湖北省黃岡市中學(xué)2022年度高三物理下學(xué)期期末試題含解析

湖北省黃岡市中學(xué)2022年度高三物理下學(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.（單選）如圖所示，細(xì)繩一端固定在天花板上的O點，另一端穿過一張CD光盤的中央小孔后拴著一個橡膠球，橡膠球靜止時，豎直懸線剛好挨著水平桌面的邊沿。現(xiàn)將CD光盤按在桌面上，并沿桌面邊緣以速度v勻速移動，移動過程中，CD光盤中央小孔始終緊挨桌面邊線，當(dāng)懸線與豎直方向的夾角為時，小球上升的速度大小為

A．vsin

B．vcos

C．vtan

D．vcot參考答案：A2.明朝謝肇淛《五雜組》中記載：“明姑蘇虎丘寺廟傾側(cè)，議欲正之，非萬緡不可。一游僧見之,曰：無煩也，我能正之?！庇紊刻鞂⒛拘◤乃韮A斜一側(cè)的磚縫間敲進(jìn)去，經(jīng)月余扶正了塔身。假設(shè)所用的木楔為等腰三角形，木楔的頂角為θ，現(xiàn)在木楔背上加一力F，方向如圖所示，木楔兩側(cè)產(chǎn)生推力FN，則A.若F一定，θ大時大B.若F一定，θ小時大C.若θ一定，F(xiàn)大時大D.若θ一定，F(xiàn)小時大參考答案：BC試題分析：由于木楔處在靜止?fàn)顟B(tài)，故可將力F沿與木楔的斜面垂直且向上的方向進(jìn)行分解，根據(jù)平行四邊形定則，畫出力F按效果分解的圖示．并且可據(jù)此求出木楔兩側(cè)產(chǎn)生的推力．選木楔為研究對象，木楔受到的力有：水平向右的F、和兩側(cè)給它的與木楔的斜面垂直的彈力，由于木楔處于平衡狀態(tài)，所以側(cè)給它的與木楔的斜面垂直的彈力與F沿兩側(cè)分解的推力是相等的，力F的分解如圖：則，，故解得，所以F一定時，越小，越大；一定時，F(xiàn)越大，越大，BC正確；【點睛】由于木楔處在靜止?fàn)顟B(tài)，故可將力F沿與木楔的斜面垂直且向上的方向進(jìn)行分解，根據(jù)平行四邊形定則，畫出力F按效果分解的圖示．并且可據(jù)此求出木楔對A兩邊產(chǎn)生的壓力．對力進(jìn)行分解時，一定要分清力的實際作用效果的方向如何，再根據(jù)平行四邊形定則或三角形定則進(jìn)行分解即可．3.如圖所示的電路中，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為5:l，原線圈接入如圖所示的電壓，副線圈接火災(zāi)報警系統(tǒng)(報警器未畫出)，電壓表和電流表均為理想電表，R0為定值電阻，R為半導(dǎo)體熱敏電阻，其阻值隨溫度的升高而減小。下列說法中正確的是A．圖中電壓的有效值為110V

B．電壓表的示數(shù)為44VC．R處出現(xiàn)火警時電流表示數(shù)增大D．R處出現(xiàn)火警時電阻R0消耗的電功率增大參考答案：ACD4.3．2010年1月17日，我國成功發(fā)射北斗COMPASS—G1地球同步衛(wèi)星，據(jù)了解這已是北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)發(fā)射的第三顆地球同步衛(wèi)星，則對于這三顆已發(fā)射的同步衛(wèi)星，下列說法中正確的是

A．它們環(huán)繞地球運(yùn)行可以不在同一條軌道上

B．它們的運(yùn)行角速度相同

C．它們的運(yùn)行速度大小相等，且都大于7.9km/s

D．它們的向心加速與靜止在赤道上物體的向心加速度大小相等參考答案：B根據(jù)知，周期一定，則軌道半徑一定，高度也一定．同步衛(wèi)星相對于地面是靜止的．同步衛(wèi)星與地球自轉(zhuǎn)的周期相同，則角速度也相同．根據(jù)，v=，同步衛(wèi)星的軌道半徑大于地球半徑，則速度小于7.9km/s．根據(jù)a=rω2，知同步衛(wèi)星的向心加速度大于赤道上物體的向心加速度．故選B．5.用顯微鏡觀察細(xì)微結(jié)構(gòu)時常常會受到光的衍射的影響而觀察不清楚，因此，在觀察細(xì)微結(jié)構(gòu)時就需要用波長短波動性弱的射線作光源，現(xiàn)在使用的電子顯微鏡和質(zhì)子顯微鏡就是這樣的高分辨率的顯微鏡，那么下列關(guān)于這兩種顯微鏡使用過程中的判定正確的有

