浙江省衢州市江山第八中学2022年高三物理期末试题含解析

浙江省衢州市江山第八中学2022年高三物理期末试题含解析一、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.我省沙河抽水蓄能电站自2003年投入运行以来，在缓冲用电高峰电力紧方面，取得良好的社会效益和经济效益，抽水蓄能电站的工作原理是，在用电低谷时（如深夜），电站利用电网多余电能把水抽到高处蓄水池中，到用电高峰时，再利用蓄水池中的水发电，如图蓄水池（上游水库）可视为长方体，有效总库容量（可用于发电）为V，蓄水后水位高出下游水面H，发电过程中上游水库水位最大落差为d，统计资料表明，该电站利用抽水用电为2.4×108kw·h，发电量1.8×108kw·h，则下列计算结果正确的是（水的密度为ρ，重力加速度为g，涉及重力势能的计算均以下游水面为零势能面）（

）A.能用于发电的水的最大重力势能EP=ρvgHB.能用于发电的水的最大重力势能EP=ρvg()C.电站的总效率达75%D.该电站平均每天所发电能可供给一个大城市居民用电（电功率以105kw计）约10h参考答案：答案：BC解析：取下游水面为重力零势能面，水库中库存水所具有的重力势能应以重心位置来计算所以能用于发电的水的最大重力势能Epmax=mgh=ρvg(),选项B正确。电站的总效率为×100%=×100%=75%，选项C正确。该电站平均每天的发电量可供大城市居民用电的时间：=5h，所以D选项错误，本题的正确答案是BC选项。2.美国宇航局科学家观测发现银河系内至少有500亿颗行星，若某一行星绕其中央恒星做圆周运动周期为地球公转周期800倍，该行星到恒星距离是地球到太阳距离40倍．利用以上数据，可以求出的量有(

)A．恒星质量与太阳质量之比

B．行星质量与地球质量之比C．恒星自转周期与太阳自转周期之比

D．行星公转速度与地球公转速度之比参考答案：AD3.（单选）物理学中用到了许多科学方法，下列概念的建立有三个用到了“等效替代”的方法，有一个不属于这种方法，这个概念是（）A．质点B．平均速度C．合力D．总电阻参考答案：解：A、质点是为了研究的方便把物体看做一个抽象的点，A不属于等效替代；B、平均速度是利用位移比时间的数值来替代运动过程中的速度，B属于等效替代；C、合力与分力是可以相互替代，C属于等效替代；D、总电阻是各个分电阻的和，D属于等效替代；本题选不属于“等效替代”的，故选：A4.如图所示，电源A的电压为6V,电源B的电压为8V，当开关S从

A转到B时(电容器的电容为2μF)，通过电流计的电荷量为(

)A.4×10-6C

B.1.2×10-5CC.1.6×10-5C

D.2.8×10-5C参考答案：D5.（单选）如右图所示，正电荷Q均匀稳定分布在半径为r的金属球面上，沿x轴上各点的电场强度大小和电势分别用E和表示。选取无穷远处电势为零，下列关于x轴上各点电场强度的大小E或电势随位置x的变化关系图，正确的是C参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，是一列横波在某一时刻的波形图象．已知这列波的频率为5Hz，此时的质点正向轴正方向振动，由此可知：这列波正在沿轴

(填“正”或“负”)方向传播，波速大小为

m/s.参考答案：负，107.某星球密度与地球相同，又知其表面重力加速度为地球表面重力加速度的2倍，则该星球的质量是地球质量的

倍。参考答案：

88.22.（4分）如图所示甲、乙两图为常用的电流表和电压表的刻度盘，在甲图中如果接入电路的“+”和“-0.6”两个接线柱，则表的示数为_____，如果接入电路的是“+”和“-3”两个接线柱，则表的示数为_____.在乙图中，若选用的量程为0～15V，则表的示数为_____，若选用的量程为0～3V，则表的示数为_____.

参考答案：9.某兴趣小组通过物块在斜面上运动的实验，探究“合外力做功和物体速度v变化的关系”。实验开始前，他们提出了以下几种猜想：①W∞②W∞v③W∞v2。他们的实验装置如图甲所示，PQ为一块倾斜放置的木板，在Q处固定一个速度传感

器，每次实验物体都从不同位置处由静止释放。

(1)实验中是否需要测出木板与水平面的夹角?

