2022年河南省南阳市龙中学校高三物理下学期期末试题含解析

2022年河南省南阳市龙中学校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.（单选）伽利略创造的把实验、假设和逻辑推理相结合的科学方法，有力地促进了人类科学认识的发展。利用如图所示的装置做如下实验：小球从左侧斜面上的O点由静止释放后沿斜面向下运动，并沿右侧斜面上升．斜面上先后铺垫三种粗糙程度逐渐降低的材料时，小球沿右侧斜面上升的最高位置依次为1、2、3．根据三次实验结果的对比，可以得到的最直接的结论是

A．如果斜面光滑，小球将上升到与O点等高的位置

B．如果小球不受力，它将一直保持匀速运动或静止状态

C．如果小球受到力的作用，它的运动状态将发生改变

D．小球受到的力一定时，质量越大，它的加速度越小参考答案：A解：A、如果斜面光滑，小球不会有能量损失，将上升到与O点等高的位置，故A正确；

B、通过推理和假想，如果小球不受力，它将一直保持匀速运动，得不出静止的结论，故B错误；

C、根据三次实验结果的对比，不可以直接得到运动状态将发生改变的结论，故C错误；

D、受到的力一定时，质量越大，它的加速度越小是牛顿第二定律的结论，与本实验无关，故D错误．

故选：A．2.（单选）水平面上A、B、C三点固定着三个电荷量均为Q的正点电荷，将另一质量为m的带正电的小球(可视为点电荷)放置在O点，OABC恰构成一棱长为L的正四面体，如图所示。已知静电力常量为k,重力加速度为g，为使小球能静止在O点，小球所带的电荷量为（

）

参考答案：A3.（多选）质量为m的汽车在平直公路上行驶，发动机的功率P和汽车受到的阻力f均恒定不变，在时间t内，汽车的速度由v0增加到最大速度vm，汽车前进的距离为s，则此段时间内发动机所做的功W可表示为 A．W=Pt B．W=fs C． D．参考答案：AC4.嫦娥二号卫星于2010年成功发射，其环月飞行的高度距离月球表面100km，所探测到的有关月球的数据比环月飞行高度为200km的嫦娥一号更加详实．若两颗卫星环月飞行均可视为匀速圆周运动，飞行轨道如图所示．则A．嫦娥二号环月飞行时角速度比嫦娥一号更小B．嫦娥二号环月飞行的线速度比嫦娥一号更小C．嫦娥二号环月飞行时向心加速度比嫦娥一号更小D．嫦娥二号环月飞行的周期比嫦娥一号更小参考答案：D5.（单选）质点做直线运动的位移x与时间t的关系为x＝5t＋t2(各物理量均采用国际单位制单位)，则该质点()A．第1s内的位移是5m

B．前2s内的平均速度是6m/sC．任意相邻的1s内位移差都是1m

D．任意1s内的速度增量都是2m/s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.如图所示，一个重力G＝4N的物体放在倾角为30°的光滑斜面上，斜面放在台秤上，当烧断细线后，物块正在下滑的过程中与静止时比较，台秤示数减小

N。参考答案：1N

7.如图所示，是一个多用表欧姆档内部电路示意图，电流表（量程0~0.5mA，内阻100Ω）,电池电动势E=1.5V，内阻r=0.1Ω,变阻器R0阻值为0~500Ω。（1）欧姆表的工作原理是利用了___________定律。调零时使电流表指针满偏，则此时欧姆表的总内阻（包括电流表内阻、电池内阻和变阻器R0的阻值）是________Ω。（2）若表内电池用旧，电源电动势变小，内阻变大，但仍可调零。调零后测电阻时，欧姆表的总内阻将变________，测得的电阻值将偏________。（填“大”或“小”）（3）若上述欧姆表的刻度值是按电源电动势1.5V时刻度的，当电动势下降到1.2V时，测得某电阻是400Ω，这个电阻真实值是________Ω。参考答案：（1）闭合电路欧姆（2分），3000（2分）（2）变小（1分），偏大（1分）（3）320（2分）8.（6分）为了估算水库中水的体积，可取一瓶无毒的放射性同位素的水溶液，测得瓶内溶液每分钟衰变6×107次，已知这种同位素的半衰期为2天，现将这瓶溶液倒入水库，8天后可以认为溶液已均匀分布在水库里，这时取1立方米水库的水样，测的水样每分钟衰变20次，由此可知水库中水的体积约为

m3（保留二位有效数字）。参考答案：

9.某同学用烧瓶与玻璃管等器材制作了如图所示的简易测温装置，他用一小滴水银（即忽略水银产生的压强）封闭一定质量的气体，并将竖直管如图细分100个等分刻度。该同学将两天的数据记录在下表内。观察时间第一天第二天6：008：0010：0012：006：008：0010：00实际温度（°C）810111381012水银滴所在刻度24343949213039（1）由第一天数据推断，该测温装置能测量的最高温度为________°C。（2）（多选）发现第二天与第一天在同温下水银滴所在刻度不一致，分析产生此现象的原因可能是（

