2021-2022學(xué)年湖北省武漢市第二十中學(xué)高三物理期末試卷含解析

1、2021-2022學(xué)年湖北省武漢市第二十中學(xué)高三物理期末試卷含解析一、 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(gè)選項(xiàng)符合題意1. （多選）下列說(shuō)法正確的是 A做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)所受的合外力總是指向平衡位置且大小恒定B火車若接近光速行駛，我們?cè)诘孛嫔峡吹杰噹昂缶嚯x變小而車廂的高度不變C用激光讀取光盤上記錄的信息是利用激光平行度好的特點(diǎn)D寺廟里鐘聲響起時(shí)，和尚禪房里掛著的磐常自鳴自響，這是聲波的衍射現(xiàn)象參考答案：BC2. 靜電場(chǎng)在x軸上的場(chǎng)強(qiáng)E隨x的變化關(guān)系如圖所示，x軸正向?yàn)閳?chǎng)強(qiáng)正方向，帶正電的點(diǎn)電荷沿x軸運(yùn)動(dòng)，則點(diǎn)電荷 (A)在x2和x4處電勢(shì)能相等(B)由x1運(yùn)動(dòng)到x3的過(guò)

2、程中電勢(shì)能增大(C)由x1運(yùn)動(dòng)到x4的過(guò)程中電場(chǎng)力先增大后減小(D)由x1運(yùn)動(dòng)到x4的過(guò)程中電場(chǎng)力先減小后增大參考答案：BC由圖象可知，將正電荷沿x軸正向移動(dòng)，電場(chǎng)力沿x軸負(fù)方向，從x2移動(dòng)到x4的過(guò)程電場(chǎng)力做功不為零，兩點(diǎn)電勢(shì)能不相等，A項(xiàng)錯(cuò)誤；從x1移動(dòng)到x3的過(guò)程電場(chǎng)力沿x軸負(fù)方向，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增大，B項(xiàng)正確；從x1到x4的過(guò)程場(chǎng)強(qiáng)先增大，后減小，所以電場(chǎng)力先增大后減小，C向正確；D項(xiàng)錯(cuò)誤?！究键c(diǎn)】電場(chǎng)力的性質(zhì)，電場(chǎng)能的性質(zhì)3. 一個(gè)小球從地面開(kāi)始做豎直上拋運(yùn)動(dòng)（不計(jì)空氣阻力）已知小球兩次經(jīng)過(guò)較低點(diǎn)A的時(shí)間間隔為TA，兩次經(jīng)過(guò)較高點(diǎn)B的時(shí)間間隔為TB重力加速度為g，則（）AA、B

3、兩點(diǎn)間的距離為BA、B兩點(diǎn)間的距離為C從A上升到B的時(shí)間為D從B下落到A的時(shí)間為參考答案：AC解：A、B、物體在上升過(guò)程和下降過(guò)程中經(jīng)過(guò)同一段高度所用的時(shí)間相等，故物體從最高點(diǎn)到A和B的時(shí)間分別為和，故A與B間的位移為：=，故A正確，B錯(cuò)誤；C、D、物體在上升過(guò)程和下降過(guò)程中經(jīng)過(guò)同一段高度所用的時(shí)間相等，故從A上升到B的時(shí)間和從B下落到A的時(shí)間均為=，故C正確，D錯(cuò)誤；故選AC4. 2015年10月8日，廈門國(guó)際高爾夫球公開(kāi)賽在海滄東方高爾夫球場(chǎng)舉行一參賽球員從高為20m的高處以某一初速度將高爾夫球水平擊出，高爾夫球在空中沿水平方向運(yùn)動(dòng)20m后，恰好落到球洞里不計(jì)空氣阻力的作用，重力加速度g取

