2022年湖南省郴州市土地中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試題含解析

2022年湖南省郴州市土地中學(xué)高三物理上學(xué)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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.以下說(shuō)法中正確的是

（

）

A．小昆蟲(chóng)能在水面上自由來(lái)往而不陷入水中靠的是液體表面張力的作用

B．小木塊能夠浮于水面上是液體表面張力與重力平衡的結(jié)果

C．噴泉噴射到空中的水形成一個(gè)個(gè)球形的小水珠

D．用力敲擊液晶，將在其兩極間產(chǎn)生藍(lán)色火花參考答案：ACD2.一矩形線圈，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直磁感線的對(duì)稱(chēng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，形成如圖所示的交變電動(dòng)勢(shì)圖象，根據(jù)圖象提供的信息，以下說(shuō)法正確的是

（

）A．線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為rad/s

B．電動(dòng)勢(shì)的有效值14.1V

C．t=1.0×10?2s時(shí)，線圈平面和磁場(chǎng)方向的夾角30°

D．t=1.5×10?2s時(shí)，穿過(guò)線圈平面的磁通量最大參考答案：ABC角速度rad/s，A項(xiàng)正確；電動(dòng)勢(shì)的有效值V，B項(xiàng)正確；電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值（V），將t=1.0×10?2s代入該式，解得，這是線圈從中性面開(kāi)始轉(zhuǎn)過(guò)的夾角，故線圈平面和磁場(chǎng)方向的夾角30°，C項(xiàng)正確；t=1.5×10?2s時(shí)，線圈平面與磁場(chǎng)平行，磁通量最小，D項(xiàng)錯(cuò)。3.（單選）從地面以大小為v1的初速度豎直向上拋出一個(gè)皮球，經(jīng)過(guò)時(shí)間t皮球落回地面，落地時(shí)皮球速度的大小為v2。已知皮球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到空氣阻力的大小與速度的大小成正比，重力加速度大小為g。下面給出時(shí)間t的四個(gè)表達(dá)式中只有一個(gè)是合理的，你可能不會(huì)求解t，但是你可以通過(guò)一定的物理分析，對(duì)下列表達(dá)式的合理性做出判斷。根據(jù)你的判斷，t的合理表達(dá)式應(yīng)為（

）A． B．

C．

D．參考答案：A4.主要用于測(cè)距和定位的電磁波技術(shù)是（

）A．無(wú)線電廣播

B．移動(dòng)電話

C．電視

D.雷達(dá)參考答案：D5.（多選）一質(zhì)量為m的物體以速度v在豎直平面內(nèi)做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，假設(shè)t=0時(shí)刻物體在軌跡最低點(diǎn)且重力勢(shì)能為零，那么，下列說(shuō)法正確的是 A．物體重力勢(shì)能的變化量與時(shí)間的關(guān)系為 B．物體動(dòng)能隨時(shí)間的變化關(guān)系為 C．物體機(jī)械能守恒，且機(jī)械能為 D．物體機(jī)械能隨時(shí)間變化的關(guān)系為參考答案：AD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示，將粗細(xì)相同的兩段均勻棒A和B粘合在一起，并在粘合處用繩懸掛起來(lái)，棒恰好處于水平位置并保持平衡．如果B的密度是A的密度的2倍，則A與B的長(zhǎng)度之比為，A與B的重力之比為．參考答案：：1

,

1：

7.某集裝箱吊車(chē)的交流電動(dòng)機(jī)輸入電壓為380V，則該交流電電壓的最大值為

V。當(dāng)?shù)踯?chē)以0.1m/s的速度勻速吊起總質(zhì)量為5.7×103kg的集裝箱時(shí)，測(cè)得電動(dòng)機(jī)的電流為20A，電動(dòng)機(jī)的工作效率為 。（g取10m/s2）參考答案：答案：380，75%解析：輸入電壓380V為有效值，則最大值為380V；電動(dòng)機(jī)對(duì)集裝箱做功的功率P=mgv=5.7×103×10×0.1W=5.7×103W，電動(dòng)機(jī)消耗電功率P總=380×20W=7.6×103W，故電動(dòng)機(jī)的工作效率為η==75%。8.如圖所示，輕且不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩懸掛質(zhì)量為0.5kg的小圓球，圓球又套在可沿水平方向移動(dòng)的框架槽內(nèi)，框架槽沿鉛直方向，質(zhì)量為0.2kg。自細(xì)繩靜止于鉛直位置開(kāi)始，框架在水平力F=20N恒力作用下移至圖中位置，此時(shí)細(xì)繩與豎直方向夾角30°。繩長(zhǎng)0.2m，不計(jì)一切摩擦。則此過(guò)程中重力對(duì)小圓球做功為

J；小圓球在此位置的瞬時(shí)速度大小是

m/s。（取g=10m/s2）參考答案：9.如圖所示，一物體m在沿斜面向上的恒力F作用下，由靜止從底端沿光滑的斜面向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)時(shí)間t力F做功為60J，此后撤去力F，物體又經(jīng)過(guò)時(shí)間t回到出發(fā)點(diǎn)，若以地面為零勢(shì)能面，物體回到出發(fā)點(diǎn)的動(dòng)能為

