江西省萍乡市湖上中学2022年高三物理下学期期末试卷含解析

江西省萍乡市湖上中学2022年高三物理下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.如图所示，一条细绳跨过定滑轮连接物体A、B，A悬挂起来，B穿在一根竖直杆上，两物体均保持静止，不计绳与滑轮、B与竖直杆间的摩擦，已知绳与竖直杆间的夹角为θ，则物体A、B的质量之比mA∶mB等于（

）（A）cosθ∶1

（B）1∶cosθ

（C）tanθ∶1

（D）1∶sinθ参考答案：B2.如图所示，A、B两物块的质量分别为2m和m，静止叠放在水平地面上，A、B间的动摩擦力因数为μ，B与地面间的动摩擦力为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，现对A施加一水平拉力F，则（）A．当F＜2μmg时，A、B都相对地面静止B．当F=μmg时，A的加速度为μgC．当F＞2μmg时，A相对B滑动D．无论F为何值，B的加速度不会超过μg参考答案：D【考点】牛顿第二定律．【分析】根据A、B之间的最大静摩擦力，隔离对B分析求出整体的临界加速度，通过牛顿第二定律求出A、B不发生相对滑动时的最大拉力．然后通过整体法隔离法逐项分析．【解答】解：A、AB之间的最大静摩擦力为：，B与地面间的最大静摩擦力：，对整体：F：，对B：，AB将发生滑动；当F＜2μmg时，AB之间不会发生相对相对滑动，故A错误；B、当时，故A、B间不会发生相对滑动，由牛顿第二定律有：，B错误；C、当F＞3μmg时，AB间才会发生相对滑动，C错误；D、对B来说，其所受合力的最大值Fm=2μmg﹣μmg=μmg，即B的加速度不会超过μg，D正确故选：D3.下列说法正确的是_________A.位移与时间关系符合正弦函数规律的运动是最简单、最基本的振动B.只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长差不多，或者比波长更小时，才能发生衍射现象C.光导纤维传递信息是利用了光的干涉原理D.电磁波的接收是利用电谐振把有用的信号选择出来E.狭义相对论中不同惯性参考系的物理规律是相同的参考答案：ADE【详解】A、只要力与位移的大小成正比，方向相反，即为简谐运动，因此当质点的位移与时间的关系遵从正弦函数规律，也满足简谐运动，简谐振动是最简单、最基本的振动；故A正确.B、波长越长越容易发生衍射现象，因此波长为0.6m的水波比波长为0.5m的水波绕过0.8m的障碍时衍射现象更明显；故B错误.C、光导纤维传递信息是利用了光的全反射原理；故C错误.D、使接收电路产生电谐振的过程叫做调谐，把有用的信号从高频电流中选择还原出来的过程叫解调，使用的是检波器；故D正确.E、根据相对论的两个基本假设可知，在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的；故E正确.故选ADE.4.在如图所示的电路中，a、b为两个完全相同的灯泡，L为自感系数较大而电阻不能忽略的线圈，E为电源，S为开关。闭合开关，待电路稳定以后再断开，则下列说法正确的是（）A.断开开关以后，a逐渐熄灭，b先变得更亮后再与a同时熄灭

B.断开开关以后，b逐渐熄灭，a先变得更亮后再与b同时熄灭

C.断开开关以后，通过a灯的电流方向与断开前方向相反

D.断开开关以后，通过b灯的电流方向与断开前方向相反参考答案：D解：AB、由于a、b为两个完全相同的灯泡，当开关接通瞬间，b灯泡立刻发光，而a灯泡由于线圈的自感现象，导致灯泡渐渐变亮；同时，由于b的支路的电阻小，所以由于a灯泡的电流小于b灯泡的电流。

当开关断开瞬间，两灯泡串联，由线圈产生瞬间电压提供电流，导致两灯泡都是逐渐熄灭，由于a灯泡的电流小于b灯泡的电流，所以不会出现b灯泡更亮的现象，故A错误，B错误；

CD、线圈L会阻碍原电流的变化，所以断开开关以后，通过a灯的电流方向不变，与断开前方向相同，通过b灯的电流方向与断开前方向相反。故C错误，D正确。

故选：D。5.如图a所示，一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端放置一物体（物体与弹簧不连接）。初始时物体处于静止状态，现用竖直向上的拉力F作用物体上，使物体开始向上做匀加速运动，拉力F与物体位移x的关系如图b所示（g-10m/s2），则正确的结论是（

