湖北省武漢市江夏區(qū)山坡中學2022年高三物理期末試卷含解析

湖北省武漢市江夏區(qū)山坡中學2022年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15分．每小題只有一個選項符合題意1.（單選）質量為m的物體，在距地面為h的高處，以的恒定加速度由靜止豎直下落到地面，下列說法中不正確的是（）A．物體的重力勢能減少B．物體的機械能減少C．物體的動能增加D．重力做功mgh參考答案：考點：動能定理的應用；功能關系．版權所有專題：動能定理的應用專題．分析：根據重力做功的多少，求解重力勢能的變化量．根據動能定理確定出動能的變化量，由動能和重力勢能的變化量，確定出機械能的變化量．解答：解：A、D由題得知，物體由靜止豎直下落到地面，重力做正功mgh，則物體的重力勢能減少mgh．故A錯誤，D正確．B、C根據動能定理得：△Ek=mah=，即物體的動能增加，而物體的重力勢能減少mgh，所以物體的機械能減少mgh﹣mgh=．故BC正確．本題選錯誤的，故選A．點評：本題對幾對功能關系的理解和應用能力．對于機械能的變化，也可以由牛頓第二定律求出空氣阻力，求出物體克服空氣阻力做功，即等于物體的機械能的減?。?.如圖甲所示，某人正通過定滑輪將質量為m的貨物提升到高處．滑輪的質量和摩擦均不計，貨物獲得的加速度a與繩子對貨物豎直向上的拉力T之間的函數(shù)關系如圖3乙所示。由圖可以判斷（）

A．圖線與縱軸的交點M的值aM＝－g

B．圖線與橫軸的交點N的值TN＝mg

C．圖線的斜率等于物體的質量m

D．圖線的斜率等于物體質量的倒數(shù)參考答案：ABD由牛頓第二定律，有T－mg＝ma，故得a＝－g，當T＝0時，a＝－g，A對；當a＝0時，T＝mg，B對；圖線的斜率k＝，D對．3.如圖所示為一種質譜儀的工作原理示意圖,此質譜儀由以下幾部分構成:離子源、加速電場、靜電分析器、磁分析器、收集器.靜電分析器通道中心線半徑為R,通道內有均勻輻射電場,在中心線處的電場強度大小為E;磁分析器中分布著方向垂直于紙面,磁感應強度為B的勻強磁場,其左邊界與靜電分析器的右邊界平行.由離子源發(fā)出一個質量為m、電荷量為q的正離子(初速度為零,重力不計),經加速電場加速后進入靜電分析器,沿中心線MN做勻速圓周運動,而后由P點進入磁分析器中,最終經過Q點進入收集器.下列說法中正確的是()A.磁分析器中勻強磁場方向垂直于紙面向內B.加速電場中的加速電壓U=ERC.磁分析器中圓心O2到Q點的距離d=D.任何離子若能到達P點,則一定能進入收集器參考答案：B解：A、離子在磁分析器中沿順時針轉動，所受洛倫磁力指向圓心，根據左手定則，磁分析器中勻強磁場方向垂直于紙面向外，故A錯誤.B、離子在靜電分析器中做勻速圓周運動，根據牛頓第二定律有：，設離子進入靜電分析器時的速度為v，離子在加速電場中加速的過程中，由動能定理有：，解得：，B正確.C、離子在磁分析器中做勻速圓周運動，由牛頓第二定律有：，解得：，則：，故C錯誤.D、由B可知：，R與離子質量、電量無關；離子在磁場中的軌道半徑：，離子在磁場中做圓周運動的軌道半徑與電荷的質量和電量有關，能夠到達P點的不同離子，半徑不一定都等于d，不一定能進入收集器，故D錯誤.故選B.【點睛】本題考查粒子在電場中加速與勻速圓周運動，及在磁場中做勻速圓周運動．掌握電場力與洛倫茲力在各自場中應用，注意粒子在靜電分析器中電場力不做功．4.（單選）如圖所示，從地面上A點發(fā)射一枚遠程彈道導彈，在引力作用下沿ACB橢圓軌道飛行擊中地面目標B，C為軌道的遠地點，距地面高度為h．已知地球半徑為R，地球質量為M，引力常量力G．沿距地面高度為h的圓軌道上衛(wèi)星運動周期為T0，下列結論中正確的是（）A．導彈在c點的速度大于B．導彈在C點的加速度等于C．地球球心為導彈橢圓軌道的中心D．導彈從A點運動到B點的時間﹣定等于T0參考答案：解：A、設距地面高度為h的圓軌道上衛(wèi)星的速度為v，則由牛頓第二定律得：G=m，得到：v=．導彈在C點只有加速才能進入衛(wèi)星的軌道，所以導彈在C點的速度小于．故A錯誤．B、由牛頓第二定律得：G=ma，得導彈在C點的加速度等于．故B正確．C、根據開普勒定律分析知道，地球球心為導彈橢圓軌道的一個焦點．故C錯誤．D、設導彈運動的周期為T，由于導彈的半長軸小于衛(wèi)星的軌道半徑R+h，根據開普勒第三定律知道：導彈運動的周期T＜T0，則導彈從A點運動到B點的時間一定小于T0．故D錯誤．故選：B5.下列物理量中屬于標量的是A．力

