湖北省咸寧市通城縣沙堆中學(xué)2022高三物理上學(xué)期期末試題含解析

湖北省咸寧市通城縣沙堆中學(xué)2022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15分．每小題只有一個選項符合題意1.在力的分解中，如果已知一個分力的大小和另一個分力的方向，那么它的解是（

）A．在任何情況下只有唯一解

B．可能有唯一解C．可能無解

D．可能有兩組解參考答案：BCD2.如圖所示的虛線區(qū)域內(nèi)，充滿垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場和豎直向下的勻強(qiáng)電場。一帶電粒子a（不計重力）以一定的初速度由左邊界的O點(diǎn)射入磁場、電場區(qū)域，恰好沿直線由區(qū)域右邊界的O′點(diǎn)（圖中未標(biāo)出）穿出。若撤去該區(qū)域內(nèi)的磁場而保留電場不變，另一個同樣的粒子b（不計重力）仍以相同初速度由O點(diǎn)射入，從區(qū)域右邊界穿出，則粒子b

A．穿出位置一定在O′點(diǎn)下方B．穿出位置一定在O′點(diǎn)上方C．運(yùn)動時，在電場中的電勢能一定減小D．在電場中運(yùn)動時，動能一定減小參考答案：C3.（多選題）如圖，真空中a、b、c、d四點(diǎn)共線且等距．先在a點(diǎn)固定一點(diǎn)電荷+Q，測得b點(diǎn)場強(qiáng)大小為E．若再將另一等量異種點(diǎn)電荷﹣Q放在d點(diǎn)時，則（）A．b點(diǎn)場強(qiáng)大小為E B．c點(diǎn)場強(qiáng)大小為EC．b點(diǎn)場強(qiáng)方向向右 D．c點(diǎn)電勢比b點(diǎn)電勢高參考答案：BC【考點(diǎn)】電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系；電場強(qiáng)度．【分析】根據(jù)點(diǎn)電荷的場強(qiáng)公式E=k，運(yùn)用比例法﹣Q在b、c兩點(diǎn)的場強(qiáng)．a(chǎn)b連線上每一點(diǎn)的場強(qiáng)是由+Q和﹣Q的點(diǎn)電荷產(chǎn)生的場強(qiáng)的疊加，由疊加原理求b、c兩點(diǎn)的場強(qiáng)．根據(jù)電場線的方向判斷電勢的高低．【解答】解：AC、設(shè)ab=bc=cd=L，據(jù)題：+Q在b點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)大小為E，方向水平向右由點(diǎn)電荷的場強(qiáng)公式得：E=k﹣Q在b點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度大小為：E1=k=E，方向水平向右，所以b點(diǎn)的場強(qiáng)大小為Eb=E+E=E，方向水平向右．故A錯誤，C正確．B、根據(jù)對稱性可知，c點(diǎn)與b點(diǎn)的場強(qiáng)大小相等，為E，方向水平向右．故B正確．D、電場線方向從a指向d，而順著電場線方向電勢降低，則c點(diǎn)電勢比b點(diǎn)電勢低．故D錯誤．故選：BC4.一條小船在靜水中的速度為10m/s，要渡過寬度為60m、水流速度為6m／s的河流，下列說法正確的

A．小船渡河的最短時間為6s

B．小船渡河的最短時間為l0s

C．若小船在靜水中的速度增加，則小船渡河的最短路程減小

D．若小船在靜水中的速度增加，則小船渡河的最短路程不變參考答案：AD當(dāng)以靜水中的速度垂直河岸過河時，過河時間最短，為t=s=6s，因此，B選項錯誤．A選項正確。小船在靜水中的速度為10m/s，它大于河水流速6m/s，由速度合成的平行四邊形法則可知，合速度可以垂直河岸，因此，過河位移（即最短路程）為60m，靜水中船速增加時，合速度要改變，由于船速始終大于水流的速度，合速度可以垂直河岸，過河的最短路程不改變，因此，C選項錯誤．D選項正確。5.(單選)如圖所示，固定在水平地面上的物體A，左側(cè)是圓弧面，右側(cè)是傾角為θ的斜面，一根輕繩跨過物體A頂點(diǎn)上的小滑輪，繩兩端分別系有質(zhì)量為m1、m2的小球，當(dāng)兩球靜止時，小球m1與圓心連線跟水平方向的夾角也為θ，不計一切摩擦，圓弧面半徑遠(yuǎn)大于小球直徑，則m1、m2之間的關(guān)系是()m1＝m2

