2022年湖北省黃岡市檀林中學(xué)高三物理期末試卷含解析

2022年湖北省黃岡市檀林中學(xué)高三物理期末試卷含解析一、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.（多選）如圖所示，豎直平面內(nèi)有一固定的光滑絕緣橢圓大環(huán)，輕彈簧一端固定在大環(huán)的中心O，另一端連接一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的帶正電的小環(huán)，小環(huán)剛好套在大環(huán)上，整個(gè)裝置處在一個(gè)水平向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．將小環(huán)從A點(diǎn)由靜止釋放，已知小環(huán)在A、D兩點(diǎn)時(shí)彈簧的形變量大小相等．則(

)

A．剛釋放時(shí)，小球的加速度為g

B.小環(huán)的質(zhì)量越大，其滑到D點(diǎn)時(shí)的速度將越大

C.小環(huán)從A到運(yùn)動(dòng)到D，彈簧對(duì)小環(huán)先做正功后做負(fù)功

D.小環(huán)一定能滑到C點(diǎn)參考答案：ACD2.質(zhì)量為1Kg物體只在力F作用下運(yùn)動(dòng)，力F隨時(shí)間變化的圖象如圖所示，在t=1s時(shí)刻，物體的速度為零。則下列論述正確的是A.0~4s內(nèi)，力F所做的功等于零，速度變化量也等于零B.0～3s內(nèi)，力F所做的功等于零，速度變化量也等于零C.第1s內(nèi)和第2s內(nèi)的速度方向相同，加速度方向相反D.2s末拉力的功率為4W，2s內(nèi)拉力的平均功率為2W參考答案：BC3.如圖，平行板電容器的兩個(gè)極板與水平地面成一角度，兩極板與一直流電源相連。若一帶電粒子恰能沿圖中所示水平直線(xiàn)通過(guò)電容器，則在此過(guò)程中，該粒子

（

）A.所受重力與電場(chǎng)力平衡

B.電勢(shì)能逐漸增加

C.動(dòng)能逐漸增加

D.做勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)參考答案：BD對(duì)帶電粒子受力分析可知,它受電場(chǎng)力和重力,電場(chǎng)力垂直于兩極板向上,因此電場(chǎng)力做負(fù)功,電勢(shì)能增加,B選項(xiàng)正確.粒子受力恒定,它做勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),D選項(xiàng)正確.4.（單選）如圖所示，水平面上，質(zhì)量為10kg的物塊A拴在一個(gè)被水平拉伸的彈簧一端，彈簧的另一端固定在小車(chē)上，小車(chē)正在以v=2m/s的速度向左勻速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)彈簧對(duì)物塊的彈力大小為10N，物塊相對(duì)于小車(chē)處于靜止?fàn)顟B(tài)，若小車(chē)突然以a=2m/s2的加速度剎車(chē)時(shí)（

）A．物塊A相對(duì)小車(chē)仍靜止

B．物塊A受到的摩擦力將減小

C．物塊A受到的摩擦力將增大

D．物塊A受到的彈簧彈力將增大參考答案：A

解析：小車(chē)做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈簧表現(xiàn)為拉力，對(duì)A有：F=f=10N，知最大靜摩擦力大于等于10N，當(dāng)小車(chē)剎車(chē)時(shí)，加速度方向向右，則A的合力F合=ma=10×2N=20N，彈簧的拉力為10N，則靜摩擦力為10N，方向水平向右．知物塊相對(duì)于小車(chē)仍靜止，摩擦力的大小不變，方向改變，彈簧的彈力大小不變．故A正確，B、C、D錯(cuò)誤．故選A．5.地球同步衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知其軌道半徑為r，同期為T(mén)，引力常量為G，地球表面的重力加速度為g。根據(jù)題目提供的已知條件，可以估算出的物理量有A.地球的質(zhì)量B.同步衛(wèi)星的質(zhì)量C.地球的平均密度D.同步衛(wèi)星離地面的高度參考答案：ACD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.某小組做測(cè)定玻璃的折射率實(shí)驗(yàn)，所用器材有：玻璃磚，大頭針，刻度尺，圓規(guī)，筆，白紙。①下列哪些措施能夠提高實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確程度______。A.選用兩光學(xué)表面間距大的玻璃磚B.選用兩光學(xué)表面平行的玻璃磚C.選用粗的大頭針完成實(shí)驗(yàn)D.插在玻璃磚同側(cè)的兩枚大頭針間的距離盡量大些②該小組用同一套器材完成了四次實(shí)驗(yàn)，記錄的玻璃磚界線(xiàn)和四個(gè)大頭針扎下的孔洞如下圖所示，其中實(shí)驗(yàn)操作正確的是______。③該小組選取了操作正確的實(shí)驗(yàn)記錄，在白紙上畫(huà)出光線(xiàn)的徑跡，以入射點(diǎn)為圓心作圓，與入射光線(xiàn)、折射光線(xiàn)分別交于、點(diǎn)，再過(guò)、點(diǎn)作法線(xiàn)的垂線(xiàn)，垂足分別為、點(diǎn)，如圖所示，則玻璃的折射率______。（用圖中線(xiàn)段的字母表示）參考答案：

