2022-2023學(xué)年湖北省隨州市廣水李店鄉(xiāng)中學(xué)高三物理期末試卷含解析

2022-2023學(xué)年湖北省隨州市廣水李店鄉(xiāng)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1.一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正向傳播，傳到M點(diǎn)時(shí)波形如圖所示，再經(jīng)0.6s，N點(diǎn)開(kāi)始振動(dòng)，則該波的振幅A和頻率f為（）A．A=1m，f=5Hz B．A=0.5m，f=5HzC．A=1m，f=2.5Hz D．A=0.5m，f=2.5Hz參考答案：D解：由圖，A=0.5m，λ=4m經(jīng)0.6s，N點(diǎn)開(kāi)始振動(dòng)得波速，所以頻率，故D正確．故選D．2.下列說(shuō)法不正確的是

Ａ．是聚變

Ｂ．是裂變

Ｃ．是α衰變

Ｄ．是裂變參考答案：答案：C3.（單選）下圖描繪一定質(zhì)量的氧氣分子分別在0℃和100℃兩種情況下速率分布情況，符合統(tǒng)計(jì)規(guī)律的是(

)參考答案：A4.如圖所示，給出了核子平均質(zhì)量（原子核的質(zhì)量除以核子數(shù)）與原子序數(shù)的關(guān)系。下列說(shuō)法中正確的是A．英國(guó)物理學(xué)家湯姆生，在α粒子散射實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型B．天然放射性元素在衰變過(guò)程中電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)守恒，放出的射線垂直磁感線穿過(guò)磁場(chǎng)時(shí)，一定發(fā)生偏轉(zhuǎn)C．由圖可知，原子核A裂變成原子核B和C要放出核能D．由圖可知，原子核D和E聚變成原子核F要吸收核能參考答案：答案：C5.許多科學(xué)家在物理學(xué)發(fā)展過(guò)程中做出重要貢獻(xiàn)，下列敘述中符合物理學(xué)史的是（

）A．卡文迪許通過(guò)扭秤實(shí)驗(yàn)，總結(jié)并提出了真空中兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷間的相互作用規(guī)律B．盧瑟福通過(guò)α粒子散謝實(shí)驗(yàn)提出原子核具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)C．牛頓提出了萬(wàn)有引力定律，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)出了引力常量D．法拉第經(jīng)過(guò)多年的實(shí)驗(yàn)探索終于發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖，框架ABC由三根長(zhǎng)度均為l、質(zhì)量均為m的均勻細(xì)棒組成，A端用光滑鉸鏈鉸接在墻壁上．現(xiàn)用豎直方向的力F作用在C端，使AB邊處于豎直方向且保持平衡，則力F的大小為mg．若在C點(diǎn)施加的作用力改為大小為1.5mg、方向始終垂直于AC邊的力F′，使框架從圖示位置開(kāi)始逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中當(dāng)框架具有最大動(dòng)能時(shí)，力F′所做的功為0.25πmgl．參考答案：考點(diǎn)：功的計(jì)算；共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用．版權(quán)所有專題：功的計(jì)算專題．分析：框架ABC保持平衡，則重力的力矩應(yīng)等于F的力矩，根據(jù)力矩平衡列式即可求解，力F的大??；使框架從圖示位置開(kāi)始逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中當(dāng)F′的力矩等于重力力矩時(shí)，動(dòng)能最大，求出AC邊轉(zhuǎn)過(guò)的角度，力F′做的功等于力乘以弧長(zhǎng)．解答：解：對(duì)框架ABC受力分析，其整體重心在O點(diǎn)，由數(shù)學(xué)知識(shí)可知，OD=，框架ABC保持平衡，則重力的力矩應(yīng)等于F的力矩，根據(jù)力矩平衡得：F?CD=3mg?OD解得：F=mg使框架從圖示位置開(kāi)始逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中當(dāng)F′的力矩等于重力力矩時(shí)，動(dòng)能最大，則有：F′l=3mg?L解得：L=，即重心位置距離墻壁的距離為時(shí)，動(dòng)能最大，根據(jù)幾何關(guān)系可知，轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角為：θ=此過(guò)程中力F′做的功為：W=F′lθ=1.5mgl×=0.25πmgl故答案為：mg，0.25πmgl點(diǎn)評(píng)：本題主要考查了力矩平衡公式的直接應(yīng)用，知道運(yùn)動(dòng)過(guò)程中當(dāng)F′的力矩等于重力力矩時(shí)，動(dòng)能最大，力F′始終與AC垂直，則F′做的功等于力乘以弧長(zhǎng)，難度適中．7.用圖(a)所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證牛頓第二定律．①完成平衡摩擦力的相關(guān)內(nèi)容：（i）取下砂桶，把木板不帶滑輪的一端墊高，接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，

