湖北省荆州市国营六合垸农场中学2022年高三物理下学期期末试题含解析

湖北省荆州市国营六合垸农场中学2022年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.氮原子核由两个质子与两个中子组成，这两个质子之间存在着万有引力、库伦力和核力，则3种力从大到小的排列顺序是A．核力、万有引力、库伦力

B．万有引力、库伦力、核力C．库伦力、核力、万有引力

D．核力、库伦力、万有引力参考答案：D解析：核力是强力，它能将核子束缚在原子核内。万有引力最弱，研究核子间相互作用时万有引力可以忽略。2.一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落，到最低点时距水面还有数米距离。假定空气阻力可忽略，运动员可视为质点，下列说法正确的是（

）A.运动员到达最低点前重力势能始终减小B.蹦极绳张紧后的下落过程中，弹性力做负功，弹性势能增加C.蹦极过程中，运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒D.蹦极过程中，重力势能的改变与重力势能零点的选取有关参考答案：ABC运动员到达最低点前，重力对运动员一直做正功，运动员的重力势能始终减小．故A正确．蹦极绳张紧后的下落过程中，弹力方向向上，运动员的位移向下，弹性力对运动员做负功，弹性势能增加．故B正确．以运动员、地球和蹦极绳所组成的系统，只有重力和弹力做功，系统的机械能守恒．故C正确．重力势能的改变与重力做功有关，取决于初末位置的高度差，与重力势能零点的选取无关．故D错误．3.下列说法中正确的是

.A.物体做受迫振动的频率等于其固有频率B.机械波都具有偏振现象C.全息照相是利用了激光具有很好的相干性D.爱因斯坦相对论认为时间和空间概念具有相对意义参考答案：4.（多选）甲乙两车在一平直道路上同向运动，其图像如图所示，图中和的面积分别为和.初始时，甲车在乙车前方处。（

）A．若，两车不会相遇B．若，两车相遇2次C．若，两车相遇1次D．若，两车相遇1次参考答案：ABC5.（单选）如图所示，两光滑斜面的总长度相等，高度也相同，两球由静止从顶端下滑，若球在图上转折点无能量损失，则（）A．a球后着地B．b球后着地C．两球同时落地D．两球着地时速度相同参考答案：考点：牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系．专题：牛顿运动定律综合专题．分析：这道题如采用解析法，难度很大．可以利用v﹣t图象（这里的v是速率，曲线下的面积表示路程s）定性地进行比较．在同一个v﹣t图象中做出a、b的速率图线，显然，开始时b的加速度较大，斜率较大；由于机械能守恒，末速率相同，即曲线末端在同一水平图线上．为使路程相同（曲线和横轴所围的面积相同），显然b用的时间较少．解答：解：根据机械能守恒，可知a、b到达斜面底端时，速率相等，速度方向不同，故C错误；在同一个v﹣t图象中做出a、b的速率图线，显然，开始时b的加速度较大，斜率较大，由于两斜面长度相同，因此图线与t轴围成的“面积”相等．由于机械能守恒，末速率相同，即曲线末端在同一水平图线上．为使路程相同（曲线和横轴所围的面积相同），显然b用的时间较少，故A正确、BCD错误．故选：A．点评：利用图象描述物理过程更直观物理过程可以用文字表述，也可用数学式表达，还可以用物理图象描述．而从物理图象上可以更直观地观察出整个物理过程的动态特征．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（4分）如图所示，一储油圆桶，底面直径与桶高均为d．当桶内无油时，从某点恰能看到桶底边缘上的某点B．当桶内油的深度等于桶高的一半时，在A点沿AB方向看去，看到桶底上的C点，C、B相距，由此可得油的折射率n=

；光在油中传播的速度

m/s．（结果可用根式表示）参考答案：，．解：由题意得，光线在油中的入射角的正弦，光线在空气中折射角的正弦．则折射率n=．根据得，v=．7.如图为教材封面苹果下落的频闪照片，紫珠同学根据照片测量的数据如图所示，已知实际苹果大小（直径）约为照片6倍左右，重力加速度g为9.8m/s2，则可以估算出频闪照相的频率约为

Hz．（结果保留两位有效数字）参考答案：9.6【考点】匀变速直线运动规律的综合运用．【分析】首先，按照比例求出两段的实际位移，这是连续相等时间内通过的位移，根据匀变速直线运动的推论：任意两个连续相等的时间T内的位移之差为恒量S2﹣S1=S3﹣S2=…=SN+1﹣SN=aT2进行求解，频率的倒数就是每段位移的时间．【解答】解：实际苹果大小（直径）约为照片6倍左右则实际的两段位移为x1=6×0.0310m=0.186mx2=6×0.0490m=0.294mx2﹣x1=gt20.294﹣0.186=9.8t2t=s=9.6Hz故本题答案：9.68.如图所示，质量为m的物体静止放在水平光滑的平台上，系在物体上的绳子跨过光滑定滑轮，在地面上的人以速度向右匀速行走，设人从地面上靠近平台的边缘处开始向右行至绳与水平方向夹角θ=45°处，则在此过程中人对物体所做的功为