）

A．物体与弹簧分离时，弹簧处于压缩状态

B．弹簧的劲度系数为7.5N/cm

C．物体的质量为3kg

D．物体的加速度大小为5m/s2参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图1所示，寒假前，某同学利用DIS系统对封闭在注射器内的一定质量的气体作了两次等温过程的研究．第一次是在室温下通过推、拉活塞改变气体体积，并记录体积和相应的压强；第二次在较高温度环境下重复这一过程．（1）结束操作后，该同学绘制了这两个等温过程的p﹣1/V关系图线，如图．则反映气体在第二次实验中的p﹣1/V关系图线的是1（选填“1”或“2”）；（2）该同学是通过开启室内暖风空调实现环境温度升高的．在这一过程中，注射器水平地放置在桌面上，活塞可以自由伸缩，管内的气体经历了一个等压（选填“等压”“等温”或“等容”）的变化过程．参考答案：考点：理想气体的状态方程；热力学第一定律．专题：理想气体状态方程专题．分析：（1）由图看出p﹣图象是过原点的倾斜直线，斜率一定，根据数学知识研究出斜率等于pV，即可根据气态方程分析．（2）注射器水平地放置在桌面上，以活塞为研究对象，受力分析，根据平衡条件列方程，进而分析作何种变化．解答：解：（1）由图2看出p﹣图象是过原点的倾斜直线，其斜率等于pV，斜率不变，则pV不变，根据气态方程=c，可知气体的温度不变，均作等温变化．由气态方程得知T与pV正比，即T与图线的斜率成正比，所以可知反映气体在第二次实验中的p﹣关系图线的是1．（2）注射器水平地放置在桌面上，设注射器内的压强为P，大气压强为P0，活塞横截面积为S，活塞移动过程中速度缓慢，认为活塞处于平衡状态，则：PS=P0S即P=P0可知，管内的气体压强等于大气压，保持不变，所以管内气体经历了一个等压变化．故答案为：（1）1；（2）等压．点评：对于气体的图象，往往要研究其斜率、面积等方面的数学意义，来分析其物理意义．确定封闭气体压强时通常是以封闭气体的活塞为研究对象受力分析通过平衡条件列方程来确定．7.如图所示，垂直纸面向里的磁感应强度为B的有界方形匀强磁场区域，有一个由均匀导线制成的单匝矩形线框abcd，线框以恒定的速度v沿垂直磁场边界方向运动，运动中线框dc边始终与磁场右边界平行，线框边长ad＝l，cd＝2l，线框导线的总电阻为R，则线框离开磁场的过程中流过线框截面的电量为_____，线框产生的热量可能为_______。参考答案：

或8.在利用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，某同学拿玻璃砖当尺子，用一支粗铅笔在白纸上画出玻璃砖的两边界，造成两边界间距离比玻璃砖宽度大了少许，如图所示，则他测得的折射率

。（填“偏大”“偏小”或“不变”）。参考答案：偏小9.用A、B两个弹簧秤拉橡皮条的D端（O端固定），当D端达到E处时，.然后保持A的读数不变，角由图中所示的值逐渐变小时，要使D端仍在E处，则角

_________（选填：增大、保持不变或减小），B弹簧秤的拉力大小

。（选填：增大、保持不变或减小）.参考答案：10.

三个用电器均为“110V，20W”，将两个并联后与第三个串联，然后接于电源上，当每个用电器均不超过额定功率时，这个电路最多消耗电功率为

W，此时电源输出电压为

V．参考答案：答案：30，16511.如图,a、b、c、d是均匀介质中x轴上的四个质点.相邻两点的间距依次为2m、4m和6m.一列简谐横波以2m/s的波速沿x轴正向传播,在t=0时刻到达质点a处,质点a由平衡位置开始竖直向下运动,t=3s时a第一次到达最高点.则波的频率是____Hz,在t=5s时质点c向____(填“上”“下”“左”或“右”)运动.参考答案：

(1).0.25

(2).上t=3s时a第一次到达最高点，，T=4s；；根据，，波传到C点后，C振动了2s，即半个周期，所以5s时C经平衡位置向上运动。【名师点睛】由题“在t=0时刻到达质点a处，质点a由平衡位置开始竖直向下运动，t=3s时a第一次到达最高点”可确定出该波的周期和频率．根据a与c间的距离，求出波从a传到d的时间．根据时间t=5s与周期的关系，分析质点c的状态。12.如图所示，在竖直平面内有一半径为R的圆弧轨道，半径OA水平、OB竖直，一个质量为m的小球自A的正上方P点由静止开始自由下落，小球沿轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力．已知AP＝3R，重力加速度为g，则小球从P到B的运动过程中，合外力做功___________,摩擦力做功为________.参考答案：mgR/2,-3mgR/213.如图所示，一物体在平行于斜面向上的恒力F作用下，由静止从底端沿光滑的斜面向上做匀加速直线运动，经时间t力F做功为60J，此后撤去恒力F，物体又经时间t回到出发点，若以地面为零势能点，则当物体回到出发点时的动能为EK=__________J，在撤去恒力F之前，当物体的动能为7J时，物体的机械能为E=_________J。参考答案：EK=60J、

E=28J三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.(12分)实验室有如下器材：

仪器数量和规格定值电阻R0一只：阻值为20Ω左右滑动变阻器R1一只：总阻值40Ω小量程电流表A相同两块：量程100mA，内阻未知电压表V相同两块：量程3V，内阻未知直流电源一个：电动势约为4V，内阻约为5Ω开关一个：单刀单掷导线若干