4、10m/s2則高爾夫球（）A在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是4sB被擊出時(shí)的水平速度大小是50m/sC落入球洞前瞬間豎直方向的速度大小是15m/sD落入球洞前瞬間的速度大小是30m/s參考答案：D【考點(diǎn)】平拋運(yùn)動(dòng)【分析】根據(jù)高度求出平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，結(jié)合水平位移和時(shí)間求出水平分速度根據(jù)速度位移公式求出豎直分速度，結(jié)合平行四邊形定則求出落入洞前的瞬時(shí)速度【解答】解：A、根據(jù)h=得，高爾夫球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t=，故A錯(cuò)誤B、被擊出時(shí)高爾夫球的水平速度m/s，故B錯(cuò)誤C、落入洞前球豎直方向上的分速度=m/s=20m/s，根據(jù)平行四邊形定則知，落入洞前瞬時(shí)速度v=m/s=30m/s，故D正確，C錯(cuò)誤故選：D5. 如圖

5、所示，兩輕彈簧a、b懸掛一小鐵球處于平衡狀態(tài)，a彈簧與豎直方向成30角，b彈簧水平，a、b的勁度系數(shù)分別為k1、k2。則兩彈簧的伸長(zhǎng)量x1與x2之比為A B C D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. 在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，某實(shí)驗(yàn)小組用如圖所示裝置，采用控制變量的方法來(lái)研究小車質(zhì)量不變的情況下，小車的加速度與小車受到力的關(guān)系。（1）此實(shí)驗(yàn)小組所用電源頻率為50Hz，得到的紙帶如圖所示，舍去前面比較密集的點(diǎn)，從O點(diǎn)開(kāi)始，在紙帶上取A、B、C三個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)（OA間的各點(diǎn)沒(méi)有標(biāo)出），已知d1=3.0cm，d2=4.8cm,d3=6.8cm.則小車運(yùn)動(dòng)的加速

6、度為 m/s2（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）（2）某實(shí)驗(yàn)小組得到的圖線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、砝碼盤添加砝碼的總質(zhì)量太大 D、所用小車的質(zhì)量太大參考答案：5.0,C7. 要利用軌道、滑塊(其前端固定有擋光窄片K)、托盤、砝碼、輕滑輪、輕繩、光電計(jì)時(shí)器、米尺等器材測(cè)定滑塊和軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的裝置，滑塊和托盤上分別放有若干砝碼，滑塊質(zhì)量為M，滑塊上砝碼總質(zhì)量為m，托盤和盤中砝碼的總質(zhì)量為m.軌道上A、B兩點(diǎn)處放置有光電門(圖中未畫出)實(shí)驗(yàn)中，重力加速度g取10 m/s2.圖甲圖乙(1) 用游標(biāo)卡尺

7、測(cè)量窄片K的寬度d，如圖乙所示，則d_mm，用米尺測(cè)量軌道上A、B兩點(diǎn)間的距離x，滑塊在水平軌道上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，擋光窄光通過(guò)A、B兩處光電門的擋光時(shí)間分別為tA、tB，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，可得計(jì)算滑塊在軌道上加速運(yùn)動(dòng)的加速度的表達(dá)式為a_；(2) 該同學(xué)通過(guò)改變托盤中的砝碼數(shù)量，進(jìn)行了多次實(shí)驗(yàn)，得到的多組數(shù)據(jù)如下：實(shí)驗(yàn)次數(shù)托盤和盤中砝碼的總質(zhì)量m/(kg)滑塊的加速度a/(m/s2)10.100020.150030.2000.3940.2500.9150.3001.4060.3501.9270.4002.38圖丙請(qǐng)根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖丙中作出am圖象從數(shù)據(jù)或圖象可知，a是m的一次函數(shù)，這是由于采取

8、了下列哪一項(xiàng)措施_A. 每次實(shí)驗(yàn)的Mm都相等 B. 每次實(shí)驗(yàn)都保證Mm遠(yuǎn)大于mC. 每次實(shí)驗(yàn)都保證Mm遠(yuǎn)小于m D. 每次實(shí)驗(yàn)的mm都相等(3) 根據(jù)am圖象，可知_(請(qǐng)保留兩位有效數(shù)字)參考答案：(1) 2.20或2.25(2分)(2分)(2) 注意：應(yīng)為直線，標(biāo)度的選取要合適(2分)D(2分)(3) 0.16(2分)8. 一平行板電容器充電后與電源斷開(kāi)，正極板接地，在兩極板間有一負(fù)電荷（電量很小，不影響電場(chǎng)分布）固定在P點(diǎn)，如圖所示， U表示電容器的電壓，EP表示負(fù)電荷在P點(diǎn)的電勢(shì)能，若保持正極板不動(dòng)，將負(fù)極板移到圖中虛線所示的位置，則U_（填變大、變小或者不變），EP_（填變大、變小或者

