湖北省孝感市孝南區(qū)車站中學(xué)2022年高三物理期末試題含解析

湖北省孝感市孝南區(qū)車站中學(xué)2022年高三物理期末試題含解析一、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1.一鐵塊m被豎直懸掛的磁性黑板緊緊吸住不動(dòng)，如右圖，下列說(shuō)法正確的是

A．鐵塊受到四個(gè)力作用，其中有三個(gè)力的施力物體均是黑板B．鐵塊與黑板間在水平方向有兩對(duì)相互作用力C．鐵塊所受的磁力和彈力是一對(duì)相互作用力D．只有磁力大于彈力，黑板才能吸住鐵塊不動(dòng)參考答案：AB2.假設(shè)地球是一半徑為R、質(zhì)量分布均勻的球體。一礦井深度為h，已知質(zhì)量分布均勻的球殼對(duì)殼內(nèi)物體的引力為零。礦井底部和地面處的重力加速度大小之比為A．

B．

C．

D．參考答案：B3.如圖所示，導(dǎo)體棒兩個(gè)端點(diǎn)分別接在兩個(gè)豎直放置、電阻不計(jì)、半徑相等的金屬圓環(huán)上，圓環(huán)通過電刷與導(dǎo)線c、d相接。c、d兩個(gè)端點(diǎn)接在匝數(shù)比的變壓器原線圈兩端，變壓器副線圈接一個(gè)滑動(dòng)變阻器，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向豎直向下，導(dǎo)體棒長(zhǎng)為L(zhǎng)（電阻不計(jì)），繞與平行的水平軸（也是兩圓環(huán)的中心軸）以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。如果變阻器的阻值為R時(shí)，通過電流表的讀數(shù)為I，則

A．變阻器上消耗的功率為P=10I2R

B．變壓器原線圈兩端的電壓U1=10IR

C．取ab在環(huán)的最低端時(shí)t=0，則棒ab中感應(yīng)電流的表達(dá)式是

D．a(chǎn)b沿環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)過程中受到的最大安培力參考答案：D4.（單選）一定質(zhì)量的理想氣體，當(dāng)溫度保持不變時(shí)，壓縮氣體，氣體的壓強(qiáng)會(huì)變大.這是因?yàn)闅怏w分子的（）A.密集程度增加

B.密集程度減小C.平均動(dòng)能增大

D.平均動(dòng)能減小參考答案：A5.如圖甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10：1，R1＝20，R2＝30，C為電容器。已知通過R1的正弦交流電如圖乙所示，則(

)A.交流電的頻率為0.02HzB.原線圈輸入電壓的最大值為200VC.電阻R2的電功率約為6.67WD.通過R3的電流始終為零參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.某地區(qū)地震波中的橫波和縱波傳播速率分別約為4km/s和9km/s，一種簡(jiǎn)易地震儀由豎直彈簧振子P和水平彈簧振子H組成．在一次地震中，震源在地震儀下方，觀察到兩振子相差10s開始振動(dòng)，則彈簧振子____（選填“P”或“H”）先開始振動(dòng)，震源距地震儀約______Km。參考答案：P，72

7.(5分)如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體可由狀態(tài)1經(jīng)等容過程到狀態(tài)2，再經(jīng)等壓過程到狀態(tài)3，也可先經(jīng)等壓過程到狀態(tài)4，再經(jīng)等容過程到狀態(tài)3。已知狀態(tài)1的溫度和狀態(tài)3的溫度相同，狀態(tài)2的溫度為T2，狀態(tài)4的溫度為T4，則狀態(tài)1和狀態(tài)3的溫度T1=T3=

。參考答案：

答案：8.質(zhì)量為2kg的物體，在水平推力的作用下沿水平面做直線運(yùn)動(dòng)，一段時(shí)間后撤去F，其運(yùn)動(dòng)的v-t圖像如圖所示。g取10m/s2，則物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)

