湖南省懷化市仙人灣瑤族中學(xué)2022年高三物理上學(xué)期期末試題含解析

湖南省懷化市仙人灣瑤族中學(xué)2022年高三物理上學(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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.如圖甲所示，理想變壓器原、副線(xiàn)圈的匝數(shù)比為10：1，電阻R=22Ω，各電表均為理想電表.副線(xiàn)圈輸出電壓的變化規(guī)律如圖乙所示.下列說(shuō)法正確的是A.輸入電壓的頻率為100Hz

B.電壓表的示數(shù)為220VC.電流表的示數(shù)為1A

D.電阻R消耗的電功率是22W參考答案：BD2.質(zhì)量為m的探月航天器在接近月球表面的軌道上飛行，其運(yùn)動(dòng)視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)。已知月球質(zhì)量為M，月球半徑為R，月球表面重力加速度為g，引力常量為G，不考慮月球自轉(zhuǎn)的影響，則航天器的A．線(xiàn)速度

B．角速度

C．運(yùn)行周期

D．向心加速度參考答案：(ACD)3.如圖所示，三個(gè)相同的燈泡a、b、c和電阻不計(jì)線(xiàn)圈L與內(nèi)阻不計(jì)電源連接，下列判斷正確的有A．K閉合的瞬間，b、c兩燈一樣亮B．K閉合的瞬間，a燈最亮C．K斷開(kāi)的瞬間，a、c兩燈立即熄滅D．K斷開(kāi)之后，a、c兩燈逐漸變暗且亮度相同參考答案：ABD4.如圖所示，質(zhì)量為m1=2kg的物體A經(jīng)跨過(guò)定滑輪的輕繩與質(zhì)量為M=5kg的箱子B相連，箱子底板上放一質(zhì)量為m2=1kg的物體C，不計(jì)定滑輪的質(zhì)量和一切阻力，在箱子加速下落的過(guò)程中，取g=10m/s2，下列正確的是（

）

A．物體A處于失重狀態(tài)，加速度大小為10m/s2

B．物體A處于超重狀態(tài)，加速度大小為20m/s2

C．物體C處于失重狀態(tài)，對(duì)箱子的壓力大小為5N

D．輕繩對(duì)定滑輪的作用力大小為80N參考答案：C5.如圖所示，I為電流表示數(shù)，U為電壓表示數(shù)，P為定值電阻R2消耗的功率，Q為電容器C所帶的電荷量，W為電源通過(guò)電荷量q時(shí)電源做的功。當(dāng)變阻器滑動(dòng)觸頭向右緩慢滑動(dòng)過(guò)程中，下列圖象能正確反映各物理量關(guān)系的是（

）參考答案：AB。恒定電流部分、閉合電路歐姆定律和電容器結(jié)合動(dòng)態(tài)變化考查題。J1、J2。當(dāng)變阻器滑動(dòng)觸頭向右緩慢滑動(dòng)過(guò)程中，逐漸減小，外電路電阻也逐漸減小，閉合電路電流也逐漸增大，則有：逐漸增大，A正確；電容器兩端的電壓逐漸減小，B正確；逐漸減小，C錯(cuò)；由可知：電源通過(guò)電荷量時(shí)電源做的功逐漸減小，D錯(cuò)；故本題選擇AB答案。本題是恒定電流部分含電容器動(dòng)態(tài)變化分析考查，求解的關(guān)鍵是看滑動(dòng)變阻器的變化（是緩慢的減?。╇娐分型怆娮杈徛郎p小，總電阻也緩慢減小，回路電流強(qiáng)度緩慢增大，電容器兩端電壓緩慢減小，由此根據(jù)電路相關(guān)公式推導(dǎo)得出結(jié)果，選擇正確答案。本題是從物理原理遞推出物理圖像，也就是要求我們依規(guī)律還原物理圖像。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示，質(zhì)量為m、總長(zhǎng)度為L(zhǎng)的等邊三角形ABC導(dǎo)線(xiàn)框，在A(yíng)處用細(xì)線(xiàn)豎直懸掛于輕桿一端，水平輕桿另一端通過(guò)彈簧連接地面，離桿左端1/3處有一固定轉(zhuǎn)軸O．現(xiàn)垂直于A(yíng)BC施加一個(gè)水平方向廣闊的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感強(qiáng)度為B，當(dāng)在三角形ABC導(dǎo)線(xiàn)框中通以逆時(shí)針?lè)较虼笮镮的電流時(shí)，AB邊受到的安培力大小是