（

）A、在相同的加速電壓下，電子顯微鏡的分辨率高一些B、觀察鋁箔的晶格結(jié)構(gòu)時，在相同的加速電壓下，最好選用質(zhì)子顯微鏡C、在云室中進(jìn)行實驗觀察時，在相同的加速電壓下，最好選用電子顯微鏡D、這兩種顯微鏡的相關(guān)性能和使用沒有區(qū)別參考答案：BC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.設(shè)地球的半徑為R0，質(zhì)量為m的衛(wèi)星在距地面2R0高處做勻速圓周運(yùn)動，地面的重力加速度為g，則衛(wèi)星的加速度為

，衛(wèi)星的周期為

。參考答案：7.甲乙兩個同學(xué)共同做“驗證牛頓第二定律”的實驗，裝置如圖所示。①兩位同學(xué)用砝碼盤（連同砝碼）的重力作為小車（對象）受到的合外力，需要平衡桌面的摩擦力對小車運(yùn)動的影響。他們將長木板的一端適當(dāng)墊高，在不掛砝碼盤的情況下，小車能夠自由地做_________

___運(yùn)動。另外，還應(yīng)滿足砝碼盤（連同砝碼）的質(zhì)量m

小車的質(zhì)量M。（填“遠(yuǎn)小于”、“遠(yuǎn)大于”或“近似等于”）

接下來，甲同學(xué)研究：在保持小車的質(zhì)量不變的條件下，其加速度與其受到的牽引力的關(guān)系；乙同學(xué)研究：在保持受到的牽引力不變的條件下，小車的加速度與其質(zhì)量的關(guān)系。②甲同學(xué)通過對小車所牽引紙帶的測量，就能得出小車的加速度a。圖2是某次實驗所打出的一條紙帶，在紙帶上標(biāo)出了5個計數(shù)點，在相鄰的兩個計數(shù)點之間還有4個點未標(biāo)出，圖中數(shù)據(jù)的單位是cm。實驗中使用的電源是頻率f=50Hz的交變電流。根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可以算出小車的加速度a=

m/s2。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

③乙同學(xué)通過給小車增加砝碼來改變小車的質(zhì)量M，得到小車的加速度a與質(zhì)量M的數(shù)據(jù)，畫出a與1/M圖線后，發(fā)現(xiàn)：當(dāng)1/M較大時，圖線發(fā)生彎曲。于是，該同學(xué)后來又對實驗方案進(jìn)行了進(jìn)一步地修正，避免了圖線的末端發(fā)生彎曲的現(xiàn)象。那么，該同學(xué)的修正方案可能是(

)A．改畫a與的關(guān)系圖線B．改畫a與的關(guān)系圖線C．改畫a與的關(guān)系圖線D．改畫a與的關(guān)系圖線參考答案：勻速直線

遠(yuǎn)小于

0.340

A

8.牛頓在發(fā)現(xiàn)萬有引力定律時曾用月球的運(yùn)動來檢驗，物理學(xué)史上稱為著名的“月地檢驗”．已知地球半徑，表面附近重力加速度為，月球中心到地球中心的距離是地球半徑的倍，根據(jù)萬有引力定律可求得月球的引力加速度為

．又根據(jù)月球繞地球運(yùn)動周期，可求得其相向心加速度為

，如果兩者結(jié)果相等，定律得到了檢驗。參考答案：，9.如圖所示是一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時刻的波形圖，已知波的傳播速度v=2m/s。①寫出x=2.0m處質(zhì)點的振動方程式y(tǒng)=

▲

㎝；②求出x=0.5m處質(zhì)點在0～4.5s內(nèi)通過的路程s=▲㎝。參考答案：①y=-5sin(2πt)②9010.一物體以一定的初速度從一光滑斜面底端A點上滑，最高可滑至C點，B是AC的中點，如圖所示，已知物塊從A至B所需時間t0,問它從B經(jīng)C再回到B，需要的時間

