2022年廣東省清遠(yuǎn)市第三中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試卷含解析_第1頁
2022年廣東省清遠(yuǎn)市第三中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試卷含解析_第2頁
2022年廣東省清遠(yuǎn)市第三中學(xué)高三物理下學(xué)期期末試卷含解析_第3頁
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文檔簡介

2022年廣東省清遠(yuǎn)市第三中學(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(xiàng)符合題意1.(多選)如圖所示,物體A放存同定的斜面B上,在A上施加一個豎直向下的恒力F,下列說法中正確的有(

)A.若A原來是靜止的,則施加力,后,A仍保持靜止B.若A原來是靜止的,則施加力F后,A將加速下滑C.若A原來是加速下滑的,則施加力F后,A的加速度不變D.若A原來是加速下滑的,則施加力F后,A的加速度將增大參考答案:AD2.如圖1所示,理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為2:1,副線圈線段由理想電壓表、理想電流表、理想二極管、電阻R及電容器連接組成,R=55Ω,原線圈a、b端接入如圖2所示的交變電流,則下列說法正確的是()A.電流表的示數(shù)為AB.電壓表的示數(shù)為110VC.若只增大原線圈輸入交流電的頻率,則電流表的示數(shù)變大D.若只增大原線圈輸入交流電的頻率,則電壓表的示數(shù)變小參考答案:C【考點(diǎn)】變壓器的構(gòu)造和原理;正弦式電流的圖象和三角函數(shù)表達(dá)式.【分析】根據(jù)二極管的性質(zhì),利用有效值的定義求解電壓的有效值,由于電容器有容抗,故無法求得流過的電流,當(dāng)交流電的頻率變化時,容抗會發(fā)生改變.【解答】解:A、原線圈兩端的輸入電壓的有效值為220V,根據(jù)可得U2=110V,由于理想二極管反向電阻無窮的,故相當(dāng)于斷路,故交變電流只有半個周期通過,根據(jù)電流的熱效應(yīng)可得,解得,由于流過電流表的電流為流過電阻和電容器的電流之和,因無法求得流過電容器的電流,故無法求得電流表的電流,故AB錯誤;C、若只增大原線圈輸入交流電的頻率,電容器的容抗減小,故副線圈回路中總的電阻減小,根據(jù)I=可知,電流增大,故C正確;D、若只增大原線圈輸入交流電的頻率,電壓表的示數(shù)不變,故D錯誤故選:C3.(多選)近幾年我國在航空航天工業(yè)上取得了長足的進(jìn)步,既實(shí)現(xiàn)了載人的航天飛行,又實(shí)現(xiàn)了航天員的出艙活動.如圖所示,在某次航天飛行實(shí)驗(yàn)活動中,飛船先沿橢圓軌道1飛行,后在遠(yuǎn)地點(diǎn)343千米的P處點(diǎn)火加速,由橢圓軌道1變成高度為343千米的圓軌道2.下列判斷正確的是()A.飛船由橢圓軌道1變成圓軌道2的過程中機(jī)械能不斷減小B.飛船在圓軌道2上時航天員出艙前后都處于失重狀態(tài)C.飛船在此圓軌道2上運(yùn)動的角速度小于同步衛(wèi)星運(yùn)動的角速度D.飛船在橢圓軌道1上的運(yùn)行周期小于沿圓軌道2運(yùn)行的周期參考答案:解:A、飛船由橢圓軌道1變成圓軌道2的過程,要在P點(diǎn)加速然后改做圓軌道2的運(yùn)動,故中機(jī)械能要增大,故A錯誤;B、飛船在圓軌道2無動力飛行時,航天員出艙前后都處于失重狀態(tài),故B正確;C、圓軌道2高度為343千米,而同步衛(wèi)星的軌道高度為3.6×104km,由萬有引力提供向心力可得,故r越大ω越小,故C錯誤;D、由C分析可得,軌道半徑越大,角速度越小,周期越長,故飛船在圓軌道2上的運(yùn)行周期大于沿橢圓軌道1運(yùn)行的周期,故D正確.故選:BD.4.某物體做直線運(yùn)動,位移遵循的方程為x=6t-t2(其中,x的單位為m,t的單位為s)。則該物體在0~4s時間內(nèi)通過的路程為(