9、不變）.參考答案：變小 不變9. 為了探究力對(duì)物體做功與物體速度變化的關(guān)系，現(xiàn)提供如圖所示的器材，讓小車在橡皮筋的作用下彈出后，沿木板滑行，請(qǐng)思考回答下列問(wèn)題(打點(diǎn)計(jì)時(shí)器交流電頻率為50 Hz)： (1)為了消除摩擦力的影響應(yīng)采取什么措施? (2)當(dāng)我們分別用同樣的橡皮筋l條、2條、3條并起來(lái)進(jìn)行第l次、第2次、第3次實(shí)驗(yàn)時(shí)，每次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋拉伸的長(zhǎng)度應(yīng)都保持一致，我們把第l次實(shí)驗(yàn)時(shí)橡皮筋對(duì)小車做的功記為W (3)由于橡皮筋對(duì)小車做功而使小車獲得的速度可以由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和紙帶測(cè)出，如圖所示是其中四次實(shí)驗(yàn)打出的部分紙帶(4)試根據(jù)第(2)、(3)項(xiàng)中的信息，填寫下表 次數(shù) 1 2 3 4橡皮筋對(duì)小

10、車做功 W 小車速度V (m/s) V2 (m2/s2)從表中數(shù)據(jù)可得出結(jié)論： 參考答案：（1）墊高放置打點(diǎn)計(jì)時(shí)器一端，使自由釋放的小車做勻速運(yùn)動(dòng) 次數(shù) 1 2 3 4橡皮筋對(duì)小車做功 W2W3W4W 小車速度V (m/s)1.001.421.732.00 V2 (m2/s2)1.002.022.994.00（2）(3) 在誤差準(zhǔn)許的范圍內(nèi)，做功與速度的平方成正比10. （選修34）（4分）如圖所示，為某時(shí)刻一列簡(jiǎn)諧橫波的波形圖象，已知此列波的振動(dòng)周期為4s，由圖可知這列波的傳播速度大小為 m/s，若此時(shí)波形上質(zhì)點(diǎn)A正經(jīng)過(guò)平衡位置向上運(yùn)動(dòng)，則知波的傳播方向是 。參考答案：答案：6（2分）；x的

11、正方向（或水平向右）（2分）11. 為“驗(yàn)證牛頓第二定律”，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案：A實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，一端系在滑塊上的輕質(zhì)細(xì)繩通過(guò)轉(zhuǎn)軸光滑的輕質(zhì)滑輪，另一端掛一質(zhì)量為m0.5 kg的鉤碼，用墊塊將長(zhǎng)木板的有定滑輪的一端墊起調(diào)整長(zhǎng)木板的傾角，直至輕推滑塊后，滑塊沿長(zhǎng)木板向下做勻速直線運(yùn)動(dòng)；B保持長(zhǎng)木板的傾角不變，取下細(xì)繩和鉤碼，接好紙帶，接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，然后讓滑塊沿長(zhǎng)木板滑下，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的紙帶如圖乙所示請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)圖乙中紙帶的哪端與滑塊相連_(2)圖乙中相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)打點(diǎn)未畫出，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接頻率為50 Hz的交流電源，根據(jù)圖乙求出滑塊的加速度a_m/s2.(

12、3)不計(jì)紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器間的阻力，滑塊的質(zhì)量M_kg.(g取9.8 m/s2)參考答案：(1)取下細(xì)繩和鉤碼后，滑塊加速下滑，隨著速度的增加點(diǎn)間距離逐漸加大，故紙帶的右端與滑塊相連(2)由xaT2，得a m/s21.65 m/s2.(3)勻速下滑時(shí)滑塊所受合外力為零，撤去鉤碼滑塊所受合外力等于mg，由mgMa得M2.97 kg.12. 質(zhì)量分別為10kg和20kg的物體A和B，疊放在水平面上，如右圖,AB間的最大靜摩擦力為10N，B與水平面間的摩擦系數(shù)=0.5，以力F作用于B使AB一同加速運(yùn)動(dòng)，則力F滿足_ (g取10 m/s)2參考答案：150NF180N13. 一個(gè)實(shí)驗(yàn)小組在“探究彈力和彈