(1).AD

(2).D

(3).【詳解】采用插針?lè)y(cè)定光的折射率的時(shí)候，應(yīng)選定光學(xué)表面間距大一些的玻璃磚，這樣光路圖會(huì)更加清晰，減小誤差，同時(shí)兩枚大頭針的距離盡量大一些，保證光線(xiàn)的直線(xiàn)度，因此AD正確，光學(xué)表面是否平行不影響該實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確度，因此B錯(cuò)誤，應(yīng)選用細(xì)一點(diǎn)的大頭針因此C錯(cuò)誤。根據(jù)光的折射定律可知當(dāng)選用平行的玻璃磚時(shí)出射光和入射光應(yīng)是平行光，又因發(fā)生了折射因此出射光的出射點(diǎn)應(yīng)相比入射光的延長(zhǎng)線(xiàn)向左平移，因此D正確，ABC錯(cuò)誤由折射定律可知折射率，，，聯(lián)立解得

7.用圖（a）所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證牛頓第二定律。①某同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到如圖（b）所示的a—F圖象，造成這一結(jié)果的原因是：在平衡摩擦力時(shí)

。圖中a0表示的是

時(shí)小車(chē)的加速度。②某同學(xué)得到如圖（c）所示的紙帶。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源頻率為50Hz．A、B、C、D、E、F、G是紙帶上7個(gè)連續(xù)的點(diǎn)。=

cm。由此可算出小車(chē)的加速度a=

m/s2（保留兩位有效數(shù)字）。參考答案：①長(zhǎng)木板的傾角過(guò)大（2分，能答到這個(gè)意思即可）；未掛砂桶（2分）。②1.80（2分，填1.8也可）；5.0m/s2（2分）8.如右圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m，頂角為的直角劈和一個(gè)質(zhì)量為M的長(zhǎng)方形木塊，夾在兩豎直墻之間，不計(jì)摩擦，則M對(duì)左墻壓力的大小為_(kāi)__________參考答案：mgcot9.完全相同的三塊木塊，固定在水平面上，一顆子彈以速度v水平射入，子彈穿透第三塊木塊的速度恰好為零，設(shè)子彈在木塊內(nèi)做勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，則子彈先后射入三木塊前的速度之比為_(kāi)__________，穿過(guò)三木塊所用的時(shí)間之比______________________。參考答案：10.如圖：在一均強(qiáng)磁場(chǎng)中有一梯形ABCD，其中AB//CD且AB=CD,點(diǎn)電勢(shì)分別為A、B、D點(diǎn)電勢(shì)分別為：1V、2V、5V，則C點(diǎn)電勢(shì)為_(kāi)_______V,

