2022年湖北省宜昌市兩河口中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試卷含解析

2022年湖北省宜昌市兩河口中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試卷含解析一、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.(單選)如圖所示，物體A靜止在光滑的水平面上，A的左邊固定有輕質(zhì)彈簧，物體B以速度v向A運(yùn)動并與彈簧發(fā)生碰撞，A、B始終沿同一直線運(yùn)動，mA=2mB。當(dāng)彈簧壓縮到最短時(shí)，A物體的速度為A．0 B．v C．v D．v參考答案：B2.在光滑水平面上，有一個(gè)物體同時(shí)受到兩個(gè)水平力F1與F2的作用，在第1s內(nèi)物體保持靜止?fàn)顟B(tài)。若力F1、F2隨時(shí)間的變化如圖所示。則物體（

）A．在第2s內(nèi)做加速運(yùn)動，加速度大小逐漸減小，速度逐漸增大B．在第3s內(nèi)做加速運(yùn)動，加速度大小逐漸增大，速度逐漸增大C．在第4s內(nèi)做加速運(yùn)動，加速度大小逐漸增大，速度逐漸增大D．在第5s末加速度為零，運(yùn)動方向與F1方向相反參考答案：B3.在物理學(xué)發(fā)展的過程中，許多物理學(xué)家的科學(xué)發(fā)現(xiàn)推動了人類歷史的進(jìn)步。對以下幾位物理學(xué)家所作科學(xué)貢獻(xiàn)的表述中，與事實(shí)相符的是（

）A．伽利略根據(jù)理想斜面實(shí)驗(yàn)，提出了力不是維持物體運(yùn)動的原因B．牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律；卡文迪許利用扭秤實(shí)驗(yàn)裝置比較準(zhǔn)確地測出了引力常量GC．庫侖發(fā)現(xiàn)了電荷之間的相互作用規(guī)律—庫侖定律，并利用扭秤實(shí)驗(yàn)測出了靜電力常量KD．法拉第發(fā)現(xiàn)磁場產(chǎn)生電流的條件和規(guī)律，奧斯特確定感應(yīng)電流方向的定律參考答案：AB4.（單選）如圖所示，一根輕彈簧下端固定，豎立在水平面上．其正上方A位置有一只小球．小球從靜止開始下落，在B位置接觸彈簧的上端，在C位置小球所受彈力大小等于重力，在D位置小球速度減小到零．小球下降階段下列說法中正確的是（）A．在B位置小球動能最大B．在C位置小球動能最大C．在D位置小球動能最大D．從B→C位置小球重力勢能的減少等于彈簧彈性勢能的增加參考答案：考點(diǎn)： 功能關(guān)系．版權(quán)所有分析： 小球下降過程中，重力和彈簧彈力做功，小球和彈簧系統(tǒng)機(jī)械能守恒，在平衡位置C動能最大解答： 解：ABC、小球從B至C過程，重力大于彈力，合力向下，小球加速，C到D，重力小于彈力，合力向上，小球減速，故在C點(diǎn)動能最大，故A錯(cuò)誤，B正確，C錯(cuò)誤；D、小球下降過程中，重力和彈簧彈力做功，小球和彈簧系統(tǒng)機(jī)械能守恒；從B→C位置小球重力勢能的減少等于動能增加量和彈性勢能增加量之和．故D錯(cuò)誤．故選：B點(diǎn)評： 本題關(guān)鍵是要明確能量的轉(zhuǎn)化情況，同時(shí)根據(jù)牛頓第二定律確定小球的運(yùn)動過程中，加速度和速度的變化情況，確定動能最大的位置．5.如圖所示，小車沿水平面做直線運(yùn)動，小車內(nèi)光滑底面上有一物塊被壓縮的彈簧壓向左壁，小車向右加速運(yùn)動。若小車向右加速度增大，則車左壁受物塊的壓力F1和車右壁受彈簧的壓力F2的大小變化是(