（選填“靜止釋放”或“輕推”）小車，讓小車拖著紙帶運(yùn)動(dòng)．（ii）如果打出的紙帶如圖(b)所示，則應(yīng)

（選填“增大”或“減小”）木板的傾角，反復(fù)調(diào)節(jié)，直到紙帶上打出的點(diǎn)跡

，平衡摩擦力才完成．②某同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)得到如圖(c)所示的a—F圖象，則該同學(xué)驗(yàn)證的是：在

條件下，

成正比．參考答案：（2）（10分）①（i）輕推（ii）減小，間隔均勻（之間的距離大致相等）②小車質(zhì)量一定，它的加速度與其所受的合力成正比．8.（4分）彈性繩沿x軸放置，左端位于坐標(biāo)原點(diǎn)，用手握住繩的左端，當(dāng)t＝0時(shí)使其開(kāi)始沿y軸做振幅為8cm的簡(jiǎn)諧振動(dòng)，在t＝0.25s時(shí)，繩上形成如圖所示的波形，則該波的波速為_(kāi)__________cm/s，t＝___________時(shí)，位于x2＝45cm的質(zhì)點(diǎn)N恰好第一次沿y軸正向通過(guò)平衡位置。參考答案：20，2.75解析：由圖可知，這列簡(jiǎn)諧波的波長(zhǎng)為20cm，周期T=0.25s×4=1s，所以該波的波速；從t=0時(shí)刻開(kāi)始到N質(zhì)點(diǎn)開(kāi)始振動(dòng)需要時(shí)間,在振動(dòng)到沿y軸正向通過(guò)平衡位置需要再經(jīng)過(guò)，所以當(dāng)t=（2.25+0.5）s=2.75s，質(zhì)點(diǎn)N恰好第一次沿y軸正向通過(guò)平衡位置。9.如圖所示，一個(gè)重力G＝4N的物體放在傾角為30°的光滑斜面上，斜面放在臺(tái)秤上，當(dāng)燒斷細(xì)線后，物塊正在下滑的過(guò)程中與靜止時(shí)比較，臺(tái)秤示數(shù)減小

N。參考答案：1N

10.(選修模塊3—3)設(shè)想將1g水均勻分布在地球表面上，估算1cm2的表面上有多少個(gè)水分子?(已知1mol水的質(zhì)量為18g，地球的表面積約為5×1014m2，結(jié)果保留一位有效數(shù)字)參考答案：答案：7×103（6×103～7×103都算對(duì)）解析：

1g水的分子數(shù)N=NA，1cm2的分子數(shù)n=N≈7×103（6×103～7×103都算對(duì)）。11.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

12.如圖12所示，（甲）圖是某學(xué)生測(cè)量“勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度”的實(shí)驗(yàn)裝置，由于實(shí)驗(yàn)中連接重物和木塊的細(xì)線過(guò)長(zhǎng)，所以當(dāng)重物著地后，木塊還會(huì)在木板上繼續(xù)滑行，圖（乙）所示紙帶是重物著地后的一段打點(diǎn)紙帶（注意圖中任兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間都有四個(gè)點(diǎn)沒(méi)有標(biāo)出）。若打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用的交流電頻率為50Hz，則木塊的加速度為a=_____m/s2，木塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=_____。（g=10m/s2忽略空氣阻力以及紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器間的摩擦，所有結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）圖12

