2022年湖南省懷化市江東中學高三物理上學期期末試題含解析

2022年湖南省懷化市江東中學高三物理上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.（單選）如圖所示，用一根輕彈簧懸掛一個物體，從彈簧處于原長位置將物體由靜止釋放，在物體向下運動過程中，以下說法正確的是（）A．物體的速度不斷增大B．物體的加速度不斷增大C．物體的動能與彈簧的彈性勢能之和不斷增大D．物體的動能與重力勢能之和保持不變參考答案：考點：牛頓第二定律；胡克定律．專題：牛頓運動定律綜合專題．分析：分析物體釋放過程中受力，根據(jù)胡克定律分析彈力如何變化，確定合力如何變化，根據(jù)牛頓第二定律判斷加速度如何變化．根據(jù)系統(tǒng)的機械能守恒分析物體的動能與彈簧的彈性勢能之和、動能與重力勢能之和如何變化．解答：解：A、B物體釋放過程中，受到重力和彈簧向上的拉力，彈簧的拉力先小于重力，物體的合力向下，與速度同向，物體的速度不斷增大，根據(jù)牛頓第二定律得知，加速度不斷減??；后來彈簧的拉力大于重力，合力向上，與速度反向，物體速度減小，加速度增大．故速度先增大后減小，加速度先減小后反向增大．故AB錯誤．C、D由于只有重力和彈簧的彈力做功，系統(tǒng)的機械能守恒，則知：物體的重力勢能、動能與彈簧的彈性勢能總和不變，隨著物體向下運動，其重力勢能減小，彈簧的彈性勢能增大，則物體的動能與彈簧的彈性勢能之和不斷增大，物體的動能與重力勢能之和減?。蔆正確，D錯誤．故選C點評：本題關鍵從兩個角度分析：一是力的角度，抓住彈簧的彈力可變性，分析物體的運動情況；二是從能量的角度分析系統(tǒng)能量的變化情況．2.用力F把質(zhì)量ｍ的物體從地面由靜止開始舉高ｈ時物體的速度為ｖ，則(

)A．力F做功為mgh

B．合力做功為mv2／2C．重力做功(F-mg)h

D．重力勢能減少了mgh參考答案：B根據(jù)動能定理，合外力做功對應著動能轉(zhuǎn)化，物體動能變化為mv2-0，所以物體所受合外力對它做的功等于mv2，故B正確;力F做功為Fh=mgh+mv2，A錯；重力做功-mgh，重力勢能增加了mgh，CD錯。3.物體在勻速下降過程中遇到水平方向吹來的風，若風速越大，則物體（

）A．下落的時間越短

B．下落的時間越長C．落地時的速度越小

D．落地時速度越大參考答案：D風速越大，物體水平方向的速度越大，由運動的獨立性原理可知豎直方向的速度不變，故下落的時間不變，由于落地時水平方向上的速度隨風速的增大而增大，故合速度增大，選D。4.如圖所示，一對足夠長的光滑平行金屬軌道，其軌道平面與水平面成θ角，上端用一電阻R相連，處于方向垂直軌道平面向上的勻強磁場中。質(zhì)量為m、電阻為r的金屬桿ab，從高為h處由靜止釋放，下滑一段時間后，金屬桿開始以速度v勻速運動直到軌道的底端。金屬桿始終保持與導軌垂直且接觸良好，軌道電阻及空氣阻力均可忽略不計，重力加速度為g。則：A．金屬桿加速運動過程中的平均速度小于v/2B．金屬桿加速運動過程中重力做功的功率大于克服安培力做功的功率C．當金屬桿的速度為v/4時的加速度大小是速度為v/2時加速度大小的2倍D．整個運動過程中金屬桿損失的機械能等于電阻R產(chǎn)生的焦耳熱參考答案：B5.如圖所示，小球A、B間用輕彈簧相連，兩球的質(zhì)量分別為m和2m，用細線拉著小球A使它們一起豎直向上做勻加速運動，加速度的大小為g，在撤www.ks5u.com去拉力F的瞬間，A、B兩球的加速度大小分別為A．5g，g

B．6g，0

C．5g，0

D．6g，g參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.某同學用如圖所示的實驗裝置探究小車動能變化與合外力對它所做功的關系。圖中A為小車，連接在小車后面的紙帶穿過打點計時器B的限位孔，它們均置于水平放置的一端帶有定滑輪的足夠長的木板上，C為彈簧測力計，不計繩與滑輪的摩擦。實驗時，先接通電源再松開小車，打點計時器在紙帶上打下一系列點。(1)該同學在一條比較理想的紙帶上，從點跡

