江西省吉安市金川中學2022年高三物理下學期期末試題含解析

江西省吉安市金川中學2022年高三物理下學期期末試題含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分．每小題只有一個選項符合題意1.據(jù)報道，北京時間2012年5月5日夜晚，天空中出現(xiàn)“超級月亮”是指處在近地點上的滿月。專家介紹，月球軌道為橢圓，距地球最近時約35萬公里。因距離不一樣，公眾眼中的月亮也就有了“大月亮”和“小月亮”之分。由以上信息和學過的知識，判斷下列說法正確的是A．“大月亮”運行速度最小B．“大月亮”對地球上物體的引力要比“小月亮”大C．如果已知引力常量G，結合以上信息，可以計算出月球的質量D．如果要使月球以“大月亮”到地球的距離繞地球做圓周運動，需要使月球適當減速參考答案：BD2.速度的大小和方向都不斷的變化，但加速度的大小和方向都不變的運動是A．勻速圓周運動

B．平拋物體運動

C．自由落體運動

D．豎直上拋運動參考答案：B3.一個“∠”型導軌垂直于磁場固定在磁感應強度為B的勻強磁場中，a是與導軌材料相同、粗細相同的導體棒，導體棒與導軌接觸良好。在外力作用下，導體棒以恒定速度v向右運動，以導體棒在圖示位置的時刻作為時間的零點，下列物理量隨時間變化的圖像可能正確的是參考答案：D4.一列簡諧橫波振幅為a，沿x軸正方向傳播．在t=0與t=0.8s兩時刻，x軸上-3m~3m區(qū)間內的兩波形圖正好重合，如圖所示．則下列說法中正確的是A．質點振動周期一定是0.8s的整數(shù)倍B．該波的波速可能為10m/sC．在t=0.3s時刻，x＝-2m處質點的位移可能為-aD．在t=0.3s時刻，x＝-2m處質點的位移可能為零

參考答案：BCD5.（單選）如圖所示，質量為M的半圓形軌道槽放置在水平地面上，槽內壁光滑．質量為m的小物體從槽的左側頂端由靜止開始下滑到右側最高點的過程中，軌道槽始終靜止，則該過程中A．軌道槽對地面的最大壓力為(M+2m)gB．軌道槽對地面的最小壓力為MgC．軌道槽對地面的摩擦力先增大后減小D．軌道槽對地面的摩擦力方向先向右后向左參考答案：【知識點】向心力；牛頓第二定律．C2D4【答案解析】B解析：A、當物體運動到最低點時，由機械能守恒可知，mv2=mgR；由向心力公式可得m=F-mg；解得：F=3mg；故軌首槽對地面的壓力為3mg+Mg；此時壓力最大，故A錯誤；B、當m在最高點時，物體只受重力對半圓軌道沒有壓力，故此時軌道槽對地面的壓力最小為Mg，故B正確；C、當m對軌道的壓力有沿水平方向的分量時，軌道槽受到水平方向的摩擦力，而在最低點時，水平分量為零，故此時摩擦力為零，故C錯誤；D、m在軌道左側時，對槽的彈力有水平向左的分量，故此時地面對槽有向右的摩擦力；當物體到達右側時，彈力向右，故摩擦力向左，由牛頓第三定律可知，D錯誤；故選B．【思路點撥】m在半圓槽中運動時，最底點處受支持力最大；最高點處時受支持力最??；由向心力公式可求得支持力；再對半圓槽分析可得出軌道槽對地面的最大及最小壓力．本題影響槽對地面的壓力的關鍵是小球對槽的壓力，故應先分析小球的受力，再去分析槽對地面的壓力．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.某同學用如圖1所示的實驗裝置驗證牛頓第二定律，請回答下列有關此實驗的問題：(1)該同學在實驗前準備了圖甲中所示的實驗裝置及下列輔助器材：其中不必要的器材是_______（填代號）．A

交流電源、導線

B.

天平（含配套砝碼）

C.

秒表

D.

刻度尺

E.

細線、砂和小砂桶(2)打點計時器在小車拖動的紙帶上打下一系列點跡，以此記錄小車的運動情況．其中一部分紙帶上的點跡情況如圖2所示，已知打點計時器打點的時間間隔為0.02s，測得A點到B、C點的距離分別為x1=5.99cm、x2=13.69cm，小車做勻加速直線運動的加速度a=______m/s2.（結果保留三位有效數(shù)字）(3)在驗證“質量一定，加速度a與合外力F的關系”時，某學生根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出了如圖3所示的a-F圖象，其中圖線不過原點的原因是_______，圖線在末端彎曲的原因是_____________．參考答案：

(1).C

(2).1.71

(3).木板角度太大，平衡摩擦力過度

(4).砂和砂桶的質量太大【詳解】(1)[1]在實驗中，打點計時器可以測量時間，所以不需要秒表．上述器材中不必要的為C．(2)[2]因為計數(shù)點間時間間隔T=0.1s；根據(jù)△x=aT2得：(3)[3]由圖象可知小車的拉力為0時，小車的加速度大于0，說明合外力大于0，說明平衡摩擦力過度，即木板與水平面的夾角太大．