m1＝m2tanθC．m1＝m2cotθ

D．m1＝m2cosθ參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.（填空）二極管是一種半導(dǎo)體元件，它的符號為，其特點(diǎn)是具有單向?qū)щ娦?。電流從正極流入時電阻比較小.而從負(fù)極流人時電阻比較大。(1)某課外興趣小組想要描繪某種晶體二極管的伏安特性曲線.因二極管外殼所印的標(biāo)識模糊，為判斷該二極管的正、負(fù)極·他們用多用電表電阻擋測二極管的正、反向電阻.其步驟是:將選擇開關(guān)旋至合適倍率.進(jìn)行歐姆調(diào)零.將黑表筆接觸二極管的左端、紅表筆接觸右端時.指針偏角比較小。然后將紅、黑表筆位處對調(diào)后再進(jìn)行測量，指針偏角比較大，由此判斷__________(填“左”或“右”)端為二極管的正極.(2)廠家提供的伏安特性曲線如圖，為了驗證廠家提供的數(shù)據(jù)，該小組對加正向電壓時的伏安特性曲線進(jìn)行了描繪，可選用的器材有:A.直流電源E:電動勢3V，內(nèi)阻忽略不計B.滑動變阻器R:0-20C.電壓表V1:量程5V、內(nèi)阻約50k

D.電壓表V2:量程3V、內(nèi)阻約20kE.電流表A:量程0.6A、內(nèi)阻約0.5

F.電流表mA:量程50mA、內(nèi)阻約5G.待測二極管D

H.單刀單擲開關(guān)S，導(dǎo)線若干為了提高測量結(jié)果的準(zhǔn)確度，電壓表應(yīng)選用________，電流表應(yīng)選用________.(填寫各器材前的字母代號)(3)為了達(dá)到測量目的，請在答題卡上虛線框內(nèi)畫出正確的實驗電路原理圖。參考答案：(1)右（2）DF(3)7.如圖所示，在A點(diǎn)固定一點(diǎn)電荷，電荷量為+Q，已知點(diǎn)電荷Q周圍各點(diǎn)的電勢φ=（r是各點(diǎn)離Q的距離）。在A點(diǎn)正上方離A高度為h的B點(diǎn)由靜止釋放某帶電的液珠（可以看作點(diǎn)電荷），液珠開始運(yùn)動瞬間的加速度大小為（g為重力加速度）。靜電常量為k，若液珠只能沿豎直方向運(yùn)動，不計空氣阻力，則液珠的電量與質(zhì)量的比值為___________；若液珠向下運(yùn)動，到離A上方h/2處速度恰好為零，則液珠的最大速度為___________。參考答案：，8.如圖所示實驗裝置可用來探究影響平行板電容器電容的因素，其中電容器左側(cè)極板和靜電計外殼接地，電容器右側(cè)極板與靜電計金屬球相連．（1）使電容器帶電后與電源斷開①將左極板上移，可觀察到靜電計指針偏轉(zhuǎn)角變大（選填變大，變小或不變）；②將極板間距離減小時，可觀察到靜電計指針偏轉(zhuǎn)角變小（選填變大，變小或不變）；③兩板間插入一塊玻璃，可觀察到靜電計指針偏轉(zhuǎn)角變?。ㄟx填變大，變小或不變）；④由此可知平行板電容器的電容與兩板正對面積、兩板距離和兩板間介質(zhì)有關(guān)有關(guān)．（2）下列關(guān)于實驗中使用靜電計的說法中正確的有AA．使用靜電計的目的是觀察電容器電壓的變化情況B．使用靜電計的目的是測量電容器電量的變化情況C．靜電計可以用電壓表替代D．靜電計可以用電流表替代．參考答案：考點(diǎn)：電容器的動態(tài)分析．專題：電容器專題．分析：（1）抓住電容器的電荷量不變，根據(jù)電容的決定式C=判斷電容的變化，結(jié)合U=判斷電勢差的變化，從而得出指針偏角的變化．（2）靜電計可測量電勢差，根據(jù)指針張角的大小，觀察電容器電壓的變化情況．靜電計與電壓表、電流表的原理不同，不能替代．解答：解：（1）①根據(jù)電容的決定式C=知，上移左極板，正對面積S減小，則電容減小，根據(jù)U=知，電荷量不變，則電勢差增大，指針偏角變大．②根據(jù)電容的決定式C=知，將極板間距離減小時，電容增大，根據(jù)U=知，電荷量不變，則電勢差減小，指針偏角變?。鄹鶕?jù)電容的決定式C=知，兩板間插入一塊玻璃，電容增大，根據(jù)U=知，電荷量不變，則電勢差減小，指針偏角變?。苡纱丝芍叫邪咫娙萜鞯碾娙菖c兩板正對面積、兩板距離和兩板間介質(zhì)有關(guān)；（2）A、B、靜電計可測量電勢差，根據(jù)指針張角的大小，觀察電容器電壓的變化情況，無法判斷電量的變化情況．故A正確，B錯誤．C、D、靜電計與電壓表、電流表的原理不同，不能替代．電流表、電壓表線圈中必須有電流通過時，指針才偏轉(zhuǎn)．故CD錯誤．故選：A．故答案為：（1）變大，變小，變小，兩板正對面積、兩板距離和兩板間介質(zhì)有關(guān)；（2）A．點(diǎn)評：解決本題的關(guān)鍵知道靜電計測量的是電容器兩端的電勢差，處理電容器動態(tài)分析時，關(guān)鍵抓住不變量，與電源斷開，電荷量保持不變，結(jié)合電容的決定式和定義式進(jìn)行分析．9.物理小組在一次探究活動中測量滑塊與木板之間的動摩擦因數(shù)。實驗裝置如圖，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端裝有定滑輪；木板上有一滑塊，其一端與電磁打點(diǎn)計時器的紙帶相連，另一端通過跨過定滑輪的細(xì)線與托盤連接。打點(diǎn)計時器使用的交流電源的頻率為50Hz。開始實驗時，在托盤中放入適量砝碼，滑塊開始做勻加速運(yùn)動，在紙帶上打出一系列小點(diǎn)。⑴上圖給出的是實驗中獲取的一條紙帶的一部分：0、1、2、3、4、5、6、7是計數(shù)點(diǎn)，每相鄰兩計數(shù)點(diǎn)間還有4個小點(diǎn)（圖中未標(biāo)出），計數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示。根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計算的加速度a＝