13、簧伸長(zhǎng)的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，使用兩條不同的輕質(zhì)彈簧a和b，得到彈力與彈簧長(zhǎng)度的圖象如圖所示。則： _彈簧的原長(zhǎng)更長(zhǎng)，_彈簧的勁度系數(shù)更大。（填“a”或“b”）參考答案：b a 三、 實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14. 在“用單分子油膜估測(cè)分子大小”實(shí)驗(yàn)中，若油酸酒精溶液體積濃度為，一滴溶液的體積為，其形成的油膜面積為，則估測(cè)出油酸分子的直徑為 m。參考答案：15. 某同學(xué)用圖1中所示的實(shí)驗(yàn)裝置研究小車在斜面上的運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)步驟如下：a安裝好實(shí)驗(yàn)器材b接通電源后，讓拖著紙帶的小車沿平板斜面向下運(yùn)動(dòng)，重復(fù)幾次選出一條點(diǎn)跡比較清晰的紙帶，舍去開(kāi)始密集的點(diǎn)跡，從便于測(cè)量的點(diǎn)開(kāi)始，每?jī)蓚€(gè)打點(diǎn)間

14、隔取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，如圖2中0、1、2、6點(diǎn)所示c測(cè)量1、2、3、6計(jì)數(shù)點(diǎn)到0計(jì)數(shù)點(diǎn)的距離，分別記作：S1、S2、S3、S6d通過(guò)測(cè)量和計(jì)算，該同學(xué)判斷出小車沿平板做勻加速直線運(yùn)動(dòng)e分別計(jì)算出S1、S2、S3、S6與對(duì)應(yīng)時(shí)間的比值、f以為縱坐標(biāo)、t為橫坐標(biāo)，標(biāo)出與對(duì)應(yīng)時(shí)間t的坐標(biāo)點(diǎn)，畫出t圖線結(jié)合上述實(shí)驗(yàn)步驟，請(qǐng)你完成下列任務(wù)：實(shí)驗(yàn)中，除打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（含紙帶、復(fù)寫紙）、小車、平板、鐵架臺(tái)、導(dǎo)線及開(kāi)關(guān)外，在下面的儀器和器材中，必須使用的有A和C（填選項(xiàng)代號(hào)）A電壓合適的50Hz交流電源 B電壓可調(diào)的直流電源 C刻度尺 D秒表 E天平 F重錘將最小刻度為1mm的刻度尺的0刻線與0計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)齊，0、1、2、

15、5計(jì)數(shù)點(diǎn)所在位置如圖3所示，則S2=2.98（2.972.99）cm，S5=13.20（13.1913.21）cm該同學(xué)在圖4中已標(biāo)出1、3、4、6計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)，請(qǐng)你在該圖中標(biāo)出與2、5兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)，并畫出t圖根據(jù)t圖線判斷，在打0計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)，小車的速度v0=0.18（0.160.20）m/s；它在斜面上運(yùn)動(dòng)的加速度a=4.8（4.505.10）m/s2參考答案：考點(diǎn)：測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度版權(quán)所有專題：實(shí)驗(yàn)題分析：明確實(shí)驗(yàn)原理，紙帶需要測(cè)量的數(shù)據(jù)，正確使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，即可正確解答根據(jù)刻度尺的指示可正確讀出結(jié)果，注意進(jìn)行讀數(shù)時(shí)要進(jìn)行估讀利用描點(diǎn)法可正確得出結(jié)果根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)