）（A）外界大气压变大

（B）外界大气压变小（C）烧瓶内气体质量减小

（D）测量时整个装置倾斜参考答案：（1）（2分）23.2（2）（4分）AC10.在物理实验中体现了很多的物理研究方法，如理想实验法、控制变量法、极限思维法、图像法、类比法、科学假说法、微小量放大法与等效替代法等。请把合适的方法或正确的答案填在相应的空格内。 ①在“利用打点计时器测速度”的实验中，运用

法，可以利用打点计时器打出的纸带测算出某点的瞬时速度；在“探究互成角度的两个力的合成”的实验中，分别用一个力F或两个互成角度的F1、F2，把一个一端固定的橡皮筋拉伸到同一位置，则F就是F1和F2的合力，实验原理采用的是

法。在“探究平抛运动的规律”的实验中，如图10所示，用小锤打击弹性金属片，金属片把A球沿水平方向抛出，同时B球松开，自由下落，A、B两球同时开始运动，观察到两球同时落地。运用

法，可以判定平抛运动在竖直方向上的分运动是自由落体运动。 ②图象法是物理实验中一种重要的研究方法。在研究加速度与外力（质量m一定）的关系、验证机械能守恒定律、探究弹力大小与弹簧伸长量之间的关系三个实验中，某同学正确作出了三个实验的相关图象，如图11中A、B、C所示。根据坐标轴代表的物理量判断，A实验的图象“斜率”表示

；B实验图象的“斜率”表示

；C实验图象的“斜率”表示

。参考答案：11.如图为“电流天平”，可用于测定磁感应强

度。在天平的右端挂有一矩形线圈，设其匝数n=5匝，底‘

边cd长L=20cm，放在垂直于纸面向里的待测匀强磁场中，

且线圈平面与磁场垂直。当线圈中通入如图方向的电流

I=100mA时：调节砝码使天平平衡。若保持电流大小不变；

使电流方向反向，则要在天平右盘加质量m=8.2g的砝码，

才能使天平再次平衡。则cd边所受的安培力大小为______N，

磁场的磁感应强度B

的大小为__________T。参考答案：12.如图，电源电动势E=12V，内阻r=1Ω，电阻R1=4Ω，R2=22Ω，滑动变阻器R的阻值0～30Ω．闭合电键S，当滑动变阻器的滑动触头P由a端向b端滑动时，理想电流表和理想电压表示数变化量的大小分别用△I、△U表示．则5Ω；R1消耗的最小电功率为P=1.78W．参考答案：解：根据闭合电路欧姆定律得

U=E﹣I（R1+r），则由数学知识得知：=R1+r=4+1=5Ω．当变阻器与电阻R2并联的电阻最大时，外电路电阻最大，总电流最小，R1消耗的电功率最小，此时有：RaP=RPb+R2，又RaP+RPb=30Ω，R2=22Ω，解得：RaP=26Ω，RPb=4Ω则外电路总电阻为：R=RaP+R1=13Ω+4Ω=17Ω电路中总电流为：I==A=AR1消耗的最小电功率为：P=I2R1=×4W≈1.78W故答案为：5，1.78．13.（4分）图A是在高速公路上用超声波测速仪测量车速的示意图，测速仪发出并接收超声波冲信号，根据发出和接收到的信号间的时间差，测出被测物体的速度。图B中p1、p2是测速仪发出的超声波信号，n1、n2是p1、p2由汽车反射回来的信号。设测速仪匀速扫描，p1、p2之间的时间间隔Δt＝1.0s，超声波在空气中传播的速度是v＝340m/s，若汽车是匀速行驶的，则根据图B可知，汽车在接收到p1、p2两个信号之间的时间内前进的距离是

m，汽车的速度是

m/s。参考答案：答案：17，17.9三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（1）如图甲是“测电池的电动势和内阻”的实验电路，如果采用新电池进行实验，实验时会发现，当滑动变阻器在阻值较大的范围内调节时，电压表变化

（填“明显”或“不明显”）；（2）为了较精确地测量一节新电池的内阻，可用以下给定的器材和一些导线来完成实验，器材：量程3V的理想电压表V，量程0.6A的电流表A（具有一定内阻），定值电阻R0（R0＝1.50Ω），滑动变阻器R1（0~10Ω），滑动变阻器R2（0~200Ω），开关S。相比于图甲，图乙中的电阻R0有哪些的作用？

（3）为方便实验调节且能较准确地进行测量，滑动变阻器应选用

（填R1或R2）；（4）用笔画线代替导线在图丙中完成实物连接图；（5）实验中，改变滑动变阻器的阻值，测出当电流表读数为I1时，电压表读数为U1；当电流表读数为I2时，电压表读数为U2，则新电池内阻的表达式r=