清楚的某點開始記為0點，再順次選取5個點，分別測量這5個點到0之間的距離L，并計算出各點速度平方與0點速度平方之差△v2（△v2=v2－v02），填入下表：請以△v2為縱坐標，以L為橫坐標在方格紙中作出△v2-L圖象。若測出小車質(zhì)量為0.2kg，結(jié)合圖象可求得小車所受合外力的大小為_______N。(2)若該同學通過計算發(fā)現(xiàn)小車所受合外力小于測力計讀數(shù)，明顯超出實驗誤差的正常范圍。你認為主要原因是_________________________________________。實驗操作中改進的措施是__________________________________________。點跡L/cm△v2/m2·s－20//11.600.0423.600.0936.000.1547.000.1859.200.23參考答案：（1）△v2-s圖象如右圖。（4分）0.25±0.01N（2分）（2）小車滑行時所受摩擦阻力較大。（2分）（3）將導軌左端墊起一定的高度以平衡摩擦力。（2分）7.光電管是應用___________的原理制成的光電元件。如圖所示的電路中，如果a端與電源________（選填“正”或“負”）極相連，那么當光照射到光電管的陰極K時，電路中就會產(chǎn)生電流。參考答案：光電效應、正8.如圖所示，一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，實線為t1=0時的波形圖，虛線為t2=0.06s時的波形圖，則6=0時P質(zhì)點向y軸________(選填“正”或“負”）方向運動。已知周期T>0.06s,則該波的傳播速度為________m/s。參考答案：9.（6分）木塊A、B分別重50N和60N，它們與水平地面之間的動摩擦因數(shù)均為0.25，夾在A、B之間的輕彈簧被壓縮了2cm，彈簧的勁度系數(shù)為400N/m，系統(tǒng)置于水平地面上靜止不動，現(xiàn)用F=1N的水平拉力作用在木塊B上，如圖所示，力F的作用后木塊A所受摩擦力大小是

N，木塊B所受摩擦力大小是

N。參考答案：

8

910.用歐姆表測電阻時，將選擇開關置于合適的擋位后，必須先將兩表筆短接，調(diào)整

▲

旋鈕，使指針指在歐姆刻度的“0”處．若選擇旋鈕在“×100”位置，指針在刻度盤上停留的位置如圖所示，所測量電阻的值為

▲

．參考答案：歐姆調(diào)零（2分）

320011.某同學用打點計時器測量做勻加速直線運動的物體的加速度，電源頻率f=50Hz。在紙帶上打出的點中，選出零點，每隔4個點取1個計數(shù)點，因保存不當，紙帶被污染，如圖所示，A、B、C、D是依次排列的4個計數(shù)點，僅能讀出其中3個計數(shù)點A、B、D到零點的距離：xA=16.6mm,xB=126.5mm,xD=624.5mm.若無法再做實驗，可由以上信息推知：（1）相鄰兩計數(shù)點的時間間隔為___________s;（2）打C點時物體的速度大小為___________m/s(取2位有效數(shù)字）；（3）物體的加速度大小為_____________（用xA、xB、xD和f表示）.參考答案：(1)0.1(2)2.5(3)12.地球繞太陽公轉(zhuǎn)的周期為T1，軌道半徑為R1，月球繞地球公轉(zhuǎn)的周期為T2，軌道半徑為R2，則太陽的質(zhì)量是地球質(zhì)量的____倍。參考答案：由萬有引力提供向心力可知，，聯(lián)立以上兩式可得。13.某實驗小組設計了如圖（a）所示的實驗裝置，用鉤碼所受重力作為小車所受的拉力，用DIS測小車的加速度。通過改變鉤碼的數(shù)量，多次重復測量，可得小車運動的加速度a和所受拉力F的關系圖象。他們在軌道水平和傾斜的兩種情況下分別做了實驗，得到了兩條a-F圖線，如圖（b）所示。???

（1）圖線______是在軌道右側(cè)抬高成為斜面情況下得到的；（選填“①”或“②”）???

（2）隨著鉤碼的數(shù)量增大到一定程度時圖（b）中的圖線明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是所掛鉤碼的總質(zhì)量太大，為消除此誤差可采取的簡便且有效的措施是_____________

A．調(diào)整軌道的傾角，在未掛鉤碼時使小車能在軌道上長時間緩慢運動（即將小車與傳感器發(fā)射部分的重力沿軌道方向的分力恰與其所受摩擦力平衡）B．在增加鉤碼數(shù)量進行實驗的同時在小車上增加砝碼，使鉤碼的總質(zhì)量始終遠小于小車與傳感器發(fā)射部分的總質(zhì)量

C．在鉤碼與細繩之間放置一力傳感器，直接得到小車運動的加速度a和力傳感器讀數(shù)F的關系圖象

D．更換實驗中使用的鉤碼規(guī)格，采用質(zhì)量較小的鉤碼進行上述實驗???

