2022年江西省九江市文橋中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試題含解析

2022年江西省九江市文橋中學(xué)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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.關(guān)于電動(dòng)機(jī)下列說法中正確的是（A）電動(dòng)機(jī)中的換向器是使通入線圈內(nèi)的電流方向發(fā)生有規(guī)律的變化，從而使線圈能不停地轉(zhuǎn)動(dòng)（B）電動(dòng)機(jī)是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的裝置（C）電動(dòng)機(jī)的效率為輸入功率與輸出功率之比（D）當(dāng)電動(dòng)機(jī)內(nèi)的線圈轉(zhuǎn)到其平面與磁場(chǎng)方向垂直的位置時(shí)會(huì)停止轉(zhuǎn)動(dòng)參考答案：A2.回旋加速器是加速帶電粒子的裝置，其核心部分是分別與高頻交流電極相連接的兩個(gè)D形金屬盒，兩盒問的狹縫中形成的周期性變化的電場(chǎng)，使粒子在通過

狹縫時(shí)都能得到加速，兩D形金屬盒處于垂直于盒底的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，如圖所示，要增大帶電粒子射出時(shí)的動(dòng)能，則下列說法中正確的是A.增大勻強(qiáng)電場(chǎng)問的加速電壓B.增大磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度C.減小狹縫間的距離D.增大D形金屬盒的半徑

參考答案：BD3.（單選）有一豎直放置的“T”型架，表面光滑，兩個(gè)質(zhì)量相同的滑塊A、B分別套在水平桿與豎直桿上，A、B用一不可伸長的輕細(xì)繩相連，A、B可看作質(zhì)點(diǎn)，如圖所示，開始時(shí)細(xì)繩水平伸直，A、B靜止．由靜止釋放B后，已知當(dāng)細(xì)繩與豎直方向的夾角為60°時(shí)，滑塊B沿著豎直桿下滑的速度為v，則連接A、B的繩長為（）A．B．C．D．參考答案：考點(diǎn)：運(yùn)動(dòng)的合成和分解；力的合成與分解的運(yùn)用．專題：運(yùn)動(dòng)的合成和分解專題．分析：將A、B的速度分解為沿繩的方向和垂直于繩子的方向，根據(jù)兩物體沿繩子方向的速度相等，求出A的速度，再根據(jù)系統(tǒng)機(jī)械能守恒，求出B下降的高度，從而求出AB的繩長．解答：解：將A、B的速度分解為沿繩的方向和垂直于繩子的方向，兩物體沿繩子方向的速度相等，有vBcos60°=vAcos30°，所以．AB組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，有．所以h=，繩長l=2h=．故D正確，A、B、C錯(cuò)誤．故選D．點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵會(huì)對(duì)速度進(jìn)行分解，以及知道AB組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒．4.（多選）如圖所示為一種獲得高能粒子的裝置，環(huán)形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小可調(diào)的均勻磁場(chǎng)．帶電粒子可在環(huán)中做圓周運(yùn)動(dòng)．A、B為兩塊中心開有小孔的距離很近的極板，原來電勢(shì)均為零，每當(dāng)帶電粒子經(jīng)過A板準(zhǔn)備進(jìn)入AB之間時(shí)，A板電勢(shì)升高為+U，B板電勢(shì)仍保持為零，粒子在兩板間的電場(chǎng)中得到加速．每當(dāng)粒子離開B板時(shí)，A板電勢(shì)又降為零．粒子在電場(chǎng)的加速下動(dòng)能不斷增大，而在環(huán)形磁場(chǎng)中繞行半徑R不變，若粒子通過A、B的時(shí)間不可忽略，能定性反應(yīng)A板電勢(shì)U和環(huán)形區(qū)域內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B分別隨時(shí)間t變化的是（）參考答案：解：粒子每經(jīng)過AB間后，速度增加，根據(jù)R=知，速度增大，半徑不變，則磁感應(yīng)強(qiáng)度變大，根據(jù)T=知，粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期變小，每經(jīng)過一個(gè)周期，粒子被加速一次，則電壓的變化周期變?。?yàn)樗俣仍黾樱看谓?jīng)過加速電場(chǎng)的時(shí)間變短．故B、C正確，A、D錯(cuò)誤．故選：BC．5.如圖所示，m為在水平傳送帶上被傳送的小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），A為終端皮帶輪，已知皮帶輪半徑為r，傳送帶與皮帶輪間不會(huì)打滑。若物塊被水平拋出，則A輪每秒的轉(zhuǎn)數(shù)至少是A．