[4]該實驗中當小車的質量遠大于砂和小砂桶質量時，才能近似認為細線對小車的拉力大小等于砂和小砂桶的總重力大?。浑S著砂和小砂桶質量增大，細線對小車的拉力大小小于砂和小砂桶的總重力大小，因此會出現(xiàn)較大誤差，圖象會產生偏折現(xiàn)象．7.由某門電路構成的一簡單控制電路如圖所示，其中為光敏電阻，光照時電阻很小，R為變阻器，L為小燈泡。其工作情況是：當光敏電阻受到光照時，小燈L不亮，不受光照時，小燈L亮。①該門電路是

；②請在電路中虛線框內畫出該門電路符號。參考答案：答案：非門；（圖略）

8.水平放置的平行板電容器，其上板開有一個小孔，一質量為m，電量為q的帶正電液滴，自空中自由下落，由小孔進入勻強電場，設兩板電勢差為U，距離為d，要使液滴在板間下落的高度為，則液滴在板外自由下落的高度h=

。

參考答案：9.質量為100kg的小船靜止在水面上，船兩端有質量40kg的甲和質量60kg的乙，當甲、乙同時以3m/s的速率向左、向右跳入水中后，小船的速度大小為

m/s，方向是

。參考答案：0.6

向左10.在水平向右做勻加速直線運動的平板車上有如圖所示的裝置，其中圓柱體質量為m，左側豎直擋板和右側斜面對圓柱體的合力大小為（g為重力加速度），則此時車的加速度大小為__________；若圓柱體與擋板及斜面間均無摩擦，當平板車的加速度突然增大時，斜面對圓柱體的彈力將__________（選填“增大”、“減小”、“不變”或“不能確定”）。參考答案：11.光纖通信中，光導纖維遞光信號的物理原理是利用光的

現(xiàn)象，要發(fā)生這種現(xiàn)象，必須滿足的條件是：光從光密介質射向，且入射角等于或大于。參考答案：答案：全反射

光疏介質

臨界角解析：“光纖通信”就是利用了全反射的原理。這里的光纖就是光導纖維的簡稱。發(fā)生全反射現(xiàn)象的條件是：光從光密介質射入光疏介質，且入射角等于或大于臨界角。12.如圖所示，直角形輕支架兩端分別連接質量為m和2m的小球A和B。支架的兩直角邊長度均為L，可繞固定軸O在豎直平面內無摩擦轉動，空氣阻力不計。設A球帶正電，電荷量為q，B球不帶電，處在豎直向下的勻強電場中。若桿OA自水平位置由靜止釋放，當桿OA轉過37°時，小球A的速度最大，則勻強電場的場強E的大小為___________；若A球、B球都不帶電，重復上述操作，當A球速度最大時，桿OA轉過的角度將________（選填“增大”、“減小”或“不變”）。（已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）參考答案：；減小13.（4分）如圖所示，質量為的小球在半徑為的半球形容器中從上部邊緣由靜止開始下滑，下滑到最低點時，對容器底的壓力為，則在最低點時小球運動的速度大小為

，在下滑過程中克服摩擦力做的功為

。參考答案：

答案：

三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.有一約7V數(shù)碼電池，無法從標簽上看清其電動勢等數(shù)據(jù)．現(xiàn)要更加準確測量其電動勢E和內電阻r，實驗室備有下列器材：A．電流表（量程0.6A，內阻為3Ω）

B．電壓表（量程3V，內阻為3kΩ）C．電壓表（量程30V，內阻為30kΩ）

D．定值電阻R1=500ΩE．定值電阻R2=5000Ω

F．滑動變阻器（阻值范圍0～30Ω）G．開關及導線（1）該實驗中電壓表應選

，定值電阻應選

．（均選填選項前的字母序號）（2）電路圖如圖1所示，將實物連線圖補充完整．（3）若將滑動變阻器滑片滑到某一位置，讀出此時電壓表讀數(shù)為U，電流表讀數(shù)為I，則電源電動勢和內阻間的關系式為

．參考答案：解：（1）因電源的電壓約為7V，如果采用30V的電壓表，則量程過大，誤差太大，因此電壓表量程只能選擇3V，由于小于電動勢，故應串聯(lián)阻值較大的定值電阻擴大量程，并且至少應擴大到7V，則根據(jù)改裝原理可知：7=3+，解得R至少為4000Ω，故定值電阻應選擇E；（2）由原理圖可得出對應的實物圖如圖所示；（3）根據(jù)改裝原理可知，路端電壓為：U=U=；總電流為：I總=+I；由閉合電路歐姆定律可得：E=U+（I+）r故答案為：（1）B

