湖北省隨州市廣水文華高級中學(xué)2022年高三物理期末試題含解析

湖北省隨州市廣水文華高級中學(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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.下列關(guān)于慣性的各種說法中，你認(rèn)為正確的是A．材料不同的兩個(gè)物體放在地面上，用一個(gè)相同的水平力分別推它們，則難以推動的物體慣性大B．在完全失重的情況下，物體的慣性將消失C．把手中的球由靜止釋放后，球能豎直加速下落，說明力是改變物體慣性的原因D．拋出去的標(biāo)槍、手榴彈等是靠慣性向遠(yuǎn)處運(yùn)動的參考答案：D2.（單選）如圖所示，光滑的凸輪繞O軸勻速轉(zhuǎn)動，C、D是凸輪邊緣上的兩點(diǎn)，AB桿被限制在豎直方向移動，桿下端A在O點(diǎn)正上方與凸輪邊緣接觸且被托住.圖示位置時(shí)刻，AB桿下降速度為v，則A．凸輪繞O軸逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)B．凸輪上C、D兩點(diǎn)線速度大小相等C．凸輪上C、D兩點(diǎn)加速度大小相等D．凸輪上與桿下端接觸點(diǎn)的速度大小一定為v參考答案：A3.距地面高5m的水平直軌道上A、B兩點(diǎn)相距2m，在B點(diǎn)用細(xì)線懸掛一小球，離地高度為h，如圖．小車始終以4m/s的速度沿軌道勻速運(yùn)動，經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)將隨車攜帶的小球由軌道高度自由卸下，小車運(yùn)動至B點(diǎn)時(shí)細(xì)線被軋斷，最后兩球同時(shí)落地．不計(jì)空氣阻力，取重力加速度的大小g=10m/s2．可求得h等于（）A．1.25m B．2.25m C．3.75m D．4.75m參考答案：A【考點(diǎn)】平拋運(yùn)動．【分析】經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)將隨車攜帶的小球由軌道高度自由卸下后，小球做平拋運(yùn)動，小車運(yùn)動至B點(diǎn)時(shí)細(xì)線被軋斷，則B處的小球做自由落體運(yùn)動，根據(jù)平拋運(yùn)動及自由落體運(yùn)動基本公式抓住時(shí)間關(guān)系列式求解．【解答】解：經(jīng)過A點(diǎn)，將球自由卸下后，A球做平拋運(yùn)動，則有：H=解得：，小車從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)的時(shí)間，因?yàn)閮汕蛲瑫r(shí)落地，則細(xì)線被軋斷后B處小球做自由落體運(yùn)動的時(shí)間為t3=t1﹣t2=1﹣0.5=0.5s，則h=故選：A4.物體的質(zhì)量為2kg，兩根輕細(xì)繩AB和AC的一端連接于豎直墻上，另一端系于物體上，在物體上另施加一個(gè)方向與水平線成θ角的拉力F，相關(guān)幾何關(guān)系如圖所示，θ＝60°，若要使繩都能伸直，求拉力F的大小范圍．(g取10m/s2)參考答案：N≤F≤N5.已知兩個(gè)電源的電動勢為E1和E2、內(nèi)阻r1和r2滿足關(guān)系E2>E1，r2>r1，有一定值電阻R1分別接在兩個(gè)電源上，獲得相等的功率，則將另一電阻R2且滿R2>R1也分別接在該兩個(gè)電源上，關(guān)于電阻R2獲得的功率P2有

