2022年江蘇省常州市南宅中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試卷含解析

2022年江蘇省常州市南宅中學(xué)高三物理上學(xué)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.如圖所示，兩塊平行金屬板正對著水平放置，兩板分別與電源正、負極相連。當(dāng)開關(guān)閉合時，一帶電液滴恰好靜止在兩板間的M點。則(

)A．當(dāng)開關(guān)閉合時，若減小兩板間距，液滴仍靜止B．當(dāng)開關(guān)閉合時，若增大兩板間距，液滴將下降C．開關(guān)再斷開后，若增大兩板間距，液滴將下降D．開關(guān)再斷開后，若減小兩板間距，液滴仍靜止參考答案：BD2.如圖所示的電路中，電源電動勢為E，內(nèi)電阻為r，L為小燈泡（其燈絲電阻可以視為不變），R1和R2為定值電阻，R3為光敏電阻，其阻值的大小隨照射光強度的增強而減小。閉合開關(guān)S后，將照射光強度增強，則A．電路的路端電壓將增大B．燈泡L將變暗C．R2兩端的電壓將增大D．R1兩端的電壓將增大參考答案：D3.測速儀安裝有超聲波發(fā)射和接收裝置，如圖所示，B為測速儀，A為汽車，兩者相距335m，某時刻B發(fā)出超聲波，同時A由靜止開始做勻加速直線運動．當(dāng)B接收到反射回來的超聲波信號時，A、B相距355m，已知聲速為340m/s，則汽車的加速度大小為()A．20m/s2

B．10m/s2C．5m/s2

D．無法確定參考答案：BC4.（單選）如圖所示，三根長度均為L的輕繩分別連接于C、D兩點，A、B兩端被懸掛在水平天花板上，相距為2L.現(xiàn)在C點上懸掛一個質(zhì)量為m的重物，為使CD繩保持水平，在D點上可施加的力的最小值為(C)參考答案：C

解析：由圖可知，要想CD水平，則AC與水平方向的夾角為60°；

結(jié)點C受力平衡，則受力分析如圖所示，結(jié)點C受到沿AC拉力在水平方向上的分力等于水平向右的拉力T，即：T=FACcos60°=FAC，結(jié)點C受到沿AC拉力在豎直方向上的分力等于物體的重力，即：mg=FACsin60°=FAC，∴T=mg；結(jié)點D受力平衡，當(dāng)拉力F的方向與BD垂直時，力臂最長、最省力，如圖所示，最小拉力F=F′=T′cos30°=Tcos30°=mg×=mg．故選C．5.如圖所示的電路中，電壓表都看做理想電表，電源內(nèi)阻為r．閉合開關(guān)S，當(dāng)把滑動變阻器R3的滑片P向b端移動時（）A． 電壓表V1的示數(shù)變大，電壓表V2的示數(shù)變小B． 電壓表V1的示數(shù)變小，電壓表V2的示數(shù)變大C． 電壓表V1的示數(shù)變化量大于V2的示數(shù)變化量D． 電壓表V1的示數(shù)變化量小于V2的示數(shù)變化量參考答案：D考點： 閉合電路的歐姆定律．專題： 恒定電流專題．分析： 在滑動變阻器滑動頭P自a端向b端滑動的過程中，變阻器在路電阻增加，外電阻增加，根據(jù)歐姆定律分析干路電流如何變化，根據(jù)歐姆定律分析路端電壓和電阻R1兩端電壓的變化，即可知道兩個電壓表讀數(shù)的變化情況．解答： 解：A、B、圖中電阻R2與R3并聯(lián)后再與R1串聯(lián)；在滑動頭P自a端向b端滑動的過程中，R3進入電路的電阻增加，電路的總電阻增加，根據(jù)閉合電路歐姆定律，電路的總電流I減小；故路端電壓U=E﹣Ir變大；并聯(lián)部分電壓U并=E﹣I（r+R1）也變大，即兩個電壓表的讀數(shù)都變大，故A錯誤，B錯誤；C、D、根據(jù)歐姆定律，有：U=IR1+U并，由于U、U并變大，IR1變小，故路端電壓變化小于并聯(lián)部分電壓，即電壓表V1的示數(shù)變化量小于V2的示數(shù)變化量，故C錯誤，D正確；故選D．點評： 本題是電路動態(tài)變化分析問題，可以按照外電路→內(nèi)電路→外電路的順序分析，同時要抓住不變量：電源的電動勢、內(nèi)阻及定值電阻的阻值．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.一物塊以一定的初速度沖上斜面，利用速度傳感器可以在計算機屏幕上得到其速度大小隨時間的變化關(guān)系圖象如圖所示，不計空氣阻力，重力加速度g取10m/s2.則：物塊下滑時的加速度大小為

