2022-2023學(xué)年湖北省武漢市鋼城第十四中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試卷含解析

2022-2023學(xué)年湖北省武漢市鋼城第十四中學(xué)高三物理下學(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.（單選）如圖所示是一種汽車安全帶控制裝置的示意圖．當汽車處于靜止或勻速直線運動時，擺錘豎直懸掛，鎖棒水平，棘輪可以自由轉(zhuǎn)動，安全帶能被拉動．當汽車突然剎車時，擺錘由于慣性繞軸擺動，使得鎖棒鎖定棘輪的轉(zhuǎn)動，安全帶不能被拉動．若擺錘從圖中實線位置擺到虛線位置，汽車的可能運動方向和運動狀態(tài)是（

）A．向右行駛、突然剎車

B．向左行駛、突然剎車C．向左行駛、勻速直線運動

D．向右行駛、勻速直線運動參考答案：A2.（多選題）如圖所示，設(shè)想在地球赤道平面內(nèi)有一垂直于地面延伸到太空的輕質(zhì)電梯，電梯頂端可超過地球的同步衛(wèi)星高度R（從地心算起）延伸到太空深處．這種所謂的太空電梯可用于低成本地發(fā)射繞地人造衛(wèi)星．其發(fā)射方法是將衛(wèi)星通過太空電梯勻速提升到某高度，然后啟動推進裝置將衛(wèi)星從太空電梯發(fā)射出去．設(shè)在某次發(fā)射時，衛(wèi)星在太空電梯中極其緩慢地勻速上升，該衛(wèi)星在上升到0.80R處意外和太空電梯脫離（脫離時衛(wèi)星相對與太空電梯上脫離處的速度可視為零）而進入太空，（）A．利用萬有引力充當向心力，此衛(wèi)星可以繞地球做半徑為0.8R的勻速圓周運動B．此衛(wèi)星脫離太空電梯的最初一段時間內(nèi)可能做離心運動C．此衛(wèi)星脫離太空電梯的最初一段時間內(nèi)將做逐漸靠近地心的曲線運動D．欲使衛(wèi)星脫離太空電梯后做勻速圓周運動，需要在釋放的時候讓它適當加速參考答案：CD【考點】人造衛(wèi)星的加速度、周期和軌道的關(guān)系．【分析】該電梯軌道上各處的角速度是相等的，由此求出兩個位置的向心加速度；由萬有引力提供同步衛(wèi)星的向心加速度，求出同步衛(wèi)星的向心加速度；然后與在0.8R處地球提供的向心加速度比較即可．【解答】解：ABC、同步衛(wèi)星受到的萬有引力提供向心力，則：其向心加速度：a=ω2R由于該電梯軌道上各處的角速度是相等的，可知在衛(wèi)星脫離處：v′=ω?0.8R它做圓周運動需要的向心力：=0.8=地球能提供的向心力：比較可知，該衛(wèi)星在離開電梯軌道時需要的向心力小于地球提供的向心力，所以它脫離太空電梯的最初一段時間內(nèi)將做逐漸靠近地心的曲線運動．故AB錯誤，C正確；D、結(jié)合前面的分析可知，欲使衛(wèi)星脫離太空電梯后做勻速圓周運動，需要在釋放的時候讓它適當加速，增大其速度，增加需要的向心力．故D正確．故選：CD3.如圖所示，球網(wǎng)高出桌面H，網(wǎng)到桌邊的距離為L．某人在乒乓球訓(xùn)練中，從左側(cè)處，將球沿垂直于網(wǎng)的方向水平擊出，球恰好通過網(wǎng)的上沿落到右側(cè)桌邊緣．設(shè)乒乓球運動為平拋運動．則（）A．擊球點的高度與網(wǎng)高度之比為2：1B．乒乓球在網(wǎng)左右兩側(cè)運動時間之比為2：1C．乒乓球過網(wǎng)時與落到桌邊緣時速率之比為1：2D．乒乓球在左、右兩側(cè)運動速度變化量之比為1：2參考答案：D【考點】平拋運動．【分析】乒乓球做的是平拋運動，平拋運動可以分解為在水平方向上的勻速直線運動，和豎直方向上的自由落體運動，分別根據(jù)勻速直線運動和自由落體運動的運動規(guī)律列方程求解即可．【解答】解：A、因為水平方向做勻速運動，網(wǎng)右側(cè)的水平位移是左邊水平位移的兩倍，所以由x=v0t知，網(wǎng)右側(cè)運動時間是左側(cè)的兩倍，豎直方向做自由落體運動，根據(jù)h=可知，在網(wǎng)上面運動的位移和整個高度之比為1：9，所以擊球點的高度與網(wǎng)高之比為：9：8，故AB錯誤；C、球恰好通過網(wǎng)的上沿的時間為落到右側(cè)桌邊緣的時間的，豎直方向做自由落體運動，根據(jù)v=gt可知，球恰好通過網(wǎng)的上沿的豎直分速度與落到右側(cè)桌邊緣的豎直分速度之比為1：3，根據(jù)v=可知，乒乓球過網(wǎng)時與落到桌邊緣時速率之比不是1：2，故C錯誤；D、網(wǎng)右側(cè)運動時間是左側(cè)的兩倍，△v=gt，所以乒乓球在左、右兩側(cè)運動速度變化量之比為1：2；故D正確；故選：D4.如圖2所示，在同一軌道平面上的三個人造地球衛(wèi)星A、B、C在某一時刻恰好在同一直線上，下列說法正確的有()