A．P1<P2

B．P1>P2

C．P1=P2

D．條件不足無法確定參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖，豎直放置的輕彈簧，下端固定，上端與質(zhì)量為kg的物塊B相連接．另一個(gè)質(zhì)量為kg的物塊A放在B上．先向下壓A，然后釋放，A、B共同向上運(yùn)動一段后將分離，分離后A又上升了m到達(dá)最高點(diǎn)，此時(shí)B的速度方向向下，且彈簧恰好為原長．則從A、B分離到A上升到最高點(diǎn)的過程中，彈簧彈力對B做的功為J，彈簧回到原長時(shí)B的速度大小為

m/s.（m/s2）參考答案： 0, 27.如圖所示，我們可以探究平行板電容器的電容與哪些因素有關(guān)．平行板電容器已充電，帶電量為Q，靜電計(jì)的指針偏角大小，表示兩極板間電勢差的大小．如果使極板間的正對面積變小，發(fā)現(xiàn)靜電計(jì)指針的偏角變大，我們就說平行板電容器的電容變?。ㄌ睢白兇蟆被颉白冃　保?；如果使兩極板間的距離變大，發(fā)現(xiàn)靜電計(jì)指針的偏角變大，我們就說平行板電容器的電容變?。ㄌ睢白兇蟆被颉白冃　保覀冎阅軌虻贸鲞@些結(jié)論是因?yàn)殡娙萜鞯碾娙軨=．參考答案：考點(diǎn)：電容器的動態(tài)分析．專題：電容器專題．分析：根據(jù)電容的決定式，分析電容如何變化，由電容的定義式分析板間電壓的變化，再判斷靜電計(jì)指針偏角的變化．解答：解：根據(jù)C=，正對面積變小說明電容減小，又C=，電壓增大則發(fā)現(xiàn)靜電計(jì)指針的偏角變大；使兩極板間的距離變大，根據(jù)C=，說明電容減小，又C=，電壓增大則發(fā)現(xiàn)靜電計(jì)指針的偏角變大．我們之所以能夠得出這些結(jié)論是因?yàn)殡娙萜鞯碾娙軨=故答案為：變小，變小，點(diǎn)評：本題是電容器動態(tài)變化分析問題，關(guān)鍵要掌握電容的決定式和電容的定義式，并能進(jìn)行綜合分析．8.如圖，框架ABC由三根長度均為l、質(zhì)量均為m的均勻細(xì)棒組成，A端用光滑鉸鏈鉸接在墻壁上。現(xiàn)用豎直方向的力F作用在C端，使AB邊處于豎直方向且保持平衡，則力F的大小為

。若在C點(diǎn)施加的作用力改為大小為1.5mg、方向始終垂直于AC邊的力F′，使框架從圖示位置開始逆時(shí)針轉(zhuǎn)動，運(yùn)動過程中當(dāng)框架具有最大動能時(shí)，力F′所做的功為__________。參考答案：mg，0.25πmgl

9.（4分）冬天到了，很多同學(xué)用熱水袋取暖?，F(xiàn)有某一熱水袋內(nèi)水的體積約為400cm3，它所包含的水分子數(shù)目約為

個(gè)。（計(jì)算結(jié)果保留1位有效數(shù)字，已知1mol水的質(zhì)量約為18g，阿伏伽德羅常數(shù)取6.0×1023mol－1）參考答案：答案：1×1025（4分）10.（4分）如圖，金屬棒ab置于水平放置的U形光滑導(dǎo)軌上，在ef右側(cè)存在有界勻強(qiáng)磁場B，磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向下，在ef左側(cè)的無磁場區(qū)域cdef內(nèi)有一半徑很小的金屬圓環(huán)L，圓環(huán)與導(dǎo)軌在同一平面內(nèi)。當(dāng)金屬棒ab在水平恒力F作用下從磁場左邊界ef處由靜止開始向右運(yùn)動后，圓環(huán)L有__________（填收縮、擴(kuò)張）趨勢，圓環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流_______________（填變大、變小、不變）。參考答案：收縮，變小解析：由于金屬棒ab在恒力F的作用下向右運(yùn)動，則abcd回路中產(chǎn)生逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流，則在圓環(huán)處產(chǎn)生垂直于只面向外的磁場，隨著金屬棒向右加速運(yùn)動，圓環(huán)的磁通量將增大，依據(jù)楞次定律可知，圓環(huán)將有收縮的趨勢以阻礙圓環(huán)的磁通量將增大；又由于金屬棒向右運(yùn)動的加速度減小，單位時(shí)間內(nèi)磁通量的變化率減小，所以在圓環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流不斷減小。11.如圖所示，一彈簧振子在M、N間沿光滑水平桿做簡諧運(yùn)動，坐標(biāo)原點(diǎn)O為平衡位置，MN＝8cm.從小球經(jīng)過圖中N點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí)，到第一次經(jīng)過O點(diǎn)的時(shí)間為0.2s，則小球的振動周期為________s，振動方程的表達(dá)式為x＝________cm。參考答案：0.8