B．速度

C．電場強度

D．磁通量參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，有若干個相同的小鋼球從斜面的某一位置每隔0.1s無初速度地釋放一顆，連續(xù)釋放若干個小球后，對準斜面上正在滾動的若干小球拍攝到如圖的照片，可得AB＝15cm、BC＝20cm。試求Ａ球上面還有

顆正在滾動的小球。參考答案：2解析：小球運動的加速度。

小球B的速度

B球已運動時間

設在A球上面正在滾動的小球的顆數(shù)為n則顆取整數(shù)n=2顆，即A球上面還有2顆正在滾動的小球。7.如圖為懸掛街燈的支架示意圖，橫梁BE質量為6kg，重心在其中點。直角桿ADC重力不計，兩端用鉸鏈連接。已知BE＝3m，BC＝2m，∠ACB＝30°，橫梁E處懸掛燈的質量為2kg，則直角桿對橫梁的力矩為

N·m，直角桿對橫梁的作用力大小為_______N。參考答案：150，150

8.水平放置的平行板電容器，其上板開有一個小孔，一質量為m，電量為q的帶正電液滴，自空中自由下落，由小孔進入勻強電場，設兩板電勢差為U，距離為d，要使液滴在板間下落的高度為，則液滴在板外自由下落的高度h=

。

參考答案：9.（4分）把長L＝0.15m的導體棒置于磁感應強度B=1.0×10-2T的勻強磁場中，使導體棒和磁場方向垂直，如圖所示若導體棒中的電流I＝2.0A，方向向左，則導體棒受到的安培力大小F=__________N，安培力的方向為豎直向__________，(選填“上”或“下”)參考答案：答案：3.0×10下10.質量為m的汽車行駛在平直的公路上，在運動中所受阻力恒定。當汽車的加速度為a、速度為v時，發(fā)動機的功率是P1，則當功率是P2時，汽車行駛的最大速率為

。參考答案：11.甲車以加速度3m/s2由靜止開始作勻加速直線運動，乙車落后2s在同一地點由靜止出發(fā)，以加速度4m/s2作勻加速直線運動，兩車運動方向致，在乙車追上甲車之前，兩車距離的最大值是

。參考答案：（24m）12.根據玻爾原子結構理論，氦離子（）的能級圖如題12C-1圖所示。電子處在n=3軌道上比處在n=5軌道上離氦核的距離___▲____（選填“近”或“遠”）。當大量處在n=4的激發(fā)態(tài)時，由于躍遷所發(fā)射的譜線有___▲____條。參考答案：近

