湖北省武漢市鐘家村中學2022年高三物理下學期期末試卷含解析

湖北省武漢市鐘家村中學2022年高三物理下學期期末試卷含解析一、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，豎直光滑桿固定不動，彈簧下端固定，將滑塊向下壓縮彈簧至離地高度h＝0.1m處，滑塊與彈簧不拴接，現由靜止釋放滑塊，通過傳感器測量到滑塊的速度和離地高度h，并作出其Ek-h圖象，其中高度從0.2m上升到0.35m范圍內圖象為直線，其余部分為曲線，以地面為零勢能面，g取10m/s2，由圖象可知A．輕彈簧原長為0.3m

B．小滑塊的質量為0.1kgC．彈簧最大彈性勢能為0.5J

D．小滑塊的重力勢能與彈簧的彈性勢能總和最小為0.4J參考答案：C【考點】本題考查了能量守恒定律和圖象的理解與應用問題機械能守恒定律．在Ek﹣h圖象中，圖線的斜率表示滑塊所受的合外力，由于高度從0.2m上升到0.35m范圍內圖象為直線，其余部分為曲線，說明滑塊從0.2m上升到0.35m范圍內所受作用力為恒力，所示從h=0.2m，滑塊與彈簧分離，故A錯誤；在從0.2m上升到0.35m范圍內，圖線的斜率絕對值為：k=mg=2N，所以：m=0.2kg，故B錯誤；根據能的轉化與守恒可知，當滑塊上升至最大高度時，增加的重力勢能即為彈簧最大彈性勢能，所以Epm=mg△h=0.2×10×（0.35﹣0.1）=0.5J，故C正確；在滑塊整個運動過程中，系統(tǒng)的動能、重力勢能和彈性勢能之間相互轉化，因此動能最大時，滑塊的重力勢能與彈簧的彈性勢能總和最小，根據能的轉化和守恒可知：EPm=E﹣Ekm=Epm+mgh0﹣Ekm=0.5+0.2×10×0.1﹣0.32=0.38J，故D錯誤；2.（多選）水平放置的兩個用相同材料制成的輪P和Q靠靜摩擦傳動，兩輪的半徑＝2:1.當主動輪Q勻速轉動時，在Q輪邊緣上放置的小木塊恰能相對靜止在Q輪邊緣上，此時Q輪轉動的角速度為ω1，木塊的向心加速度為；若改變轉速，把小木塊放在P輪邊緣也恰能靜止，此時Q輪轉動的角速度為ω2，木塊的向心加速度為則參考答案：AC3.（單選題）汽車在水平面上剎車，其位移與時間的關系是x＝24t－6t2，則它在前3s內的平均速度為（

）A．6m／s

B．8m／s

C．10m／s

D．12m／s參考答案：B4.在交通運輸中，常用“客運效率”來反映交通工具的某項效能，“客運效率”表示每消耗單位能量對應的載客數和運送路程的乘積，即客運效率＝人數×路程／消耗能量。一個人騎電動自行車，消耗1MJ（106J）的能量可行駛30km，一輛載有4人的普通轎車，消耗320MJ的能量可行駛100km，則電動自行車與這輛轎車的客運效率之比是（

）A．6︰1

B．12︰5

C．24︰1

D．48︰7參考答案：答案：C5.物體由大量分子組成，下到說法正確的是()A．分子熱運動越劇烈，物體內每個分子的動能越大B．分子間引力總是隨著分子間的距離減小而減小C．物體的內能跟物體的溫度和體積有關D．只有外界對物體做功才能增加物體的內能參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.實際電流表有內阻，可等效為理想電流表與電阻的串聯．測量實際電流表G1內阻r1的電路如圖9所示．供選擇的儀器如下：①待測電流表G1(0～5mA，內阻約300Ω)，②電流表G2(0～10mA，內阻約100Ω)，③定值電阻R1(300Ω)，④定值電阻R2(10Ω)，⑤滑動變阻器R3(0～1000Ω)，⑥滑動變阻器R4(0～20Ω)，⑦干電池(1.5V)，⑧開關S及導線若干．圖9(1)定值電阻應選________，滑動變阻器應選________．(在空格內填寫序號)(2)用連線連接實物圖．(3)補全實驗步驟：①按電路圖連接電路，________；②閉合開關S，移動滑動觸頭至某一位置，記錄G1、G2的讀數I1、I2；③________________________________________________________________________；圖10④以I2為縱坐標，I1為橫坐標，作出相應圖線，如圖10所示．(4)根據I2I1圖線的斜率k及定值電阻，寫出待測電流表內阻的表達式________．參考答案：(1)根據電路的原理圖，定值電阻應適當大一些，滑動變阻器采用分壓接法時，應選用阻值適當小一些的變阻器(2)連線時要注意電表的正負接線柱不能接反(3)略(4)根據串、并聯電路規(guī)律可知：I2＝I1＋＝I1，所以k＝，所以r1＝(k－1)R1.答案(1)③⑥(2)如圖(3)①將滑動觸頭移至最左端③多次移動滑動觸頭，記錄相應的G1、G2讀數I1、I2(4)r1＝(k－1)R17.科學思維和科學方法是我們認識世界的基本手段。在研究和解決問題過程中，不僅需要相應的知識，還要注意運用科學方法。理想實驗有時更能深刻地反映自然規(guī)律。伽利略設想了一個理想實驗，其中有一個是經驗事實，其余是推論。①減小第二個斜面的傾角，小球在這斜面上仍然要達到原來的高度②兩個對接的斜面，讓靜止的小球沿一個斜面滾下，小球將滾上另一個斜面③如果沒有摩擦，小球將上升到原來釋放時的高度④繼續(xù)減小第二個斜面的傾角，最后使它成水平面，小球要沿水平面作持續(xù)的勻速運動（1）上述理想實驗的設想步驟按照正確的順序排列應為