。

(2)同学们设计了以下表格来记录实验数据。其中L1、L2、L3、L4……，代表物体分别从不同高度处无初速释放时初始位置到速度传感器的距离，v1、v2、v3、v4……，表示物体每次通过Q点的速度。实验次数1234……LL1L2L3L4……vv1v2v3v4……

他们根据实验数据绘制了如图乙所示的L-v图象，由图象形状得出结论W∞v2。

他们的做法是否合适，并说明理由?

。

(3)在此实验中，木板与物体间摩擦力大小

(选填“会”或“不会”)影响得出的探究结果。参考答案：（1）（2分）不需要。（2）（2分）不合适。由曲线不能直接确定函数关系，应进一步绘制L－v2图象。（3）（2分）不会。10.一家用电热水器的铭牌如图所示．该电热水器额定电压的最大值为

V，正常工作1h电热丝产生的电热为

J．参考答案：311_

7.2×10611.某同学采用如图3所示的装置验证规律：“物体质量一定，其加速度与所受合力成正比”。a.按图3把实验器材安装好，不挂配重，反复移动垫木直到小车做匀速直线运动；b.把细线系在小车上并绕过定滑轮悬挂配重，接通电源，放开小车，打点计时器在被小车带动的纸带上打下一系列点，取下纸带，在纸带上写上编号；c.保持小车的质量M不变，多次改变配重的质量m，再重复步骤b；d.算出每条纸带对应的加速度的值;e.用纵坐标表示加速度a，横坐标表示配重受的重力mg(作为小车受到的合力F)，作出a-F图象。①在步骤d中，该同学是采用v--t图象来求加速度的。图4为实验中打出的一条纸带的一部分，纸带上标出了连续的3个计数点，依次为B、C、D，相邻计数点之间还有4个计时点没有标出。打点计时器接在频率为50Hz的交流电源上。打点计时器打C点时，小车的速度为___________m/s；②其余各点的速度都标在了v-t坐标系中，如图5所示。T=0.10s时，打点计时器恰好打B点。请你将①中所得结果标在图5所示的坐标系中，并作出小车运动的v-t图线；利用图线求出小车此次运动的加速度a=_______m/s2；③最终该同学所得小车运动的a-F图线如图6所示，从图中我们看出图线是一条经过原点的直线。根据图线可以确定下列说法中不正确的是A.本实验中小车质量一定时，其加速度与所受合力成正比B.小车的加速度可能大于重力加速度gC.可以确定小车的质量约为0.50kgD.实验中配重的质量m远小于小车的质量M参考答案：12.（5分）某学生在做“研究平抛运动的实验”中，忘记小球做平抛运动的起点位置，他只得到如图所示的一段轨迹，建立如图所示坐标系，则该物体做平抛运动的初速度为

。()

参考答案：解析：从点开始，物体沿竖直方向依在连续相等的时间内的位移分别为，，则由公差公式计算出,再根据水平方向的位移，解得。13.如图甲所示是用主尺最小分度为1mm，游标上有20个小的等分刻度的游标卡尺测量一工件的内径的实物图，图乙是游标部分放大后的示意图．则该工件的内径为