B．

C．

D．參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.某物質(zhì)的摩爾質(zhì)量為μ，密度為ρ，NA為阿伏加德羅常數(shù)，則每單位體積中這種物質(zhì)所包含的分子數(shù)目是___________．若這種物質(zhì)的分子是一個(gè)挨一個(gè)排列的，則它的直徑約為__________。參考答案：；或

()7.如圖所示，AB是一根裸導(dǎo)線，單位長度的電阻為R0，一部分彎曲成半徑為r0的圓圈，圓圈導(dǎo)線相交處導(dǎo)電接觸良好。圓圈所在區(qū)域有與圓圈平面垂直的均勻磁場(chǎng)，磁感強(qiáng)度為B。導(dǎo)線一端B點(diǎn)固定，A端在沿BA方向的恒力F作用下向右緩慢移動(dòng)，從而使圓圈緩慢縮小。設(shè)在圓圈縮小過程中始終保持圓的形狀，導(dǎo)體回路是柔軟的，在此過程中F所作功全部變?yōu)?/p>

，此圓圈從初始的半徑r0到完全消失所需時(shí)間T為

。參考答案：感應(yīng)電流產(chǎn)生的焦耳熱，8.如圖所示，用質(zhì)量為m的活塞密封住質(zhì)量為M的氣缸，氣缸有內(nèi)一定質(zhì)量的理想氣體，活塞跟缸壁間的摩擦不計(jì)，大氣壓為p0，活塞橫截面積為S，整個(gè)裝置倒立在水平地面上．當(dāng)封閉氣體的熱力學(xué)溫度為T時(shí)，活塞與地面接觸但無相互作用力，這時(shí)封閉氣體的壓強(qiáng)為__________．當(dāng)溫度升高到某一值時(shí)，發(fā)現(xiàn)氣缸雖與地面接觸但無相互作用力，這時(shí)封閉氣體的溫度為______________．

參考答案：9.如圖所示是一列向右傳播的橫波，波速為0.4m/s，M點(diǎn)的橫坐標(biāo)x=10m，圖示時(shí)刻波傳到N點(diǎn)．現(xiàn)從圖示時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，經(jīng)過s時(shí)間，M點(diǎn)第二次到達(dá)波谷；這段時(shí)間里，N點(diǎn)經(jīng)過的路程為cm．參考答案：29；145【考點(diǎn)】波長、頻率和波速的關(guān)系．【分析】由圖讀出波長，求出周期．由MN間的距離求出波傳到M的時(shí)間，波傳到M時(shí)，起振方向向上，經(jīng)過1T，M點(diǎn)第二次到達(dá)波谷，即可求出M點(diǎn)第二次到達(dá)波谷的總時(shí)間；根據(jù)時(shí)間與周期的關(guān)系，求解N點(diǎn)經(jīng)過的路程．【解答】解：由圖讀出波長λ=1.6m，周期T==波由圖示位置傳到M的時(shí)間為t1==s=22s波傳到M時(shí)，起振方向向上，經(jīng)過1T=7s，M點(diǎn)第二次到達(dá)波谷，故從圖示時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，經(jīng)過29s時(shí)間，M點(diǎn)第二次到達(dá)波谷；由t=29s=7T，則這段時(shí)間里，N點(diǎn)經(jīng)過的路程為S=?4A=29×5cm=145cm．故答案為：29；14510.（1）甲、乙、丙、三位同學(xué)在使用不同精度的游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器測(cè)量同一個(gè)物體的長度時(shí)，分別測(cè)量的結(jié)果如下：甲同學(xué)：使用游標(biāo)為50分度的卡尺，讀數(shù)為12.045cm乙同學(xué)：使用游標(biāo)為10分度的卡尺，讀數(shù)為12.04cm丙同學(xué)：使用游標(biāo)為20分度的卡尺，讀數(shù)為12.045cm從這些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中可以看出讀數(shù)肯定有錯(cuò)誤的是

同學(xué)。（2）現(xiàn)要驗(yàn)證“當(dāng)合外力一定時(shí)，物體運(yùn)動(dòng)的加速度與其質(zhì)量成反比”這一物理規(guī)律．給定的器材如下：一傾角可以調(diào)節(jié)的長斜面（如圖7所示）、小車、計(jì)時(shí)器、米尺、彈簧秤、還有鉤碼若干。實(shí)驗(yàn)步驟如下（不考慮摩擦力的影響，重力加速度為g），在空格中填入適當(dāng)?shù)墓?。圖7①用彈簧秤測(cè)出小車的重力，除以重力加速度g得到小車的質(zhì)量M。②用彈簧秤沿斜面向上拉小車保持靜止，測(cè)出此時(shí)的拉力F。③讓小車自斜面上方一固定點(diǎn)A1從靜止開始下滑到斜面底端A2，記下所用的時(shí)間t，用米尺測(cè)量A1與A2之間的距離s，從運(yùn)動(dòng)學(xué)角度得小車的加速度a＝