)A.8m

B.9m

C.10m

D.11m參考答案:C對比公式可知,該物體做勻變速直線運(yùn)動,初速度=6m/s,加速度a=-2,故3s末物體速度減為零,而后反向運(yùn)動,故0~4s時間內(nèi)通過的路程為0-3s與3-4s的位移大小之和,計算可知選項(xiàng)C正確。5.(多選)兩電荷量分別為q1和q2的點(diǎn)電荷放在x軸上的A、B兩點(diǎn),兩電荷連線上各點(diǎn)電勢φ隨x變化的關(guān)系圖線如圖所示,其中P點(diǎn)電勢最低,且AP>BP,取無窮遠(yuǎn)處為電勢零點(diǎn),則以下說法正確的是A.P點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小為零

B.q1的電荷量可能等于q2的電荷量

C.q1和q2可能是同種電荷,也可能是異種電荷

D.負(fù)電荷從P點(diǎn)左側(cè)移到P點(diǎn)右側(cè),電勢能先增大后減小參考答案:AD二、填空題:本題共8小題,每小題2分,共計16分6.某學(xué)習(xí)小組在測量一輕繩的最大張力實(shí)驗(yàn)中,利用了簡易實(shí)驗(yàn)器材:一根輕繩,一把直尺,一己知質(zhì)量為聊的鉤碼,實(shí)驗(yàn)步驟如下:①用直尺測量出輕繩長度L.②將輕繩一端4固定,鉤碼掛在輕繩上,緩慢水平移動輕繩另一端曰至輕繩恰好被拉斷,如題6圖l所示.③用直尺測量出A、B間距離d.已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間,鉤碼掛鉤光滑,利用測量所得數(shù)據(jù)可得輕繩的最大張力T=

.參考答案:7.(9分)探究能力是物理學(xué)研究的重要能力之一。物體因繞軸轉(zhuǎn)動而具有的動能叫轉(zhuǎn)動動能,轉(zhuǎn)動動能的大小與物體轉(zhuǎn)動的角速度有關(guān)。為了研究某一砂輪的轉(zhuǎn)動動能Ek與角速度ω的關(guān)系。某同學(xué)采用了下述實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行探索:如圖所示,先讓砂輪由動力帶動勻速旋轉(zhuǎn)測得其角速度ω,然后讓砂輪脫離動力,由于克服轉(zhuǎn)軸間摩擦力做功,砂輪最后停下,測出砂輪脫離動力到停止轉(zhuǎn)動的圈數(shù)n,通過分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),得出結(jié)論。經(jīng)實(shí)驗(yàn)測得的幾組ω和n如下表所示:

ω/rad·s-10.51234n5.02080180320Ek/J

另外已測得砂輪轉(zhuǎn)軸的直徑為1cm,轉(zhuǎn)軸間的摩擦力為10/πN。(1)計算出砂輪每次脫離動力的轉(zhuǎn)動動能,并填入上表中。(2)由上述數(shù)據(jù)推導(dǎo)出該砂輪的轉(zhuǎn)動動能Ek與角速度ω的關(guān)系式為

