____________________________________________________.
参考答案：
（1）m?M （2）B
（3）图1：m过大(或M过小)，造成m不是远小于M
图2：没有平衡摩擦力或木板的倾角过小
7. 小球由斜槽滚下，从桌边缘水平抛出，当它恰好离开桌边缘时，小球也同时下落，闪光频率为的闪光器拍摄的照片中球有四个像，像间距离已在图中标出，两球恰在位置相碰。

则球从离开桌面到和球碰撞时经过的时间为__ ，球离开桌面的速度为
__ 。

（g取10m/s2）
参考答案：
0.3 1
8. 如图，电路中三个电阻R l、R2和R3的阻值分别为R、2R和4R。

当电键S1断开、S2闭合时，电源输出功率为P0；当S1闭合、S2断开时，电源输出功率也为P0。

则电源电动势为＿＿＿＿；当S1、S2都断开时，电源的总功率为＿＿＿＿。

参考答案：
0.3 P0。

当电键S1断开、S2闭合时，电路中电流I1=E/(R+r)，P0=I12R=E2 R /(R+r)2.。

当S1闭合、S2断开时，电路中电流I2=E/ (4R+r)，P0=I224R=E24R/(4R+r)2.。

联立解得：r=R/2，E=。

当S1、S2都断开时，电路中电流I3=E/ (7R+r)= ，电源的总功率为P=EI3=0.3 P0。

.
9. 放射性同位素C被考古学家称为“碳钟”，它可以用来判定古生物体的年代．宇宙射线中高能量中子碰撞空气中的氮原子后，就会形成很不稳定的C，它很容易发生β衰变，变成一个新核，其半衰期为5730
年．该衰变的核反应方程式为．C 的生成和衰变通常是平衡的，即生物机体中C 的含量是不变的．当生物体死亡后，机体内C的含量将会不断减少．若测得一具古生物遗骸中C含量只有活体中的25%，则这具遗骸距今约有11460年．
参考答案：
解答：
解：根据电荷数守恒、质量数守恒得，．
经过一个半衰期，有半数发生衰变，测得一古生物遗骸中的C含量只有活体中的25%，根据=得，n=2，即经过2个半衰期，所以t=2×5730=11460年．
故答案为：；11460
点评：解决本题的关键知道在核反应中电荷数守恒、质量数守恒，以及知道半衰期的定义．
钩码的重力作为小车受到的合外力，为减小这种做法带来的误差，实验中要采取的两项措施是：
a：；
b：；
参考答案：
a ． 适当垫高长木板右端，以平衡摩擦力；
b ．使钩码的质量远小于小车的质量
11. 在河面上方20 m 的岸上有人用长绳栓住一条小船，开始时绳与水面的夹角为
．人以恒定的速
率v ＝3m/s 拉绳，使小船靠岸，那么s 后小船前进了_________m ，此时小船的速率为_____m/s ．
参考答案：
19.6 ；5
12. 某同学在研究“一定质量气体温度不变时压强和体积关系”实验中，将一气缸如图（甲）开口端向右水平固定放置，活塞面积为S ，厚度不计，封闭气体长度为L ，大气压强为p0。

现用一水平向左的作用力缓慢推动活塞，设活塞向左移动距离为x 。

（1）通过力传感器对水平推力的测定，该同学将推力F 作为纵坐标，则横坐标应该设置为
____________，便可作出图（乙）中图像，且满足图线截距和斜率大小相等。

图中斜率的含义为____________（用题目中符号表示）。

（2）该同学发现实验时图线（乙）中随着F 的增大，图线呈现向下弯曲的趋势。

试分析原
因 。

（3）该同学为了研究第（2）小题中图线呈现向下弯曲的趋势的原因，作出了该过程的p-V 图像，则图（丙）中的四条图线（图线①②为双曲线）符合这一过程的是图线____________。

参考答案：
（1）（2分）；p0S （2分）
（2）推动活塞过程中漏气（2分） （3）③（2分）
13. 带正电1.0×10-3C 的粒子，不计重力,在电场中先后经过A 、B 两点，飞经A 点时动能为10J ，飞经B 点时动能为4J ，则带电粒子从A 点到B 点过程中电势能增加了______，AB 两点电势差为____．
参考答案：
三、 简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. (4分)在橄榄球比赛中，一个95kg 的橄榄球前锋以5m/s 的速度跑动，想穿越防守队员
到底线触地得分．就在他刚要到底线时，迎面撞上了对方两名均为75kg 的队员，一个速度为2m/s ，另一个为4m/s ，然后他们就扭在了一起。

①他们碰撞后的共同速率是 ； ②在右面方框中标出碰撞后他们动量的方向，并说明这名前锋能否得分： 。

参考答案：
答案：①0.1m/s （2分）
②方向见图（1分） 能得分（1分）
15. 直角三角形的玻璃砖ABC 放置于真空中，∠B ＝30°，CA 的延长线上S 点有一点光源，发出的一条
光线由D 点射入玻璃砖，如图所示．光线经玻璃砖折射后垂直BC 边射出，且此光束经过SD 用时和在玻璃砖内的传播时间相等．已知光在真空中的传播速度为c ，
，∠ASD ＝15°.求：
①玻璃砖的折射率；
②S、D两点间的距离．
参考答案：
(1) (2)d
试题分析：①由几何关系可知入射角i=45°，折射角r=30°
可得
②在玻璃砖中光速
光束经过SD和玻璃砖内的传播时间相等有
可得 SD = d
考点：光的折射定律。

四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 如图，光滑水平面上存在水平向右、场强为E的匀强电场，电场区域宽度为L。

质量为m、带电量为+q的物体A从电场左边界由静止开始运动，离开电场后与质量为2m的物体B碰撞并粘在一起，碰撞时间极短。

B的右侧拴接一处于原长的轻弹簧，弹簧右端固定在竖直墙壁上（A、B均可视为质点）。

求
物体A在电场中运动时的加速度大小；
物体A与B碰撞过程中损失的机械能；
弹簧的最大弹性势能。

参考答案：
解：（1）小球受到合外力为F=qE (2分)
(2分)
（2）小球离开电场时的速度为v
(2分)
B碰撞过程中，系统机械能守恒
(2分)
碰撞过程中损失的机械能为
则：
(2分)
解得：(2分)
（3）由能量守恒得：
(4分)
17. 1966年33岁的华裔科学家高锟首先提出光导纤维传输大量信息的理论，43年后高锟因此获得2009年诺贝尔物理学奖。

如图所示一长为L的直光导纤维，外套的折射率为n1，内芯的折射率为n2，一束单色光从图中O1点进入内芯斜射到内芯与外套的介质分界面M点上恰好发生全反射，O1O2为内芯的中轴线，真空中的光速为c。

求：
Ⅰ．该单色光在内芯与外套的介质分界面上恰好发生全反射时临界角C的正弦值；
Ⅱ．该单色光在光导纤维中的传播时间。

参考答案：
解：Ⅰ．由当=90°-时，（3分）
Ⅱ．x=L/sinθ2（2分）
v=c/n2 （1分）
t=x/v （1分）
联立（1）（2）（3）（4）（5）解得
18. 高速公路上甲、乙两车在同一车道上同向行驶，甲车在前，乙车在后，速度均为
v0=30m/s，距离s0=100m，t=0时刻甲车遇紧急情况后，甲、乙两车的加速度随时间变化如图所示，取运动方向为正方向。

通过计算说明两车在0～9s内会不会相撞？
参考答案：。