參考答案：

－0．50

0．050（或5．0×10－2）以a表示加速度，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，有a=

解得：a=-0.50m/s2

重物落地后木塊只受摩擦力的作用，用m表示木塊的質(zhì)量，根據(jù)牛頓第二定律有：

-μmg=ma

解得μ=0.05013.如圖所示，為水中兩個(gè)振動(dòng)情況完全相同的波源所形成的圖樣，這是水面波的____________現(xiàn)象；圖是不同頻率的水面波通過(guò)相同的小孔所能達(dá)到區(qū)域的示意圖，則其中水波的頻率最大的是_________圖。

參考答案：答案：干涉

C三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.如圖甲所示，將一質(zhì)量m=3kg的小球豎直向上拋出，小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示，設(shè)阻力大小恒定不變，g=10m/s2，求（1）小球在上升過(guò)程中受到阻力的大小f．（2）小球在4s末的速度v及此時(shí)離拋出點(diǎn)的高度h．參考答案：（1）小球上升過(guò)程中阻力f為5N；（2）小球在4秒末的速度為16m/s以及此時(shí)離拋出點(diǎn)h為8m考點(diǎn)： 牛頓第二定律；勻變速直線運(yùn)動(dòng)的圖像．專題： 牛頓運(yùn)動(dòng)定律綜合專題．分析： （1）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度時(shí)間公式求出小球上升的加速度，再根據(jù)牛頓第二定律求出小球上升過(guò)程中受到空氣的平均阻力．（2）利用牛頓第二定律求出下落加速度，利用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求的速度和位移．解答： 解：由圖可知，在0～2s內(nèi)，小球做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小為：由牛頓第二定律，有：f+mg=ma1代入數(shù)據(jù)，解得：f=6N．（2）2s～4s內(nèi)，小球做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，其所受阻力方向與重力方向相反，設(shè)加速度的大小為a2，有：mg﹣f=ma2即4s末小球的速度v=a2t=16m/s依據(jù)圖象可知，小球在4s末離拋出點(diǎn)的高度：．答：（1）小球上升過(guò)程中阻力f為5N；（2）小球在4秒末的速度為16m/s以及此時(shí)離拋出點(diǎn)h為8m點(diǎn)評(píng)： 本題主要考查了牛頓第二定律及運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，注意加速度是中間橋梁15.“體育彩票中獎(jiǎng)概率為，說(shuō)明每買1000張?bào)w育彩票一定有一張中獎(jiǎng)”，這種說(shuō)法對(duì)嗎？參考答案：四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，水平放置的光滑絕緣桿上B點(diǎn)的正上方O點(diǎn)固定一個(gè)帶電量為Q=+6.0×10-8C的點(diǎn)電荷，BO相距h=0.24m，B點(diǎn)左側(cè)的A點(diǎn)處套有一個(gè)帶電量為q=-5.0×10-9C、質(zhì)量為m=2.0×10-4kg帶電小圓環(huán)，已知∠OAB=37°。C為桿上B點(diǎn)右側(cè)的另一點(diǎn)，∠OCB=53°。已知由點(diǎn)電荷+Q產(chǎn)生的電場(chǎng)中，距離該點(diǎn)電荷為r處的電勢(shì)為，其中k為靜電力恒量，k=9.0×109N?m2/C2。（sin37°=0.6，sin53°=0.8）。試問(wèn)：（1）點(diǎn)電荷Q在A、B、C三點(diǎn)產(chǎn)生的電勢(shì)φA、φB、φC分別多大？（2）將帶電小圓環(huán)從A點(diǎn)由靜止釋放，它到達(dá)C點(diǎn)時(shí)速度多大？（3）若將圓環(huán)帶電量改為qˊ=+1.0×10-8C，并給其一個(gè)指向C點(diǎn)的初速度，則初速度v0至少多大才能使其到達(dá)C點(diǎn)？參考答案：（1）根據(jù)題給公式，有

