2022年度湖北省武汉市江汉二桥中学高三物理期末试卷含解析

2022年度湖北省武汉市江汉二桥中学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）下列叙述正确的是（

）A．重心、合力和交变电流的有效值等概念的建立都体现了等效替代的思想B．库仑提出了用电场线描述电场的方法C．伽利略猜想自由落体的运动速度与下落时间成正比，并直接用实验进行了验证D．用比值法定义的物理概念在物理学中占有相当大的比例，例如场强，电容，加速度都是采用比值法定义的参考答案：A2.许多科学家在物理学发展过程中做出了重要贡献，下列表述正确的是A．牛顿最早指出力不是维持物体运动的原因B．笛卡尔对牛顿第一定律的建立做出了贡献C．伽利略的理想斜面实验能够说明物体具有惯性

D．当物体受到外力发生变化时，物体抵抗运动状态变化的本领也发生改变参考答案：BC3.用发电机和理想变压器给一个灯泡供电，电路如图，当线圈以角速度ω匀速转动时，电流表示数是I，额定电压为U的灯泡正常发光，灯泡正常发光时电功率为P，发电机的线圈电阻是r，则有（）A．电压表的示数是UB．变压器的原、副线圈的匝数比是U：C．从图示位置开始计时，变压器输入电压的瞬时值u=sinωtD．发电机的线圈中产生的电动势最大值是Em=参考答案：C【考点】变压器的构造和原理；交流发电机及其产生正弦式电流的原理．【分析】理想变压器的输入功率和输出功率相等，电压与匝数成正比，电流与匝数成反比．并利用灯泡正常发光的电压与电流的值来构建原副线圈的电压与电流的关系．【解答】解：A、根据输入功率等于输出功率，，原线圈的电压，故A错误；B、变压器原副线圈的匝数比，故B错误；C、图示位置，线圈处于中性面，变压器输入电压的最大值为：，变压器输入电压的瞬时值表达式为：，故C正确；D、根据闭合电路的欧姆定律E=U+Ir，发电机线圈中产生的电动势最大值为：，故D错误；故选：C4.（多选题）如图所示，皮带始终保持v＝3m/s的速度顺时针运转，一个质量为m＝1kg，初速度为零的物体放在传送带的左端。若物体与传送带之间的动摩擦因数μ＝0.15，传送带左右两端距离s＝4.5m，则物体从传送带左端到右端所需时间t，设传送带轮是由电动机带动的，由于传送物体而使电动机多消耗的电能为W，（g＝10m/s2）则(

)A．t＝2s

B．t＝2.5s

C．W＝4.5J

D．W＝9J参考答案：BD考点：牛顿第二定律的应用；功能关系【名师点睛】解决本题的关键会根据受力判断物体的运动情况，以及知道消耗的电能等于摩擦产生的内能与物体动能增量之和。5.（多选）互成角度α（α≠0°α≠180°）的一个匀速直线运动与一个匀变速直线运动的合运动（）A．有可能是直线运动B．一定是曲线运动C．有可能是匀速运动D．一定是匀变速运动参考答案：考点：运动的合成和分解．专题：运动的合成和分解专题．分析：当合速度的方向与合加速度的方向不在同一条直线上，合运动是曲线运动，在同一条直线上，做直线运动．解答：解：匀速直线运动的加速度为零，匀变速直线运动有加速度，知合加速度的方向沿匀变速直线运动方向，与合速度的方向不在同一条直线上，所以合运动一定是曲线运动．因为加速度不变，所以合运动是匀变速曲线运动．故B、D正确，A、C错误．故选BD．点评：解决本题的关键掌握物体做直线运动还是曲线运动的条件，关键看加速度的方向和速度的方向是否在同一条直线上．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一个质量为m=70kg的人站在电梯中体重计上称体重，当电梯静止时，体重计读数为N；当电梯以a=g的加速度向下做减速运动时，体重计上的读数为N。（g=10m/s2）参考答案：700；14007.如图所示，导热的气缸开口向下，缸内活塞封闭了一定质量的理想气体，活塞可自由滑动且不漏气，活塞下挂一个砂桶，砂桶装满砂子时，活塞恰好静止，现将砂桶底部钻一个小洞，让细砂慢慢漏出。气缸外部温度恒定不变，则缸内的气体压强