A．根據(jù)v＝，可知vA＜vB＜vC;

B．根據(jù)萬有引力定律，F(xiàn)A＞FB＞FC;C．向心加速度aA＜aB＜aC;

D．運動一周后，C最晚回到原地點；參考答案：D5.如圖所示，帶等量異號電荷的兩平行金屬板在真空中水平放置，M、N為板間同一電場線上的兩點，一帶電粒子（不計重力）以速度vM經(jīng)過M點在電場線上向下運動，且未與下板接觸，一段時間后，粒子以速度vN折回N點。則A.粒子受電場力的方向一定由M指向NB.粒子在M點的速度一定比在N點的大C.粒子在M點的電勢能一定比在N點的大D.電場中M點的電勢一定高于N點的電勢參考答案：B解析：由于帶電粒子未與下板接觸，可知粒子向下做的是減速運動，故電場力向上，A錯；粒子由M到N電場力做負功電勢能增加，動能減少，速度增加，故B對C錯；由于粒子和兩極板所帶電荷的電性未知，故不能判斷M、N點電勢的高低，C錯。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.某同學(xué)用如圖所示的裝置驗證動能定理．為提高實驗精度，該同學(xué)多次改變小滑塊下落高度胃的值．測出對應(yīng)的平撼水平位移x，并算出x2如下表，進而畫出x2一H圖線如圖所示：

①原理分析：若滑塊在下滑過程中所受阻力很?。畡t只要測量量滿足

，便可驗證動能定理．

②實驗結(jié)果分析：實驗中獲得的圖線未過坐標原點，而交在了大約(0.2h，0)處，原因是

。參考答案：①x2與H成正比

②滑塊需要克服阻力做功7.圖12（a）是“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗裝置示意圖。重力加速度取g。

（1）為了平衡小車受到的阻力，應(yīng)適當抬高木板的

端（填“左”或“右”）。

（2）細砂和小桶的總質(zhì)量為m，小車的質(zhì)量為M，實驗要求m

M（填“遠大于”或“遠于”）。該實驗的原理是，在平衡小車受到的阻力后，認為小車受到的合外力是

，其值與真實值相比

（填“偏大”或“偏小”），小車受到合外力的真實值為

。

（3）已知打點計時器的打點周期為0．02s，一位同學(xué)按要求打出一條紙帶如圖12（b）所示，在紙帶上每5個點取一個計數(shù)點，則計數(shù)點l、2間的距離S12=____cm，計數(shù)點4的速度v4=

m/s，小車的加速度a=

m/s2。

（4）保持細砂和砂桶的質(zhì)量不變，改變小車的質(zhì)量M，分別得到小車的加速度a與其對應(yīng)的質(zhì)量M，處理數(shù)據(jù)的恰當方法是作