（3）小車和位移傳感器發(fā)射部分的總質(zhì)量為

kg；小車在水平軌道上運動時受到的摩擦力大小為__________N。參考答案：（1）①，（2）C，（3）0.5，1三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（10分）在一次課外活動中，某同學用圖甲所示裝置測量放在水平光滑桌面上鐵塊A與金屬板B間的動摩擦因數(shù)。已知鐵塊A的質(zhì)量mA=1kg，金屬板B的質(zhì)量mB=0.5kg。用水平力F向左拉金屬板B，使其向左運動，彈簧秤的示數(shù)如圖甲所示，則A、B間的摩擦力Fμ=_______N，A、B間的動摩擦因數(shù)μ=

。（g取10m/s2）。該同學還將紙帶連接在金屬板B的后面，通過打點計時器連續(xù)打下一系列的點，測量結(jié)果如圖乙所示，圖中各計數(shù)點間的時間間隔為0.1s，可求得拉金屬板的水平力F=

N參考答案：

答案：2.50

0.25

3.5015.實際電流表有內(nèi)阻，可等效為理想電流表與電阻的串聯(lián)。測量實際電流表際電流表內(nèi)阻的電路如圖16所示．供選擇的儀器如下：①待測電流表(量程為5mA，內(nèi)阻約300Ω)，②電流表

(量程為10mA，內(nèi)阻約100Ω)，③定值電阻(阻值為300Ω)，④定值電阻(阻值為10Ω)，⑤滑動變阻器

(最大阻值為1000Ω)，⑥滑動變阻器

(最大阻值為20Ω)，⑦干電池

(電動勢為1.5V)，⑧開關S及導線若干．(1)定值電阻應選_________，滑動變阻器應選_________．(在空格內(nèi)填寫序號)

(2)用線將實物圖17連接完整．(3)補全實驗步驟：①按電路圖連接電路，將滑動觸頭移至最_____________（填“左”或“右”）端；②閉合開關S，移動滑動觸頭至某一位置，記錄，的讀數(shù)，；③

多次移動滑動觸頭，記錄相應的，的讀數(shù)，；④以為縱坐標，為橫坐標，作出相應圖線，如圖18所示．(4)根據(jù)圖線的斜率及定值電阻，寫出待測電流表內(nèi)阻的表達式__________．參考答案：

【知識點】伏安法測電阻J7【答案解析】(1)③⑥（2）見下圖(3)左

(4)r＝(k－1)R1解析：（1）器材選擇：定值電阻要和待測電流表內(nèi)阻接近，因為電流表G2的量程是待測電流表G1的2倍；滑動變阻器的電阻不要太大．故定值電阻選③，滑動變阻器選⑥．

（2）連接實物圖如圖所示．

（3）補充實驗步驟見

①將滑動觸頭移至最左端

③多次移動滑動觸頭，記錄相應的G1，G2讀數(shù)I1，I2

（4）根據(jù)并聯(lián)分流公式IG2=IG1，

解得r1=（k-1）R1，式中r1即rG1．

本題答案是：（1）③，⑥

（2）見上圖

（3）①將滑動觸頭移至最左端．

③多次移動滑動觸頭，記錄相應的G1，G2讀數(shù)I1，I2

（4）r1=（k-1）R1．【思路點撥】由于電流表G2的量程是待測電流表G1的2倍，定值電阻要和待測電流表內(nèi)阻接近；滑動變阻器采用的分壓式接法，其電阻不要太大．根據(jù)實驗原理和串并聯(lián)特點，分析電流表內(nèi)阻的表達式．測量實際電流表G1內(nèi)阻r1的實驗器材選擇，實物電路連接及實驗原理（并聯(lián)分流）等．對于變阻器分壓式接法，操作時要注意：開關閉合前，變阻器輸出電壓要最?。?、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，一個內(nèi)壁光滑、導熱性能良好的汽缸豎直吊在天花板上，開口向下。質(zhì)量與厚度均不計、導熱性能良好的活塞橫截面積為S＝2×10－3m2，與汽缸底部之間封閉了一定質(zhì)量的理想氣體，此時活塞與汽缸底部之間的距離h＝24cm，活塞距汽缸口10cm。汽缸所處環(huán)境的溫度為300K，大氣壓強p0＝1.0×105Pa，取g＝10m/s2?，F(xiàn)將質(zhì)量為m＝4kg的物塊掛在活塞中央位置上。（1）活塞掛上重物后，活塞下移，求穩(wěn)定后活塞與汽缸底部之間的距離。（2）若再對汽缸緩慢加熱使活塞繼續(xù)下移，活塞剛好不脫離汽缸，加熱時溫度不能超過多少？此過程中封閉氣體對外做功多少？參考答案：（1）30cm（2）