(1)为测量定值电阻的阻值和两表的内阻，某同学设计了如图10(甲)所示的电路．在某次测量中电压表的示数分别为1.20V、1.45V；电流表的示数分别为48.0mA、49.0mA，则定值电阻的阻值R0=___________Ω；电流表的内阻RA=___________Ω；电压表的内阻RV=___________Ω．(结果保留三位有效数字)

（2）为了进一步较精确测定电源的电动势和内阻，该同学从电表中选出一块电压表和一块电流表，结合其它器材，测出多组U和I的值，作出U—I图线，再由图线计算出电源的电动势和内阻。请设计出实验电路图，画在图乙中的方框内。参考答案：答案：(1)19.9或(3分)；5.10或(2分)；1.20×103(2分)(2)实验电路图如图所示(5分，R0接错扣3分)

15.二极管是一种半导体元件，电路符号为，其特点是具有单向导电性。某实验小组要对一只二极管正向接入电路时的伏安特性曲线进行测绘探究。据了解，该二极管允许通过的最大电流为50mA。

（1）该二极管外壳的标识模糊了，同学们首先用多用电表的电阻挡来判断它的正负极：当将红表笔接触二极管的左端、黑表笔接触二极管的右端时，发现指针的偏角比较小，当交换表笔再次测量时，发现指针有很大偏转，由此可判断______（填“左”或“右”）端为二极管的正极。

（2）用多用电表的电阻“×1K”挡，按正确的操作步骤测此二极管的反向电阻，表盘示数如图1所示，则该电阻的阻值约为______Ω，他还需要换挡重新测量吗？______（选填“需要”或“不需要”）

（3）实验探究中他们可选器材如下：

A．直流电源（电动势3V，内阻不计）；

B．滑动变阻器（0?20Ω）；

C．电压表（量程15V、内阻约80KΩ）；

D．电压表（置程3V、内阻约50KΩ）；

E．电流表（量程0.6A、内阻约1Ω）；

F．电流表（量程50mA、内阻约50Ω）；

G．待测二极管；

H．导线、开关。

①为了提高测量精度，电压表应选用______，电流表应选用______。（填序号字母）

②为了对二极管正向接入电路时的伏安特性曲线进行测绘探究，请在图2中补充连线并完成实验。参考答案：左

22k

不需要

D

F解：（1）二极管具有单向导电性；而欧姆表中指针偏转较大说明电阻较小，即为正向电流；而欧姆表内部的电源正极接在黑表笔上，故黑表笔接在二极管的正极处电流较大，故由题意可知，二极管左侧为正；

（2）由图示表盘可知，欧姆表示数为：22×1k=22kΩ，由图示表盘可知，指针指在中央刻度线附近，不需要重新换挡测量；

（3）①由题意可知，采用的电源电压为3V，故为了安全和准确，电压表应选取D，3V的量程；该二极管允许通过的最大电流为50mA，故电流表应选F；

②由题意可知，本实验要求作出伏安特性曲线，故要求多测数据，故应采用分压接法；同时，因二极管电阻较小，故应采用电流表外接法；其实验的原理图如图3，然后依次连接实验的电路图如图4。

故答案为：（1）左；（2）22k，不需要；（3）D、F；如图4

（1）二极管具有单向导电性，当接反向电压时，二极管的电阻很大，由欧姆表的示数可知二极管的极性；

（2）用欧姆表测电阻时要选择合适的挡位，使指针指在中央刻度线附近；欧姆表指针示数与挡位的乘积是欧姆表示数。

（3）电源已知，根据电源的电动势可以选出电压表，由图中示数可以选出电流表；为了得到范围较大的测量值，本实验应选择分压接法，为了准确应选用电流表外接法。

本题考查了欧姆表的原理及伏安特性曲线，综合性较强，要求学生能全面掌握实验知识；注意欧姆表的原理及分压接法等基本原理。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图甲所示，水平面上有一个多匝圆形线圈，通过导线与倾斜导轨上端相连，线圈内存在随时间均匀增大的匀强磁场，磁场沿竖直方向，其磁感应强度随时间变化图像如图乙所示。倾斜平行光滑金属导轨MN.M'N'相距，导轨平面与水平面夹角为，并处于磁感应强度大小为B2、方向垂直导轨平面向下的匀强磁场中：一导体棒PQ垂直于导轨放置，且始终保持静止。

已知导轨相距=0.2m，=37。：线圈匝数n=50，面积S=0.03m，线圈总电阻R1=0.2;磁感应强度B2=5.OT;PQ棒质量m=0.5kg，电阻R2=0.4，其余电阻不计，取g=l0m/s，sin37=0.6，则(1)求电路中的电流I：(2)判断圆形线圈中的磁场方向（需简单说明理由），并求出磁感应强度B1的变化率k）。参考答案：17.如图所示，在光滑水平面上有一块长为L的木板B，其上表面粗糙．在其左端有一个光滑的圆弧槽C与长木板接触但不连接