（2）在上述的設想步驟中，有的屬于可靠的事實，有的則是理想化的推論，其中

是事實，

是推論參考答案：（1）②③①④

（2）

②

，

③①④整個實驗是在一定的實驗事實的基礎上通過推理形成結論，所以合理的實驗順序為②③①④。伽利略理想實驗中，實驗步驟②是可靠的實驗事實基礎．由于現實生活中，小球在斜面上滾動時不可能不受摩擦力的作用，所以實驗步驟③①④都是對實驗現象的合理推理。8.如圖1所示，寒假前，某同學利用DIS系統(tǒng)對封閉在注射器內的一定質量的氣體作了兩次等溫過程的研究．第一次是在室溫下通過推、拉活塞改變氣體體積，并記錄體積和相應的壓強；第二次在較高溫度環(huán)境下重復這一過程．（1）結束操作后，該同學繪制了這兩個等溫過程的p﹣1/V關系圖線，如圖．則反映氣體在第二次實驗中的p﹣1/V關系圖線的是1（選填“1”或“2”）；（2）該同學是通過開啟室內暖風空調實現環(huán)境溫度升高的．在這一過程中，注射器水平地放置在桌面上，活塞可以自由伸縮，管內的氣體經歷了一個等壓（選填“等壓”“等溫”或“等容”）的變化過程．參考答案：考點：理想氣體的狀態(tài)方程；熱力學第一定律．專題：理想氣體狀態(tài)方程專題．分析：（1）由圖看出p﹣圖象是過原點的傾斜直線，斜率一定，根據數學知識研究出斜率等于pV，即可根據氣態(tài)方程分析．（2）注射器水平地放置在桌面上，以活塞為研究對象，受力分析，根據平衡條件列方程，進而分析作何種變化．解答：解：（1）由圖2看出p﹣圖象是過原點的傾斜直線，其斜率等于pV，斜率不變，則pV不變，根據氣態(tài)方程=c，可知氣體的溫度不變，均作等溫變化．由氣態(tài)方程得知T與pV正比，即T與圖線的斜率成正比，所以可知反映氣體在第二次實驗中的p﹣關系圖線的是1．（2）注射器水平地放置在桌面上，設注射器內的壓強為P，大氣壓強為P0，活塞橫截面積為S，活塞移動過程中速度緩慢，認為活塞處于平衡狀態(tài)，則：PS=P0S即P=P0可知，管內的氣體壓強等于大氣壓，保持不變，所以管內氣體經歷了一個等壓變化．故答案為：（1）1；（2）等壓．點評：對于氣體的圖象，往往要研究其斜率、面積等方面的數學意義，來分析其物理意義．確定封閉氣體壓強時通常是以封閉氣體的活塞為研究對象受力分析通過平衡條件列方程來確定．9.地球半徑為R，地球表面的重力加速度為g，若高空中某處的重力加速度為，則該處距地球表面的高度為（﹣1）R，在該高度繞地球做勻速圓周運動的衛(wèi)星的線速度大小為．參考答案：解：根設地球的質量為M，物體質量為m，物體距地面的高度為h．據萬有引力近似等于重力得：在地球表面：mg=G…①在h高處：m?=G…②由①②聯立得：2R2=（R+h）2解得：h=（﹣1）R在該高度衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動時，由重力提供向心力，則得：m?=m可得：v=故答案為：（﹣1）R；．10.（4分）彈性繩沿x軸放置，左端位于坐標原點，用手握住繩的左端，當t＝0時使其開始沿y軸做振幅為8cm的簡諧振動，在t＝0.25s時，繩上形成如圖所示的波形，則該波的波速為___________cm/s，t＝___________時，位于x2＝45cm的質點N恰好第一次沿y軸正向通過平衡位置。參考答案：20，2.75解析：由圖可知，這列簡諧波的波長為20cm，周期T=0.25s×4=1s，所以該波的波速；從t=0時刻開始到N質點開始振動需要時間,在振動到沿y軸正向通過平衡位置需要再經過，所以當t=（2.25+0.5）s=2.75s，質點N恰好第一次沿y軸正向通過平衡位置。11.某研究性實驗小組為探索航天器球形返回艙穿過大氣層時所受空氣阻力(風力)的影響因素，進行了模擬實驗研究。如圖為測定風力的實驗裝置圖。其中CD是一段水平放置的長為L的光滑均勻電阻絲，電阻絲阻值較大；一質量和電阻均不計的細長裸金屬絲一端固定于O點，另一端懸掛小球P，無風時細金屬絲豎直，恰與電阻絲在C點接觸，OC=H；有風時細金屬絲將偏離豎直方向，與電阻絲相交于某一點(如圖中虛線所示，細金屬絲與電阻絲始終保持良好的導電接觸)。(1)已知電源電動勢為E，內阻不計，理想電壓表兩接線柱分別與O點和C點相連，球P的質童為m，重力加速度為g，由此可推得風力大小F與電壓表示數U的關系為F=_______。(2)研究小組的同學猜想:風力大小F可能與風速大小v和球半徑r這兩個因數有關，于是他們進行了實驗后獲得了如下數據：(下表中風速v的單位為m/s，電壓U的單位為V，球半徑r的單位為m)根據表中數據可知，風力大小F與風速大小v和球半徑r的關系是_______(比例系數用k表示)。參考答案：