6量子數(shù)越大，軌道越遠，電子處在n=3軌道上比處在n=5軌道上離氦核的距離要近；處在n=4的激發(fā)態(tài)時，由于躍遷所發(fā)射的譜線有=6條。13.由某種材料制成的電器元件，其伏安特性曲線如圖所示?，F(xiàn)將該元件接在電動勢為8V，內阻為4Ω的電源兩端，則通過該元件的電流為__________A。若將兩個這樣的元件并聯(lián)接在該電源上，則每一個元件消耗的功率為__________W。參考答案：1.0；1.5三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（9分）我國登月的“嫦娥計劃”已經啟動，2007年10月24日，我國自行研制的探月衛(wèi)星“嫦娥一號”探測器成功發(fā)射。相比較美國宇航員已經多次登陸月球。而言，中國航天還有很多艱難的路要走。若一位物理學家通過電視機觀看宇航員登月球的情況，他發(fā)現(xiàn)在發(fā)射到月球上的一個儀器艙旁邊懸掛著一個重物在那里擺動,懸掛重物的繩長跟宇航員的身高相仿,這位物理學家看了看自己的手表，測了一下時間，于是他估測出月球表面上的自由落體加速度。請?zhí)骄恳幌?他是怎樣估測的?參考答案：據宇航員的身高估測出擺長；測出時間，數(shù)出擺動次數(shù)，算得擺動周期；據公式,求得月球的重力加速度。解析：據單擺周期公式,只要測出單擺擺長和擺動周期,即可測出月球表面上的自由落體加速度．據宇航員的身高估測出擺長；測出時間，數(shù)出擺動次數(shù)，算得擺動周期；據公式求得月球的重力加速度。(9分)

15.如圖為一塊直角三棱鏡，頂角A為30°．一束激光沿平行于BC邊的方向射向直角邊AB，并從AC邊射出，出射光線與AC邊夾角也為30°．則該激光在棱鏡中的傳播速度為多少？(結果保留兩位有效數(shù)字)參考答案：1.7×108m/s解：光路圖如圖：

由幾何關系得：α=∠A=30°，β=90°-30°=60°

折射率

激光在棱鏡中傳播速【點睛】幾何光學要正確作出光路圖，由幾何知識找出入射角和折射角是關鍵．知道光速和折射率的關系.四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，光滑水平面上靜放著一輛小車，小車上有一豎直桿，小車與桿的總質量為M，桿上套有一塊質量為m的木塊，桿與木塊間的動摩擦因數(shù)為μ，木塊的孔徑略大于桿的直徑，小車靜止時木塊可沿桿自由滑下．現(xiàn)給小車施加一個水平向右的拉力，使整個裝置向右做勻加速直線運動，此時木塊恰能沿桿勻速下滑。求：（1）此時木塊所受的摩擦力；（2）木塊的加速度；（3）施加給小車的水平力的大小。參考答案：設小車的加速度為a．對木塊：豎直方向：受到重力mg和滑動摩擦力f，木塊勻速下滑時，則有

f=mg水平方向：受到桿的彈力N，則有N=ma，又f=μN聯(lián)立以上三式，得a=對整體，根據牛頓第二定律得：水平方向：F=（M+m）a解得，17.一氣象探測氣球，在充有壓強為1.00atm（即76.0cmHg）、溫度為27.0℃的氦氣時，體積為3.50m3。在上升至海拔6.50km高空的過程中，氣球內氦氣壓強逐漸減小到此高度上的大氣壓36.0cmHg，氣球內部因啟動一持續(xù)加熱過程而維持其溫度不變。此后停止加熱，保持高度不變。已知在這一海拔高度氣溫為-48.0℃。求：①氦氣在停止加熱前的體積；②氦氣在停止加熱較長一段時間后的體積。參考答案：在氣球上升至海拔6.50km高空的過程中，氣球內氦氣經歷一等溫過程。根據玻意耳—馬略特定律有

①式中

，是在此等溫過程末氦氣的體積。由①式得

②（2）在停止加熱較長一段時間后，氦氣的溫度逐漸從下降到與外界氣體溫度相同，即。這是一等壓過程。根據蓋—呂薩克定律有