；物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為

。.參考答案：2m/s2

，

7.質(zhì)量為2噸的打樁機的氣錘，從5m高處白由落下與地面接觸0.2s后完全靜止下來，空氣阻力不計、g取10m/s2，則在此過程中地面受到氣錘的平均打擊力為___________N。參考答案：設(shè)向上為正方向，由沖量定理可得，由機械能守恒可得，解得=N，由牛頓第三定律可知地面受到氣錘的平均打擊力為N。8.（4分）一束質(zhì)量為m、電量為q的帶電粒子以平行于兩極板的速度v0進入勻強電場，如圖所示，如果兩極板間電壓為U，兩極板間的距離為d，板長為L，設(shè)粒子束不會擊中極板，則粒子從進入電場到飛出極板時電勢能的變化量為

（粒子的重力忽略不計）。參考答案：答案：9.(3分)質(zhì)量相等的冰、水、水蒸氣，它們的分子個數(shù)

，它們分子的平均動能

，它們的內(nèi)能

。（填“相同”或“不同”）參考答案：

答案：相同

不同

不同10.某同學(xué)利用驗證牛頓第二定律的實驗裝置來驗證動能定理。在一端帶滑輪的長木板上固定放置兩個光電門，其中光電門乙固定在靠近滑輪處，光電門甲的位置可移動。與兩個光電門都相連的計時器可以顯示出遮光片從光電門甲至乙所用的時間。改變光電門甲的位置進行多次測量，每次都使小車上的遮光片從緊靠光電門甲處由靜止開始運動，用米尺測量甲、乙之間的距離s，并記下相應(yīng)的時間t。測得小車的質(zhì)量為M，鉤碼的質(zhì)量為m，并滿足M遠遠大于m。則：外力對小車做功為W=

，小車動能的增量為△EK=

。（用題中的字母表示）為減小實驗誤差，你認為實驗操作之前必須進行的操作是：

。參考答案：11.如圖所示為一面積為S的矩形線圈在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動時所產(chǎn)生的交流電的波形，則該交流電的頻率是_________Hz，電壓有效值為_______V。參考答案：50，212.112.氣墊導(dǎo)軌可以在導(dǎo)軌和滑塊之間形成一薄層空氣膜，使滑塊和導(dǎo)軌間的摩擦幾乎為零，如圖所示，讓滑塊從氣墊導(dǎo)軌是某一高度下滑，滑塊上的遮光片的寬度為s，當(dāng)遮光片通過電門時與光電門相連的數(shù)字毫秒器顯示遮光時間為t，則庶光片通過光電門的平均速度為v= （1）關(guān)于這個平均速度，有如下討論： A．這個平均速度不能作為實驗中遮光片通過光電門時滑塊的瞬時速度 B．理論上，遮光片寬度越窄，遮光片通過光電門的平均越接近瞬時速度 C．實驗中所選遮光片并非越窄越好，還應(yīng)考慮測量時間的精確度，遮光片太窄，時間測量精度就會降低，所測瞬時速度反而不準(zhǔn)確 D．實驗中，所選遮光片越寬越好，這樣時間的測量較準(zhǔn)，得到的瞬時速度將比較準(zhǔn)確，這些討論中，正確的是：

； （2）利用這一裝置可驗證機械能守桓定律?；瑝K和遮光片總質(zhì)量記為M（kg），若測出氣墊導(dǎo)軌總長L0、遮光片的寬度s，氣墊導(dǎo)軌兩端到桌面的高度差h、滑塊從由靜止釋放到經(jīng)過光時門時下滑的距離L和遮光時間t，這一過程中：滑塊減少的重力勢能的表達式為：

，滑塊獲得的動能表達式為：

；參考答案：（1）BC

（2）

知道光電門測量滑塊瞬時速度的原理，能根據(jù)已知的運動學(xué)公式求出速度進而計算物體的動能是解決本題的關(guān)鍵。13.法國科學(xué)家拉普拉斯曾說過：“認識一位巨人的研究方法對于科學(xué)的進步并不比發(fā)現(xiàn)本身有更少的用處……”在物理學(xué)的重大發(fā)現(xiàn)中科學(xué)家們創(chuàng)造出了許多物理學(xué)方法，如觀察、實驗、建立模型、物理類比和物理假說等方法。其中物理假說，是根據(jù)一定的科學(xué)事實和科學(xué)理論對研究的問題提出假說性的看法或說明，例如麥克斯韋的電磁場理論、分子動理論等假說，請你再舉出兩個物理假說的例子__________；

。參考答案：光的光子說、日心說、物質(zhì)波、分子電流、黑洞等均可三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（4分）在探究加速度a與合力F及質(zhì)量M的關(guān)系的實驗中，為了得出與F的關(guān)系，要保持M不變，這種方法叫

