湖北省宜昌市茅坪鎮(zhèn)中學(xué)2022年高三物理上學(xué)期期末試卷含解析

湖北省宜昌市茅坪鎮(zhèn)中學(xué)2022年高三物理上學(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(jì)15分．每小題只有一個選項(xiàng)符合題意1.繩系衛(wèi)星是由一根繩索栓在一個航天器上的衛(wèi)星，可以在這個航天器的下方或上方隨航天器一起繞地球運(yùn)行。如圖所示，繩系衛(wèi)星系在航天器上方，當(dāng)它們一起在赤道上空繞地球作勻速圓周運(yùn)動時(shí)（繩長不可忽略）。下列說法正確的是

A．繩系衛(wèi)星在航天器的前上方B．繩系衛(wèi)星在航天器的后上方C．繩系衛(wèi)星的加速度比航天器的小D．繩系衛(wèi)星的加速度比航天器的大參考答案：BD2.下列各組物理量中，全部是矢量的有（

）A．位移、瞬時(shí)速度、加速度、速度的變化率B．密度、時(shí)間、質(zhì)量、路程C．速度、加速度、位移、平均速度

D．速率、路程、時(shí)間、速度參考答案：AC3.一根粗細(xì)均勻的繩子，右側(cè)固定，使左側(cè)的S點(diǎn)上下振動，產(chǎn)生一列向右傳播的機(jī)械波，某時(shí)刻的波形如圖所示。下列說法中正確的是(

)A．該波的頻率逐漸減小

B．該波的頻率逐漸增大

C．該波的波速逐漸增大

D．該波的波速逐漸減小參考答案：B4.以下判斷正確的

。Ａ．“用油膜法估算分子的大小”實(shí)驗(yàn)中油酸分子直徑等于油酸溶液體積除以相應(yīng)油膜

的面積Ｂ．一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷等壓膨脹過程，氣體分子的密度將變小，分子平均動能

將變大Ｃ．晶體都有固定的熔點(diǎn)Ｄ．運(yùn)動小球在水平粗糙平面做減速運(yùn)動停下后，不會自發(fā)地內(nèi)能減少，動能增加而

加速，是因?yàn)檫@違反能量守恒定律Ｅ．已知某固體物質(zhì)的摩爾質(zhì)量為M，密度為ρ，阿伏加德羅常數(shù)為NA，則該種物質(zhì)

的分子體積為參考答案：BCE5.在以下說法中，正確的是（）

A．分子間距離為平衡距離時(shí)，分子勢力能最大B．熱量可能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體C．液晶既具有液體的流動性，又具有晶體的光學(xué)各向異性特點(diǎn)D．一定質(zhì)量的飽和汽體，當(dāng)溫度不變時(shí)，其壓強(qiáng)隨著體積的變小而增大參考答案：C二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示，一放在光滑水平面上的彈簧秤，其外殼質(zhì)量為，彈簧及掛鉤質(zhì)量不計(jì)，在彈簧秤的掛鉤上施一水平向左的力F1=5N，在外殼吊環(huán)上施一水平向右的力F2=4N，則產(chǎn)生了沿F1方向上的加速度4m/s2，那么此彈簧秤的讀數(shù)是______________N；外殼質(zhì)量為__________kg。參考答案：答案：5；0.257.帶正電1.0×10-3C的粒子，不計(jì)重力,在電場中先后經(jīng)過A、B兩點(diǎn)，飛經(jīng)A點(diǎn)時(shí)動能為10J，飛經(jīng)B點(diǎn)時(shí)動能為4J，則帶電粒子從A點(diǎn)到B點(diǎn)過程中電勢能增加了______，AB兩點(diǎn)電勢差為____．參考答案：8.小球每隔0.2s從同一高度拋出，做初速為6m/s的豎直上拋運(yùn)動，設(shè)它們在空中不相碰，第1個小球在拋出點(diǎn)以上能遇到的小球個數(shù)為

。（g取10m/s2）參考答案：59.如圖所示，兩個質(zhì)量相等而粗糙程度不同的物體m1和m2，分別固定在一細(xì)棒的兩端，放在一傾角為α的斜面上，設(shè)m1和m2與斜面的摩擦因數(shù)為μ1和μ2，并滿足tanα=