；水平推力

。參考答案：0.2；6

9.一列簡(jiǎn)諧波波源的振動(dòng)圖象如圖所示，則波源的振動(dòng)方程y=

cm；已知這列波的傳播速度為1.5m/s，則該簡(jiǎn)諧波的波長(zhǎng)為

m。參考答案：；3試題分析：從振動(dòng)圖象可知，，角速度，振幅A=20cm振動(dòng)方程，根據(jù)考點(diǎn)：考查了橫波圖像，波長(zhǎng)、波速及頻率的關(guān)系【名師點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵是可以由振動(dòng)圖象獲取相應(yīng)信息，以及熟練掌握公式、，難度不大，屬于基礎(chǔ)題．10.物理實(shí)驗(yàn)小組利用如圈所示的自制實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn).沿豎直墻面固定一根刻度尺，使刻度尺的零刻度與水平地面重合;在墻上，距離地面L的P點(diǎn)詞定一小定滑輪，用一根輕質(zhì)尼龍絲線繞過定滑輪，兩端拴接質(zhì)量不等的兩個(gè)物體A、B.開始時(shí)，將兩物體處于相等高度位置，絲線繃直；通過刻度尺，記錄A、B兩物體距離地面的高度為h；然后，同時(shí)由靜止釋放A、B物體，較重的A物體豎直下落與地面相碰后靜止，較輕的B物體仍向上運(yùn)動(dòng)，觀察B物體所能到達(dá)的最大高度為2.5h，并記錄下來(lái)

①根據(jù)上述測(cè)量的物理量可計(jì)算A、B兩物體質(zhì)量之比

;

②用天平測(cè)量?jī)晌矬w質(zhì)量，所得A、B兩物體質(zhì)量之比，與上述①所得數(shù)據(jù)略有差距，試分析造成誤差的原因

參考答案：①3：1（4分）②存在空氣阻力或摩擦阻力、H或h的測(cè)量值有誤差（回答出任一個(gè)均給分）（2分）①設(shè)物體A落地時(shí)的速度為v,則此時(shí)B物體的速度大小也是v，選地面為零勢(shì)能面，由機(jī)械能守恒得，A落地后，對(duì)B物體，由機(jī)械能守恒可得，由動(dòng)能定理可得0-，以上三式聯(lián)立可得.②由于有空氣阻力和尼龍絲線與滑輪間的摩擦的影響，還有H或h的測(cè)量值不準(zhǔn)確都會(huì)造成實(shí)驗(yàn)誤差。11.有一半徑為r1，電阻為R，密度為ρ的均勻圓環(huán)落入磁感應(yīng)強(qiáng)度B的徑向磁場(chǎng)中，圓環(huán)截面的半徑為r2（r2?r1）。如圖所示，當(dāng)圓環(huán)在加速下落到某一時(shí)刻時(shí)的速度為v，則此時(shí)圓環(huán)的加速度a＝________，如果徑向磁場(chǎng)足夠長(zhǎng)，則圓環(huán)的最大速度vm＝a＝g－，vm＝2012學(xué)年普陀模擬25_________。參考答案：．a(chǎn)＝g－，vm＝12.在某些恒星內(nèi)部，3個(gè)α粒子可以結(jié)合成一個(gè)核，已知核的質(zhì)量為1.99302×10-26kg，α粒子的質(zhì)量為6.64672×10-27kg，真空中光速c=3×108m/s，這個(gè)核反應(yīng)方程是

，這個(gè)反應(yīng)中釋放的核能為

（結(jié)果保留一位有效數(shù)字）。參考答案：3

(2分)

9×10-13J13.（1）如圖所示是電磁流量計(jì)的示意圖，圓管由非磁性材料制成，空間有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，當(dāng)管中的導(dǎo)電液體流過磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)，測(cè)出管壁上MN兩點(diǎn)的電勢(shì)差大小U，就可以知道管中的液體流量Q單位時(shí)間內(nèi)流過管道橫截面的液體體積，已知管的直徑為d，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，則關(guān)于Q的表達(dá)式正確的是_________．（2）已知普朗克常數(shù)為h、動(dòng)能Ek、質(zhì)量為m的電子其相應(yīng)的德布羅意波長(zhǎng)為_________．（3）讀出如圖游標(biāo)卡尺測(cè)量的讀數(shù)_________cm．參考答案：(1)

(2)

(3)

4.120三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.如圖所示，一定質(zhì)量理想氣體經(jīng)歷A→B的等壓過程，B→C的絕熱過程（氣體與外界無(wú)熱量交換），其中B→C過程中內(nèi)能減少900J．求A→B→C過程中氣體對(duì)外界做的總功．參考答案：W=1500J【詳解】由題意可知，過程為等壓膨脹，所以氣體對(duì)外做功為：過程：由熱力學(xué)第一定律得：