（1）從小球經(jīng)過圖中N點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí)，到第一次經(jīng)過O點(diǎn)的時(shí)間為0.2s，故有：T=4×0.2s=0.8s（2）簡諧運(yùn)動，從正向最大位移處開始計(jì)時(shí)，其位移時(shí)間關(guān)系公式為：x=Acosωt；A=4cm；所以，位移時(shí)間關(guān)系公式為：12.一質(zhì)量為m=3kg的小球靜止在水平地面上，給小球加一豎直向上的恒力F使小球從地面向上做勻加速直線運(yùn)動，經(jīng)過時(shí)間1s后撤掉力F，再經(jīng)過時(shí)間1s后小球剛好落回地面，取g=10m/s2，則所加的恒力F=

N，小球落回地面時(shí)的速度為

m/s.參考答案：

40

，

(或6.67)

13.23．在均勻介質(zhì)中，各質(zhì)點(diǎn)的平衡位置均在同一直線上，圖中正方形方格的邊長均為1.5cm。波源在坐標(biāo)原點(diǎn)，t＝0時(shí)波源開始向y軸負(fù)方向振動，經(jīng)過0.24s時(shí)間第二次形成如圖所示波形，則此波的周期T為______________s，波速為______________m/s。參考答案：0.08

；

1.5三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.（6分）一定質(zhì)量的理想氣體，在絕熱膨脹過程中

①對外做功5J，則其內(nèi)能（選填“增加”或“減少”）,

J.

②試從微觀角度分析其壓強(qiáng)變化情況。參考答案：答案：①減少，5；②氣體體積增大，則單位體積內(nèi)的分子數(shù)減少；內(nèi)能減少，則溫度降低，其分子運(yùn)動的平均速率減小,則氣體的壓強(qiáng)減小。（4分要有四個(gè)要點(diǎn)各占1分；單位體積內(nèi)的分子數(shù)減少；溫度降低；分子運(yùn)動的平均速率減??；氣體的壓強(qiáng)減小。）15.如圖所示,在真空中一束平行復(fù)色光被透明的三棱鏡ABC(截面為正三角形)折射后分解為互相分離的a、b、c三種色光,分別照射到三塊板上.則:（1）若將a、b、c三種色光分別通過某狹縫,則發(fā)生衍射現(xiàn)象最明顯的是哪種色光?（2）若OD平行于CB,三棱鏡對a色光的折射率na是多少?參考答案：（1）折射率最小的是c光,則它的波長最長,衍射現(xiàn)象最明顯；（2）（1）由圖知，三種色光，a的偏折程度最大，c的偏折程度最小，知a的折射率最大，c的折射率最?。畡tc的頻率最小，波長最長衍射現(xiàn)象最明顯。（2）若OD平行于CB,則折射角，三棱鏡對a色光的折射率。四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，真空中直角坐標(biāo)系XOY，在第一象限內(nèi)有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，在第四象限內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小均為B，在第二象限內(nèi)有沿x軸正向的勻強(qiáng)電場，第三象限內(nèi)有一對平行金屬板M、N，兩板間距為d。所加電壓為U，兩板間有垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0的勻強(qiáng)磁場。一個(gè)正離子沿平行于金屬板的軸線射入兩板間并做直線運(yùn)動，從A點(diǎn)（﹣L，0）垂直于x軸進(jìn)入第二象限，從P（0，2L）進(jìn)入第一象限，然后離子垂直于x軸離開第一象限，不計(jì)離子的重力，求：（1）離子在金屬板間運(yùn)動速度V0的大?。?）離子的比荷q/m（3）從離子進(jìn)入第一象限開始計(jì)時(shí)，離子穿越x軸的時(shí)刻參考答案：：(1)離子在板間做直線運(yùn)動，電場力與洛倫茲力平衡qE=qv0B0