（填“a-M”或“a-”）圖象。

（5）保持小車的質(zhì)量不變，改變細砂的質(zhì)量，甲、乙、丙三位同學(xué)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)分別作出了小車的加速度a隨合外力F變化的圖線如圖12（c）、（d），（e）所示。

圖（c）中的圖線上部出現(xiàn)了彎曲，偏離了原來的直線，其主要原因是

。圖（d）中的圖線不通過原點，其主要原因是

。圖（e）中的圖線不通過原點，其主要原因是

。參考答案：8.一定質(zhì)量的理想氣體壓強p與熱力學(xué)溫度T的關(guān)系圖象如圖所示，AB、BC分別與p軸和T軸平行，氣體在狀態(tài)A時的壓強為p0、體積為V0，在狀態(tài)B時的壓強為2p0，則氣體在狀態(tài)B時的體積為

；氣體從狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B變化到狀態(tài)C的過程中，對外做的功為W，內(nèi)能增加了ΔU，則此過程氣體

（選填“吸收”或“放出”）的熱量為

．參考答案：v0/2

(1分)

吸收(1分)

△U+W9.在“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”實驗中，交流電頻率為50Hz．如圖是某次實驗得到的一條紙帶，舍去前面比較密集的點，從O點開始計數(shù)，O、A、B、C是四個連續(xù)的計數(shù)點，每兩個相鄰的計數(shù)點之間有9個實際點（未畫出），A、B、C三點到O點的距離分別為xA=3.0cm，xB=7.6cm，xC=13.8cm，則打計數(shù)點B時小車的速度為m/s，小車運動的加速度為m/s2．參考答案：0.27，0.4；解：由于每相鄰兩個計數(shù)點間還有9個點沒有畫出，所以相鄰的計數(shù)點間的時間間隔T=0.2s，根據(jù)勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上B點時小車的瞬時速度大?。畍B==0.27m/s根據(jù)勻變速直線運動的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大小，得：a==0.4m/s2．故答案為：0.27，0.4；10.一小球從水平臺面邊緣以速度v水平飛出，落到水平地面上需要時間為t，落地點距臺面邊緣的水平距離為s。若使小球以速度2v仍從同一位置水平飛出，落到水平地面上需要時間為 ；落地點距臺面邊緣的水平距離為

。

參考答案：t；2s11.在研究“電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的實驗中，所需的實驗器材如圖所示．現(xiàn)已用導(dǎo)線連接了部分實驗電路．（1）請把電路補充完整；（2）實驗時，將線圈A插入線圈B中，合上開關(guān)瞬間，觀察到檢流計的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，這個現(xiàn)象揭示的規(guī)律是______________________；（3）（多選）某同學(xué)設(shè)想使線圈B中獲得與線圈A中相反方向的電流，可行的實驗操作是（

）A．抽出線圈A

B．插入軟鐵棒C．使變阻器滑片P左移

D．斷開開關(guān)

參考答案：（1）（2）閉合電路中磁通量發(fā)生變化時，閉合電路中產(chǎn)生感應(yīng)電流。（3）B、C

12.在研究平拋物體運動實驗中,用一張印有小方格的紙記錄軌跡,小方格的邊長L=1.25cm.若小球在平拋運動途中的幾個位置如圖中的a、b、c、d所示,則小球平拋的初速度的計算式為V0＝______________(用L、g表示),其值是____________.(取g=9.8米/秒2)參考答案：20.70m/s13.（6分）一個原子中含有

