2022年湖北省荆州市监利县新沟高级中学高三物理下学期期末试题含解析

2022年湖北省荆州市监利县新沟高级中学高三物理下学期期末试题含解析一、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.如图甲所示是一打桩机的简易模型，质量m=1kg是物体在恒定拉力F作用下从与钉子接触处静止开始运动，上升一段高度后撤去F，到最高后撤去F，到最高点后自由下落，撞击钉子，将钉子打入一定深度．物体上升过程中，机械能E与上升高度h的关系图象如图乙所示，不计所有摩擦，g取10m/s2，则有（）A．物体开始上升过程的加速度为6m/s2B．物体开始上升过程的最大速度为12m/s2C．物体上升1m后再经0.4s才撞击钉子D．物体上升到0.25m高度处拉力F的瞬时功率为12W参考答案：D【考点】功率、平均功率和瞬时功率．【分析】撤去拉力后，物体的机械能守恒，结合图象求出物体上升过程中的最大速度，根据速度位移公式求出物体上升的加速度．根据速度位移公式求出上升到0.25m时的速度，根据牛顿第二定律求出拉力的大小，从而求出拉力的瞬时功率．【解答】解：A、物体上升1m高度时的机械能E=，即：12=10×1+，解得物体上升过程中最大速度v1=2m/s．根据匀变速直线运动的速度位移公式得：，可知物体上升过程的加速度为：a=．故AB错误．C、撤去外力F后，物体向上做减速运动，通过的位移为：自由落体运动的高度为：H=h1+h′=1.2m故下落的时间为t=，故C错误；D、根据速度位移公式得：，解得：v2=1m/s；根据牛顿第二定律得：F﹣mg=ma，解得：F=mg+ma=1×12N=12N，则拉力F的瞬时功率为：P=Fv=12×1W=12W．故D正确．故选：D．2.如图（1）所示，电压表V1、V2串联接入电路中时，示数分别为6V和4V，当只有电压表V2接入电路中时，如图示（2）所示，示数为9V，电源的电动势为（

）A.9.8V

B.10V

C.10.8V

D.11.2V参考答案：

答案：C3.火星的质量和半径分别约为地球的和，地球表面的重力加速度为g，则火星表面的重力加速度约为（）A．0.2g B．0.4g C．2.5g D．5g参考答案：B解：根据星球表面的万有引力等于重力知道=mg得出：g=火星的质量和半径分别约为地球的和所以火星表面的重力加速度g′=g=0.4g故选B．4.（单选）空间存在着平行于x轴方向的静电场，其电势j随x的分布如图所示，A、M、O、N、B为x轴上的点，|OA|＜|OB|，|OM|=|ON|。一个带电粒子在电场中仅在电场力作用下从M点由静止开始沿x轴向右运动，则下列判断中正确的是(

)A．粒子一定带正电B．粒子从M向O运动过程中所受电场力均匀增大C．粒子一定能通过N点D．粒子从M向O运动过程电势能逐渐增加参考答案：C5.如图所示，质量为m、连长为l的正方形线框abcd，在竖直平面内从有水平边界的匀强磁场上方h高处由静止自由下落．线框电阻为R，磁场宽度为H（l＜H），磁感应强度为B，线框竖直下落过程中，ab边始终与磁场边界平行．已知ab边进入磁场时和ab边穿出磁场时的速度相等．此过程中（）A．线框的最大速度为B．线框中产生的电热为mg（H﹣l）C．线框中通过的电荷量为D．ad边离开磁场的瞬间克服安培力做功的功率为参考答案：D【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；闭合电路的欧姆定律．【分析】线框ab边进入磁场前，受到重力作用，做自由落体运动；ab边进入磁场时和ab边穿出磁场时的速度相等，说明线框刚进入磁场时是先减速后加速的运动．在进入磁场的过程中，线框ab边切割磁感线，ab边受到竖直向下的重力和竖直向上的安培力作用，做变减速直线运动，后若安培力等于重力，线框还可能做匀速直线运动；线框完全进入磁场中时，线框磁通量不发生变化，所以只受到重力作用，做自由落体运动；线框ab边在离开磁场时，cd边切割磁感线，所以受到竖直向下的重力和竖直向上的安培力作用，做变减速直线运动，由于线框的ab边刚进入磁场时的速度和ab边刚离开磁场时的速度相同，所以线框在进入和离开磁场的运动过程完全相同．【解答】解：A、由过程分析知，线框的最大速度即为进入时的速度，此时，重力小于安培力，即，由机械能守恒：，得，故A错误；B、ab边进入磁场时和ab边穿出磁场时的速度相等，由动能定理得：，安培力做功转化为电热，即，故B错误；C、线框进入磁场过程产生的感应电动势=，则线框中的感应电流，则电荷量，线框的ab边进入磁场过程和ab边离开磁场过程相同，所以线框通过的总电荷量，故C错误；D、ab边进入磁场时的速度，设线框正好完全进入磁场时的速度为，刚要离开时的速度，线框速度由变化到过程，线框在磁场中做自由落体运动，根据运动学公式，得到；线框进入和离开磁场的运动完全相同，即线框cd边离开磁场的瞬时速度，此时安培力，结合瞬时功率，联立解得：P=，故D正确；故选：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.