（1分）

（1分）

（1分）（2）設(shè)圓環(huán)到達(dá)C點(diǎn)時(shí)速度為vC，根據(jù)動(dòng)能定理，有

（2分）即

得

（3分）（3）圓環(huán)改為帶正電后，沿桿向右運(yùn)動(dòng)時(shí)先要克服電場(chǎng)力做功到達(dá)B點(diǎn)，然后電場(chǎng)力做正功使其到達(dá)C點(diǎn)，所以對(duì)圓環(huán)初速度v0的要求是至少要能到達(dá)B點(diǎn)，即到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度應(yīng)等于零。

（2分）根據(jù)動(dòng)能定理，有

（2分）即

（2分）17.如圖所示，固定在水平面上間距為的兩條平行光滑金屬導(dǎo)軌，垂直于導(dǎo)軌放置的兩根金屬棒和長(zhǎng)度也為、電阻均為，兩棒與導(dǎo)軌始終接觸良好。兩端通過(guò)開(kāi)關(guān)與電阻為的單匝金屬線圈相連，線圈內(nèi)存在豎直向下均勻增加的磁場(chǎng)，磁通量變化率為常量。圖中虛線右側(cè)有垂直于導(dǎo)軌平面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為。的質(zhì)量為，金屬導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)，電阻忽略不計(jì)。（1）閉合，若使保持靜止，需在其上加多大水平恒力，并指出其方向；（2）斷開(kāi)，在上述恒力作用下，由靜止開(kāi)始到速度大小為的加速過(guò)程中流過(guò)的電荷量為，求該過(guò)程安培力做的功。參考答案：（1），方向水平向右；（2）【詳解】（1）設(shè)線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為，由法拉第電磁感應(yīng)定律，則

①設(shè)與并聯(lián)的電阻為，有

②閉合時(shí)，設(shè)線圈中的電流為，根據(jù)閉合電路歐姆定律得

③設(shè)中的電流為，有

④設(shè)受到的安培力為，有

⑤保持靜止，由受力平衡，有ⅠⅡⅢⅣ

⑥聯(lián)立①②③④⑤⑥式得

⑦方向水平向右。（2）設(shè)由靜止開(kāi)始到速度大小為的加速過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)的位移為，所用時(shí)間為，回路中的磁通量變化為，平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為，有

⑧其中

⑨設(shè)中的平均電流為，有

⑩根據(jù)電流的定義得

?由動(dòng)能定理，有

?聯(lián)立⑦⑧⑨⑩???式得

?

18.如圖所示，足夠長(zhǎng)的金屬直導(dǎo)軌MN和PQ與阻值為R的電阻相連，平行地固

定在水平桌面上，導(dǎo)軌間存在一垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，導(dǎo)軌

的電阻不計(jì)。金屬直桿ab垂直于導(dǎo)軌MN和PQ放置，其質(zhì)量為m,

電阻為r，金屬直桿ab與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為?，F(xiàn)用水平恒

力F向右拉桿ab，使之由圖中位置從靜止開(kāi)始水平向右運(yùn)動(dòng)，桿

ab在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終與兩條直導(dǎo)軌垂直且保持良好接觸。經(jīng)時(shí)間t

后，ab桿開(kāi)始做勻速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)理想電壓表的示數(shù)為U(己知重力加速度為g），求：

（1)ab桿勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度vm;

(2)ab桿在加速過(guò)程中，通過(guò)R的電量q及ab桿在加速過(guò)程中的位移大小x。參考答案：（1）（2），（1）由于ab桿做勻速直線運(yùn)動(dòng)，其合力必為零，因此

由法拉第電磁感應(yīng)定律可知，桿ab勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)

由閉合電路歐姆定律可知

,