（用I1、I2、U1、U2和R0表示）；（6）处理实验数据时，测出两组U、I值，便可计算出电池的电动势和内阻，这样做虽然简单，但误差可能较大。处理数据时如何减少实验误差，请你提出一种处理方法：

。参考答案：（1）不明显（1分）（2）方便实验操作和数据测量；防止变阻器电阻过小时，电池被短路或电流表被烧坏（写出以上两个方面的得2分，只写出一个方面的得1分）（3）R1（2分）

（4）如右图所示，有一处画错不给分（2分）（5）（2分）（6）尽可能多测几组U、I值，分别求出每组的E、r值，最后求平均值（或作U-I图像利用图线在坐标轴上截距求出E、r）（2分）15.物理小组在一次探究活动中测量滑

块与木板之间的动摩擦因数。实验装置如图，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端装有定滑轮；木板上有一滑块，其一端与电磁打点计时器的纸带相连，另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接。打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz。开始实验时，在托盘中放入适量砝码，滑块开始做匀加速运动，在纸带上打出一系列小点。（1）上图给出的是实验中获取的一条纸带的一部分：0、1、2、3、4、5、6、7是计数点，每相邻两计数点间还有4个连续的点未标出，计数点间的距离如图所示。根据图中数据计算的加速度a=

(保留两位有效数字)。(2)为测量动摩擦因数，下列物理量中还应测量的有

。（填入所选物理量前的字母）A.滑块运动的时间t

B.木板的质量m1C.滑块的质量m2

D.托盘和砝码的总质量m3（3）滑块与木板间的动摩擦因数＝

（用被测物理量的字母表示，重力加速度为g）参考答案：(1)0.48～0.51m/s2

(2)

CD

(3)四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，间距l=0.3m的平行金属导轨a1b1c1和a2b2c2分别固定在两个竖直面内，在水平面a1b1b2a2区域内和倾角=的斜面c1b1b2c2区域内分别有磁感应强度B1=0.4T、方向竖直向上和B2=1T、方向垂直于斜面向上的匀强磁场。电阻R=0.3、质量m1=0.1kg、长为l的相同导体杆K、S、Q分别放置在导轨上，S杆的两端固定在b1、b2点，K、Q杆可沿导轨无摩擦滑动且始终接触良好。一端系于K杆中点的轻绳平行于导轨绕过轻质滑轮自然下垂，绳上穿有质量m2=0.05kg的小环。已知小环以a=6m/s2的加速度沿绳下滑，K杆保持静止，Q杆在垂直于杆且沿斜面向下的拉力F作用下匀速运动。不计导轨电阻和滑轮摩擦，绳不可伸长。取g=10m/s2，sin=0.6，cos=0.8。求

（1）小环所受摩擦力的大小；

（2）Q杆所受拉力的瞬时功率。参考答案：(1)设小环受到的摩擦力大小为f，由牛顿第二定律：

3分代入数据得：

1分（2）设流过K杆的电流为I1，K杆受力平衡，有：

3分设回路的总电流为I，有：

1分设回路的总电阻为，有：

1分设Q杆下滑速度为v，产生的感应电动势为E，有：

1分

2分

3分拉力的瞬时功率为：

2分联立以上方程得：

2分17.如图所示，将质量m=0.5kg的圆环套在固定的水平直杆上，环的直径略大于杆的截面直径，环与杆的动摩擦因数为μ=0.5对环施加一位于竖直平面内斜向上与杆夹角θ=53°的恒定拉力F=10N，使圆环从静止开始做匀加速直线运动．（取g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6）求：（1）圆环加速度a的大小；（2）若F作用时间t=1s后撤去，圆环从静止开始到停共能运动多远．参考答案：解：（1）对圆环，由牛顿第二定律得：Fcos53°﹣μ（Fsin53°﹣mg）=ma，解得：a=9m/s2；（2）1s内物体的位移：x1=at2=4.5m，1s末物体的速度：v=at=9m/s，撤去拉力后，圆环的加速度：a′==μg=5m/s2，撤去拉力后圆环的位移：x2==8.1m，圆环的总位移：x=x1+x2=12.6m；答：（1）圆环加速度a的大小为9m/s2；（2）若F作用时间t=1s后撤去，圆环从静止开始到停共能运动12.6m．【考点】牛顿第二定律；力的合成与分解的运用．【分析】（1）由牛顿第二定律可以求出加速度．（2）由牛顿第二定律求出环的加速度，然后应用匀变速直线运动的运动学公式求出圆环的位移．18.如图甲所示，一个被x轴与曲线方程y＝0.2sinx（m）（x≤0.3m）所围的空间中