。④已知A1與A2之間的距離s，小車的質(zhì)量M，在小車中加鉤碼，所加鉤碼總質(zhì)量為m，要保持小車與鉤碼的合外力F不變，應(yīng)將A1相對(duì)于A2的高度調(diào)節(jié)為h＝

。⑤多次增加鉤碼，在小車與鉤碼的合外力保持不變情況下，利用（1）、（2）和（3）的測(cè)量和計(jì)算結(jié)果，可得鉤碼總質(zhì)量m與小車從A1到A2時(shí)間t的關(guān)系為：m＝

。參考答案：11.如圖甲所示是用主尺最小分度為1mm，游標(biāo)上有20個(gè)小的等分刻度的游標(biāo)卡尺測(cè)量一工件的內(nèi)徑的實(shí)物圖，圖乙是游標(biāo)部分放大后的示意圖．則該工件的內(nèi)徑為

cm．用螺旋測(cè)微器測(cè)一金屬桿的直徑，結(jié)果如圖丙所示，則桿的直徑是

mm．參考答案：2.280；2.697；【考點(diǎn)】刻度尺、游標(biāo)卡尺的使用；螺旋測(cè)微器的使用．【分析】解決本題的關(guān)鍵掌握游標(biāo)卡尺讀數(shù)的方法，主尺讀數(shù)加上游標(biāo)讀數(shù)，不需估讀．螺旋測(cè)微器的讀數(shù)方法是固定刻度讀數(shù)加上可動(dòng)刻度讀數(shù)，在讀可動(dòng)刻度讀數(shù)時(shí)需估讀．【解答】解：20分度的游標(biāo)卡尺，精確度是0.05mm，游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為22mm，游標(biāo)尺上第16個(gè)刻度和主尺上某一刻度對(duì)齊，所以游標(biāo)讀數(shù)為16×0.05mm=0.80mm，所以最終讀數(shù)為：22mm+0.80mm=22.80mm=2.280cm．螺旋測(cè)微器的固定刻度為2.5mm，可動(dòng)刻度為19.7×0.01mm=0.197mm，所以最終讀數(shù)為2.5mm+0.197mm=2.697mm．故答案為：2.280；2.697；12.一個(gè)質(zhì)量為0.5kg的物體做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，其位移S與速度的關(guān)系是S=0.5u2m，則該物體運(yùn)動(dòng)到3s末，其速度大小是________m/s；物體所受合外力的瞬時(shí)功率是__________W。參考答案：答案：3；1.513.體積為V的油滴，落在平靜的水面上，擴(kuò)展成面積為S的單分子油膜，則該油滴的分子直徑約為

。已知阿伏伽德羅常數(shù)為NA，油的摩爾質(zhì)量為M，則一個(gè)油分子的質(zhì)量為

。參考答案：答案：D=

m=解析：?jiǎn)畏肿佑湍た梢暈闄M截面積為S，高度為分子直徑D的長方體，則體積V=SD，故分子直徑約為D=；取1摩爾油，含有NA個(gè)油分子，則一個(gè)油分子的質(zhì)量為m=。三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（8分）請(qǐng)問高壓鍋的設(shè)計(jì)運(yùn)用了哪些物理知識(shí)？參考答案：①水的沸點(diǎn)隨液面上方氣壓的增大而升高；②力的平衡；③壓強(qiáng)；④熔點(diǎn)（熔化）。解析：高壓鍋是現(xiàn)代家庭廚房中常見的炊具之一，以物理角度看：高壓鍋從外形到工作過程都包含有許多的物理知識(shí)在里面．高壓鍋的基本原理就是利用增大鍋內(nèi)的氣壓，來提高烹飪食物的溫度，從而能夠比較快的將食物煮熟。15.（4分）試通過分析比較，具有相同動(dòng)能的中子和電子的物質(zhì)波波長的大小。參考答案：粒子的動(dòng)量，物質(zhì)波的波長由，知，則。解析：物質(zhì)波的的波長為，要比較波長需要將中子和電子的動(dòng)量用動(dòng)能表示出來即，因?yàn)?，所以，故。四、?jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖，某透明介質(zhì)的截面為直角三角形ABC，其中∠A＝30°，AC邊長為L，一束單色光從AC面上距A為的D點(diǎn)垂直于AC面射入，恰好在AB面發(fā)生全反射．已知光速為c.求：①該介質(zhì)的折射率n；②該光束從射入該介質(zhì)到第一次穿出經(jīng)歷的時(shí)間t.參考答案：17.如圖，粗細(xì)均勻的U形管左端封閉，右端開口，兩豎直管長均為50cm，水平管長20cm，大氣壓強(qiáng)P0=76cmHg．左管內(nèi)有一段8cm長水銀封住長為30cm長的空氣柱，現(xiàn)將開口端接上帶有壓強(qiáng)傳感器的抽氣機(jī)向外抽氣，使左管內(nèi)氣體溫度保持不變而右管內(nèi)壓強(qiáng)緩緩降到40cmHg，求此時(shí)U形管左端被封閉氣柱的長度．參考答案：解：P1=(P0-8)=76-8=68cmHg

