湖北省孝感市大悟縣城關(guān)中學(xué)2022年高三物理期末試題含解析

湖北省孝感市大悟縣城關(guān)中學(xué)2022年高三物理期末試題含解析一、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.如圖所示，一個質(zhì)量為m的圓環(huán)套在一根固定的水平直桿上，桿足夠長，環(huán)與桿的動摩擦因數(shù)為μ。現(xiàn)給環(huán)一個向右的初速度v0，如果在運動過程中還受到一個方向始終豎直向上的力F，F(xiàn)＝kv（k為常數(shù)，v為環(huán)的速率），則環(huán)在整個運動過程中克服摩擦力所做的功不可能為

A． B．C．0 D．參考答案：B當(dāng)F=kv0=mg時，圓環(huán)不受桿的支持力和摩擦力，摩擦力做功為零，故C正確．當(dāng)F=kv0＜mg時，圓環(huán)做減速運動到靜止，只有摩擦力做功．根據(jù)動能定理得-W=0-mv02

得W=mv02

，故A正確．當(dāng)F=kv0>mg時，圓環(huán)先做減速運動，當(dāng)F=mg時，不受摩擦力，做勻速直線運動．F＝kv=mg時得v=，根據(jù)動能定理得-W=mv2-mv02解得W=，故D正確．故本題選B。2.已知水的折射率為1.33，一名潛水員自水下目測到立于船頭的觀察者距水面的距離為，而船頭的觀察者目測潛水員距水面深，則A．潛水員的實際深度大于，觀察者實際高度大于B．潛水員的實際深度小于，觀察者實際高度小于C．潛水員的實際深度大于，觀察者實際高度小于D．潛水員的實際深度小于，觀察者實際高度大于參考答案：C3.如圖7所示，E為內(nèi)阻不能忽略的電池，R1、R2、R3為定值電阻，R4為滑動變阻器，s0為開關(guān)，V與A分別為電壓表與電流表。當(dāng)滑動片P向左移動時，下列判斷正確的是

A．V的讀數(shù)變小，A的讀數(shù)變小

B．V的讀數(shù)變大，A的讀數(shù)變大

C．V的讀數(shù)變大，A的讀數(shù)變小

D．V的讀數(shù)變小，A的讀數(shù)變大

參考答案：A4.（多選）某同學(xué)設(shè)計的家庭電路保護裝置如圖所示，鐵芯左側(cè)線圈L1由火線和零線并行繞成．當(dāng)右側(cè)線圈L2中產(chǎn)生電流時，電流經(jīng)放大器放大后，使電磁鐵吸起鐵質(zhì)開關(guān)K，從而切斷家庭電路．僅考慮L1在鐵芯中產(chǎn)生的磁場，下列說法正確的有(

)A．家庭電路正常工作時，L2中的磁通量為零B．家庭電路中使用的電器增多時，L2中的磁通量不變C．家庭電路發(fā)生短路時，開關(guān)K將被電磁鐵吸起D．地面上的人接觸火線發(fā)生觸電時，開關(guān)K將被電磁鐵吸起參考答案：ABD5.如圖甲所示，光滑的水平桌面上固定著一根絕緣的長直導(dǎo)線，可以自由移動的矩形導(dǎo)線框abcd靠近長直導(dǎo)線靜止放在桌面上．當(dāng)長直導(dǎo)線中的電流按圖乙所示的規(guī)律變化時（圖甲中電流所示的方向為正方向），則（

）A．在t2時刻，線框內(nèi)沒有電流，線框不受力B．t1到t2時間內(nèi)，線框向右做減速直線運動C．t1到t2時間內(nèi)，線框內(nèi)電流的方向為abcdaD．t1到t2時間內(nèi)，線框克服磁場力做功參考答案：二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.人造地球衛(wèi)星做半徑為r，線速度大小為v的勻速圓周運動。當(dāng)其角速度變?yōu)樵瓉淼谋逗?，運動半徑變?yōu)?/p>