（选修3-4）（4分）如图所示，一列简谐横波在某一时刻的波的图象，A、B是介质中的二个质点．已知波是向x轴正方向传播的，由此可以判断：质点A的振幅为

cm，质点B此刻向

运动.

参考答案：答案：0.4；y轴正方向．（每空2分）7.光传感元件可用来测量光屏上光强分布。分别用单缝板和双缝板做了两组实验，采集到下列两组图像，则甲图所示为

现象；乙图反映了

现象的光强分布。参考答案：单缝衍射;双缝干涉8.如图所示为一电流随时间变化的图象。该电流的有效值为___________。参考答案：（4分）9.(1)小明用电源频率为50Hz的电磁打点计时器（含复写纸）做“探究质量一定

时，加速度与合力的关系”实验。①在不挂配重，平衡摩擦力过程中，打点计时器打出的一条纸带如图（乙）所示，纸带A端与小车相连。要使小车做匀速直线运动，垫木应向____移动。②打点计时器打A、C两点过程中，小车通过的距离为____cm。③打B点时小车的速度是__________m/s④打AC两点过程中，小车的平均加速度大小为____m/s2。

（保留小数点后两位数字）(2)在测定一根粗细均匀合金丝Rx的电阻率的实验中．

I．利用螺旋测微器测定合金丝的直径，示数如图(a)所示，则可读得合金丝的直径

为____mm.

Ⅱ．待测合金丝Rx的电阻约为5Ω．提供的仪器有：

A．电压表V（内阻约为10kΩ，量程为3V）

B．电流表A1(内阻约为3Ω，量程为0.6A)

C．电流表A2(内阻约为0.1Ω，量程为3A)

D．滑动变阻器R(阻值为0-5Ω，额定电流为2A)

E．电源E（电动势为5V，内电阻为1Ω）

F．一个开关、若干导线①要求较准确地测出其阻值，电流表应选____．（填序号）②某同学根据以上仪器，按图（b）连接实验线路，在实验中发现电流表示数变化范围较窄，现请你用笔在图（b）中画一条线对电路进行修改，使电流表示数的变化范围变宽．

③此电路其测量结果比真实值偏___________（填“大”或“小”）．参考答案：(1)①左（1分）②16.20（2分）③0.41（3分）④0.50（3分）

(2)I.0.609(0.608-0.610)(3分)Ⅱ．①B(2分)；②作图（3分，分压均可）；③小（2分）

10.右图为“研究一定质量气体在体积不变的条件下，压强变化与温度变化关系”的实验装置示意图．在烧瓶A中封有一定质量的气体，并与气压计相连，初始时气压计两侧液面平齐．（1）若气体温度升高，为使瓶内气体的体积不变，应将气压计右侧管_____（填“向上”或“向下”）缓慢移动，直至________．（2）（单选）实验中多次改变气体温度，用Dt表示气体升高的温度，用Dh表示气压计两侧管内液面高度差的变化量．则根据测量数据作出的图线应是：_______参考答案：（1）向上（2分），气压计左管液面回到原来的位置（2分）（2）A（2分）11.如图1－8所示，理想变压器原线圈与一10V的交流电源相连，副线圈并联两个小灯泡a和b，小灯泡a的额定功率为0.3W，正常发光时电阻为30Ω.已知两灯泡均正常发光，流过原线圈的电流为0.09A，可计算出原、副线圈的匝数比为________，流过灯泡b的电流为________A.图1－9参考答案：10∶30.212.质量分别为10kg和20kg的物体A和B，叠放在水平面上，如右图,AB间的最大静摩擦力为10N，B与水平面间的摩擦系数μ=0.5，以力F作用于B使AB一同加速运动，则力F满足___________(g取10m/s)2参考答案：150N<F≤180N13.(4分)假定两个分子的距离为无穷远时它们的分子势能为O，使一个分子固定，另一个分子在外力作用下从无穷远逐渐向它靠近，直至相距很近很近。两个分子间距离为r0时分子间的引力与斥力平衡，则当r>r0时外力在做