，細(xì)棒的質(zhì)量不計(jì)，與斜面不接觸，試求兩物體同時(shí)有最大靜摩擦力時(shí)棒與斜面上最大傾斜線AB的夾角θ的余弦值（最大靜摩擦力依據(jù)滑動摩擦力公式計(jì)算）參考答案：10.某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置，通過改變重物的質(zhì)量，利用計(jì)算機(jī)可得滑塊運(yùn)動的加速度a和所受拉力F的關(guān)系圖線，如圖乙所示。

滑塊和位移傳感器發(fā)射部分的總質(zhì)量m=

kg；滑塊和軌道間的動摩擦因數(shù)μ=

。（重力加速度g取10m／s2，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力）參考答案：0.5

0.211.特種兵過山谷的一種方法可化簡為如右圖所示的模型：將一根長為2d、不可伸長的細(xì)繩的兩端固定在相距為d的A、B兩等高處，懸繩上有小滑輪P，戰(zhàn)士們相互配合，可沿著細(xì)繩滑到對面。開始時(shí)，戰(zhàn)士甲拉住滑輪，質(zhì)量為m的戰(zhàn)士乙吊在滑輪上，處于靜止?fàn)顟B(tài)，AP豎直，則此時(shí)甲對滑輪的水平拉力為_________mg；若甲將滑輪由靜止釋放，則乙在滑動中速度的最大值為_________。（不計(jì)滑輪與繩的質(zhì)量，不計(jì)滑輪的大小及摩擦）

參考答案：1/2

12.如圖12所示，（甲）圖是某學(xué)生測量“勻變速直線運(yùn)動的加速度”的實(shí)驗(yàn)裝置，由于實(shí)驗(yàn)中連接重物和木塊的細(xì)線過長，所以當(dāng)重物著地后，木塊還會在木板上繼續(xù)滑行，圖（乙）所示紙帶是重物著地后的一段打點(diǎn)紙帶（注意圖中任兩個計(jì)數(shù)點(diǎn)間都有四個點(diǎn)沒有標(biāo)出）。若打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用的交流電頻率為50Hz，則木塊的加速度為a=_____m/s2，木塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ=_____。（g=10m/s2忽略空氣阻力以及紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器間的摩擦，所有結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）圖12

參考答案：

－0．50

0．050（或5．0×10－2）以a表示加速度，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律，有a=

解得：a=-0.50m/s2

重物落地后木塊只受摩擦力的作用，用m表示木塊的質(zhì)量，根據(jù)牛頓第二定律有：

-μmg=ma

解得μ=0.05013.（5分）如圖所示，質(zhì)量為m的物體置于光滑水平面上，一根繩子跨過定滑輪一端固定在物體上，另一端在力F作用下，以恒定速率v0豎直向下運(yùn)動，物體由靜止開始運(yùn)動到繩與水平方向夾角=45o過程中，繩中拉力對物體做的功為

。參考答案：

答案：mv02

三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（選修3—4）（7分）如圖甲所示為一列簡諧橫波在t＝2s時(shí)的波形圖，圖乙是這列波中P點(diǎn)的振動圖線，求該波的傳播速度的大小，并判斷該波的傳播方向。

參考答案：解析：依題由甲圖知該波的波長為……………(1分)

由乙圖知該波的振動周期為……………(1分)

設(shè)該波的傳播速度為V，有……………(1分)

又由乙圖知，P點(diǎn)在此時(shí)的振動方向向上，……………(1分)

所以該波的傳播方向水平向左?！?2分)15.(8分)如圖所示，有四列簡諧波同時(shí)沿x軸正方向傳播，波速分別是v、2v、3v和4v，a、b是x軸上所給定的兩點(diǎn)，且ab＝l。在t時(shí)刻a、b兩點(diǎn)間四列波的波形分別如圖所示，則由該時(shí)刻起a點(diǎn)出現(xiàn)波峰的先后順序依次是圖

