湖北省荆州市梅园中学2022年高三物理期末试卷含解析

湖北省荆州市梅园中学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）一列机械波在某时刻的波形如图所示，已知波沿x轴正方向传播，波速是12m/s，则（）A．这列波的波长是10cmB．这列波的周期是8sC．x=6cm处质点的振幅为0D．x=5cm处质点向y轴的负方向运动参考答案：解：A、根据波的图象知，波长是8cm，故A错误．B、由v=得T==s=15s，故B错误．C、这列波的振幅为5cm，各个点振幅都是5cm，故C错误．D、因为波向x轴正方向传播，根据上下坡法知，x=5cm质点向y轴的负方向振动．故D正确．故选：D．2.用同一光电管研究a、b两种单色光产生的光电效应，得到光电流I与光电管两极间所加电压U的关系如图所示。则这两种光()A．照射该光电管时a光使其逸出的光电子最大初动能大B．从同种玻璃射入空气发生全反射时，a光的临界角大C．通过同一装置发生双缝干涉，a光的相邻条纹间距大D．通过同一玻璃三棱镜时，a光的偏折程度大参考答案：BC3.（单选）如图所示，有一质量不计的杆AO，长为R，可绕A自由转动。用绳在O点悬挂一个重为G的物体，另一根绳一端系在O点，另一端系在圆弧形墙壁上的C点．当点C由图示位置逐渐向上沿圆弧CB移动过程中（保持OA与地面夹角θ不变），OC绳所受拉力的大小变化情况是（）A．逐渐减小 B．逐渐增大C．先减小后增大 D．先增大后减小参考答案：C解析：对G分析，G受力平衡，则拉力等于重力；故竖直绳的拉力不变；再对O点分析，O受绳子的拉力OA的支持力及OC的拉力而处于平衡；受力分析如图所示；将F和OC绳上的拉力合力，其合力与G大小相等，方向相反，则在OC上移的过程中，平行四边形的对角线保持不变，平行四边形发生图中所示变化，则由图可知OC的拉力先减小后增大，图中D点时力最小；故选C．4.如图所示，轻杆长为L一端固定在水平轴上的O点，另一端系

一个小球（可视为质点）。小球以O为圆心在竖直平面内做圆周运动，且能通过最高点，g为重力加速度。下列说法正确的是

A．小球通过最高点时速度不可能小于

B．小球通过最高点时所受轻杆的作用力可能为零

C．小球通过最高点时所受轻杆的作用力随小球速度的增大而增大

D．小球通过最高点时所受轻杆的作用力随小球速度的增大而减小参考答案：B杆子在最高点可以表现为拉力，也可以表现为支持力，在最高点，小球的临界速度为零，根据牛顿第二定律判断杆子对小球的弹力随速度变化的关系．小球在最高点的最小速度为零，此时重力等于杆子的支持力，故A错误B正确．在最高点，若速度v=，杆子的作用力为零；当v＞，杆子表现为拉力，速度增大，向心力增大，则杆子对小球的拉力增大；当v＜时，杆子表现为支持力，速度减小，向心力减小，则杆子对小球的支持力增大，故C、D错误．5.物体在大小不变的不为零的合外力作用下运动，那么关于这个物体的运动，下列说法错误的是A．可能作匀变速直线运动 B．可能作匀变速曲线运动C．可能作圆周运动

D．可能作匀速直线运动参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.用实验探究单摆的周期与摆长的关系，为使单摆周期的测量值更精确，测量n次全振动的时间t，n应适当

(选填"大"或"小")些；改变摆线长，测量多组摆长l和相应的振动周期T的数据，用图象处理数据.要得到线性图象，应选用

(选填"T-l"、"T-l2"或"T2-l")图象.参考答案：7.（4分）一根电阻丝接入100V的恒定电流电路中，在1min内产生的热量为Q，同样的电阻丝接入正弦交变电流的电路中，在2min内产生的热量也为Q，则该交流电压的峰值是

。

参考答案：

答案：100V8.如图所示，在与匀强磁场垂直的平面内放置一个折成锐角的导线框，。在它上面搁置另一根与垂直的直导线，紧贴、，并以平行于的速度从顶角开始向右匀速滑动。设线框和直导线单位长度的电阻为，磁感强度为，则回路中的感应电流的方向为_________（填“顺时针”或“逆时针”），感应电流的大小为________________________。参考答案：逆时针（1分）；（3分）9.（3分）如图所示是光从介质1进入介质2的折射情况，根据光路图可知：两种介质相比较，介质1是

介质，介质2是

介质；光在介质中的波长1

2（选填“>”、“=”或“<”)．频率1

2（选填“>”、“=”或“<”）。参考答案：光密，光疏，＜，=10.（６分）磁感线是在磁场中画出的一些有方向的曲线。其特点是：①磁感线是为了形象描述磁场而假设的曲线；②磁感线的疏密表示磁场的_______，磁感线上某点切线方向表示该点的磁场方向；③磁感线不相交、不中断、是闭合曲线，在磁体内部从

极指向

极。参考答案：

答案：强弱（大小）；

ＳＮ（每空2分）11.一束光由空气射入某种介质中，当入射光线与界面间的夹角为30°时，折射光线与反射光线恰好垂直，这种介质的折射率为

，已知光在真空中传播的速度为c=3×108m/s，这束光在此介质中传播的速度为

m/s。参考答案：

12.2．爱因斯坦在现代物理学领域作出了很多重要贡献，试举出其中两项：

；

．参考答案：相对论；光的量子性13.质量为2吨的打桩机的气锤，从5m高处白由落下与地面接触0.2s后完全静止下来，空气阻力不计、g取10m/s2，则在此过程中地面受到气锤的平均打击力为___________N。参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学在“研究匀变速直线运动”的实验中，用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点，其相邻点间的距离如图实所示，每两个相邻的计数点之间的时间间隔为0.10s.(1)根据纸带上各个计数点间的距离，计算打下B、C、D、E、F五个点时小车的瞬时速度，并将各个速度值填在下面的横线上．(要求保留三位有效数字)（5分）vB＝________m/s，vC＝______m/s，vD＝________m/s，vE＝________m/s，vF＝________m/s.(2)以A点为计时零点，将B、C、D、E、F各个时刻的瞬时速度标在如图实所示的坐标纸上，并画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线．（2分）(3)根据第(2)问中画出的v－t图线，求