E

（2）如圖所示；（3）E=U+（I+）r【考點】測定電源的電動勢和內阻．【分析】（1）根據(jù)電壓表量程可明確能否滿足實驗要求，再根據(jù)改裝原理選擇電阻；（2）根據(jù)給出的原理圖連接實物圖；（3）根據(jù)改裝原理可明確路端電壓以及電流表達式，再根據(jù)閉合電路歐姆定律可得出對應的表達式．15.現(xiàn)要驗證“當質量一定時，物體運動的加速度與它所受的合外力成正比”這一物理規(guī)律．給定的器材如下：一傾角可以調節(jié)的長斜面（如圖1所示）小車、計時器一個、米尺．（1）填入適當?shù)墓交蛭淖郑晟埔韵聦嶒灢襟E（不考慮摩擦力的影響）：①讓小車自斜面上方一固定點A1從靜止開始下滑至斜面底端A2，記下所用的時間t；②用米尺測量A1與A2之間的距離x，則小車的加速度a=；③用米尺測量A1相對于A2的高度h．設小車所受重力為mg，則小車所受合外力F=；④改變改變斜面的傾角或斜面高h，重復上述測量；⑤以h為橫坐標，為縱坐標，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作圖．如能得到一條過原點的直線，則可以驗證“當質量一定時，物體運動的加速度與它所受的合外力成正比”這一規(guī)律．（2）在“驗證牛頓運動定律”的實驗中，實驗裝置如圖2中的甲所示，有一位同學通過實驗測量作出了圖乙中的A圖線．試分析：①A圖線不通過坐標原點的原因是沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠；②A圖線上部彎曲的原因是未滿足鉤碼質量遠小于小車質量．參考答案：考點：探究加速度與物體質量、物體受力的關系．版權所有專題：實驗題；牛頓運動定律綜合專題．分析：（1）小車做的是初速度為零的勻加速直線運動，根據(jù)運動規(guī)律：s=at2可求出加速度a．（2）小車所受的合外力是重力沿斜面的分力，大小為：mgsinθ，θ為斜面的夾角，求出sinθ，即可求出合外力F．（3）用動能定理可解得：h=，所以h與成正比，所以我們需要改變h．（4）根據(jù)牛頓第二定律和圖象的特點可分析實驗實驗誤差產生的原因．解答：解：（1）小車做的是初速度為零的勻加速直線運動，根據(jù)運動規(guī)律：s=at2，解得：a=；（2）小車所受的合外力是重力沿斜面的分力，大小為：mgsinθ，θ為斜面的夾角，sinθ=，所以合力為：F=mgsinθ=；（3）用動能定理可解得：h=，所以h與成正比，我們需要改變h，所以需要：改變斜面的傾角或斜面高h（3）根據(jù)牛頓第二定律和圖象的特點可分析實驗實驗誤差產生的原因．（4）①由圖象可知，當小車所受拉力不為零時，加速度仍然沒有產生，因此該實驗的操作不當為：沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠．②設小車與砝碼的質量為M，小桶與砂子的質量為m，根據(jù)牛頓第二定律得：對m：mg﹣F拉=ma對M：F拉=Ma解得：F拉=當m＜＜M時，繩子的拉力近似等于砂和砂桶的總重力．當小桶與砂子的質量為m變大后不能滿足m＜＜M的條件，故圖象彎曲，故應填：未滿足鉤碼質量遠小于小車質量．故答案為：；；改變斜面的傾角或斜面高h；沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠；未滿足鉤碼質量遠小于小車質量．點評：（1）第一題的關鍵是找出實驗原理，是重力沿斜面的分力做為合外力，最終得到h=，所以h與成正比，來對實驗數(shù)據(jù)進行分析．（2）解決實驗問題首先要掌握該實驗原理，了解實驗的操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項．其中平衡摩擦力的原因以及做法在實驗中應當清楚．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，圓盤可以繞過圓心垂直圓盤的豎直軸在水平面內勻速轉動。圓盤半徑R=0.4m，在圓盤邊緣有一質量M=0.5kg的A物體，A通過長度L=0.7m的水平細輕繩穿過位于圓心的光滑輕質小定滑輪與質量m=0.29kg的B物體相連，輕繩與小孔間無摩擦。A物體與圓盤間的最大靜摩擦力為其正壓力的0.42倍。圓盤距地面高度H=0.5m。(g=10m/s2，AB兩物體可視為質點)求：①為使A物體與圓盤間不發(fā)生相對滑動，圓盤轉動的角速度的范圍多大？②若當A與圓盤間的靜摩擦力f=0.3N時，將OA段繩燒斷，則當B落地瞬間A、B兩物體的距離最大為多少？參考答案：解：（1）當A物體受到的最大靜摩擦力背離圓心時，角速度最小為ω1，則有：

對于A物體：

………

（2分）

對于B物體：

………

（1分）

解得：ω1=2rad/s

………

（1分）

當A物體受到的最大靜摩擦力指向圓心時，角速度為ω2，則有：

對于A物體：

………

（2分）

解得：ω2=5rad/s

………

（1分）

圓盤轉動的角速度的范圍：

………

（1分）（2）繩斷后，B物體做自由落體運動，得：

解得：t=0.2s

………