。(3)若測得脫離動力后砂輪的角速度為2.5rad/s,則它轉(zhuǎn)過45圈后的角速度為

rad/s。參考答案:(1)(全對得3分)Ek/J0.5281832(2)2ω2(3分);(3)2(3分)8.(1)在該實(shí)驗(yàn)中必須采用控制變量法,應(yīng)保持小車質(zhì)量不變,用鉤碼所受的重力作為___________,用DIS測小車的加速度。(2)改變所掛鉤碼的數(shù)量,多次重復(fù)測量。在某次實(shí)驗(yàn)中根據(jù)測得的多組數(shù)據(jù)可畫出a-F關(guān)系圖線(如圖所示)。①分析此圖線的OA段可得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是______________。②此圖線的AB段明顯偏離直線,造成此誤差的主要原因是A.小車與軌道之間存在摩擦

B.導(dǎo)軌保持了水平狀態(tài)C.所掛鉤碼的總質(zhì)量太大

D.所用小車的質(zhì)量太大參考答案:(1)小車受到的合力;(2)小車的加速度跟所受的合力成正比;(3)C。9.(4分)驗(yàn)證一切物體相同的下落規(guī)律已成為物理學(xué)的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)之一,1971年,“阿波羅15號”宇航員斯科特剛踏上月球表面,他就忍不住在電視鏡頭面前重做了這個實(shí)驗(yàn):讓一根羽毛和一柄錘子同時落下,隨后激動地說,如果沒有

的發(fā)現(xiàn),他就不可能到達(dá)他正踏著的那個地方。月球是目前人類到達(dá)的除地球外的惟一星體。月球上沒有空氣,是進(jìn)行

實(shí)驗(yàn)的理想場所。參考答案:

答案:伽利略;自由落體10.如圖,用帶孔橡皮塞把塑料瓶口塞住,向瓶內(nèi)迅速打氣,在瓶塞彈出前,外界對氣體做功15J,橡皮塞的質(zhì)量為20g,橡皮塞被彈出的速度

為10m/s,若橡皮塞增加的動能占?xì)怏w對外做功的10%,瓶內(nèi)的氣體作為理想氣體。則瓶內(nèi)氣體的內(nèi)能變化量為

J,瓶內(nèi)氣體的溫度

(選填“升高”或“降低”)。參考答案:5(2分)

升高(2分)熱力學(xué)第一定律.H3

解析:由題意可知,氣體對外做功:W對外=由題意可知,向瓶內(nèi)迅速打氣,在整個過程中,氣體與外界沒有熱交換,即Q=0,則氣體內(nèi)能的變化量:△U=W+Q=15J-10J+0=5J,氣體內(nèi)能增加,溫度升高;本題考查了求氣體內(nèi)能的變化量、判斷溫度的變化,應(yīng)用熱力學(xué)第一定律即可正確解題.求解本題要由動能的計算公式求出橡皮塞的動能,然后求出氣體對外做的功,再應(yīng)用熱力學(xué)第一定律求出氣體內(nèi)能的變化量,最后判斷氣體溫度如何變化11.牛頓在發(fā)現(xiàn)萬有引力定律時曾用月球的運(yùn)動來檢驗(yàn),物理學(xué)史上稱為著名的“月地檢驗(yàn)”.已知地球半徑,表面附近重力加速度為,月球中心到地球中心的距離是地球半徑的倍,根據(jù)萬有引力定律可求得月球的引力加速度為

.又根據(jù)月球繞地球運(yùn)動周期,可求得其相向心加速度為

,如果兩者結(jié)果相等,定律得到了檢驗(yàn)。參考答案:B

,12.如圖所示,某小組同學(xué)利用DIS實(shí)驗(yàn)裝置研究支架上力的分解.A、B為兩個相同的雙向力傳感器,該型號傳感器在受到拉力時讀數(shù)為正,受到壓力時讀數(shù)為負(fù).A連接質(zhì)量不計的細(xì)繩,可沿固定的板做圓弧形移動.B固定不動,通過光滑鉸鏈連接長0.3m的桿.將細(xì)繩連接在桿右端O點(diǎn)構(gòu)成支架.保持桿在水平方向,按如下步驟操作:①測量繩子與水平桿的夾角∠AOB=θ