)A．F1不變，F(xiàn)2變大

B．F1變大，F(xiàn)2不變C．F1、F2都變大 D．F1變大，F(xiàn)2減小參考答案：B由題意知小車向右加速運(yùn)動加速度增大過程中，被壓縮的彈簧形變量一直未變化，所以不變，四個(gè)選項(xiàng)對比易得只有B正確。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.關(guān)于水波的實(shí)驗(yàn)請回答以下問題：（1）圖(a)中的現(xiàn)象是水波的____________現(xiàn)象（2）圖(b)中，兩列頻率相同的相干水波在某個(gè)時(shí)刻的疊加情況，實(shí)線表示波峰，虛線表示波谷，兩列波的振幅均為2cm，A點(diǎn)是振動_______的點(diǎn)(填加強(qiáng)，減弱)，B點(diǎn)振幅為____cm。參考答案：(1)干涉

(2)減弱、

47.將一彈性繩一端固定在天花板上O點(diǎn)，另一端系在一個(gè)物體上，現(xiàn)將物體從O點(diǎn)處由靜止釋放，測出物體在不同時(shí)刻的速度v和到O點(diǎn)的距離s，得到的v－s圖像如圖所示。已知物體及位移傳感器的總質(zhì)量為5kg，彈性繩的自然長度為12m，則物體下落過程中彈性繩的平均拉力大小為_________N，當(dāng)彈性繩上的拉力為100N時(shí)物體的速度大小為________m/s。（不計(jì)空氣阻力，重力加速度g取10m/s2）參考答案：75，15.5（15.48～16）8.用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究物體的自由落體運(yùn)動，得到如圖一段紙帶，測得AB=7.65cm，

BC=9.17cm。已知交流電頻率是50Hz，則打B點(diǎn)時(shí)物體的瞬時(shí)速度為

m/s（保留三位有效數(shù)字）。如果實(shí)驗(yàn)測出的重力加速度值比公認(rèn)值偏小，可能的原因是

。參考答案：2.10，空氣阻力、紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器摩擦。解:根據(jù)某點(diǎn)瞬時(shí)速度等于該點(diǎn)的相鄰的兩段位移內(nèi)的平均速度得如果實(shí)驗(yàn)測出的重力加速度值比公認(rèn)值偏小,可能的原因是下落過程中有存在阻力等.故答案為:,下落過程中有存在阻力等9.一物塊靜置于水平面上，現(xiàn)用一與水平方向成37°角的拉力F使物體開始運(yùn)動，如圖（a）所示．其后一段時(shí)間內(nèi)拉力F隨時(shí)間變化和物體運(yùn)動速度隨時(shí)間變化的圖象如圖（b）所示，已知物塊的質(zhì)量為0.9kg，g=10m/s2．根據(jù)圖象可求得，物體與地面間的動摩擦系數(shù)為，0～1s內(nèi)拉力的大小為6.6N．（sin37°=0.6，cos37°=0.8）參考答案：考點(diǎn)：牛頓第二定律；勻變速直線運(yùn)動的速度與時(shí)間的關(guān)系．專題：牛頓運(yùn)動定律綜合專題．分析：由速度時(shí)間圖象抓住1～t1時(shí)間內(nèi)做勻速直線運(yùn)動，根據(jù)共點(diǎn)力平衡求出動摩擦因數(shù)，從圖象中求出物體運(yùn)動的加速度，由牛頓第二定律可求得物體受到的拉力的大?。獯穑航猓何矬w在0～1s內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動，在1～t1時(shí)間內(nèi)做勻速直線運(yùn)動，最好做勻減速直線運(yùn)動．對于勻速直線運(yùn)動階段，有：Fcos37°=f，f=μ（mg﹣Fsin37°）解得：．在0～1s內(nèi)，做勻加速直線運(yùn)動，加速度a=4m/s2．F1cos37°﹣μ（mg﹣F1sin37°）=ma解得F1=6.6N．故答案為：，6.6點(diǎn)評：解決本題的關(guān)鍵理清物體的運(yùn)動規(guī)律，結(jié)合牛頓第二定律進(jìn)行求解．10.如圖（a）所示，寬為L=0.3m的矩形線框水平放置，一根金屬棒放在線框上與線框所圍的面積為0.06m2，且良好接觸，線框左邊接一電阻R=2Ω，其余電阻均不計(jì)．現(xiàn)讓勻強(qiáng)磁場垂直穿過線框，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖（b）所示，最初磁場方向豎直向下．在0.6s時(shí)金屬棒剛要滑動，此時(shí)棒受的安培力的大小為____________N；加速度的方向向_______．（填“左”、“右”）