。參考答案：

11.（1）為研究某一電學(xué)元件的導(dǎo)電規(guī)律，將該元件兩端的電壓、元件中的電流及通電時間記錄在下表中，通過分析表中數(shù)據(jù)可以判斷出該元件所用的材料是

（填“金屬”或“半導(dǎo)體”）。通電時間t/s51015202530電壓

u/v0.400.621.021.261.521.64電流

i/mA0.200.430.811.822.813.22

(2)如圖甲是某金屬材料制成的電阻R隨攝氏溫度t變化的圖象，圖中R0表示0℃時的電阻，k表示圖線的斜率．若用該電阻與電池（電動勢E、內(nèi)阻r）、電流表A（內(nèi)阻Rg）、滑動變阻器R′串聯(lián)起來，連接成如圖乙所示的電路，用該電阻做測溫探頭，把電流表的電流刻度改為相應(yīng)的溫度刻度，就得到了一個簡單的“金屬電阻溫度計”．使用“金屬電阻溫度計”前，先要把電流表的刻度值改為相應(yīng)的溫度刻度值，若溫度t1＜t2，則t1的刻度應(yīng)在t2的

側(cè)（填“左”或“右”）；在標(biāo)識“金屬電阻溫度計”的溫度刻度時，需要弄清所測溫度和電流的對應(yīng)關(guān)系．請用E、R0、k等物理量表示所測溫度t與電流I的關(guān)系式t＝

。參考答案：①,由表中數(shù)據(jù)U、I比值隨溫度升高而明顯減小，可知元件所用材料為半導(dǎo)體。②溫度t1<t2金屬溫度升高電阻增大，電流計電流值減小，可知t1刻度應(yīng)在t2的右側(cè)。③由甲可知

由電路圖閉合電路歐姆定律得：整理得

t=15.某行星和地球繞太陽公轉(zhuǎn)的軌道均可視為圓。每過N年，該行星會運(yùn)行到日地連線的延長線上，如圖所示。該行星與地球的公轉(zhuǎn)半徑之比為___________。

參考答案：()13.A.動能相等的兩物體A、B在光滑水平面上沿同一直線相向而行，它們的速度大小之比vA:vB=2:1，則動量大小之比PA:PB=

;兩者碰后粘在一起運(yùn)動，其總動量與A原來動量大小之比P:PA=

。參考答案：1:2；1:1根據(jù)動量與動能的關(guān)系：【考點】動能和速度的關(guān)系：vA:vB=2:1，可知兩者質(zhì)量之比1:4，所以動量的關(guān)系為：1:2；兩者碰撞遵循動量守恒，其總動量與A的動量等大反向，所以碰后的總動量與A原來的動量之比為1:1。

三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（選修3-4模塊）(6分)如圖所示，紅光和紫光分別從介質(zhì)1和介質(zhì)2中以相同的入射角射到介質(zhì)和真空的界面，發(fā)生折射時的折射角也相同。請你根據(jù)紅光在介質(zhì)1與紫光在介質(zhì)2的傳播過程中的情況，提出三個不同的光學(xué)物理量，并比較每個光學(xué)物理量的大小。參考答案：答案：①介質(zhì)１對紅光的折射率等于介質(zhì)２對紫光的折射率；②紅光在介質(zhì)１中的傳播速度和紫光在介質(zhì)２中的傳播速度相等；③紅光在介質(zhì)１中發(fā)生全反射的臨界角與紫光在介質(zhì)２中發(fā)生全反射的臨界角相等。（其它答法正確也可；答對每１條得２分，共6分）15.為了測量木塊與長木板間的動摩擦因數(shù)，某同學(xué)用鐵架臺將長板傾斜支在水平桌面上，組成如圖甲所示的裝置，所提供的器材有：長木板、木塊（其前端固定有用于擋光的窄片K）、光電計時器、米尺、鐵架臺等，在長木板上標(biāo)出A、B兩點，B點處放置光電門（圖中未畫出），用于記錄窄片通過光電門時的擋光時間，該同學(xué)進(jìn)行了如下實驗：（1）用游標(biāo)尺測量窄片K的寬度d如圖乙所示，則d=______mm，測量長木板上A、B兩點間的距離L和豎直高度差h。（2）從A點由靜止釋放木塊使其沿斜面下滑，測得木塊經(jīng)過光電門時的檔光時間為△t=2.50×10-3s，算出木塊經(jīng)B點時的速度v=_____m/s，由L和v得出滑塊的加速度a。（3）由以上測量和算出的物理量可以得出木塊與長木板間的動摩擦因數(shù)的表達(dá)式為μ=_______（用題中所給字母h、L、a和重力加速度g表示）參考答案：