16、的推論公式x=aT2可以求出加速度的大小，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過(guò)程中的平均速度，可以求出打紙帶上C點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度大小解答：解：實(shí)驗(yàn)中，除打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（含紙帶、復(fù)寫紙）、小車、平板、鐵架臺(tái)、導(dǎo)線及開(kāi)關(guān)外，在下列的器材中，必須使用的有電壓合適的50Hz交流電源給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器供電，需要用刻度尺測(cè)量計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離，然后進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄了小車運(yùn)動(dòng)時(shí)間，不需要秒表，該實(shí)驗(yàn)中不需要測(cè)量質(zhì)量，因此不需要天平，實(shí)驗(yàn)中有小車帶動(dòng)紙帶運(yùn)動(dòng)，因此不需要重錘，故選：A、C刻度尺讀數(shù)時(shí)需要進(jìn)行估讀，因此有：s2=2.98cm，由于需要估讀，在范圍內(nèi)2.972.99cm內(nèi)均正確，s5=13

17、.20cm，由于需要估讀，在范圍13.1913.21 cm都正確2、5兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)以及圖象如下所示：根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移時(shí)間關(guān)系：得：t因此圖象的縱軸截距大小表示初速度的大小，圖象的斜率表示加速度的大小，由此得：v0=0.160.20 m/s；，a=4.505.10 m/s2故答案為：A、C；2.98（2.972.99），13.20（13.1913.21）；見(jiàn)上圖；0.18（0.160.20），4.8（4.505.10 ）點(diǎn)評(píng)：此題主要考查紙帶的處理問(wèn)題，要注意實(shí)驗(yàn)原理、操作細(xì)節(jié)，單位的換算；同時(shí)注意速度時(shí)間圖象的應(yīng)用，要明確斜率、截距的含義，加強(qiáng)數(shù)學(xué)知識(shí)在物理中的應(yīng)用四、計(jì)算題

18、：本題共3小題，共計(jì)47分16. 一直升機(jī)以5.0m/s速度豎直上升，某時(shí)刻從飛機(jī)上釋放一物塊，經(jīng)2.0s落在地面上，不計(jì)空氣阻力，g取10m/s2求：（1）物塊落到地面時(shí)的速度；（2）物塊2.0s內(nèi)通過(guò)的路程；（3）物塊釋放時(shí)距地面的高度參考答案：解：（1）設(shè)物塊落地時(shí)速度為v，由速度公式：v=v0gt帶入數(shù)據(jù)解得：v=15m/s，負(fù)號(hào)說(shuō)明方向豎直向下；（2）物塊上升過(guò)程：由，帶入數(shù)據(jù)得：h1=1.25m 下降過(guò)程：由v20=2gh2，代入數(shù)據(jù)得：h2=11.25m 物塊通過(guò)的路程為：s=h1+h2=12.5m；（3）由 代入數(shù)據(jù)得，位移H=10m，釋放時(shí)離地面的高度為10m答：（1）物塊落

19、到地面時(shí)的速度為15m/s，方向豎直向下；（2）物塊2.0s內(nèi)通過(guò)的路程為12.5m；（3）物塊釋放時(shí)距地面的高度為10m【考點(diǎn)】勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與位移的關(guān)系；勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系【分析】從飛機(jī)上釋放一物塊，物塊做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)速度時(shí)間公式求出物塊落到地面時(shí)的速度根據(jù)速度位移公式求出物塊上升的位移，根據(jù)位移時(shí)間公式求出下降的位移，從而得出物塊2.0s內(nèi)通過(guò)的路程對(duì)全過(guò)程運(yùn)用位移時(shí)間公式求出物塊釋放點(diǎn)的高度17. 圖18為一個(gè)小型交流發(fā)電機(jī)的原理圖，其矩形線圈的面積為S，共有n匝，線圈總電阻為r，可繞與磁場(chǎng)方向垂直的固定對(duì)稱軸OO轉(zhuǎn)動(dòng)；線圈處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線圈在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可以通過(guò)滑環(huán)K和電刷L保持與外電路電阻R的連接。在外力作用下線圈以恒定的角速度繞軸OO勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。（不計(jì)轉(zhuǎn)動(dòng)軸及滑環(huán)與電刷的摩擦）（1）推導(dǎo)發(fā)電機(jī)線圈產(chǎn)生感應(yīng)