----------2分------------1分------------1分(2)離子在第二象限內(nèi)做類平拋運(yùn)動，離子在P點(diǎn)時(shí)沿y軸方向的分速度為v0，設(shè)沿x方向的分速度為vx2L=v0t------------1分L=vxt------------2分vx=v0------------1分離子在P點(diǎn)時(shí)的速度與y軸正方向成450角------------1分此時(shí)v=v0------------1分由幾何關(guān)系可以確定離子在第一象限的軌道半徑為r=2L------------2分根據(jù)qvB=m

------------1分可得=------------2分

(3)離子在第一、第二象限內(nèi)的軌跡如圖所示離子的周期T=2π------------1分離子第一次在第一象限內(nèi)運(yùn)動的時(shí)間t′------------2分離子穿過x軸的時(shí)刻為t=n+t′=n∈(0,1,2,……)------------2分17.如圖所示，質(zhì)量為2m的物塊A穿在光滑水平桿上，下面用長為L的輕繩懸吊一個(gè)質(zhì)量為m的小球B，A、B均靜止不動。質(zhì)量為m的小球C在光滑水平桌面上以速度v0向右運(yùn)動，小球C剛滑出右邊緣時(shí)與小球B發(fā)生正碰，碰后兩球粘在一起共同運(yùn)動。試求：

①B、C小球碰撞過程中損失的機(jī)械能；

②B、C小球碰撞后物塊A運(yùn)動的最大速度。參考答案：18.如圖所示，A、B為兩塊平行金屬板，A板帶正電、B板帶負(fù)電．兩板之間存在著勻強(qiáng)電場，兩板間距為d、電勢差為U，在B板上開有兩個(gè)間距為L的小孔．C、D為兩塊同心半圓形金屬板，圓心都在貼近B板的O′處，C帶正電、D帶負(fù)電．兩板間的距離很近，兩板末端的中心線正對著B板上的小孔，兩板間的電場強(qiáng)度可認(rèn)為大小處處相等，方向都指向O′．半圓形金屬板兩端與B板的間隙可忽略不計(jì)．現(xiàn)從正對B板小孔緊靠A板的O處由靜止釋放一個(gè)質(zhì)量為m、電量為q的帶正電微粒（微粒的重力不計(jì)），問：（1）微粒穿過B板小孔時(shí)的速度多大；（2）為了使微粒能在CD板間運(yùn)動而不碰板，CD板間的電場強(qiáng)度大小應(yīng)滿足什么條件；（3）從釋放微粒開始，經(jīng)過多長時(shí)間微粒會通過半圓形金屬板間的最低點(diǎn)P點(diǎn)？參考答案：考點(diǎn)：動能定理的應(yīng)用；帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動．專題：動能定理的應(yīng)用專題．分析：運(yùn)用動能定理研究微粒在加速電場的過程．微粒進(jìn)入半圓形金屬板后，電場力提供向心力，列出等式．勻加速直線運(yùn)動和勻速圓周運(yùn)動運(yùn)用各自的規(guī)律求解時(shí)間．解答：解：（1）設(shè)微粒穿過B板小孔時(shí)的速度為v，根據(jù)動能定理，有（1）解得（2）微粒進(jìn)入半圓形金屬板后，電場力提供向心力，有（2）聯(lián)立（1）、（2），得（3）微粒從釋放開始經(jīng)t1射出B板的小孔，則（3）設(shè)微粒在半圓形金屬板