▲

；撤去力F時(shí)物體的重力勢(shì)能為

▲

。]參考答案：60J

45J

試題分析：物體沿光滑斜面向上運(yùn)動(dòng)一直到回到出發(fā)點(diǎn)的過(guò)程，只有恒力F做功，根據(jù)動(dòng)能定理，回到出發(fā)點(diǎn)的動(dòng)能。設(shè)力F撤去時(shí)速度大小為，返回地面后速度大小為，力F撤去前為勻變速直線運(yùn)動(dòng)，撤去后仍是勻變速直線運(yùn)動(dòng)，則有位移，整理得，即力F撤去時(shí)物體動(dòng)能為，根據(jù)動(dòng)能定理，在力F撤去前，，所以撤去力F時(shí)物體的重力勢(shì)能為。

考點(diǎn)：動(dòng)能定理

勻變速直線運(yùn)動(dòng)10.用金屬制成的線材（如鋼絲、鋼筋）受到的拉力會(huì)伸長(zhǎng)，17世紀(jì)英國(guó)物理學(xué)家胡克發(fā)現(xiàn)，金屬絲或金屬桿在彈性限度內(nèi)的伸長(zhǎng)與拉力成正比，這就是著名的胡克定律．這個(gè)發(fā)現(xiàn)為后人對(duì)材料的研究奠定了重要的基礎(chǔ)．現(xiàn)有一根用新材料制成的金屬桿，長(zhǎng)為4m，橫截面積為0.8cm2，設(shè)計(jì)要求它受到拉力后的伸長(zhǎng)不超過(guò)原長(zhǎng)的1/100,由于這一拉力很大，桿又較長(zhǎng)，直接測(cè)試有困難，就選用同種材料制成樣品進(jìn)行測(cè)試，通過(guò)測(cè)試取得數(shù)據(jù)如右圖：(1)根據(jù)測(cè)試結(jié)果，推導(dǎo)出線材伸長(zhǎng)x與材料的長(zhǎng)度L、材料的橫截面積S及拉力F的函數(shù)關(guān)系為x=

（用所給字母表示,比例系數(shù)用k表示）。(2)在尋找上述關(guān)系中，運(yùn)用

科學(xué)研究方法。

參考答案：（其中k為比例系數(shù)）；

(2)控制變量法11.在共點(diǎn)力合成的實(shí)驗(yàn)中，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫(huà)出力的 圖示，如圖所示．圖上標(biāo)出了F1、F2、F、F′'四個(gè)力，其中

（填上述字母）不是由彈簧秤直接測(cè)得的．若F與F′ 的

_基本相等，

_基本相同，說(shuō)明共點(diǎn) 力合成的平行四邊行定則得到了驗(yàn)證．參考答案：

大小

方向本實(shí)驗(yàn)是通過(guò)兩個(gè)彈簧秤的拉力作出的平行四邊形得出合力，只要合力與實(shí)際的拉力重合，則實(shí)驗(yàn)成功；由圖可知F′是由平行四邊形定則得出的，故F′不是由彈簧秤直接測(cè)得的；F是通過(guò)一個(gè)彈簧秤測(cè)出的，故只要F與F′的大小和方向基本相同即可12.如圖所示為研究光電效應(yīng)規(guī)律的實(shí)驗(yàn)電路，利用此裝置也可以進(jìn)行普朗克常量的測(cè)量。只要將圖中電源反接，用已知頻率ν1、ν2的兩種色光分別照射光電管，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器……已知電子電量為e，要能求得普朗克常量h，實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量的物理量是

；計(jì)算普朗克常量的關(guān)系式h=

(用上面的物理量表示)。參考答案：13.（4分）圖A是在高速公路上用超聲波測(cè)速儀測(cè)量車(chē)速的示意圖，測(cè)速儀發(fā)出并接收超聲波沖信號(hào)，根據(jù)發(fā)出和接收到的信號(hào)間的時(shí)間差，測(cè)出被測(cè)物體的速度。圖B中p1、p2是測(cè)速儀發(fā)出的超聲波信號(hào)，n1、n2是p1、p2由汽車(chē)反射回來(lái)的信號(hào)。設(shè)測(cè)速儀勻速掃描，p1、p2之間的時(shí)間間隔Δt＝1.0s，超聲波在空氣中傳播的速度是v＝340m/s，若汽車(chē)是勻速行駛的，則根據(jù)圖B可知，汽車(chē)在接收到p1、p2兩個(gè)信號(hào)之間的時(shí)間內(nèi)前進(jìn)的距離是

