2022年湖北省随州市随县第二中学高三物理期末试题含解析

2022年湖北省随州市随县第二中学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.如图所示，一束较细的白光以入射角斜射到平行玻璃砖的MN界面后发生折射，再经PQ界面射出照到光屏上，则（

）A．逐渐增大入射角，可使光射到PQ面时发生全反射B．逐渐减小入射角，可使光射到PQ面时发生全反射C．色光的光子能量一定小于色光D．若玻璃砖界面MN和PQ不平行，则从PQ出射的各色光

仍会相互平行参考答案：C2.由两块不平行的长导体板组成的电容器如图所示。若使两板分别带有等量异号的电荷，定性反映两板间电场线分布的图可能是（

）参考答案：根据电势差与电场强度的关系式U=Ed可知，板间距离d越大，则电场强度E越小，电场线越疏，则C正确。点评：常见的电容器是平行板电容器，此题的电容器的两极板不是平行的，但可以根据U=Ed求解。一般地，U=Ed适用于匀强电场。在非匀强电场中，，为平均电场强度。3.（单选）如图所示，ACB是一光滑的、足够长的、固定在竖直平面内的“”形框架，其中CA、CB边与竖直方向的夹角均为θ，P、Q两个轻质小环分别套在CA、CB上，两根细绳的一端分别系在P、Q环上，另一端和一绳套系在一起，结点为O，将质量为m的钩码挂在绳套上，OP、OQ两根细绳拉直后的长度分别用l1、l2表示，若l1∶l2＝2∶3，则两绳受到的拉力之比F1∶F2等于(

)A．1∶1

B．2∶3

C．3∶2

D．4∶9参考答案：A试题分析：对P、Q两环仅受框架边的弹力和细绳的拉力作用，而框架边的弹力一定垂直于框架边，绳上的拉力一定沿线方向，因此平衡时，OP、OQ两段细绳一定分别垂直于AC、BC边，对砝码仅受重力mg和绳套的拉力作用，显然两力为平衡力，对结点O，受绳套向下的拉力T和细绳OP、OQ的拉力TP、TQ作用，根据共点力平衡条件可知TP、TQ的合力F与T等值反向，利用平行四边形定则作出相关的力如下图所示，根据图中几何关系可知，由于CA、CB边与竖直方向的夹角均为θ，因此TP、TQ与竖直方向的夹角均为90°－θ，根据水平方向平衡可得TP∶TQ＝1∶1，即F1∶F2＝1∶1，故选项A正确。4.关于力，下列说法中正确的是(

)A．力一定产生在两个直接接触的物体之间B．滑动摩擦力的方向一定与物体的运动方向相反C．作用力和反作用力的合力为零D．力是使物体产生加速度的原因参考答案：D5.“嫦娥二号”卫星发射后通过自带的小型火箭多次变轨，顺利进入近月圆形轨道工作。已知“嫦娥二号”绕月运动的周期约为118分钟，月球绕地球运动的轨道半径与“嫦娥二号”绕月球运动的轨道半径之比约为220。利用上述数据以及日常天文知识，可估算出地球对“嫦娥二号”绕月运动时的万有引力与此时月球对它的万有引力的比值约为A.2×10-4

B.2×10-3

C.2×10-2

D.0.2参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.以初速度v做平抛运动的物体，重力在第1s末和第2s末的功率之比为，重力在第1s内和第2s内的平均功率之比为，则:=

。参考答案：7.某同学设计了只用一把刻度尺作为测量工具测量动摩擦因数的实验，主要设计思路为:用同种材料制作的两个平直木板，一木板放在水平面上，另一木板放在斜面上，两木板间用短小光滑圆弧形曲面连接，如图所示；实验中让一小滑块从斜面上木板的某点P由静止释放，小滑块最终滑到水平上木板的某点Q停下来。短小光滑圆弧形曲面可使小滑块经过时，速度大小不变，方向由沿斜面方向变为沿水平方向。

若实验要求测量长度的次数最少，你认为应测量下列哪些物理量______(填选项前的字母序号），小滑块与木板间动摩擦因数μ的计算公式为_________(用你选取的物理量对应的符号表达)。A.P点距地面的高度HB.P点到斜面底端的水平距离LC.斜面底端到Q点的距离XD.P点到Q点的水平距离S参考答案：

(1).AD

(2).【详解】由能量关系可知：（其中S1和x分别是斜面的长度和水平面的长度，S是P点在水平面上的投影到Q点的距离；H是斜面的高度），解得，则需要测量：P点距地面的高度H和P点到Q点的水平距离S。小滑块与木板间动摩擦因数的计算公式为.8.有两火箭A、B沿同一直线相向运动，测得二者相对于地球的速度大小分别为0.9c和0.8c，则在A上测B相对于A的运动速度为