．参考答案：试题分析：人对物体所做的功等于物体增加的动能。人以速度向右行至绳与水平方向夹角θ=45°处时，物体的速度，所以动能9.（5分）如图所示，质量为m的物体置于光滑水平面上，一根绳子跨过定滑轮一端固定在物体上，另一端在力F作用下，以恒定速率v0竖直向下运动，物体由静止开始运动到绳与水平方向夹角=45o过程中，绳中拉力对物体做的功为

。参考答案：

答案：mv02

10.（4分）下图是某绳波形成过程示意图，1、2、3、4……为绳上的一系列等间距的质点，绳处于水平方向。质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，带动2、3、4……各个质点依次上下振动，把振动从绳的左端传到右端。t＝0时质点1开始竖直向上运动，质点振动周期为T。经过四分之一周期，质点5开始运动，此时质点1已发生的位移为6cm, 则当t＝时质点5的运动方向为

；t＝时质点9运动的路程为

。 参考答案：竖直向上

6cm11.从地面A处竖直上抛一质量为m的小球，小球上升到B点时的动能与小球上升到最高点后返回至C点时的动能相等，B点离地高度为，C点离地高度为．空气阻力f=0.1mg，大小不变，则小球上升的最大高度为_________；小球下落过程中从B点到C点动能的增量为___________．

参考答案：4h；

0.6mgh12.某小组做测定玻璃的折射率实验，所用器材有：玻璃砖，大头针，刻度尺，圆规，笔，白纸。①下列哪些措施能够提高实验准确程度______。A.选用两光学表面间距大的玻璃砖B.选用两光学表面平行的玻璃砖C.选用粗的大头针完成实验D.插在玻璃砖同侧的两枚大头针间的距离尽量大些②该小组用同一套器材完成了四次实验，记录的玻璃砖界线和四个大头针扎下的孔洞如下图所示，其中实验操作正确的是______。③该小组选取了操作正确的实验记录，在白纸上画出光线的径迹，以入射点为圆心作圆，与入射光线、折射光线分别交于、点，再过、点作法线的垂线，垂足分别为、点，如图所示，则玻璃的折射率______。（用图中线段的字母表示）参考答案：

(1).AD

(2).D

(3).【详解】采用插针法测定光的折射率的时候，应选定光学表面间距大一些的玻璃砖，这样光路图会更加清晰，减小误差，同时两枚大头针的距离尽量大一些，保证光线的直线度，因此AD正确，光学表面是否平行不影响该实验的准确度，因此B错误，应选用细一点的大头针因此C错误。根据光的折射定律可知当选用平行的玻璃砖时出射光和入射光应是平行光，又因发生了折射因此出射光的出射点应相比入射光的延长线向左平移，因此D正确，ABC错误由折射定律可知折射率，，，联立解得

13.如图是打点计时器测定匀变速直线运动的加速度时得到的纸带，电源频率为f＝50Hz，从O点开始每隔4个点取一个计数点，测得OA＝6.80cm，CD＝3.20cm，DE＝2.00cm，则相邻两个计数点的时间间隔为________s，物体运动的加速度大小为________m/s2，D点的速度大小为________m/s。参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某照明电路出现故障，其电路如图1所示，该电路用标称值6V的蓄电池为电，导线及其接触完好。维修人员使用已调好的多用表直流10V挡检测故障。他将黑表笔接在c点，用红表笔分别探测电路的a、b点。①断开开关，红表笔接a点时多用表指示如图2所示，读数为

V，说明

正常（选填：蓄电池、保险丝、开关、小灯）。②红表笔接b点，断开开关时，表针不偏转，闭合开关后，多用表指示仍然和图2相同，可判定发生故障的器件是

（选填：蓄电池、保险丝、开关、小灯）参考答案：5.6

蓄电池

②小灯试题分析：量程为10V，故最小刻度为0.1V，故读数为5.6V；电压表测量是路端电压，接进电的电动势，说明蓄电池正常；闭合开关后，多用表指示读数等于路端电压，说明小灯泡断路；考点：电路故障分析，多用电表的使用15.某实验小组在实验室探究匀变速运动规律时，获取一条做匀减速直线运动的小车牵引的纸带，打点计时器使用交流电源的频率是50Hz，由纸带上打出的某一点开始，每5个点剪下一段纸带，按如图所示，使每一条纸带下端与x轴重合，左边与y轴平行，将纸带贴在直角坐标系中，则：（1）打点计时器正常工作时，打点的时间间隔取决于