，線速度大小變?yōu)?/p>

。參考答案：7.已知氫原子的基態(tài)能量為（），激發(fā)態(tài)能量，其中．已知普朗克常量為，真空中光速為，吸收波長為

▲

的光子能使氫原子從基態(tài)躍遷到的激發(fā)態(tài)；此激發(fā)態(tài)原子中的電子再吸收一個頻率為的光子被電離后，電子的動能為

▲

．參考答案：

（2分）8.如圖，光滑輕桿AB、BC通過A、B、C三點的鉸接連接，與水平地面形成一個在豎直平面內(nèi)三角形，AB桿長為．BC桿與水平面成角，AB桿與水平面成角。一個質(zhì)量為m的小球穿在BC桿上，并靜止在底端C處。現(xiàn)對小球施加一個水平向左mg的恒力，當(dāng)小球運動到CB桿的中點時，它的速度大小為

，小球沿CB桿向上運動過程中AB桿對B處鉸鏈的作用力隨時間t的變化關(guān)系式為．參考答案：,9.某人用多用電表按正確步驟測量一電阻的阻值，當(dāng)選擇歐姆擋“×10”擋測量時，指針指示位置在第11和第12刻度線的正中間（如圖甲所示），則其電阻值

（填“大于”、“等于”或“小于”）115Ω．如果要用這只多用電表測量一個約2000Ω的電阻，為了使測量比較精確，選擇開關(guān)應(yīng)選的歐姆擋是

（填“×10”、“×100”或“×1k”）．用多用電表測量性能良好的晶體二極管的電阻（如圖乙所示），交換兩表筆前后兩次測得的電阻差異明顯，那么多用電表測得電阻較小的一次，其

（填“紅”或“黑”）表筆相連的一端為二極管的A極．參考答案：小于；×100；

紅【考點】用多用電表測電阻．【分析】歐姆表表盤刻度左密右疏，從而估算圖中指針的示數(shù)；選擇開關(guān)應(yīng)選的歐姆擋應(yīng)盡量使指針指在中央刻度附近讀數(shù)誤差較小；二極管的特點是：正向電阻很小，反向電阻很大【解答】解：歐姆表表盤刻度左密右疏，則115Ω應(yīng)該在第11和第12刻度線的正中間偏左，則在指針指示位置在第11和第12刻度線的正中間其電阻值小于115Ω；盡量使指針指在中央刻度附近讀數(shù)，測量一個約2000Ω的電阻則應(yīng)使指針指在20的位置，選擇開關(guān)選取×100檔；多用電表測得電阻較小的一次應(yīng)是電流從B（二極管正極）流入，而電流從多用電表黑表筆（接內(nèi)部電源正極）流出，故黑表筆接的是B極，則紅表筆接的是A極，故答案為：小于；×100；

紅．10.在測量重力加速度的實驗中，有位同學(xué)用一根細線和一質(zhì)量分布均勻的小球制成單擺。其已測得此單擺20個周期的時間t，懸點到小球頂端的線長為l，還需要測量的物理量有_______________________。將g用測得的物理量表示，可得g=_____________。參考答案：1)小球的直徑d;g=11.汽車以15m/s的初速度作勻減速直線運動，若在第二秒內(nèi)通過的位移是7.5m，則汽車的加速度大小為______m/s2，在剎車之后的1s內(nèi)、2s內(nèi)、3s內(nèi)汽車通過的位移之比為______。參考答案：5

；

5：8：912.如圖所示的電路中，電源電動勢V，內(nèi)電阻Ω，當(dāng)滑動變阻器R1的阻值調(diào)為Ω后，電鍵S斷開時，R2的功率為W，電源的輸出功率為W，則通過R2的電流是A．接通電鍵S后，A、B間電路消耗的電功率仍為W．則Ω．

參考答案：0.5；13.（選修3—3）一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷一段變化過程，可用圖上的直線AB表示，則A到B氣體內(nèi)能變化為______（選填“正值”、“負值”、“零”），氣體_____（選填“吸收”或“放出”）熱量。參考答案：