②對兩個傳感器進(jìn)行調(diào)零③用另一繩在O點(diǎn)懸掛一個鉤碼,記錄兩個傳感器讀數(shù)④取下鉤碼,移動傳感器A改變θ角重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)步驟,得到表格.F11.0010.580…1.002…F2-0.868-0.291…0.865…θ30°60°…150°…

根據(jù)表格A傳感器對應(yīng)的是表中力________(選填“F1”或“F2”).鉤碼質(zhì)量為________kg(保留一位有效數(shù)字).參考答案:13.已知地球半徑為R,地球自轉(zhuǎn)周期為T,同步衛(wèi)星離地面的高度為H,萬有引力恒量為G,則同步衛(wèi)星繞地球運(yùn)動的速度為__________,地球的質(zhì)量為___________.參考答案:,

三、簡答題:本題共2小題,每小題11分,共計22分14.如圖所示,質(zhì)量為m帶電量為+q的小球靜止于光滑絕緣水平面上,在恒力F作用下,由靜止開始從A點(diǎn)出發(fā)到B點(diǎn),然后撤去F,小球沖上放置在豎直平面內(nèi)半徑為R的光滑絕緣圓形軌道,圓形軌道的最低點(diǎn)B與水平面相切,小球恰能沿圓形軌道運(yùn)動到軌道末端D,并從D點(diǎn)拋出落回到原出發(fā)點(diǎn)A處.整個裝置處于電場強(qiáng)度為E=的水平向左的勻強(qiáng)電場中,小球落地后不反彈,運(yùn)動過程中沒有空氣阻力.求:AB之間的距離和力F的大小.參考答案:AB之間的距離為R,力F的大小為mg.考點(diǎn): 帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動;牛頓第二定律;平拋運(yùn)動;動能定理的應(yīng)用.專題: 帶電粒子在電場中的運(yùn)動專題.分析: 小球在D點(diǎn),重力與電場力的合力提供向心力,由牛頓第二定律即可求出D點(diǎn)的速度,小球離開D時,速度的方向與重力、電場力的合力的方向垂直,小球做類平拋運(yùn)動,將運(yùn)動分解即可;對小球從A運(yùn)動到等效最高點(diǎn)D過程,由動能定理可求得小球受到的拉力.解答: 解:電場力F電=Eq=mg

電場力與重力的合力F合=mg,方向與水平方向成45°向左下方,小球恰能到D點(diǎn),有:F合=解得:VD=從D點(diǎn)拋出后,只受重力與電場力,所以合為恒力,小球初速度與合力垂直,小球做類平拋運(yùn)動,以D為原點(diǎn)沿DO方向和與DO垂直的方向建立坐標(biāo)系(如圖所示).小球沿X軸方向做勻速運(yùn)動,x=VDt

沿Y軸方向做勻加速運(yùn)動,y=at2a==所形成的軌跡方程為y=直線BA的方程為:y=﹣x+(+1)R解得軌跡與BA交點(diǎn)坐標(biāo)為(R,R)AB之間的距離LAB=R從A點(diǎn)D點(diǎn)電場力做功:W1=(1﹣)R?Eq

重力做功W2=﹣(1+)R?mg;F所做的功W3=F?R有W1+W2+W3=mVD2,有F=mg答:AB之間的距離為R,力F的大小為mg.點(diǎn)評: 本題是動能定理和向心力知識的綜合應(yīng)用,分析向心力的來源是解題的關(guān)鍵.15.(7分)如圖所示,一束光從空氣射入玻璃中,MN為空氣與玻璃的分界面.試判斷玻璃在圖中哪個區(qū)域內(nèi)(Ⅰ或Ⅱ)?簡要說明理由.并在入射光線和反射光線上標(biāo)出箭頭。參考答案:當(dāng)光由空氣射入玻璃中時,根據(jù)折射定律