；若作出的a—F圖象如圖示，則可能的原因是

。高考參考答案：控制變量法，平衡摩擦力時長木板的傾角過大15.為了測量右圖中果汁電池的電動勢E和內(nèi)阻r，并探究電極間距對E和r的影響(實驗器材如圖所示)。①將電壓表、電流表均視為理想電表，請在圖中用筆畫線代替導(dǎo)線連接電路；②實驗中依次減小銅片與鋅片的間距，分別得到相應(yīng)果汁電池的U-I圖像如圖中a、b、c所示．由此可知：在該實驗中，隨電極間距的減小，電源電動勢

(填“增大”、“減小”或“不變”)，電源內(nèi)阻

(填“增大”、“減小”或“不變”)；③圖線a對應(yīng)的電源電動勢E=

V，短路電流I=

A。(均保留三位有效數(shù)字)參考答案：①電流表跟變阻器串聯(lián)后跟電壓表并聯(lián)接在電源兩端，由于均為理想電表，故可以忽略電壓表的分流作用。電壓表的示數(shù)表示路端電壓，電流表的示數(shù)表示流過電源的電流。②、③電池的U-I曲線的斜率表示內(nèi)阻的大小，通過斜率的變化判斷內(nèi)阻的變化（結(jié)合圖像，間距減小，斜率增大，電源內(nèi)阻增大，電動勢不變）．當(dāng)外電壓為0時，此時的電流為短路電流，電流為0時，外電壓等于電動勢．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，水平桌面上有一輕彈簧，左端固定在A點，自然狀態(tài)時其右端位于B點。水平桌面右側(cè)有一豎直放置的光滑軌道MNP,其形狀為半徑R=0.8m的圓環(huán)剪去了左上角的圓弧，MN為其豎直半徑,P點到桌面的豎直距離也是R。用質(zhì)量m1=0.4kg的物塊將彈簧緩慢壓縮到C點，釋放后彈簧恢復(fù)原長時物塊恰停止在B點。用同種材料、質(zhì)量為m2=0.2kg的物塊將彈簧緩慢壓縮到C點釋放，物塊過B點后其位移與時間的關(guān)系為s=6t-2t2，物塊飛離桌面后由P點沿切線落入圓軌道。取g=10m/s2。求：（1）判斷m2能否沿圓軌道到達M點；（2）BP間的水平距離；（3）釋放后m2運動過程中克服摩擦力做的功。參考答案：見解析（1）物塊m2由D點以初速度平拋，至P點時，由平拋規(guī)律得：

1分

1分解得設(shè)能到達M點，且速度為,由機械能守恒得

1分由幾何關(guān)系得

1分在M點軌道對物塊向下的壓力為,由牛頓第二定律得1分解得,所以不能到達M點。

2分（2）平拋過程水平位移為x,由平拋運動規(guī)律得：

1分

1分在桌面上過B點后的運動運動為s=6t-2t2，故為勻減速運動，且初速度為

2分BD間由運動規(guī)律得

1分解得BP水平間距為x+s=4.1m

3分（3）設(shè)彈簧長為AC時的彈性勢能為，由功能關(guān)系得：釋放時為

1分釋放時為

1分在桌面上運動過程中克服摩擦力做功為Wf,由動能定理得

1分解得

2分17.如圖甲所示，質(zhì)量為m＝1kg的物體置于傾角為θ＝37°固定斜面上（斜面足夠長），對物體施加平行于斜面向上的恒力F，作用時間t1＝1s時撤去拉力，物體運動的部分v—t圖像如圖乙所示，取g=10m/s2。求：（1）物體與斜面間的動摩擦因數(shù)和拉力F的大?。唬?）t=6s時物體速度，并在乙圖上將t=6s內(nèi)物體運動的v–t圖象補畫完整，要求標(biāo)明有關(guān)數(shù)據(jù)；（3）物體返回出發(fā)點的速度大小。

參考答案：18.如圖所示，M、N為中心開有小孔的平行板電容器的兩極板，相距為D，其右側(cè)有一邊長為2a的正三角形區(qū)域，區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強磁場，在極板M、N之間加上電壓U后，M板電勢高于N板電勢．現(xiàn)有一帶正電的粒子，質(zhì)量為m，電荷量為q，其重力和初速度均忽略不計，粒子從極板M的中央小孔s1處射入電容器，穿過小孔s2后從距三角形A點的P處垂直AB方向進入磁場，試求：

（1）粒子到達小孔s2時的速度；

（2）若粒子從P點進入磁場后經(jīng)時間t從AP間離開磁場，求粒子的運動半徑和磁感應(yīng)強度的大?。?/p>

（3）若粒子能從AC間離開磁場，磁感應(yīng)強度應(yīng)滿足什么條件？參考答案：答案：；，；：解：(1)帶電粒子在電場中運動時由動能定理得：

------------------------------------------------------------2分解得粒子進入磁場時的速度大小為

-------------------------------------------------------------2分(2)粒子的軌跡圖如圖甲所示，粒子從進入磁場到從AD間離開，由牛頓第二定律可得：--------------------------------------------------------------1分粒子在磁場中運動的時間為-------------------------------------------------------------------1分）由以上兩式可解得軌道半徑------