答案：零、吸收。三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.LED綠色照明技術(shù)已經(jīng)走進我們的生活．某實驗小組要精確測定額定電壓為3V的LED燈正常工作時的電阻，已知該燈正常工作時電阻大約500Ω，電學(xué)符號與小燈泡電學(xué)符號相同．實驗室提供的器材有：A．電流表A1（量程為0至50mA，內(nèi)阻RA1約為3Ω）B．電流表A2（量程為0至3mA，內(nèi)阻RA2=15Ω）C．定值電阻R1=697ΩD．定值電阻R2=1985ΩE．滑動變阻器R（0至20Ω）一只F．電壓表V（量程為0至12V，內(nèi)阻RV=1kΩ）G．蓄電池E（電動勢為12V，內(nèi)阻很?。〩．開關(guān)S一只，導(dǎo)線若干（1）如圖1所示，請選擇合適的器材，電表1為F，電表2為B，定值電阻為D．（填寫器材前的字母編號）（2）將采用的電路圖如圖2補充完整．（3）寫出測量LED燈正常工作時的電阻表達式Rx=（填字母，電流表A1，電流表A2電壓表V的讀數(shù)分別用I1、I2、U表示），當(dāng)表達式中的I2（填字母）達到1.5mA，記下另一電表的讀數(shù)代入表達式，其結(jié)果為LED燈正常工作時電阻．參考答案：【考點】：伏安法測電阻．【專題】：實驗題．【分析】：滑動變阻器阻值遠小于LED的電阻，所以滑動變阻器采用分壓式接法．LED燈的額定電壓為3V，題目所給的電壓表量程太大，測量不準確，需通過電流表和定值電阻改裝一個電壓表，因為通過LED的電流較小，可以用題目中的電壓表當(dāng)電流表使用．根據(jù)閉合電路歐姆定律求出LED正常工作時的電阻，根據(jù)歐姆定律得出LED電壓為3V時，得到LED的電阻．：解：（1）（2）要精確測定額定電壓為3V的LED燈正常工作時的電阻，需測量LED燈兩端的電壓和通過LED燈的電流，由于電壓表的量程較大，測量誤差較大，不能用已知的電壓表測量LED兩端的電壓，可以將電流表A2與定值電阻串聯(lián)改裝為電壓表測量電壓；改裝電壓表的內(nèi)阻：R===1000Ω，A2的內(nèi)阻約為15Ω，則定值電阻應(yīng)選D；LED燈正常工作時的電流約為I===6mA左右，電流表的量程較小，電流表不能精確測量電流，可以用電壓表測量電流；因為滑動變阻器阻值遠小于LED的電阻，所以滑動變阻器采用分壓式接法．電路圖如圖所示，由以上分析可知，電表1為F，電表2為B，定值電阻為D．（3）根據(jù)閉合電路歐姆定律知，燈泡兩端的電壓U=I2（R+RA2），通過燈泡的電流I=﹣I2，所以LED燈正常工作時的電阻RX==．改裝后的電壓表內(nèi)阻為RV=1985+15Ω=2000Ω，則當(dāng)I2=1.5mA時，LED燈兩端的電壓為3V，達到額定電壓，測出來的電阻為正常工作時的電阻．故答案為：（1）F；B；D；（2）電路圖如圖所示；（3）；I2；1.5mA．【點評】：本題的難點在于電流表的量程偏小，無法測電流，電壓表的量程偏大，測量電壓偏大，最后需通過改裝，用電流表測電壓，電壓表測電流．15.某同學(xué)用圖（a）所示的裝置測量木塊與木板之間的摩擦因數(shù)。跨過光滑定滑輪的細線兩端分別與木塊和彈簧秤相連，滑輪和木塊之間的細線保持水平，在木塊上放置砝碼。緩慢向左拉動水平放置的木板，當(dāng)木塊和砝碼相對桌面靜止且木板仍在繼續(xù)滑動時，彈簧秤的示數(shù)即為木塊受到的滑動摩擦力的大小。某次實驗所得數(shù)據(jù)在下表中給出，其中的值從圖（b）中彈簧秤的示數(shù)讀出。砝碼的質(zhì)量m/kg0.050.100.150.200.25滑動摩擦力f/N2.152.362.552.93