．A．交流电压的高低

B．墨粉纸盘的大小

C．纸带的长度

D．交流电的频率（2）为减小实验误差，通常采取隔相同点取计数点的方法，如上述实验小组，其选取的相邻两计数点之间的时间间隔为

．（3）在第二条纸带内中间时刻的速度是

m/s；（计算结果保留两位有效数字）（4）由上述数据可知小车运动的加速度是

m/s2（计算结果保留两位有效数字）参考答案：（1）D，（2）0.1s，（3）0.96，（4）0.064【考点】探究小车速度随时间变化的规律．【分析】了解打点计时器的打点原理，由于交变电流方向的改变间隔打点．使用的方法是等效代替法解题，它们的长度分别等于x=v平均t，因为剪断的纸带所用的时间都是t=0.1s，即时间t相等，所以纸带的长度之比等于此段纸带的平均速度之比，而此段纸带的平均速度等于这段纸带中间时刻的速度．根据图中数据做出v﹣t图象，则图象的斜率大小等于物体的加速度．【解答】解：（1）打点计时器打点的时间间隔取决于交流电的频率，与电源、纸带的长度、墨粉纸盘的大小无关，故D正确．（2）打点计时器的打点周期为0.02s，每5个点取一个计数点，则相邻计数点之间的时间间隔为0.1s．（3）它们的长度分别等于x=v平均t，因为剪断的纸带所用的时间都是t=0.1s，即时间t相等，所以纸带的长度之比等于此段纸带的平均速度之比；而此段纸带的平均速度等于这段纸带中间时刻的速度，即在第2个0.1s内，中间时刻的速度为：v=．（4）如图所示即相当于物体的速度﹣时间图象，则斜率即为加速度，横坐标每一纸带的宽度代表0.1sa==0.064m/s2．故答案为：（1）D，（2）0.1s，（3）0.96，（4）0.064四、计算题：本题共3小题，共计47分16.一足够长的粗细均匀的杆被一细绳吊于高处，杆下端离地面高H，上端套一个细环，如图所示．断开轻绳，杆和环自由下落，假设杆与地面发生碰撞时触地时间极短，无动能损失，杆立即获得等大反向的速度．已知杆和环的质量均为m，相互间最大静摩擦力等于滑动摩擦力kmg（重力加速度为g，k＞1）．杆在整个过程中始终保持竖直，空气阻力不计．求：（1）杆第一次与地面碰撞弹起上升的过程中，环的加速度（2）杆与地面第二次碰撞前的瞬时速度（3）从断开轻绳到杆和环静止，摩擦力对环和杆做的总功．参考答案：解：（1）设杆第一次上升的过程中环的加速度为a，根据牛顿第二定律可得，kmg﹣mg=ma，解得：a=（k﹣1）g，方向竖直向上．（2）杆第一次落地的速度大小为v1，由动能定理得，2mgH=2m﹣0，解得：v1=，杆弹起后的加速度为a′，根据牛顿第二定律可得，mg+kmg=ma′，解得：a′=（k+1）g，方向竖直向下，从落地经时间t1达到共同速度，则有：v1﹣at1=﹣v1+a′t1，解得：t1===，共同速度为：=v1﹣at1=v1﹣（k﹣1）g×=，杆上升的高度：h1=v1t1﹣a′=，所以杆第二次落地时的速度：v2==，方向竖直向下．（3）经过足够长的时间杆和环最终静止，设这一过程中它们相对滑动的总路程为l，由能量的转化和守恒定律有：mgH+mg（H+l）=kmgl，解得：l=，则摩擦力对环和棒做的总功：W=﹣kmgl=﹣．答：（1）环的加速度为（k﹣1）g，方向竖直向上；（2）杆与地面第二次碰撞前的瞬时速度为，方向竖直向下；（3）从断开轻绳到杆和环静止，摩擦力对环和杆做的总功为﹣．【考点】功能关系；匀变速直线运动的位移与时间的关系；牛顿运动定律的综合应用；功的计算．【分析】（1）在杆上升的过程中，环要受到重力的作用，同时由于环向下运动而棒向上运动，环还要受到杆的向上的摩擦力的作用，根据牛顿第二定律列式可以求得加速度的大小；（2）根据动能定理求出杆第一次落地的速度大小，然后根据顿第二定律求出杆弹起后的加速度，最后根据运动学