，内能

。（选填“增大”、“减小”、“不变”）参考答案：增大

不变8.（4分）一束质量为m、电量为q的带电粒子以平行于两极板的速度v0进入匀强电场，如图所示，如果两极板间电压为U，两极板间的距离为d，板长为L，设粒子束不会击中极板，则粒子从进入电场到飞出极板时电势能的变化量为

（粒子的重力忽略不计）。参考答案：答案：9.如右图所示是利用闪光照相研究平抛运动的示意图。小球A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B也同时下落，用闪光相机拍摄的照片中B球有四个像，相邻两像间实际下落距离已在图中标出，单位cm，如图所示。两球恰在位置4相碰。则两球经过

s时间相碰，A球离开桌面时的速度

m/s。(g取10m/s2)参考答案：

0.3

s;

1.510.某小组得到了如图所示的纸带（两计数点间还有四个点没有画出），已知打点计时器采用的是频率为50HZ的交流电，则两计数点间的时间间隔为

s，根据纸带可求出小车的加速度大小为

m/s2（保留三位有效数字）。打D点时小车的速度为

m/s（保留三位有效数字）。参考答案：11.摩托车手在水平地面转弯时为了保证安全，将身体及车身倾斜，车轮与地面间的动摩擦因数为μ，车手与车身总质量为M，转弯半径为R。为不产生侧滑，转弯时速度应不大于

；设转弯、不侧滑时的车速为v，则地面受到摩托车的作用力大小为

。参考答案：

；。12.在圆轨道运动的质量为m的人造地球卫星,它到地面的距离等于地球半径R，已知地面上的重力加速度为g，则卫星运动的加速度为

，卫星的动能为

。参考答案：g/4，mgR／413.在光滑的绝缘水平面上，有一个正方形的abcd，顶点a、c处分别固定一个正点电荷，电荷量相等，如图所示。若将一个带负电的粒子置于b点，自由释放，粒子将沿着对角线bd往复运动。粒子从b点运动到d点的过程中

（

）A.先作匀加速运动，后作匀减速运动B.先从高电势到低电势，后从低电势到高电势C.电势能与机械能之和先增大，后减小D.电势能先减小，后增大参考答案：D三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.在“验证机械能守恒定律”的实验中，已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，查得当地的重力加速度g=9.89m/s，测得所用的重物的质量为1.00kg，实验中得到一条点迹清晰的纸带如图所示，把第一个点记做0，另选连续的4个点A，B，C，D各点到0点的距离分别为62.99cm、70.18cm、77.76cm、85.73cm．根据以上数据，可知重物由O点运动到C点，重力势能的减少量等于7.62J，动能的增加量等于7.56J（取三位有效数字）．参考答案：解：重力势能减小量△Ep=mgh=1.0×9.8×0.7776J=7.62J．在匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度，因此有：故答案为：7.62、7.56．15.某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内阻，现备有下列器材：A．被测干电池一节B．电流表1：量程0～0.6A，内阻r=0.3ΩC．电流表2：量程0～0.6A，内阻约为0.1ΩD．电压表1：量程0～3V，内阻未知E．电压表2：量程0～15V，内阻未知F．滑动变阻器1：0～10Ω，2AG．滑动变阻器2：0～100Ω，1AH．开关、导线若干伏安法测电池电动势和内阻的实验中，由于电流表和电压表内阻的影响，测量结果存在系统误差，在现有器材的条件下，要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻．（1）在上述器材中请选择适当的器材（填写器材前的字母）：电流表选择，电压表选择，滑动变阻器选择