；頻率由高到低的先后順序依次是圖

。參考答案：

BDCA

DBCA四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖（甲）所示的滑輪，它可以繞垂直于紙面的光滑固定水平軸O轉(zhuǎn)動。輪上繞有輕質(zhì)柔軟細(xì)線，線的一端系一重物，另一端系一質(zhì)量為m的金屬桿。在豎直平面內(nèi)有間距為L的足夠長的平行金屬導(dǎo)軌PQ、EF，在QF之間連接有阻值為R的電阻，其余電阻不計(jì)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場與導(dǎo)軌平面垂直。開始時(shí)金屬桿置于導(dǎo)軌下端，將質(zhì)量為M的重物由靜止釋放，重物最終能勻速下降。運(yùn)動過程中金屬桿始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，已知重力加速度為g，忽略所有摩擦。（1）重物勻速下降的速度v的大小是多少？（2）對一定的磁感應(yīng)強(qiáng)度B，重物的質(zhì)量M取不同的值，測出相應(yīng)的重物做勻速運(yùn)動時(shí)的速度，可得出v-M實(shí)驗(yàn)圖線。圖（乙）中畫出了磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為B1和B2時(shí)的兩條實(shí)驗(yàn)圖線，試根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果計(jì)算B1和B2的比值。（3）若M從靜止到勻速的過程中一共下降的高度為h，求這一過程中R上產(chǎn)生的焦耳熱。參考答案：（1）金屬桿達(dá)到勻速運(yùn)動時(shí)，受繩子拉力F、金屬桿的重力mg、向下的安培力FA。則：

安培力

感應(yīng)電流感應(yīng)電動勢

所以（2）由（1）可得v-M的函數(shù)關(guān)系式

結(jié)合圖線可知，斜率

所以，

故：=

（3）由能量關(guān)系，可得R上產(chǎn)生的焦耳熱為：將v代入可得：或者：

17.高速公路上甲、乙兩車在同一車道上同向行駛，甲車在前，乙車在后，速度均為v0=30m/s，距離s0=100m，t=0時(shí)刻甲車遇緊急情況后，甲、乙兩車的加速度隨時(shí)間變化如圖所示，取運(yùn)動方向?yàn)檎较颉Ｍㄟ^計(jì)算說明兩車在0～9s內(nèi)會不會相撞？參考答案：：公式解法：令a1=-10m/s2，a2=5m/s2，a3=-5m/s2，t1=3s末，甲車速度：v1=v0+a1t1=0；設(shè)3s過后經(jīng)過t2s甲、乙兩車速度相等，此時(shí)距離最近：a2t2=v0+a3t2；等速之前，甲車位移：x甲，乙車位移：x乙④解得x乙-x甲=90m＜s0=100m，不會相撞。圖象解法：由加速度圖像可畫出兩車的速度圖像，由圖像可知，t=6s時(shí)兩車等速，此時(shí)距離最近，圖中陰影部分面積為0～6s內(nèi)兩車位移之差，＜100m∴不會相撞。18.（07年全國卷Ⅱ）（20分）如圖所示，在坐標(biāo)系Oxy的第一象限中在在沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)大小為E。在其它象限中在在勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直于紙面向里，A是y軸上的一點(diǎn)，它到坐標(biāo)原點(diǎn)O的距離為h；C是x軸上的一點(diǎn)，到O點(diǎn)的距離為l，一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負(fù)電的粒子以某一初速度沿x軸方向從A點(diǎn)進(jìn)入電場區(qū)域，繼而通過C點(diǎn)進(jìn)入磁場區(qū)域，并再次通過A點(diǎn)，此時(shí)速度方向與y軸正方向成銳角。不計(jì)重力作用。試求：（1）粒子經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)速度的大小和方向；（2）磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B。

參考答案：答案：（1）α＝arctan

（2）B＝解析：（1）以a表示粒子在電場作用下的加速度，有qE＝ma①加速度沿y軸負(fù)方向。沿粒子從A點(diǎn)進(jìn)入電場時(shí)的初速度為v0，由A點(diǎn)運(yùn)動到C點(diǎn)經(jīng)歷的時(shí)間為t，則有h＝at2

②l＝v0t

③由②③式得v0＝

④設(shè)粒子從C點(diǎn)進(jìn)入磁場時(shí)的速度為v，v垂直于x軸的分量v1＝

⑤由①④⑤式得v＝＝⑥設(shè)粒子經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)的速度方向與x軸的夾角為α，則有tanα＝⑦由④⑤⑦式得α＝arctan

⑧（2）粒子從C點(diǎn)進(jìn)入磁場后在磁場中作速度為v的圓周運(yùn)動。若圓周的半徑為R，則有qvB＝m

⑨設(shè)圓心為P，