。参考答案：0.998c9..某实验小组设计了“探究做功与物体速度变化的关系”的实验装置，实验步骤如下：a.实验装置如图所示，细绳一端系在滑块上，另一端绕过小滑轮后挂一砂桶，小砂桶内装一定量砂子，用垫块将长木板固定有定滑轮的一端垫高，不断调整垫块的高度，直至轻推滑块后，滑块恰好能沿长木板向下做匀速直线运动；b.保持长木板的倾角不变，取下细绳和砂桶，将滑块右端与纸带相连，并穿过打点计时器的限位孔，接通打点计时器的电源后，释放滑块，让滑块从静止开始加速下滑；c.取下纸带，在纸带上取如图所示的A、B两计数点，并用刻度尺测出s1、s2、s。根据以上实验，回答下列问题：若忽略滑轮质量及轴间摩擦，本实验中滑块加速下滑时所受的合外力______砂桶及砂的总重力（填“等于”“大于”或“小于”）为探究从A到B过程中，做功与物体速度变化关系，则实验中还需测量的量有______________________________________________________。设打点计时器的打点周期为T，请写出探究结果表达式_________________________此实验方案存在缺陷，可能造成较大误差，造成较大误差的原因是_______________参考答案：（1）等于（2）砂与砂桶的重力mg、滑块质量M（3）

（4）第一步操作中纸带没有连接，而实验中纸带与计时器的限位孔间存在摩擦（或滑轮有质量、滑轮轴有摩擦）10.某同学在探究摩擦力的实验中采用了如图所示的操作，将一个长方体木块放在水平桌面上，然后用一个力传感器对木块施加一个水平拉力F，并用另外一个传感器对木块的运动状态进行监测，表中是她记录的实验数据．木块的重力为10.00N，重力加速度g＝9.80m/s2，根据表格中的数据回答下列问题(答案保留3位有效数字)：实验次数运动状态水平拉力F/N1静止3.622静止4.003匀速4.014匀加速5.015匀加速5.49(1)木块与桌面间的最大静摩擦力Ffm>________N；(2)木块与桌面间的动摩擦因数μ＝________；(3)木块匀加速运动时受到的摩擦力Ff＝________N.参考答案：(1)4.01(2)0.401(3)4.0111.（6分）如图所示，在光滑的水平面上，有一个弹簧振子，在振动过程中当弹簧压缩到最短时，突然加上一个沿水平向右的恒力，此后振子的振幅将

(填“变大”、“变小”、“不变”)参考答案：

变大12.在如图所示的电路中，闭合电键S，将滑动变阻器的滑片P向右移动．若电源电压保持不变，电流表A的示数与电流表A1示数的比值将__________；若考虑电源内阻的因素，则电压表V示数的变化△U与电流表A1示数的变化△I1的比值将______．（均选填“变小”、“不变”或“变大”）参考答案：答案：变大

不变13.原子核聚变可望给人类未来提供丰富洁净的能源。当氘等离子体被加热到适当高温时,氘核参与的几种聚变反应可能发生，放出能量。这几种反应的总效果可以表示为①该反应方程中的k=

,d=

；②质量亏损为

kg.参考答案：三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.(2)一定质量的理想气体，在保持温度不变的情况下，如果增大气体体积，气体压强将如何变化？请你从分子动理论的观点加以解释．如果在此过程中气体对外界做了900J的功，则此过程中气体是放出热量还是吸收热量？放出或吸收多少热量？(简要说明理由)参考答案：一定质量的气体，温度不变时，分子的平均动能一定，气体体积增大，分子的密集程度减小，所以气体压强减小．一定质量的理想气体，温度不变时，内能不变，根据热力学第一定律，当气体对外做功时气体一定吸收热量，吸收的热量等于气体对外做的功，即900J.15.螺线管通电后，小磁针静止时指向如图所示，请在图中标出通电螺线管的N、S极，并标出电源的正、负极。参考答案：N、S极1分电源+、-极四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，在距地面H=0.8m高的水平桌面上，固定一个末端切线水平的粗糙曲面。一质量为0.2kg的小球自曲面上某点由静止释放，已知该点到桌面的高度h=0.5m，小球落地点到桌子边缘的水平距离s=1.2m,则小球在曲面上运动过程中克服摩擦力所做的功。（g取10m/s2

）参考答案：17.光纤是现代通讯普遍使用的信息传递媒介，它利用全反射原理来传递光信号。现有一根圆柱形光纤，已如制作光纤材料的折射率为n。假设光信号从光纤一端的中心进入。为保证沿任意方向进入的光信号都能传递到另一端，n不能小于某一值。

（1）求n的最小值；

（2）沿不同方向进入光纤的光信号传递到另一端所用的时间会有所不同，求最长与最短时间的比。参考答案：．解：⑴设光的入射角为i，折射角为r，根据折射定律得：

………⑴当i趋于90°时，r最大，此时光在侧面的入射角最小，只要能保证此时光在侧面恰好发生全反射，即能保证所有入射光都能发生全反射。即：………………⑵联立以上两式，并注意到i=90°，可解得：…………⑶（2）设光从一端垂直入射，不经反射直接到达另一端所用时间为t1，此时