，此時(shí)彈簧對(duì)桿的拉力為_(kāi)___________．參考答案：

答案：BIL/3

mg/27.（4分）從某金屬表面逸出光電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率的圖像如下圖所示，則這種金屬的截止頻率是__________HZ；普朗克常量是____________J/HZ。參考答案：4.3(±0.1)×1014Hz

(6.2～6.8)×10-34Js8.探究能力是物理學(xué)研究的重要能力之一．有同學(xué)通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)探究物體因繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)而具有的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能與哪些因素有關(guān)。他以圓型砂輪為研究對(duì)象，研究其轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能與其質(zhì)量、半徑、角速度等的具體關(guān)系。如圖所示，砂輪由動(dòng)力帶動(dòng)勻速旋轉(zhuǎn)，測(cè)得其角速度ω，然后讓砂輪脫離動(dòng)力，用一把彈性尺子與砂輪接觸使砂輪慢慢停下，設(shè)尺和砂輪間的摩擦力恒為（轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程動(dòng)能定理也成立。不計(jì)轉(zhuǎn)軸的質(zhì)量及其與支架間的摩擦）。分別取不同質(zhì)量、不同半徑的砂輪，使其以不同角速度旋轉(zhuǎn)的進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，最后得到的數(shù)據(jù)如下表所示：半徑/cm質(zhì)量/m0角速度/rad·s-1圈數(shù)轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能/J4128

41432

42216

44232

81216

161232

(1)根據(jù)題給數(shù)據(jù)計(jì)算砂輪的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能Ek，并填在上面的表格里。(2)由上述數(shù)據(jù)推導(dǎo)出該砂輪的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能Ek與質(zhì)量m、角速度ω、半徑r的關(guān)系式為_(kāi)____________。參考答案：（1）填空半徑/cm質(zhì)量/m0角速度/rad·s-1圈數(shù)轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能/J41286.44143225.64221612.84423225.68121625.6161232102.4（2）

EK=kmω2r2

或者EK=mω2r2。9.如圖為懸掛街燈的支架示意圖，橫梁BE質(zhì)量為6kg，重心在其中點(diǎn)。直角桿ADC重力不計(jì)，兩端用鉸鏈連接。已知BE=3m，BC=2m，∠ACB=30°，橫梁E處懸掛燈的質(zhì)量為2kg，則直角桿對(duì)橫梁的力矩為_(kāi)______N·m，直角桿對(duì)橫梁的作用力大小為_(kāi)______N。（重力加速度g=l0m/s2）參考答案：150

150

10.做勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的小車(chē)帶動(dòng)紙帶通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,打出的部分計(jì)數(shù)點(diǎn)如圖所示.每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出來(lái),打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的是50Hz的低壓交流電.（結(jié)果均保留兩位小數(shù)）①相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔是