個質(zhì)子，含有

個中子，含有

個電子。參考答案：92；146；92三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.(4分）圖中可動的游標尺上總共是20個小格，則此游標卡尺的精度為

mm，游標尺上每一小格的長度是

mm，讀數(shù)為

cm。參考答案：答案：0.05

（1分）

0.95

（1分）

4.245（2分）

15.某同學(xué)想通過一個多用電表中的歐姆擋直接去測量某電壓表（量程為10V）的內(nèi)阻（大約為幾十千歐），該多用電表刻度盤上讀出電阻刻度中間值為30，則：（1）歐姆擋的選擇開關(guān)撥至×1k（選填“×1k”或“×100”）擋，先將紅、黑表筆短接調(diào)零后，選用圖中A（選填“A”或“B”）方式連接．（2）在實驗中，某同學(xué)讀出歐姆表的讀數(shù)為40000Ω，這時電壓表的讀數(shù)為5.0V，歐姆表電池的電動勢為8.75V．參考答案：【考點】：用多用電表測電阻．【專題】：實驗題；恒定電流專題．【分析】：選擇倍率的原則是讓指針指在刻度盤的中間位置附近，歐姆表的內(nèi)部電源的正極與外部負極插孔相連，歐姆表的讀數(shù)為示數(shù)乘以倍率，由閉合電路的歐姆定律求電動勢．：解：當歐姆表的指針指在中間位置附近時，測量值較為準確，根據(jù)讀數(shù)為：示數(shù)×倍率=讀數(shù)知，選擇×1K的擋較好；歐姆表的正極插孔與內(nèi)部電源的負極相連，與電壓表構(gòu)成一閉合回路，電流從負極流出，進入電壓表的正極，所以選擇圖A正確；歐姆表的讀數(shù)為：40×1K=40KΩ；電壓表的讀數(shù)為5.0V；由題意知歐姆表的內(nèi)阻為30KΩ，與電壓表的內(nèi)阻40KΩ串聯(lián)，由歐姆定律可知：E=I（r+R）=×（3×104+4×104）=8.75V．故答案為：（1）×1k，A；（2）40000，5.0，8.75【點評】：本題考查了歐姆表的結(jié)構(gòu)、讀數(shù)和歐姆定律，題目難度不大．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，質(zhì)量M=8kg的小車放在水平光滑的平面上，在小車左端加一水平推力F=8N，當小車向右運動的速度達到1.5m/s時，在小車前端輕輕地放上一個大小不計，質(zhì)量為m=2kg的小物塊，物塊與小車間的動摩擦因數(shù)=0.2，小車足夠長.求:（1）小物塊放上時，小物塊及小車的加速度各為多大；（2）經(jīng)多長時間兩者達到相同的速度；（3）從小物塊放上小車開始，經(jīng)過t=1.5s小物塊通過的位移大小。(取g=l0m/s2).參考答案：（1）物塊的加速度小車的加速度：（2）由：

得：t=1s（3）在開始1s內(nèi)小物塊的位移：---（1分）最大速度：----------（1分）在接下來的0.5s物塊與小車相對靜止，一起做加速運動且加速度:---------------（1分）這0.5s內(nèi)的位移:-------（1分）通過的總位移--------------（1分）17.電子擴束裝置由電子加速器、偏轉(zhuǎn)電場和偏轉(zhuǎn)磁場組成。偏轉(zhuǎn)電場的極板由相距為d的兩塊水平平行放置的導(dǎo)體板組成，如圖甲所示。大量電子由靜止開始，經(jīng)加速電場加速后，連續(xù)不斷地沿平行板的方向從兩板正中間OO＇射入偏轉(zhuǎn)電場。當兩板不帶電時，這些電子通過兩板之間的時間為2t0；當在兩板間加最大值為U0、周期為2t0的電壓（如圖乙所示）時，所有電子均能從兩板間通過，然后進入豎直寬度足夠大的勻強磁場中，最后打在豎直放置的熒光屏上。已知磁場的磁感應(yīng)強度為B，電子的質(zhì)量為m、電荷量為e，其重力不計。（1）求電子離開偏轉(zhuǎn)電場時的位置到OO＇的最小距離和最大距離；（2）要使所有電子都能垂直打在熒光屏上，①求勻強磁場的水平寬度L；求垂直打在熒光屏上的電子束的寬度。參考答案：見解析（1）由題意可知