（保留三位有效數(shù)字）。⑵回答下列兩個問題：①為測量動摩擦因數(shù)，下列物理量中還應(yīng)測量的有（

）

（填入所選物理量前的字母）ks5uA．木板的長度

B．木板的質(zhì)量m1

C．滑塊的質(zhì)量m2D．托盤和砝碼的總質(zhì)量m3E．滑塊運(yùn)動的時間tks5u②測量①中所選定的物理量時需要的實驗器材是

。⑶滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ＝

（用被測物理量的字母表示，重力加速度為g）。參考答案：⑴0.495～0.497m/s2；⑵①CD；②天平；⑶(10.某學(xué)習(xí)小組用如圖所示裝置探究“加速度和力的關(guān)系”。

該小組已經(jīng)測量了兩個光電門間的距離為L，遮光條的寬度為d，遮光條通過兩個光電門的時間分別為t1、t2，則：

（1）小車的實際加速度可以表示為____________（用題中所給物理量表示）

（2）改變所掛鉤碼的數(shù)量，多次重復(fù)測量。在某次實驗中根據(jù)測得的多組數(shù)據(jù)可在坐標(biāo)紙上畫出a－F關(guān)系的點(diǎn)跡（如圖所示）。經(jīng)過分析，發(fā)現(xiàn)這些點(diǎn)跡存在一些問題，產(chǎn)生的主要原因可能是（

）A．軌道與水平方向夾角太大B．軌道保持了水平狀態(tài)，沒有平衡摩擦力C．所掛鉤碼的總質(zhì)量太大，造成上部點(diǎn)跡有向下彎曲趨勢D．所用小車的質(zhì)量太大，造成上部點(diǎn)跡有向下彎曲趨勢參考答案：（1）a=

（2）BC解析：（1）遮光條通過兩個光電門時的速度分別為v1=d/t1，v2=d/t2。根據(jù)勻變速直線運(yùn)動規(guī)律，v22-v12=2aL，解得小車的實際加速度可以表示為a=。（2）圖線直線部分沒有過原點(diǎn)，產(chǎn)生的主要原因可能是軌道保持了水平狀態(tài)，沒有平衡摩擦力，選項A錯誤B正確；圖線上部彎曲產(chǎn)生的主要原因可能是所掛鉤碼的總質(zhì)量太大，造成上部點(diǎn)跡有向下彎曲趨勢。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刻時的速度為v，則此時圓環(huán)的加速度a＝________，如果徑向磁場足夠長，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.如圖，AB為豎直固定的金屬棒，B為轉(zhuǎn)軸，金屬桿BC重為G、長為L，并可在豎直平面內(nèi)繞B軸無摩擦轉(zhuǎn)動，AC為輕質(zhì)金屬絲，。。從時刻開始加上一個有界的均勻變化的勻強(qiáng)磁場，其磁感線垂直穿過的一部分，初始時刻磁感應(yīng)強(qiáng)度，變化率為K，整個閉合回路的總電阻為R，則回路中感應(yīng)電流為