（填“正功”或“负功”或“不做功）；当r<r0时分子势能在

（填“不变”或“增加”或“减少”）参考答案：

答案：正功

增加（各2分）三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.用如题图所示的实验装置验证牛顿第二定律。①下列做法正确的是____________（填字母代号）A．调节滑轮的高度，使牵引小车的细绳与长木板保持平行B．在调节木板倾斜度平衡小车受到的滑动摩擦力时，将装有砂的砂桶通过定滑轮拴在小车上C．实验时，先放开小车再接通打点计时器的电D．通过增减小车上的砝码改变质量时，不需要再次调节木板倾斜度②甲、乙两同学在同一实验室，各取一套如题8图2所示的装置放在水平桌面上，小车上均不放砝码，在没有平衡摩擦力的情况下，研究加速度a与拉力F的关系，分别得到题8图3中甲、乙两条直线．设甲、乙用的小车质量分别为m甲、m乙，甲、乙用的小车与木板间的动摩擦因数分别为μ甲，μ乙，由图可知，m甲

m乙、μ甲

μ乙。（选填“大于”、“小于”或“等于”)．③甲同学在纠正了疏漏之处后，保持小车的质量M不变，改变砂桶与砂的总重力F，多次实验，根据得到的数据，在a-F图象中描点（如题8图4所示）。结果发现右侧若干个点明显偏离直线，造成此误差的主要原因是

。若不断增加砂桶中砂的质量，a-F图象中各点连成的曲线将不断延伸，加速度的趋向值为

。参考答案：①

__AD___②小于

、

大于

③砂和砂桶的质量较大

__g__.解析：（1）A、调节滑轮的高度，使牵引小车的细绳与长木板保持平行．故A正确；B、在调节木板倾斜度平衡小车受到的滑动摩擦力时，不能将装有砝码的砝码桶通过定滑轮拴在小车上．故B错误；C、实验时，应先接通电，再释放小车．故C错误；D、通过增减小车上的砝码改变质量时，不需要重新调节木板倾斜度．故D正确．故选：AD．

（2）当没有平衡摩擦力时有：T-f=ma，故a=T-μg，即图线斜率为，纵轴截距的大小为μg．观察图线可知m甲小于m乙，μ甲大于μ乙；（3）由于OA段a-F关系为一倾斜的直线，所以在质量不变的条件下，加速度与外力成正比；由实验原理：mg=Ma得a=，而实际上a′=，可见A，B段明显偏离直线是由于没有满足M＞＞m造成的．因为钩码的重力在这个实验中充当小车所收到的合外力，当钩码的重力非常大时，它将带动小车近似做加速度为g的运动．此时由于T=Ma因此，拉力约为小车与发射器的总重力，即Mg．15.(10分)某同学用图１所示装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律，图中PQ是斜槽，QR为水平槽。实验时先使Ａ球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹。重复上述操作10次，得到10个落点痕迹。再把Ｂ球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让Ａ球仍从位置G由静止开始滚下，和B球碰撞后，A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹。重复这种操作10次。图1中O点是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点。B球落点痕迹如图2所示，其中米尺水平放置，且平行于G、R、O所在的平面，米尺的零点与O点对齐。

（1）碰撞后B球的水平射程应取为__________cm。下图游标卡尺的示数为

mm。（2）已知mA：mB=2：1，碰撞过程中动量守恒，E、F、J是实验中小球落点的平均位置，则由图可以判断E是________的落地处，J是_______的落地点。试用上图中的字母写出动量守恒定律的表达式________________________。参考答案：

(1)64.5——64.5cm之间，11.03cm；(2)A碰前的落点；A碰后的落点，mAOJ=mAOE+mBOF四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图3-2所示，一条光线从空气中垂直射到棱镜界面BC上，棱镜∠ABC=60°，∠BAC=30°棱镜的折射率为，求这条光线离开棱镜时与界面的夹角为多少？光在棱镜中的传播速度为多少？参考答案：45°

×108m/s17.如图是一个透明圆柱介质的横截面，