．（2）实验电路图应选择如图中的（填“甲”或“乙”）；（3）根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的U﹣I图象，则在修正了实验系统误差后，干电池的电动势E=V，内电阻r=Ω．参考答案：①B，D，F；②甲；③1.50，0.7．【考点】测定电源的电动势和内阻．【分析】（1）实验中要能保证安全和准确性选择电表；（2）本实验应采用电阻箱和电压表联合测量，由实验原理可得出电路原理图；（3）由原理利用闭合电路欧姆定律可得出表达式，由数学关系可得出电动势和内电阻．【解答】解：（1）干电池的电动势约为1.5V，故为了读数准确，电压表应选择D．内阻较小，为了准确测量内阻，选择已知内阻的电流表B；滑动变阻器阻值较小有利于电表的数值变化，减小误差，故选F．（2）根据以上分析可知，电流表与电池串联，将电流表内阻等效为电源内阻，故电路图选择甲；（3）由U﹣I图可知，电源的电动势E=1.50V；内电阻r+RA=﹣RA=﹣0.3=0.7Ω故答案为：①B，D，F；②甲；③1.50，0.7．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，空间有场强E=1.0×102V/m竖直向下的电场，长L=0.8m不可伸长的轻绳固定于O点．另一端系一质量m=0.5kg带电q=5×10－2C的小球。拉起小球至绳水平后在A点无初速度释放，当小球运动至O点的正下方B点时绳恰好断裂，小球继续运动并垂直打在同一竖直平面且与水平面成θ=53°、无限大的挡板MN上的C点。试求：（1）绳子的最大张力；（2）A、C两点的电势差；（3）当小球运动至C点时，突然施加一恒力F作用在小球上，同时把挡板迅速水平向右移至某处，若小球仍能垂直打在档板上，所加恒力F的方向及取值范围。参考答案：（1）A→B由动能定理及圆周运动知识有：

…①

…②联解①②得：

…③（2）B→C由功能关系及电场相关知识有：

…④

…⑤

…⑥联解④⑤⑥得：

…⑦（3）由题可知施加恒力F后小球必须做匀速直线或匀加速直线运动，才能垂直打在档板上。设恒力F与竖直方向的夹角为α，作出小球的受力矢量三角形分析如图所示。（或由矢量三角形可知：当F与F合（或运动）的方向垂直时，F有最小值而无最大值）……⑧由矢量三角形图有：

…⑨

…⑩联解⑨⑩得：

…⑾

…⑿

17.如图所示，在竖直平面内一足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ相距L1=0.4m，放置在磁感应强度为B1=5T的匀强磁场中，磁场方向垂直于轨道平面向里，一质量为m=0.8kg的金属棒ab，垂直于MN、PQ紧贴在导轨上并与导轨接触良好，其接入在导轨间的电阻r=1Ω。金属导轨上端连接右侧的电路。R1=1.0Ω，R2=1.5Ω。R2两端通过细导线连接质量M=0.12kg的正方形金属框cdef，正方形边长L2=0.2m，每条边的电阻r0=1.0Ω，金属框处在一方向垂直纸面向里的磁感应强度B2=3T的匀强磁场中。现将金属棒由静止释放，不计其他电阻及摩擦，g取10m/s2。（1）将K断开，求棒下滑过程中达到的最大速率vm以及速率达到0.5vm时棒的加速度大小；（2）将开关K闭合后，从棒释放到细导线刚好没有拉力的过程中，棒上产生的电热为2J，求此过程棒下滑的h。（结果保留两位有效数字）参考答案：18.如图所示，固定于水平桌面上足够长的两平行光滑导轨PQ、MN，其电阻不计，间距d=0．5m，P、M两端接有一只理想电压表，整个装置处于竖直向下的磁感应强度B0＝0．2T的匀强磁场中，两金属棒L1、L2平行地搁在导轨上，其电阻均为r＝0.1Ω，质量分别为M1=0．3kg和M2＝0．5k