如果有一電荷量為點(diǎn)電荷從A點(diǎn)經(jīng)B、C移到D點(diǎn)，則電場(chǎng)力做的功為_(kāi)________J.參考答案：8（2分），4×10–8（2分）11.火星的球半徑是地球半徑的1/2,火星質(zhì)量是地球質(zhì)量的1/10,忽略火星的自轉(zhuǎn),如果地球上質(zhì)量為60㎏的人到火星上去,則此人在火星表面的質(zhì)量是_______㎏,所受的重力是______N;在火星表面由于火星的引力產(chǎn)生的加速度是________m/s;在地球表面上可舉起60㎏杠鈴的人,到火星上用同樣的力,可以舉起質(zhì)量_______㎏的物體。g取9.8m/s2參考答案：60（1分），235.2（1分），3.92（1分），150（1分）12.某同學(xué)為了探究桿子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的動(dòng)能表達(dá)式，設(shè)計(jì)了下圖a所示的實(shí)驗(yàn)：質(zhì)量為m的均勻長(zhǎng)直桿一端固定在光滑轉(zhuǎn)軸O處，桿由水平位置靜止釋放，用光電門(mén)測(cè)出另一端A經(jīng)過(guò)某位置時(shí)的瞬時(shí)速度vA，并記下該位置與轉(zhuǎn)軸O的高度差h。⑴設(shè)桿的有效寬度為d（d很?。珹端通過(guò)光電門(mén)的時(shí)間為t，則A端通過(guò)光電門(mén)的瞬時(shí)速度vA的表達(dá)式為

。⑵調(diào)節(jié)h的大小并記錄對(duì)應(yīng)的速度vA，數(shù)據(jù)如下表。為了尋找反映vA和h的函數(shù)關(guān)系，請(qǐng)選擇適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)處理方法，并寫(xiě)出處理后數(shù)據(jù)間的函數(shù)關(guān)系________________。⑶當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭取10m/s2，結(jié)合你找出的函數(shù)關(guān)系，不計(jì)一切摩擦，根據(jù)守恒規(guī)律得出此桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)動(dòng)能的表達(dá)式Ek=

（請(qǐng)用數(shù)字、質(zhì)量m、速度vA表示。）組次123456h/m0.050.100.150.200.250.30vA(m/s)1.231.732.122.462.743.00

參考答案：⑴

⑵vA2=30h

⑶13.右圖為“研究一定質(zhì)量氣體在體積不變的條件下，壓強(qiáng)變化與溫度變化關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖．在燒瓶A中封有一定質(zhì)量的氣體，并與氣壓計(jì)相連，初始時(shí)氣壓計(jì)兩側(cè)液面平齊．（1）若氣體溫度升高后，為使瓶?jī)?nèi)氣體的體積不變，應(yīng)將氣壓計(jì)右側(cè)管

（填“向上”或“向下”）移動(dòng)．（2）（單選）實(shí)驗(yàn)中多次改變氣體溫度，用表示氣體升高的溫度，用表示氣壓計(jì)兩側(cè)管內(nèi)液面高度差的變化量．則根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)作出的圖線(xiàn)應(yīng)是：_______

參考答案：(1)向上

(2)A三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（1）用如圖1所示裝置探究小車(chē)的加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)中通過(guò)墊高長(zhǎng)木板一端來(lái)平衡摩擦力，平衡摩擦力時(shí)

．A．不掛鉤碼，使小車(chē)靜止B．掛上鉤碼，使小車(chē)靜止C．不掛鉤碼，使小車(chē)做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)D．掛上鉤碼，使小車(chē)做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)（2）小車(chē)及車(chē)中砝碼的總質(zhì)量用M表示，鉤碼的質(zhì)量用m表示，為了近似認(rèn)為繩對(duì)小車(chē)的拉力大小等于鉤碼的重力，應(yīng)使M與m的大小關(guān)系滿(mǎn)足

．（3）甲同學(xué)根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)做出的a﹣F圖如圖2所示，分析圖象說(shuō)明實(shí)驗(yàn)存在的問(wèn)題是