ｓ，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打“2”時(shí),小車(chē)的速度v2=

m/s.②小車(chē)的加速度大小為_(kāi)_______m/s2（要求用逐差法求加速度）③請(qǐng)你依據(jù)本實(shí)驗(yàn)原理推斷第7計(jì)數(shù)點(diǎn)和第8計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離大約是

cm參考答案：①

01

、

0.49

；②

0.88

；③

9.74

11.（4分）如圖為雙縫干涉的實(shí)驗(yàn)示意圖，若要使干涉條紋的間距變大可改用長(zhǎng)更___________（填長(zhǎng)、短）的單色光，或是使雙縫與光屏間的距離___________（填增大、減?。?。參考答案：長(zhǎng)，增大。解析：依據(jù)雙縫干涉條紋間距規(guī)律，可知要使干涉條紋的間距變大，需要改用波長(zhǎng)更長(zhǎng)的單色光，應(yīng)將增大雙縫與屏之間的距離L。12.2014年5月10日南京發(fā)生放射源銥-192丟失事件，銥-192化學(xué)符號(hào)是Ir，原子序數(shù)77，半衰期為74天．銥-192通過(guò)β衰變放出γ射線(xiàn)，γ射線(xiàn)可以穿透10-100mm厚鋼板．設(shè)衰變產(chǎn)生的新核用X表示，寫(xiě)出銥-192的衰變方程

▲

；若現(xiàn)有1g銥-192，經(jīng)過(guò)148天有

▲

g銥-192發(fā)生衰變．參考答案：

（2分）；0.7513.4分）歷史上第一次利用加速器實(shí)現(xiàn)的核反應(yīng)，是用加速后的質(zhì)子H轟擊靜止的X，生成兩個(gè)He。上述核反應(yīng)方程中的X核的質(zhì)子數(shù)為_(kāi)__________，中子數(shù)為_(kāi)___________。參考答案：3

4三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.在“探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中（1）備有以下器材：A．長(zhǎng)木板；B．電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、低壓交流電源、紙帶；C．細(xì)繩、小車(chē)、砝碼；D．裝有細(xì)砂的小桶；E．薄木板；F．毫米刻度尺；還缺少的一件器材是．（2）實(shí)驗(yàn)得到如圖（a）所示的一條紙帶，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為T(mén)；B、C間距s2和D、E間距s4已量出，利用這兩段間距計(jì)算小車(chē)加速度的表達(dá)式為．（3）同學(xué)甲根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫(huà)出a﹣圖線(xiàn)如圖（b）所示，從圖線(xiàn)可得砂和砂桶的總質(zhì)量為0.02kg．（g取10m/s2）（4）同學(xué)乙根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫(huà)出了圖（c），從圖線(xiàn)可知乙同學(xué)操作過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題是末平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠．參考答案：解：（1）本題要測(cè)量小車(chē)的質(zhì)量，則需要天平，所以還缺少的一件器材是天平；（2）根據(jù)逐差法得：s4﹣s2=2aT2；解得：a=（3）根據(jù)牛頓第二定律可知，a=，則F即為a﹣圖象的斜率，所以砂和砂桶的總重力m′g=F==0.2N解得：m′==0.02kg（4）由c圖可知，圖線(xiàn)不通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)，當(dāng)F為某一值時(shí)，加速度為零，知平衡摩擦力不足或未平衡摩擦力．故答案為：（1）天平；（2）；（3）0.02（0.018﹣0.022kg均可）；（4）末平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠．15.如圖為研究加速度和力的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置，用鉤碼所受的重力作為小車(chē)所受外力，采用控制變量法，改變所掛鉤碼的數(shù)量，多次重復(fù)測(cè)量，在某次實(shí)驗(yàn)中根據(jù)測(cè)得的多組數(shù)據(jù)可以畫(huà)出a——F關(guān)系圖線(xiàn)如圖 （1）分析此圖線(xiàn)的OA段可得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是

。 （2）此圖線(xiàn)的AB段明顯偏離直線(xiàn)，造成此誤差的主要原因是

（填寫(xiě)字母序號(hào)，單選） A．小車(chē)與軌道之間存在摩擦 B．導(dǎo)軌保持了水平狀態(tài) C．所掛鉤碼的總質(zhì)量太大 D．所用小車(chē)的質(zhì)量太大參考答案：質(zhì)量一定時(shí)，加速度與合力成正比