回答下列問題（1）=__________N（2）在圖（c）的坐標(biāo)紙上補齊未畫出的數(shù)據(jù)點_______并繪出f-m圖線_________；（3）f與m、木塊質(zhì)量M、木板和木塊之間的滑動摩擦因數(shù)及重力加速度大小g之間的關(guān)系式f=__________，f-m圖線（直線）的斜率的表達式k=____________;（4）取g=9.80m/，由繪出的f-m圖線求得（保留2位有效數(shù)字）參考答案：

(1).（1）2.75

(2).（2）如圖所示

(3).（3）μ（M+m）g

(4).μg

(5).（4）0.40試題分析：①描點連線時要注意讓所有點均勻分布在線上或線的兩邊②要結(jié)合圖像坐標(biāo)整理出相應(yīng)的數(shù)學(xué)函數(shù)，然后觀測斜率和截距分別代表什么。（1）指針在2.7與2.8之間，估讀為（2）描點畫線注意讓所有點均勻分布在線上或線的兩邊，作圖如下：（3）木塊受到的是滑動摩擦力，根據(jù)滑動摩擦力的定義知把公式化簡可得：

所以圖像的斜率（4）取g=9.80m/，取圖像上相距較遠的兩點求斜率

則故本題答案是：（1）2.75

（2）如圖所示

（3）μ（M+m）g

μg

（4）0.40點睛：在描點連線時要注意盡可能讓點在直線上，如果沒法在直線上也要均勻分布在直線的兩側(cè)，來減小誤差。四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，真空中有一個半徑r=0.5m的圓形磁場,與坐標(biāo)原點相切,磁場的磁感應(yīng)強度大小B=2.0×10-3T,方向垂直于紙面向里,在x=r處的虛線右側(cè)有一個方向豎直向上的寬度為L1=0.5m的勻強電場區(qū)域，電場強度E=1.5×10３N/C，在x=2m處有一垂直x方向的足夠長的熒光屏，從O點處向不同方向發(fā)射出速率相同的比荷=1.0×109C/kg帶負電的粒子，粒子的運動軌跡在紙面內(nèi)。一個速度方向沿y軸正方向射入磁場的粒子恰能從磁場與電場的相切處進入電場。不計重力及阻力的作用。求：（1）粒子甲進入電場時的速度；（2）速度方向與y軸正方向成30°（如圖中所示）射入磁場的粒子乙，最后打到熒光屏上，畫出粒子乙的運動軌跡并求該發(fā)光點的位置坐標(biāo)。參考答案：（1）由題意及幾何關(guān)系可得：粒子甲在磁場中做勻速圓周運動的軌道半徑R=r=0.5m

（2分）有qvB=

（2分）可得粒子進入電場時的速度v=1.0×106m/s（2分）

（2）粒子乙在磁場中轉(zhuǎn)過120°角后從P點垂直電場線進入電場，運動軌跡如圖所示。

（正確畫出運動軌跡給2分）在電場中的加速度大小a=（1分）

粒子乙穿出電場時

vy=at2=）（1分）

tanα=

（1分）

在磁場中△y1=1.5r=0.75m

（2分）在電場中側(cè)移△y2=

（2分）

飛出電場后粒子乙做勻速直線運動△y3=L2tanα=(2-0.5-0.5)×0.75=0.75m（2分）故y=△y1－（△y2+△y3）=－0.1875m

（1分）則該發(fā)光點的坐標(biāo)(2，－0.1875)

17.（12分）糧食儲存?zhèn)}庫常常需要利用傾斜的傳送帶將裝滿糧食的麻袋運送到高處，如圖所示。已知某倉庫的傳送帶長度為15m，與水平面的夾角為30°，在電動機的帶動下，傳送帶以0.3m/s的恒定速率向斜上方運送麻袋。電動機的最大輸出機械功率為10kW，傳送裝置本身消耗的功率為4.0kW。設(shè)每個麻袋的總質(zhì)量為90kg，傳送帶的移動速率保持不變，并設(shè)在將麻袋放在傳送帶上時麻袋具有與傳送帶相同的速度，（g取10m/s2）。

（1）麻袋被傳送帶從最底端運送到頂端的過程中，傳送帶對每個麻袋做的功為多少？

（2）該傳送帶每分鐘最多能運送麻袋多少個？參考答案：解析：（1）