則氣體對(duì)外界做的總功為：

代入數(shù)據(jù)解得：。15.如圖所示，一彈丸從離地高度H=1.95m

的A點(diǎn)以=8.0m/s的初速度水平射出，恰以

平行于斜面的速度射入靜止在固定斜面頂端C處

的一木塊中，并立即與術(shù)塊具有相同的速度（此速度大小為彈丸進(jìn)入術(shù)塊前一瞬間速度的）共同運(yùn)動(dòng)，在斜面下端有一垂直于斜面的擋板，術(shù)塊與它相碰沒有機(jī)械能損失，碰后恰能返同C點(diǎn)．已知斜面頂端C處離地高h(yuǎn)=0.05m，求：(1)A點(diǎn)和C點(diǎn)間的水平距離？(2)木塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)?(3)木塊從被彈丸擊中到再次回到到C點(diǎn)的時(shí)間t?參考答案：四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.（13分）風(fēng)壓就是垂直于氣流方向上單位面積所受到的風(fēng)的壓力。某工科大學(xué)的學(xué)生研究小組進(jìn)行了風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)，研究風(fēng)速和風(fēng)壓之間的關(guān)系，得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見下表：風(fēng)速（m/s）2481216202432風(fēng)壓（N/m2）2.5104090160250360640

（1）試通過對(duì)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析，歸納出風(fēng)速v與風(fēng)壓p之間的定量關(guān)系；（2）2007年2月28日凌晨1時(shí)55分左右，從烏魯木齊駛往阿克蘇的5806次列車遭遇特大沙塵暴，列車從第1節(jié)車廂到第11節(jié)車廂相繼被吹翻。據(jù)鐵路部門設(shè)在沿線的測(cè)風(fēng)儀紀(jì)錄，2月28日2時(shí)前后的平均風(fēng)速為32m/s，瞬時(shí)風(fēng)速為43.4m/s。已知每一節(jié)車廂重G＝2′105N，車廂的高度為h＝3m，長(zhǎng)度L＝25m，寬度d＝1.5m，試計(jì)算當(dāng)時(shí)的大風(fēng)對(duì)一節(jié)車廂施加的最大水平推力有多大？（3）上述大風(fēng)能將列車吹翻嗎？如果能吹翻，試說(shuō)明你作出判斷的依據(jù)是什么？如果不能吹翻，也同樣說(shuō)明理由，并猜測(cè)可能是什么因素使列車發(fā)生翻轉(zhuǎn)的？在緊急情況下，你能否提出應(yīng)急措施并作簡(jiǎn)要說(shuō)明。參考答案：解析：（1）P＝（3分）（2）F＝PS＝×3×25＝88292N（2分）（3）MF＝F＝1.3×105Nm（2分），MG＝G＝2×105×0.75＝1.5×105Nm（2分）因?yàn)镸F＜MG，所以不會(huì)吹翻（1分）大量被大風(fēng)卷起的黃沙顆粒對(duì)火車的側(cè)壁的撞擊產(chǎn)生一水平推力（1分）緊急打開火車兩邊的車窗（2分）、或火車上的乘客移動(dòng)到大風(fēng)吹過來(lái)的那邊17.（14分）神奇的黑洞是近代引力理論所預(yù)言的一種特殊天體，探尋黑洞的方案之一是觀測(cè)雙星系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。天文學(xué)家觀測(cè)河外星系麥哲倫云時(shí)，發(fā)現(xiàn)了LMCX-3雙星系統(tǒng)，它由可見星A和不可見的暗星B構(gòu)成，兩星視為質(zhì)點(diǎn)，不考慮其它天體的影響，A、B圍繞兩者的連線上的O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，它們之間的距離保持不變，如圖所示，引力常量為G，由觀測(cè)能夠得到可見星A的速率v和運(yùn)行周期T。（1）可見星A所受暗星B的引力FA可等效為位于O點(diǎn)處質(zhì)量為m＇的星體（視為質(zhì)點(diǎn)）對(duì)它的引力，設(shè)A和B的質(zhì)量分別為m1、m2。試求m＇（用m1、m2表示）（2）求暗星B的質(zhì)量m2與可見星A的速率v、運(yùn)行周期T和質(zhì)量m1之間的關(guān)系式。參考答案：解析：（1）設(shè)A、B的圓軌道半徑分別為r1、r2,由題意知，A、B做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度相同，其為。由牛頓運(yùn)動(dòng)定律，有

設(shè)A、B之間的距離為r又r=r1+r2，由上述各式得①由萬(wàn)有引力定律，有將①代入得

令比較可得②（2）由牛頓第二定律，有③又可見星A的軌道半徑④由②③④式可得18.如圖所示，相距20cm的平行金屬導(dǎo)軌所在平面與水平面夾角