參考答案：

答案：0.3

左11.一列簡諧橫波在t=0.8s時(shí)的圖象如圖甲所示，其x=0處質(zhì)點(diǎn)的振動圖象如圖乙所示，由圖象可知：簡諧波沿x軸

方向傳播（填“正”或“負(fù)”），波速大小為

m/s，t=10.0s時(shí)刻，x=4m處質(zhì)點(diǎn)的位移為

m。參考答案：負(fù)、5

、－0.0512.一個(gè)質(zhì)量為50kg的人站立在靜止于平靜水面上的質(zhì)量為400kg的船上，突然船上人對地以2m/s的水平速度跳向岸，不計(jì)水的阻力，則船以_____

___m/s的速度后退，若該人向上跳起后，以人船為系統(tǒng)，人船系統(tǒng)的動量_________。（填守恒或不守恒）參考答案：0.25

不守恒13.（3分）如圖所示，在足夠長的斜面上有一質(zhì)量為m的長方形木板A，木板上表面光滑，當(dāng)木板獲得初速度v0后正好能沿斜面勻速下滑，當(dāng)木板勻速下滑時(shí)將一質(zhì)量也為m的滑塊B輕輕地放在木板表面上，當(dāng)B在木板上無摩擦?xí)r，木板和B的加速度大小之比為；當(dāng)B在木板上動量為時(shí)，木板的動量為

；當(dāng)B在木板上動量為，木板的動量為

。參考答案：

答案：1：1，

，0三、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)利用螺旋測微器測量一金屬板的厚度．該螺旋測微器校零時(shí)的示數(shù)如圖(a)所示，測量金屬板厚度時(shí)的示數(shù)如圖(b)所示．圖(a)所示讀數(shù)為______mm，圖(b)所示讀數(shù)為______mm，所測金屬板的厚度為______mm.參考答案：0.0106.8706.86015.(4分）在“研究勻變速直線運(yùn)動”的實(shí)驗(yàn)中，某次實(shí)驗(yàn)記錄的紙帶如圖8所示，紙帶上前幾個(gè)點(diǎn)模糊，因此從A點(diǎn)開始每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，得到的連續(xù)五個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期為0.02s,測得AB間距離s1=2.08cm,BC間距離s2=2.52cm,CD間距離=2.86cm,DE間距離s4=3.34cm，則打D點(diǎn)時(shí)小車速度大小是

m/s,小車運(yùn)動的加速度是

m/s2(計(jì)算結(jié)果保留3位有效數(shù)字）參考答案：0.310

0.400四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，在一次消防演習(xí)中，消防員練習(xí)使用掛鉤從高空沿滑桿由靜止滑下，滑桿由AO、OB兩段直桿通過光滑轉(zhuǎn)軸連接地O處，可將消防員和掛鉤均理想化為質(zhì)點(diǎn)，且通過O點(diǎn)的瞬間沒有機(jī)械能的損失。已知AO長L1=5m，OB長L2=10m，兩面豎直墻MN的間距d=11m?；瑮UA端用鉸鏈固定在墻上，可自由轉(zhuǎn)動。B端用鉸鏈固定在另一側(cè)墻上。為了安全，消防員到達(dá)對面墻的速度大小不能超過6m/s，掛鉤與兩段滑桿間動摩擦因數(shù)均為μ=0.8。（sin37°=0.6，cos37°=0.8）（1）若測得消防員下滑時(shí)，OB段與水平方向間的夾角始終為37°，求消防員在兩滑桿上運(yùn)動時(shí)加速度的大小及方向；（2）若B端在豎直墻上的位置可以改變，求滑桿端點(diǎn)A、B間的最大豎直距離。參考答案：（1）設(shè)桿OA、OB與水平方向夾角為α、β，由幾何關(guān)系：d＝L1cosα+L2cosβ得出AO桿與水平方向夾角α＝53°

————————————1分由牛頓第二定律得mgsinθ－f＝ma

————————————1分f=μN(yùn)

N=μmgcosθ在AO段運(yùn)動的加速度：a1＝gsin53°－μgcos53°＝3.2m/s2，方向沿AO桿向下?！?分在OB段運(yùn)動的加速度：a2＝gsin37°－μgcos37°＝－0.4m/s2，方向沿BO桿向上?！?分（2）對全過程由動能定理得mgh－μmgL1cosα－μmgL2cosβ＝-0