6.4J【詳解】（1）掛上重物后，活塞下移，設穩(wěn)定后活塞與汽缸底部之間的距離為h1該過程中氣體初末狀態(tài)的溫度不變，根據(jù)玻意耳定律有：代入數(shù)據(jù)解得：；（2）加熱過程中汽缸內(nèi)壓強不變，當活塞移到汽缸口時，溫度達到最高，設此溫度為T2根據(jù)蓋—呂薩克定律有：而，，解得，即加熱時溫度不能超過加熱過程中氣體對外做功代入數(shù)據(jù)得。17.如圖所示，第二、三象限存在足夠大的勻強電場，電場強度為E，方向平行于紙面向上，一個質(zhì)量為m，電量為q的正粒子，在x軸上M點（﹣4r，0）處以某一水平速度釋放，粒子經(jīng)過y軸上N點（0，2r）進入第一象限，第一象限存在一個足夠大的勻強磁場，其磁感應強度B=2，方向垂直于紙面向外，第四象限存在另一個足夠大的勻強磁場，其磁感應強度B=2，方向垂直于紙面向里，不計粒子重力，r為坐標軸每個小格的標度，試求：（1）粒子初速度v0；（2）粒子第1次穿過x軸時的速度大小和方向；（3）畫出粒子在磁場中運動軌跡并求出粒子第n次穿過x軸時的位置坐標．參考答案：解：（1）粒子在電場中做類平拋運動則x方向：4r=v0ty方向：2r=at2qE=ma

可解得v0=2（2）結(jié)合x方向：4r=v0t

y方向：2r=vyt

則vx=vy可知粒子射出電場時v=v0=2，方向與水平成45°斜向上粒子在磁場中運動半徑R==r由幾何關系可知粒子第1次穿過x軸時速度v=2方向與水平成45°斜向左下方．（3）粒子軌跡如圖所示分析粒子軌跡可知，粒子第n次穿過x軸時的位置坐標為（2nr，0）答：（1）粒子初速度v0為2；（2）粒子第1次穿過x軸時的速度大小2方向與水平成45°斜向左下方（3）畫出粒子在磁場中運動軌跡并求出粒子第n次穿過x軸時的位置坐標（2nr，0）．【考點】帶電粒子在勻強磁場中的運動；帶電粒子在勻強電場中的運動．【專題】定性思想；推理法；帶電粒子在磁場中的運動專題．【分析】（1）根據(jù)帶電粒子在電場中偏轉(zhuǎn)規(guī)律可求得粒子的初速度；（2）根據(jù)運動的合成和分解可求得粒子進入電場時的速度，再根據(jù)帶電粒子在磁場中的運動規(guī)律可求得粒子第一次穿過時的速度大小和方向；（3）根據(jù)帶電粒子在磁場中運動的規(guī)律可明確對應的坐標．18.如圖所示，物體A放在足夠長的木板B上，木板B靜止于水平面.t=0時，電動機通過水平細繩以恒力F拉木板B，使它做初速度為零、加速度aB=1.0m/s2的勻加速直線運動.已知A的質(zhì)量mA和B的質(zhì)量mB均為2.0kg，A、B之間的動摩擦因數(shù)μ1=0.05，B與水平面之間的動摩擦因數(shù)μ2=0.1，最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小視為相等，重力加速度g取10m/s2.求(1)物體A剛運動時的加速度aA;

(2)t=1.0s時，電動機的輸出功率P;

(3)若t=1.0s時，將電動機的輸出功率立即調(diào)整為P′=5W，并在以后的運動過程中始終保持這一功率不變，t=3.8s時物體A的速度為1.2m/s.則在t=1.0s到t=3.8s這段時間內(nèi)木板B的位移為多少?：參考答案：【知識點】動能定理的應用；牛頓第二定律．C2E2【答案解析】（1）0.5m/s2；（2）7W；（3）3.03m．解析：（1）物體A在水平方向上受到向右的摩擦力，由牛頓第二定律得μ1mAg=mAaA①

代入數(shù)據(jù)解得aA=0.5m/s2②

（2）t=l.0s時，木板B的速度大小為v1=aBt③