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

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