cm．用螺旋测微器测一金属杆的直径，结果如图丙所示，则杆的直径是

mm．参考答案：2.280；2.697；【考点】刻度尺、游标卡尺的使用；螺旋测微器的使用．【分析】解决本题的关键掌握游标卡尺读数的方法，主尺读数加上游标读数，不需估读．螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读．【解答】解：20分度的游标卡尺，精确度是0.05mm，游标卡尺的主尺读数为22mm，游标尺上第16个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为16×0.05mm=0.80mm，所以最终读数为：22mm+0.80mm=22.80mm=2.280cm．螺旋测微器的固定刻度为2.5mm，可动刻度为19.7×0.01mm=0.197mm，所以最终读数为2.5mm+0.197mm=2.697mm．故答案为：2.280；2.697；三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图所示，质量为m带电量为+q的小球静止于光滑绝缘水平面上，在恒力F作用下，由静止开始从A点出发到B点，然后撤去F，小球冲上放置在竖直平面内半径为R的光滑绝缘圆形轨道，圆形轨道的最低点B与水平面相切，小球恰能沿圆形轨道运动到轨道末端D，并从D点抛出落回到原出发点A处．整个装置处于电场强度为E=的水平向左的匀强电场中，小球落地后不反弹，运动过程中没有空气阻力．求：AB之间的距离和力F的大小．参考答案：AB之间的距离为R，力F的大小为mg．考点： 带电粒子在匀强电场中的运动；牛顿第二定律；平抛运动；动能定理的应用．专题： 带电粒子在电场中的运动专题．分析： 小球在D点，重力与电场力的合力提供向心力，由牛顿第二定律即可求出D点的速度，小球离开D时，速度的方向与重力、电场力的合力的方向垂直，小球做类平抛运动，将运动分解即可；对小球从A运动到等效最高点D过程，由动能定理可求得小球受到的拉力．解答： 解：电场力F电=Eq=mg

电场力与重力的合力F合=mg，方向与水平方向成45°向左下方，小球恰能到D点，有：F合=解得：VD=从D点抛出后，只受重力与电场力，所以合为恒力，小球初速度与合力垂直，小球做类平抛运动，以D为原点沿DO方向和与DO垂直的方向建立坐标系（如图所示）．小球沿X轴方向做匀速运动，x=VDt

沿Y轴方向做匀加速运动，y=at2a==所形成的轨迹方程为y=直线BA的方程为：y=﹣x+（+1）R解得轨迹与BA交点坐标为（R，R）AB之间的距离LAB=R从A点D点电场力做功：W1=（1﹣）R?Eq

重力做功W2=﹣（1+）R?mg；F所做的功W3=F?R有W1+W2+W3=mVD2，有F=mg答：AB之间的距离为R，力F的大小为mg．点评： 本题是动能定理和向心力知识的综合应用，分析向心力的来源是解题的关键．15.将下图中的电磁铁连入你设计的电路中（在方框内完成），要求：A．电路能改变电磁铁磁性的强弱；B．使小磁针静止时如图所示。参考答案：（图略）要求画出电源和滑动变阻器，注意电源的正负极。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.

（04年全国卷Ⅰ）(16分)在勇气号火星探测器着陆的最后阶段，着陆器降落到火星表面上，再经过多次弹跳才停下来。假设着陆器第一次落到火星表面弹起后，到达最高点时高度为h，速度方向是水平的，速度大小为v0，求它第二次落到火星表面时速度的大小，计算时不计火星大气阻力。已知火星的一个卫星的圆轨道的半径为r，周期为T。火星可视为半径为r0的均匀球体。参考答案：解析：以g′表示火星表面附近的重力加速度，M表示火星的质量，m表示火星的卫星的质量，m′表示火星表面处某一物体的质量，由万有引力定律和牛顿第二定律，有

①

②

设v表示着陆器第二次落到火星表面时的速度，它的竖直分量为v1，水平分量仍为v0，有

③

④

由以上各式解得

⑤17.“嫦娥一号”探月卫星在环绕月球的极地轨道上运动，由于月球的自转，因而“嫦娥一号”卫星能探测到整个月球表面。2007年12月11日“嫦娥一号”卫星的CCD相机已对月球背面进行成像探测，并获得了月球背面部分区域的影像图。卫星在绕月极地轨道上做圆周运动时距月球表面高为H，绕行的周期为TM；月球绕地公转的周期为TE，半径为R0；地球半径为RE，月球半径为RM。试解答下列问题：

（1）若忽略地球及太阳引力对绕月卫星的影响，试求月球与地球的质量之比。

（2）若当绕月极地轨道的平面与月球绕地公转的轨道平面垂直，也与地心到月心的连线垂直（如图所示）时，探月卫星将向地球发送所拍摄的照片。已知光速为c，则此照片信号由探月卫星传送到地球最短需要多长时间？参考答案：（1）由牛顿第二定律有：F向=man=m，由万有引力定律公式有：F引=G，则月球绕地球公转时由万有引力提供向心力，故

①（4分）同理对探月卫星绕月有：

②（4分）由①②联立解得：

（4分）

（2）如图所示，设探月极地卫星到地心距离为L0，则卫星到地面的最短距离为L0-