(1).

(2).【詳解】(1)以小球為研究對象，對小球受力分析，設金屬絲與豎直方向的夾角為，由平衡條件可得，風力。金屬絲與電阻絲交點與C點間長度為，電阻；由串聯分壓規(guī)律可知電壓表示數。聯立解得：。(2)由表中數據可得，在球半徑一定的情況下，電壓表示數與風速成正式，則風力大小與風速成正比，即與成正比。由球的體積公式、密度公式和可得，；在風速一定的情況下，球半徑增大到原來的兩倍，電壓表示數減小為原來的，可得風速一定的條件下，風力與半徑的關系為與成正比。綜上，風力大小與風速大小和球半徑的關系是。12.（多選）一個質量為m的物體以某一速度從固定斜面底端沖上傾角的斜面，其加速度為g，如圖此物體在斜面上上升的最大高度為h，則此過程中正確的是

A．物體動能增加了B．物體克服重力做功mghC．物體機械能損失了mghD.物體克服摩擦力做功參考答案：BC解析：A、物體在斜面上加速度為，方向沿斜面向下，物體的合力F合=ma=，方向沿斜面向下，斜面傾角a=30°，物體從斜面底端到最大高度處位移為2h，

物體從斜面底端到最大高度處，物體合力做功W合=-F合?2h=-mgh根據動能定理研究物體從斜面底端到最大高度處得W合=△Ek所以物體動能減小mgh，故A錯誤．B、根據功的定義式得：重力做功WG=-mgh，故B正確．C、重力做功量度重力勢能的變化，所以物體重力勢能增加了mgh，而物體動能減小mgh，所以物體機械能損失了mgh，故C正確．D、除了重力之外的力做功量度機械能的變化．物體除了重力之外的力做功還有摩擦力做功，物體機械能減小了mgh，所以摩擦力做功為-mgh，故D錯誤．故選：BC．13.如圖所示是某同學探究功與速度變化的關系的實驗裝置，他將光電門固定在長木板上的B點，用不同重物通過細線拉同一小車，每次小車都從同一位置A由靜止釋放．（1）若用游標卡尺測出遮光條的寬度d如圖所示，d=

cm；（2）實驗中可近似認為細線對小車的拉力與重物重力大小相等，則拉力對小車所做的功為重物重力與AB的距離的乘積；測出多組重物的質量m和對應遮光條通過光電門的時間?t，通過描點作出線性圖象，研究功與速度變化的關系。處理數據時應作出_____圖象。

A．?t－m

B．?t2－m

C．

D．參考答案：（1）1.140

（2）D

三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.⑴某同學用多用電表的歐姆檔來測量電壓表的內阻，如圖甲所示。先將選擇開關旋至倍率“×100”檔，紅、黑表筆短接調零后進行測量，紅表筆應接電壓表的