．參考答案：解：（1）為了消除小車(chē)與水平木板之間摩擦力的影響應(yīng)采取做法是，將不帶滑輪的木板一端適當(dāng)墊高，在不掛鉤碼的情況下使小車(chē)恰好做勻速運(yùn)動(dòng)，以使小車(chē)的重力沿斜面分力和摩擦力抵消，那么小車(chē)的合力就是繩子的拉力．故選：C．（2）對(duì)小盤(pán)及砝碼：mg﹣F=ma；對(duì)小車(chē)及車(chē)中砝碼：F=Ma；聯(lián)立得：F=，故只有小車(chē)及車(chē)中砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于鉤碼的質(zhì)量的情況下近似認(rèn)為拉力等于mg．（3）根據(jù)圖象可知，當(dāng)圖中沒(méi)有拉力時(shí)就產(chǎn)生了加速度，說(shuō)明平衡摩擦力時(shí)木板傾角過(guò)大．故答案為：（1）C；（2）M＞＞m；（3）平衡摩擦力時(shí)木板傾角過(guò)大15.（6分）在做“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，為了確定小球在不同時(shí)刻在空中所通過(guò)的位置，實(shí)驗(yàn)時(shí)用了如圖所示的裝置，先將斜槽軌道的末端調(diào)整水平，在一塊平整的木板表面釘上白紙和復(fù)寫(xiě)紙。將該木板豎直立于水平地面上，使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放，小球撞到木板并在白紙上留下痕跡A；將木板向遠(yuǎn)離槽口方向平移距離x，再使小球從斜槽上緊擋板處由靜止釋放，小球撞在木板上得到痕跡B；又將木板再向遠(yuǎn)離槽口方向平衡距離x，小球再?gòu)男辈凵暇o靠擋板處由靜止釋放，再得到痕跡C。若測(cè)得木板每次移動(dòng)距離x=10.00cm，A、B間的距離y1=50.2cm，B、C間的距離y2=14.82cm，請(qǐng)回答以下問(wèn)題（g=9.80m/s2）：①為什么每次都要使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放？答：

②根據(jù)以上直接測(cè)量的物理量來(lái)求得小球平拋初速度的公式為v0=

（用題中所給字母表示）③小球平拋初速度的值為v0=

m/s。參考答案：

答案：（1）為了保證小球每次做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度相同

（2）；

（3）1.00四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，一個(gè)折射率為的三棱鏡的截面為等腰直角△ABC，∠A為直角。此截面所在平面內(nèi)的一束光線(xiàn)沿與AB邊成θ角（θ＜90°）的方向入射到AB邊的中點(diǎn)P處，若要光線(xiàn)進(jìn)入三棱鏡后能射到AC邊上且能在AC面上發(fā)生全反射，則cosθ應(yīng)滿(mǎn)足什么條件？參考答案：解：光由空氣射向三棱鏡，在AB邊上發(fā)生折射，折射角為α，由折射定律

（2分）當(dāng)光由三棱鏡射向空氣，臨界角為C時(shí)，發(fā)生全反射，所以

（1分）①要使光線(xiàn)能入射到AC邊上，由幾何關(guān)系

（1分）聯(lián)立解得

（1分）②要使光線(xiàn)能在AC面上發(fā)生全反射，應(yīng)有

（1分）由幾何關(guān)系

（1分）聯(lián)立解得

（1分）綜上可得

（1分）17.在傾角θ=37°的足夠長(zhǎng)斜面上，裝有A、B兩光電門(mén)，一小正方體木塊邊長(zhǎng)d=1cm，在距A光電門(mén)X0處?kù)o止釋放，小木塊通過(guò)光電門(mén)A顯示的遮光時(shí)間為Δt1，通過(guò)光電門(mén)B顯示的遮光時(shí)間為Δt2，現(xiàn)保持小木塊與光電門(mén)A在斜面上的位置不變，不斷的改變光電門(mén)B的位置，測(cè)出對(duì)應(yīng)的兩光電門(mén)A、B間的距離x和Δt2，并畫(huà)出如圖乙所示的圖象。（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：

（1）動(dòng)摩擦系數(shù)μ的大??；

（2）小木塊距光電門(mén)A的距離X0多大？

（3）若將小木塊換為與小木塊同種材料制成的長(zhǎng)為L(zhǎng)=20cm的木條，把它靜止放在距光電門(mén)A上方一定距離的某位置，木條依次通過(guò)兩光電門(mén)的遮光時(shí)間分別為Δt1=0.2s，Δt2=0.1s，求兩光電門(mén)AB之間的距離X多大？（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）參考答案：解：（1）由乙圖象斜率的物理意義可知：a=2m/s2……… （2分）由牛頓第二定律可得a=gsinθ－μgcosθ………………… （2分）聯(lián)立解得：μ=0.5（1分）（2）vA2=2ax0…………… (2分)聯(lián)立解得：x0=0.5m（1分）(3)由板條通過(guò)A光電門(mén)可得v1Δt1+(aΔt12)/2=L………… (2分)由板條通過(guò)B光電門(mén)可得v2Δt2+(aΔt22)/2=