m，汽車(chē)的速度是

m/s。參考答案：答案：17，17.9三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.某同學(xué)做“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)，他先把彈簧甲放在桌面上使其自然伸長(zhǎng)，用直尺測(cè)出彈簧的原長(zhǎng)L。，再把彈簧豎直懸掛起來(lái)，掛上砝碼后測(cè)出彈簧伸長(zhǎng)后的長(zhǎng)度L，把L-Lo作為彈簧的伸長(zhǎng)量，這樣操作，由于彈簧自身重力的影響，最后畫(huà)出的圖線可能是下圖中的哪一個(gè)：參考答案：C實(shí)驗(yàn)中用橫軸表示彈簧的伸長(zhǎng)量x，縱軸表示彈簧的拉力F（即所掛重物的重力大?。?；彈簧平放時(shí)測(cè)量自然長(zhǎng)度，此時(shí)彈簧伸長(zhǎng)量為0cm；當(dāng)豎直懸掛時(shí)，由于自身重力的影響彈簧會(huì)有一段伸長(zhǎng)量，但此時(shí)所掛重物的重力為0N（即：F=0N），因?yàn)樵趶椈傻膹椥韵薅葍?nèi)，彈簧的伸長(zhǎng)與其所受的拉力成正比，綜合上述分析四個(gè)圖象中只有C符合．故選C．15.一個(gè)實(shí)驗(yàn)小組在“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，使用兩條不同的輕質(zhì)彈簧a和b，得到彈力與彈簧長(zhǎng)度的圖象如圖10所示，下列表達(dá)正確的是____________A.a的原長(zhǎng)比b的長(zhǎng)

B.a的勁度系數(shù)比b的大

C.a的勁度系數(shù)比b的小

D.測(cè)得的彈力與彈簧的長(zhǎng)度成正比參考答案：B四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖（a）所示，一端封閉的兩條足夠長(zhǎng)平行光滑導(dǎo)軌固定在水平面上，相距L，其中寬為L(zhǎng)的abdc區(qū)域無(wú)磁場(chǎng)，cd右段區(qū)域存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0,磁場(chǎng)方向垂直于水平面向上；ab左段區(qū)域存在寬為L(zhǎng)的均勻分布但隨時(shí)間線性變化的磁場(chǎng)B，如圖（b）所示，磁場(chǎng)方向垂直水平面向下。一質(zhì)量為m的金屬棒ab，在t=0的時(shí)刻從邊界ab開(kāi)始以某速度向右勻速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)時(shí)間運(yùn)動(dòng)到cd處。設(shè)金屬棒在回路中的電阻為R，導(dǎo)軌電阻不計(jì)。求金屬棒從邊界ab運(yùn)動(dòng)到cd的過(guò)程中回路中感應(yīng)電流產(chǎn)生的焦耳熱量Q;經(jīng)分析可知金屬棒剛進(jìn)入cd右段的磁場(chǎng)時(shí)做減速運(yùn)動(dòng)，求金屬棒在該區(qū)域克服安培力做的功W。參考答案：.解析:(1)金屬棒從ab運(yùn)動(dòng)到cd的過(guò)程中，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)感應(yīng)電流大小根據(jù)焦耳定律產(chǎn)生的熱量(2)金屬板進(jìn)入cd段的初速度為金屬桿一旦進(jìn)入cd段，一方面整個(gè)電路中左部分會(huì)產(chǎn)生感生電動(dòng)勢(shì)，還是和原來(lái)一樣

感應(yīng)電流方向根據(jù)楞次定律判斷得金屬棒中是由下向上同時(shí)金屬棒切割磁感應(yīng)線，也要產(chǎn)生動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)感應(yīng)電流方向金屬棒中由上向下，與動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)相反題中說(shuō)，一開(kāi)始減速，說(shuō)明開(kāi)始時(shí)較大，總體感應(yīng)電流金屬棒中還是由上向下，才能與減速相符合隨著速度的減小，會(huì)達(dá)到，此時(shí)電路中感應(yīng)感應(yīng)電流為零，金屬棒不再減速，并將維持這個(gè)狀態(tài)一直做勻速直線運(yùn)動(dòng)，于是我們可以求出做勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度根據(jù)動(dòng)能定理有17.如圖1－3－2所示，體積為V、內(nèi)壁光滑的圓柱形導(dǎo)熱汽缸頂部有一質(zhì)量和厚度均可忽略的活塞,活塞未被鎖定，可自由移動(dòng)；汽缸內(nèi)密封有溫度為2.4T0、壓強(qiáng)為1.2p0的理想氣體，p0和T0分別為大氣的壓強(qiáng)和溫度．已知：氣體內(nèi)能U與溫度T的關(guān)系為U＝αT，α為正的常量；容器內(nèi)氣體的所有變化過(guò)程都是緩慢的．求：①汽缸內(nèi)氣體與大氣達(dá)到平衡時(shí)的體積V1；②在活塞下降過(guò)程中，汽缸內(nèi)氣體放出的熱量Q.參考答案：解析(2)

①在氣體由p＝1.2p0下降到p0的過(guò)程中，氣體體積不變，溫度由T＝2.4T0變?yōu)門(mén)1，由查理定律得＝在氣體溫度由T1變?yōu)門(mén)0的過(guò)程中，體積由V減小到V1，氣體壓強(qiáng)不變，由蓋·呂薩克定律得＝解得②在活塞下降過(guò)程中，活塞對(duì)氣體做的功為W＝p0(V－V1)在這一過(guò)程中，氣體內(nèi)能的減小為ΔU＝α(T1－T0)由熱力學(xué)第一