2分其中d＝L1cosα+L2cosβ，v≤6m/s

——1分所以：≤10.6m

——————————1分又因?yàn)槿魞蓷U伸直，AB間的豎直高度為′=所以AB最大豎直距離應(yīng)為10.2m?！?分17.橫截面積為S的導(dǎo)熱氣缸豎直放置在水平地面上，兩個(gè)輕活塞A和B將氣缸分隔為Ⅰ、Ⅱ兩個(gè)氣室，兩活塞間距離為d，兩氣室體積之比為1：2，如圖所示，在保持室溫不變的條件下，緩慢在活塞A上加細(xì)沙，使之向下移動一段距離h=d，不計(jì)活塞與氣缸壁之間的摩擦，室內(nèi)大氣壓強(qiáng)為P0，求所加細(xì)沙的質(zhì)量．參考答案：解：由于是輕活塞，質(zhì)量不計(jì)，活塞與氣缸間摩擦不計(jì)，因此兩部分氣體壓強(qiáng)相等，狀態(tài)1時(shí)，氣體壓強(qiáng)等于大氣壓強(qiáng)P=P0，氣體Ⅰ的體積V1=ds，氣體Ⅱ的體積V2=2ds．設(shè)所加細(xì)沙的質(zhì)量為m，此時(shí)活塞B下移距離為h′，則狀態(tài)2氣體的壓強(qiáng)為：P′=P0+，氣體Ⅰ的體積V=（d﹣h=+h′）S，氣體Ⅱ的體積V2=（2d﹣h′）S由于保持室溫不變、氣缸導(dǎo)熱和緩慢加沙，氣缸內(nèi)氣體作等溫變化，由玻意耳定律得：p0dS=p′（d﹣h+h′）S…①p02dS=p′（2d﹣h′）S…②聯(lián)立①②式得：h′=d…③代入②解得：m=答：所加細(xì)沙的質(zhì)量為．【考點(diǎn)】理想氣體的狀態(tài)方程．【分析】由于保持室溫不變、氣缸導(dǎo)熱和緩慢加沙，氣缸內(nèi)氣體作等溫變化，找出初末狀態(tài)的物理量，由玻意耳定律列式求解即可．18.如圖所示，真空室內(nèi)有一個(gè)點(diǎn)狀的α粒子放射源P，它向各個(gè)方向發(fā)射α粒子（不計(jì)重力），速率都相同．a(chǎn)b為P點(diǎn)附近的一條水平直線（P到直線ab的距離PC=L），Q為直線ab上一點(diǎn)，它與P點(diǎn)相距PQ=（現(xiàn)只研究與放射源P和直線ab同一個(gè)平面內(nèi)的α粒子的運(yùn)動），當(dāng)真空室內(nèi)（直線ab以上區(qū)域）只存在垂直該平面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場時(shí)，水平向左射出的α粒子恰到達(dá)Q點(diǎn)；當(dāng)真空室（直線ab以上區(qū)域）只存在平行該平面的勻強(qiáng)電場時(shí)，不同方向發(fā)射的α粒子若能到達(dá)ab直線，則到達(dá)ab直線時(shí)它們動能都相等，已知水平向左射出的α粒子也恰好到達(dá)Q點(diǎn)．（α粒子的電荷量為+q，質(zhì)量為m；sin37°=0.6；cos37°=0.8）求：（1）α粒子的發(fā)射速率；（2）勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小和方向；（3）當(dāng)僅加上述磁場時(shí)，能到達(dá)直線ab的α粒子所用最長時(shí)間和最短時(shí)間的比值．參考答案：（1）α粒子的發(fā)射速率為；（2）勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小為，方向：垂直ab向下；（3）當(dāng)僅加上述磁場時(shí)，能到達(dá)直線ab的α粒子所用最長時(shí)間和最短時(shí)間的比值為．：解：（1）設(shè)α粒子做勻速圓周運(yùn)動的半徑R，過O作PQ的垂線交PQ于A點(diǎn)，如圖所示，由幾何知識可得：，代入數(shù)據(jù)可得α粒子軌跡半徑：，洛侖磁力提供向心力：，解得α粒子發(fā)射速度為：；（2）真空室只加勻強(qiáng)電場時(shí)，由α粒子到達(dá)ab直線的動能相等，可得ab為等勢面，電場方向垂直ab向下．水平向左射出的α粒子做類平拋運(yùn)動，由運(yùn)動學(xué)關(guān)系可知