▲

接線柱（選填“＋”或“-”），測量結果如圖乙所示，電壓表的電阻為

Ω。⑵該同學要測量一節(jié)干電池的電動勢和內阻，有以下器材可供選擇：

A．電流表（0～0.6A～3A）B．電壓表（0～3V）C．滑動變阻器R（0～15Ω，5A）D．滑動變阻器R′（0～50Ω，1A）E．定值電阻R0為1ΩF．開關S及導線若干本次實驗的原理圖如圖丙，則滑動變阻器應選

（填器材前的字母序號）。按照原理圖連接好線路后進行測量，測得數據如下表所示。

12345I/A0.110.200.300.400.50U/V1.371.351.331.321.29由上表數據可看出，電壓表示數變化不明顯，試分析引起情況的原因是

。現將上述器材的連線略加改動就可使電壓表的示數變化更明顯，請在圖丁中按改動后的原理圖完成連線。

參考答案：（1）（10分）⑴“－”（2分）、4×104或40000（2分）⑵C（2分）、電池內阻過?。?分）、如右圖（2分）測定電源的電動勢和內阻；伏安法測電阻．菁優(yōu)網版權JJ7、J8。解析：（1）用多用電表的歐姆檔時內部電源被接通，且黑表筆接內部電源的正極，即電流從歐姆表的黑表筆流出，從電壓表的正極流入，則紅表筆接電壓表的負極．歐姆表表盤示數為40，選擇開關旋到“×100”檔，即倍率為100，則最后讀數為：100×40=4000Ω（2）待測電阻的電阻值比較大，為了能有效控制電路，并且能方便實驗操作，滑動變阻器應選小電阻C；路端電壓隨電路電流的增大而減小，由表中實驗數據可知，實驗時電壓表示數變化太小，這是由于電源內阻太小造成的；為使電壓表示數變化明顯，可以把定值電阻與電源串聯組成等效電源，這樣可以增大電源內阻，使電壓表示數變化明顯，電路圖如圖所示：故答案為：（1）﹣；4000；（2）C；電源的內阻太??；電路圖如圖所示．求解本題時要會分析：（1）歐姆表是測量電阻的儀表，把被測電阻串聯在紅黑表筆之間，歐姆表電流是從黑表筆流出紅表筆流入．歐姆表的測量值等于表盤示數乘以倍率．（2）為方便實驗操作應選最大阻值較小的滑動變阻器；根據閉合電路歐姆定律分析表中實驗數據，然后答題；如果電源內阻太小，則電壓表示數變化不明顯，可以給電源串聯一個定值電阻組成等效電源，增大電源內阻，使電壓表示數變化明顯．對于實驗的考查應要注意實驗的原理，通過原理體會實驗中的數據處理方法及儀器的選擇；有條件的最好親手做一下實驗，注意本題圖象的斜率與動摩擦因數的關系是解題的關鍵．15.如圖甲是某研究小組設計的一個實驗電路，R為阻值可調節(jié)的電阻箱，R0為定值電阻，K為單刀雙擲開關，電流表量程適當、內阻忽略不計，用該實驗電路測量直流電源的電動勢E和內阻r．（1）讀出圖乙中電阻箱的阻值R=

Ω．（2）根據圖甲實驗電路，用筆畫線代表導線將圖乙儀器連接好．（3）將單刀雙擲開關K分別打到a、空置兩種狀態(tài)下并保持電阻箱阻值（已知）不變，閉合開關K1時電流表的讀數分別為Ia、I0，則直流電源的電動勢E=

（用符號表示）．參考答案：解：（1）圖乙中電阻箱的阻值R=1×100Ω+1×10Ω=110Ω．（2）根據電路圖連接實物圖：（3）將單刀雙擲開關K分別打到a，閉合開關K1時電流表的讀數為Ia，根據閉合電路歐姆定律得：Ia（+r）=E將單刀雙擲開關K分別打到空置，閉合開關K1時電流表的讀數是I0，根據閉合電路歐姆定律得：I0R+I0r=E聯立解得：E=故答案為：（1）110

（2）如圖（3）【考點】測定電源的電動勢和內阻．【分析】電阻箱的讀數方法：各旋盤對應的指示點（圖中的箭頭）的示數乘以面板上標記的倍數，然后加在一起，就是接入電路的阻值．根據電路圖連接實物圖．根據閉合電路歐姆定律列出等式求解．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，光滑水平軌道上右側有豎直墻壁，有三個小滑塊A、B、c，質量分別

為mA=m，mB=mC=2m，A、B用細繩連接，中間有一壓縮的輕彈簧（彈簧與滑塊不拴接）．開始時A、B以共同速度一起向右運動，C靜止．某時刻細繩突然斷開，A、B被彈開，然后B與C發(fā)生碰撞并粘在一起．BC與墻壁發(fā)生彈性碰撞后返回，最終A與BC間距保持不變．求：（i）A物塊最后的速度．（ii）