C四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，在一個(gè)大小為E=103V/m，方向水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，有一個(gè)小物塊，質(zhì)量為m=80g，帶正電，電量q=210-4C，與水平軌道之間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.2，在水平軌道的末端N處，連接一個(gè)光滑的半圓形軌道，半徑為R=40cm，取g=10m/s2，求：（1）若小物塊恰好能運(yùn)動(dòng)到軌道的最高點(diǎn)，求小物塊在水平軌道上的釋放點(diǎn)距離N點(diǎn)多遠(yuǎn)？（2）如果在第（1）問(wèn)的位置釋放小物塊，當(dāng)它運(yùn)動(dòng)到P（軌道中點(diǎn)）點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力等于多大？參考答案：（1）物塊能通過(guò)軌道最高點(diǎn)的臨界條件是

――――(2分)設(shè)小物塊釋放位置距N處為S，則由動(dòng)能定理

―――――――(2分)解得

―――――――(2分)（2）P點(diǎn)到最高點(diǎn)由動(dòng)能定理：―――――――(2分)物塊到P點(diǎn)時(shí)，

―――――――(2分)

解得

所求壓力也為3.0N

―――――――(2分)17.北京時(shí)間8月25日消息，據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道，天文學(xué)家日前在距離地球127光年處發(fā)現(xiàn)了一個(gè)擁有7顆行星的“太陽(yáng)系”，這些行星與其中央恒星之間遵循基本天體運(yùn)行規(guī)律，和我們太陽(yáng)系的規(guī)則相似。這一星系的中央恒星名為“HD10180”。分析顯示，其中一個(gè)行星繞中央恒星“HD10180”的公轉(zhuǎn)周期為584天，是地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)周期的1.6倍；與中央恒星“HD10180”的距離是2.3億公里，等于太陽(yáng)和地球之間平均距離的1.6倍，將行星與地球的公轉(zhuǎn)軌道視為圓。（1）求恒星“HD10180”的質(zhì)量與太陽(yáng)的質(zhì)量之比。（2）已知該行星的質(zhì)量是地球質(zhì)量的25倍，半徑是地球半徑的16倍，求該行星的第一宇宙速度與地球的第一宇宙速度之比。參考答案：解析：（1）設(shè)中央恒星質(zhì)量為M1，這個(gè)行星質(zhì)量m1，繞恒星運(yùn)轉(zhuǎn)的軌道半徑r1，周期T1,；太陽(yáng)質(zhì)量為M2，地球質(zhì)量m2，地球繞太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)的軌道半徑r2，周期T2；對(duì)行星：G=m1r1(2分)對(duì)地球：G=m2r2聯(lián)立解得==1.6

(2分)（2）設(shè)該行星的第一宇宙速度為v1，行星半徑R1，則有G=m,解得v1=

(2分).設(shè)地球的第一宇宙速度為v2，地球半徑R2，則有G=m,解得v2=.=1.25.(2分)18.如圖所示，靜止放在水平桌面上的紙帶，其上有一質(zhì)量為m=0.1kg的鐵塊，它與紙帶右端的距離為L(zhǎng)=0.5m，所有接觸面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同。現(xiàn)用水平向左的恒力，經(jīng)2s時(shí)間將紙帶從鐵塊下抽出，當(dāng)紙帶全部抽出時(shí)鐵塊恰好到達(dá)桌面邊緣且速度為v=2m/s。已知桌面高度為H=0.8m，不計(jì)紙帶重力，鐵塊視為質(zhì)點(diǎn)。重力加速度g取10m/s2，求：（1）

鐵塊拋出后落地點(diǎn)離拋出點(diǎn)的水平距離；

（2）紙帶抽出過(guò)程中系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能。（2）

參考答案：(1)1.2m(2)0.3J（1）水平方向：s＝vt----------------------------------①

豎直方向：H＝gt2/2----------------------------------②

由①②聯(lián)立解得：s＝1.2m

（2）設(shè)鐵塊的加速度為a1，由牛頓第二定律，得：μm