經(jīng)過

時間后金屬絲所受的拉力為零參考答案：

13.如圖所示，在光滑水平面上，一絕緣細(xì)桿長為，兩端各固定著一個帶電小球，處于水平方向、場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場中，兩小球帶電量分別為＋q和－q，輕桿可繞中點(diǎn)O自由轉(zhuǎn)動。在輕桿與電場線夾角為α?xí)r，忽略兩電荷間的相互作用，兩電荷受到的電場力對O點(diǎn)的力矩大小為___________，兩電荷具有的電勢能為___________。參考答案：qEdsinα；-qEdcosα解析：由力矩定義可得兩電荷受到的電場力對O點(diǎn)的力矩大小為qEdsinα；兩電荷具有的電勢能為-qEdcosα。三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.圖所示摩托車做騰躍特技表演，沿曲面沖上高0.8m頂部水平高臺，接著以4m/s水平速度離開平臺，落至地面時，恰能無碰撞地沿圓弧切線從A點(diǎn)切入光滑豎直圓弧軌道,并沿軌道下滑.A、B為圓弧兩端點(diǎn),其連線水平.已知圓弧半徑為2m，人和車的總質(zhì)量為200kg，特技表演的全過程中，空氣阻力不計.(計算中取g=10m/s2.求:(1)從平臺飛出到A點(diǎn)，人和車運(yùn)動的水平距離s.(2)從平臺飛出到達(dá)A點(diǎn)時速度大小及圓弧對應(yīng)圓心角θ.(3)若已知人和車運(yùn)動到圓弧軌道最低點(diǎn)O速度為6m/s,求此時人和車對軌道的壓力.參考答案：(1)1.6m

(2)m/s，90°

(3)5600N【詳解】(1)車做的是平拋運(yùn)動，很據(jù)平拋運(yùn)動的規(guī)律可得：豎直方向上：水平方向上：可得：.(2)摩托車落至A點(diǎn)時其豎直方向的分速度：到達(dá)A點(diǎn)時速度：設(shè)摩托車落地時速度方向與水平方向的夾角為，則：即，所以：(3)對摩托車受力分析可以知道，摩托車受到的指向圓心方向的合力作為圓周運(yùn)動的向心力，所以有：

當(dāng)時，計算得出.由牛頓第三定律可以知道人和車在最低點(diǎn)O時對軌道的壓力為5600

N.答：(1)從平臺飛出到A點(diǎn)，人和車運(yùn)動的水平距離.(2)從平臺飛出到達(dá)A點(diǎn)時速度，圓弧對應(yīng)圓心角.(3)當(dāng)最低點(diǎn)O速度為6m/s，人和車對軌道的壓力5600

N.15.（4分）如圖所示，光滑水平面軌道上有三個木塊，A、B、C，質(zhì)量分別為mB=mc=2m,mA=m，A、B用細(xì)繩連接，中間有一壓縮的彈簧(彈簧與滑塊不栓接)。開始時A、B以共同速度v0運(yùn)動，C靜止。某時刻細(xì)繩突然斷開，A、B被彈開，然后B又與C發(fā)生碰撞并粘在一起，最終三滑塊速度恰好相同。求B與C碰撞前B的速度。參考答案：解析：設(shè)共同速度為v，球A和B分開后，B的速度為,由動量守恒定律有,,聯(lián)立這兩式得B和C碰撞前B的速度為?？键c(diǎn)：動量守恒定律四、計算題：本題共3小題，共計47分16.某滑板愛好者在離地h＝1.8m高的平臺上滑行，水平離開A點(diǎn)后落在水平地面的B點(diǎn)，其水平位移x1＝3m，著地時由于存在能量損失，著地后速度變?yōu)関＝4m／s，并以此為初速沿水平地面滑行x2＝8m后停止于C點(diǎn)．已知人與滑板的總質(zhì)量m＝60kg，g=10m/s2。(空氣阻力忽略不計)。求(1)人與滑板離開平臺時的水平初速度；(2)人與滑板在水平地面滑行時受到的平均阻力大小。參考答案：(1)人和滑板一起在空中做平拋運(yùn)動，設(shè)初速為v0，飛行時間為t，根據(jù)平拋運(yùn)動規(guī)律有:

（2分）

（2分）聯(lián)立兩式解得:

m/s=5m/s

（1分）(2)設(shè)滑板在水平地面滑行時受到的平均阻力為f，根據(jù)動能定理有:（3分）解得:

（2分17.設(shè)