=n,因n>1,所以i>γ,即當(dāng)光由空氣射入玻璃中時,入射角應(yīng)該大于折射角.如圖,在圖中作出法線,比較角度i和γ的大小,即可得出玻璃介質(zhì)應(yīng)在區(qū)域?內(nèi).箭頭如圖所示.(7分)四、計算題:本題共3小題,共計47分16.如圖所示,一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時刻的波形如圖中的實(shí)線所示,此時這列波恰好傳播到P點(diǎn),且再經(jīng)過1.2s,坐標(biāo)為x=8m的Q點(diǎn)開始起振,求:①該列波的周期T②從t=0時刻到Q點(diǎn)第一次達(dá)到波峰時,振源O點(diǎn)相對平衡位置的位移y及其所經(jīng)過的路程s.ks5u參考答案:①波速v===5m/s,(1分)由v=得:T===0.4s(1分)②t=0時刻O點(diǎn)沿y軸負(fù)向振動。由t=0時刻至Q點(diǎn)第一次到達(dá)波峰,經(jīng)歷的時間t===1.5s=(3+)T,(3分)所以O(shè)在此過程中振動了(3+)T,則在Q點(diǎn)第一次到達(dá)波峰時,O點(diǎn)剛好到波峰,此時它的位移y=3cm;

(2分)它通過的路程s=3×4A+×4A=0.45m

17.在真空中有一圓柱形玻璃體,其截面如圖所示,已知圓柱體的長度為L,端面半徑為R.有一點(diǎn)光源S,從S發(fā)出的光線SP以60°入射角從AB端面射入,玻璃的折射率為n.(i)當(dāng)它從側(cè)面AD射出時,求出射光線偏離入射光線SP的偏角;(ii)若使光線不能從側(cè)面AD射出,求玻璃的折射率應(yīng)滿足的條件.參考答案:解:(i)光路圖如圖1所示.由折射定律知,光線在AB面上折射時有n=光線在AD面上折射時有n=由幾何關(guān)系有α+β=90°出射光線偏離入射光線SP的偏角θ=(60°﹣α)+(γ﹣β)聯(lián)立解得θ=30°(ii)光路圖如圖2所示,光線在AD面上全反射時有β≥C由sinC=解得n≥答:(i)當(dāng)它從側(cè)面AD射出時,出射光線偏離入射光線SP的偏角是30°;(ii)若使光線不能從側(cè)面AD射出,求玻璃的折射率應(yīng)滿足的條件是n≥.【考點(diǎn)】光的折射定律.【分析】(i)畫出光路圖,由折射定律求出光線在AB面上的折射角,由幾何關(guān)系求出光線射到AD面上時的入射角,再折射定律求出折射角,即可由幾何關(guān)系求出射光線偏離入射光線SP的偏角;(ii)若使光線不能從側(cè)面AD射出,必須在AD面上發(fā)生全反射,入射角大于等于臨界角C,由臨界角公式sinC=求玻璃的折射率應(yīng)滿足的條件.18.如圖所示,勁度系數(shù)k=20.0N/m的輕質(zhì)水平彈簧右端固定在足夠長的水平桌面上,左端系一質(zhì)量為M=2.0kg的小物體A,A左邊所系輕細(xì)線繞過輕質(zhì)光滑的定滑輪后與輕掛鉤相連。小物塊A與桌面的動摩擦因數(shù)μ=0.15,設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。現(xiàn)將一質(zhì)量m=1.0kg的物體B掛在掛鉤上并用手托住,使滑輪右邊的輕繩恰好水平伸直,此時彈簧處在自由伸長狀態(tài)。釋放物體B后系統(tǒng)開始運(yùn)動,取g=10m/s2。(1)求剛釋放時物體B的加速度a;(2)求小物塊A速度達(dá)到最大時彈簧的伸長量x1;(3)已知彈簧彈性勢能,x為彈簧形變量,求整個過程中小物體A克服摩擦力年做的總功W

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