(1).(1)2.50；

(2).（2）1.0；

(3).（3）試題分析：(1)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)是主尺讀數(shù)加上游標(biāo)讀數(shù)；(2)擋光片通過光電門的時間很短，因此可以用其通過的平均速度來代替瞬時速度；(3)根據(jù)牛頓運(yùn)動定律寫出表達(dá)式，求動摩擦因數(shù)的大小。解：(1)主尺讀數(shù)是2mm，游標(biāo)讀數(shù)是，則窄片K的寬度；(2)木塊經(jīng)B點時的速度(3)對木塊受力分析，根據(jù)牛頓運(yùn)動定律有：據(jù)運(yùn)動學(xué)公式有其中、聯(lián)立解得：四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，區(qū)域Ⅰ、Ⅲ內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，區(qū)域Ⅲ內(nèi)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B，寬為1.5d，區(qū)域Ⅰ中磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1未知，區(qū)域Ⅱ時無場區(qū)，寬為d．一個質(zhì)量為m，電荷量為q的帶正電粒子從磁場邊界上的A點與邊界成θ=60°角垂直射入?yún)^(qū)域Ⅰ的磁場，粒子恰好不從區(qū)域Ⅲ的右邊界穿出且剛好能回到A點，粒子重力不計，求：（1）區(qū)域Ⅰ中磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)BⅠ；（2）區(qū)域Ⅰ磁場的最小寬度L；（3）粒子從離開A點到第一次回到A點的時間t．參考答案：解：（1）由題意知粒子的運(yùn)行軌跡如圖所示，設(shè)在區(qū)域Ⅰ、Ⅲ中粒子做圓周運(yùn)動的半徑分別為r、R，由圖知：R+Rcosθ=1.5d，聯(lián)立得：R=d，由洛倫茲力提供向心力有：，同理區(qū)域Ⅰ中有：聯(lián)立解得：（2）由（1）及圖知區(qū)域Ⅰ磁場的最小寬度為：（3）在區(qū)域Ⅰ中有：，可得：粒子在區(qū)域Ⅰ中運(yùn)動時間為：，在區(qū)域Ⅱ中運(yùn)動時間為：在區(qū)域Ⅲ中運(yùn)動時間為：所以粒子運(yùn)動總時間為：答：（1）區(qū)域Ⅰ中磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)為3B；（2）區(qū)域Ⅰ磁場的最小寬度L為；（3）粒子從離開A點到第一次回到A點的時間t為【考點】帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動．【分析】（1）根據(jù)題意畫出粒子的運(yùn)動軌跡，由幾何關(guān)系分別求出粒子在區(qū)域Ⅰ、Ⅲ中的半徑，再根據(jù)洛倫茲力提供向心力列式即可求解；（2）由圖根據(jù)幾何關(guān)系求出Ⅰ區(qū)域磁場的最小寬度；（3）粒子在磁場中勻速圓周運(yùn)動，在無場區(qū)做勻速直線運(yùn)動，分別求出在區(qū)域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中的時間，再求出總時間即可；17.2005年7月4日13時52分，美國宇航局“深度撞擊”號探測器釋放的撞擊器“擊中”目標(biāo)——坦普爾１號彗星，這次撞擊只能使該彗星自身的運(yùn)行速度出現(xiàn)1×10-7m/s的改變．探測器上所攜帶的重達(dá)370kg的彗星“撞擊器”將以3.6×104km/h的速度徑直撞向彗星的彗核部分，撞擊彗星后融化消失．根據(jù)以上數(shù)據(jù)，估算一下彗星的質(zhì)量是多少？(保留兩位有效數(shù)字)參考答案：)以彗星和撞擊器組成的系統(tǒng)為研究對象，設(shè)彗星的質(zhì)量為M，初速度為v1，撞擊器質(zhì)量m=3.7×102kg，速度v2=3.6×104km/h=1.0×104m/s，撞擊后速度為v由動量守恒定律得：Mv1-mv2=(M+m)v

(2分)由于M遠(yuǎn)大于m，所以，上式可以化為：Mv1-mv2=Mv

(2分)解得：

(2分)由題給信息知，撞擊后彗星的運(yùn)行速度改變了1.0×10-7m/s，即v1-v=1.0×10-7m/s