出小车运动的加速度为________m/s2.(保留两位有效数字)（3分）参考答案：（1）

0.4000.4790.5600.6400.721（5分）（2）画出速度随时间变化的关系图线．（2分）（3）

0.80(0.78～0.82均可)[来（3分）15.

在“测定电源的电动势和内电阻”的实验中，备有如下器材:A．电源为干电池(电动势为E,内阻为r)

B．电流表（0～0.6A、内阻约0.1）C．灵敏电流计G（满偏电流Ig=200μA、内阻rg=500）D．滑动变阻器（0～20、2.0A）

E．电阻箱R(0—9999.9)F．开关、导线若干

实验电路如图甲①由于没有电压表，需要把灵敏电流计G改装成量程为2V的电压表，需串联一个阻值为R=__________的电阻.②在闭合开关S前，将滑动变阻器的滑片移动至

（填“端”、“中央”或“端”）.③图乙为该实验绘出的I1—I2图线（I1为灵敏电流

计G的示数，I2为电流表A的示数），由图线可求得被测电源的电动势E=_____V（保留三位有效数字），内电阻r=_____（保留两位有效数字）

参考答案：：①（2分）9500Ω（或者9.5kΩ）②（2分）a端③（6分）1.46-1.49V均可（答成其它数均不给分）

0.75-0.95Ω均可四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图甲所示，在光滑绝缘的水平桌面上建立一xoy坐标系，平面处在周期性变化的电场和磁场中，电场和磁场的变化规律如图乙所示（规定沿＋y方向为电场强度的正方向，竖直向下为磁感应强度的正方向）．在t=0时刻，一质量为10g、电荷量为0.1C的带电金属小球自坐标原点O处，以v0=2m/s的速度沿x轴正方向射出．已知E0=0.2N/C、B0=0.2T．求：（1）t=1s末速度的大小和方向；（2）1s～2s内，金属小球在磁场中做圆周运动的半径和周期；（3）（2n-1）s～2ns（n=1，2，3，……）内金属小球运动至离x轴最远点的位置坐标．参考答案：(1)，与x轴正方向的夹角为

(2)，1s(3)

[(2n?)m

，(n2+)m]解：（1）在0～1s内，金属小球在电场力作用下，在x轴方向上做匀速运动vx=v0，y方向做匀加速运动vy＝t1

1s末粒子的速度设v1与x轴正方向的夹角为α，则tanα＝=1，故α=45°

（2）在1s～2s内，粒子在磁场中做圆周运动，由牛顿第二定律，得qv1B0＝，解得

粒子做圆周运动的周期T＝＝1s

（3）粒子运动轨迹如图1所示

（2n-1）s末粒子的横坐标为x=v0t=2n（m）

纵坐标为：

此时粒子的速度为：速度偏向角的正切值为：带电粒子在（2n-1）s～2ns（n=1，2，3…）内做圆周运动的轨迹如图2所示，半径（2n-1）s～2ns（n=1，2，3，…）内粒子运动至离x轴最远点横坐标为：X＝x?Rnsinθ＝(2n?)m

纵坐标为：Y＝y+Rn(1+cosθ)＝(n2+)m【点睛】本题中粒子奇数秒内做类似平抛运动，偶数秒内做匀速圆周运动，关键是画出运动轨迹并根据平抛运动规律和匀速圆周运动规律列式分析。17.在光滑的水平面上有一辆平板车，一个人站在车上用大锤敲打车的左端，如图所示，在连续的敲打下，这辆车能持续地向右运动吗？说明理由.参考答案：18.（14分）有人设计了一种新型伸缩拉杆秤。结构如图，秤杆的一端固定一配重物并悬一挂钩，秤杆外面套有内外两个套筒，套筒左端开槽使其可以不受秤纽阻碍而移动到挂钩所在的位置（设开槽后套筒的重心仍在其长度中点位置）。秤杆与内层套筒上刻有质量刻度。空载（挂钩上不挂物体，且套筒未拉出）时。用手提起秤纽，杆杆秤恰好平衡。当物体挂在挂钩上时，往外移动内外套筒可使杆秤平衡，从内外套筒左端的位置可以读得两个读数，将这两个读数相加，即可得到待测物体的质量。已知秤杆和两个套稠的长度均为16cm，套筒可移出的最在距离为15cm，秤纽到挂钩的距离为2cm，两个套筒的质量均为0.1kg。取重力加速度g=9.8m/s2。求：(1)当杆秤空载时，秤杆、配重物及挂钩所受重力相对秤纽的合力矩；(2)当在秤钩上挂一物体时，将内套筒向右移动5cm，外套筒相对内套筒向右移动8cm，杆秤达到平衡，物体的质量多大？

(3)若外层套筒不慎丢失，在称某一物体时，内层套筒的左端在读数为1kg外杆恰好平衡，则该物体实际质量多大？参考答案：解析：（1）套筒不拉出时杆秤恰好平衡，此时两套筒的重力相对秤纽的力矩与所求的合力矩相等，设套筒长度为L，合力矩

①

②

（2）力矩平衡

③

④