（2分）V1=30Scm3假設(shè)水銀柱全部進(jìn)入水平管這時(shí)左管壓強(qiáng)為P′=40cmHg，

（2分）

P′V′=P1V1，

（3分）40V′=68×30S解得V′=51S，即l′=51cm

（1分）由于51cm＞豎直管長50cm，即水銀柱全部處于水平管內(nèi)，所以假設(shè)成立，此時(shí)U形管左端氣柱長度為51cm．（2分）18.如圖所示，物體A放在足夠長的木板B上，木板B靜止于水平面.t=0時(shí)，電動(dòng)機(jī)通過水平細(xì)繩以恒力F拉木板B，使它做初速度為零、加速度aB=1.0m/s2的勻加速直線運(yùn)動(dòng).已知A的質(zhì)量mA和B的質(zhì)量mB均為2.0kg，A、B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=0.05，B與水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2=0.1，最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力大小視為相等，重力加速度g取10m/s2.求(1)物體A剛運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度aA;

(2)t=1.0s時(shí)，電動(dòng)機(jī)的輸出功率P;

(3)若t=1.0s時(shí)，將電動(dòng)機(jī)的輸出功率立即調(diào)整為P′=5W，并在以后的運(yùn)動(dòng)過程中始終保持這一功率不變，t=3.8s時(shí)物體A的速度為1.2m/s.則在t=1.0s到t=3.8s這段時(shí)間內(nèi)木板B的位移為多少?：參考答案：【知識(shí)點(diǎn)】動(dòng)能定理的應(yīng)用；牛頓第二定律．C2E2【答案解析】（1）0.5m/s2；（2）7W；（3）3.03m．解析：（1）物體A在水平方向上受到向右的摩擦力，由牛頓第二定律得μ1mAg=mAaA①

代入數(shù)據(jù)解得aA=0.5m/s2②

（2）t=l.0s時(shí)，木板B的速度大小為v1=aBt③

木板B所受拉力F，由牛頓第二定律有F－μmAg一μ2（mA+mB）g=mBaB④

電動(dòng)機(jī)輸出功率P1=Fv1⑤

由③④⑤并代入數(shù)據(jù)解得P=7W⑥

（3）電動(dòng)機(jī)的輸出功率調(diào)整為5W時(shí)，設(shè)細(xì)繩對(duì)木板B的拉力為F'，則P'=F'v1⑦

代入數(shù)據(jù)解得F'=5N⑧

木板B受力滿足F'－μ1mAg－μ2（mA+mB）g=0⑨

所以木板B將做勻速直線運(yùn)動(dòng)，而物體A則繼續(xù)在B上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)直到A、B速度相等。設(shè)這一過程時(shí)間為t'，有v1=aA（t+t'）⑩

這段時(shí)間內(nèi)B的位移S1=v1t'

A、B速度相同后，由于F'>μ2（mA+mB）g且電動(dòng)機(jī)輸出功率恒定，A、B將一起做加速度逐漸減小的變加速運(yùn)動(dòng)，由動(dòng)能定理得

聯(lián)立②③⑩并代入數(shù)據(jù)解得

木板B在t=1.0s到t=3.8s這段時(shí)間的位移s=s1+s2=3.03m（或取s=3.0m）【思路點(diǎn)撥】（1）對(duì)物體A進(jìn)行受力分析，水平方向只受摩擦力，根據(jù)牛頓第二定律就出a；（2）電動(dòng)機(jī)的輸出功率P=Fv，對(duì)B進(jìn)行受力分析，水平方向受到拉力F、地