河南省信陽市淮河高級中學2022年高三物理下學期期末試題含解析

河南省信陽市淮河高級中學2022年高三物理下學期期末試題含解析一、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符合題意1.如圖所示是一實驗電路圖，在滑動觸頭由a端滑向b端的過程中，下列表述正確的是A．路端電壓變小

B．電流表的示數(shù)變大C．電源內阻消耗的功率變小

D．電路的總電阻變大參考答案：A解析：當滑片向b端滑動時，接入電路中的電阻減少，使得總電阻減小，D錯；根據(jù)，可知總電流在增加，根據(jù)閉合電路中的歐姆定律有,可知路端電壓在減小，A對；流過電流表的示數(shù)為，可知電流在減小，B錯；根據(jù)，可知內阻消耗的功率在增大，C錯。2.（單選）原子的質量主要集中在（）A．質子上B．中子上C．電子上D．原子核上參考答案：考點：原子的核式結構．分析：根據(jù)原子的構成，質子、中子和電子的質量大小考慮，質子的質量約等于中子的質量，約為一個電子質量的1836倍．解答：解：原子是由原子核和核外電子構成，原子核是由質子和中子構成，1個質子的質量約等于1個中子的質量約等于一個電子質量的1836倍，所以電子的質量很小，原子的質量只要取決于質子和中子，所以主要質量集中在原子核上．故選：D3.（單選）一列簡諧橫波在t==0時的波形如題11圖1所示，介質中x=2ni處質點P沿y軸方向做簡諧振動圖像如題1l圖2所示，下列說法正確的是

A．振源振動的頻率是4Hz

B．波沿x軸負向傳播

C．波的傳播速度大小為1m/s

D．t=2s時，質點P到達x=4m處參考答案：Ｃ4.一顆極地軍用地球偵察衛(wèi)星，繞地球運行周期約為1.4h。月球繞地球運動的軌道半徑約為3.8×105km，運行周期約為27天，地球半徑約為6400km。僅用以上提供的信息和數(shù)據(jù)A．能求出地球的質量B．能求出地球表面的重力加速度C．能求出軍用地球偵察衛(wèi)星的質量

D．能求出軍用地球偵察衛(wèi)星的線速度參考答案：BD5.關于靜電場，下列結論普遍成立的是A．電場中任意兩點之間的電勢差只與這兩點的場強有關B．電場強度大的地方電勢高，電場強度小的地方電勢低C．將正點電荷從場強為零的一點移動到場強為零的另一點，電場力做功為零D．在正電荷或負電荷產(chǎn)生的靜電場中，場強方向都指向電勢降低最快的方向參考答案：D解析：在正電荷的電場中，離正電荷近，電場強度大，電勢高，離正電荷遠，電場強度小，電勢低；而在負電荷的電場中，離正電荷近，電場強度大，電勢低，離負電荷遠，電場強度小，電勢高，A錯誤。電勢差的大小決定于兩點間距和電場強度，B錯誤；場強為零，電勢不一定為零，如從帶正電荷的導體球上將正電荷移動到另一帶負電荷的導體球上，電場力做正功，C錯誤；沿電場方向電勢降低，而且速度最快，D正確。命題意圖與考點定位：考查靜電場中電場強度和電勢的特點，應該根據(jù)所學知識舉例逐個排除。二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.在研究小車速度隨時間變化規(guī)律的實驗中，將木板傾斜，可使小車牽引紙帶沿斜面下滑．小車拖動紙帶，用打點計時器打出的紙帶如下圖所示．已知打點周期為0.02s.(1)根據(jù)紙帶提供的數(shù)據(jù)，按要求計算后填寫表格．實驗數(shù)據(jù)分段第1段第2段第3段第4段第5段第6段時間t(s)0～0.10.1～0.20.2～0.30.3～0.40.4～0.50.5～0.6各段位移x(×10－2/m)1.452.453.554.555.606.65平均速度(m/s)

(2)作出v－t圖象并求出平均加速度．參考答案：(1)0.145、0.245、0.355、0.455、0.560、0.665

(2)v-t圖象如圖所示,加速度a=1.04m/s2.

7.某同學用如圖12所示的裝置來探究動能定理。①實驗時為了保證小車受到的合力與鉤碼的總重力大小近似相等，鉤碼的總質量應滿足的實驗條件是

，實驗時首先要做的步驟是

。②掛上適當?shù)你^碼后小車開始做勻加速直線運動，用打點計時器在紙帶上記錄其運動情況。圖13是實驗時得到的一條紙帶，其中A、B、C、D、E、F是計數(shù)點。本實驗能測出的物理量有：小車的質量M，鉤碼的總質量m，各計數(shù)點間的距離，已知相鄰計數(shù)點間的時間間隔為T，重力加速度為g。則打點計時器打出B點時小車的速度為

，實驗中小車所受合外力做的功與動能變化間的關系式為

。（用題中及圖中所給字母表示）參考答案：①鉤碼的總質量遠小于小車的質量(1分)

平衡摩擦力(1分)②vB＝(2分)mg(Δx3＋Δx4)＝M()2－M()2等均可8.在探究“加速度與力、質量的關系”的活動中：①某同學在接通電源進行實驗之前，將實驗器材組裝如圖所示。請你指出該裝置中的錯誤或不妥之處（只要答出其中的兩點即可）：

，

。②改正實驗裝置后，該同學順利地完成了實驗。下圖是他在實驗中得到的一條紙帶，圖中相鄰兩計數(shù)點之間的時間間隔為0.1s，由圖中的數(shù)據(jù)可算得小車的加速度a為

m/s2。（結果取兩位有效數(shù)字）參考答案：）打點計時器不應使用干電池，應使用交流電源；實驗中沒有平衡小車的摩擦力；小車初始位置離打點計時器太遠（只要答出其中的兩點即可）2）0.19~0.20內均正確9.地球表面的重力加速度為g，地球半徑為R。某顆中軌道衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，軌道離地面的高度是地球半徑的3倍。則該衛(wèi)星做圓周運動的向心加速度大小為__________；線速度大小為___________；周期為____________。參考答案：10.一個質量為m、直徑為d、電阻為R的金屬圓環(huán)，在范圍很大的磁場中沿豎直方向下落，磁場的分布情況如圖所示，已知磁感應強度豎直方向的分量By的大小只隨高度變化，其隨高度y變化關系為（此處k為比例常數(shù)，且），其中沿圓環(huán)軸線的磁場方向始終豎直向上，在下落過程中金屬圓環(huán)所在的平面始終保持水平，速度越來越大，最終穩(wěn)定為某一數(shù)值，稱為收尾速度．俯視觀察，圓環(huán)中的感應電流方向為（順時針，逆時針）；圓環(huán)收尾速度的大小為．參考答案：順時針

;11.(1)小明用電源頻率為50Hz的電磁打點計時器（含復寫紙）做“探究質量一定

時，加速度與合力的關系”實驗。①在不掛配重，平衡摩擦力過程中，打點計時器打出的一條紙帶如圖（乙）所示，紙帶A端與小車相連。要使小車做勻速直線運動，墊木應向____移動。②打點計時器打A、C兩點過程中，小車通過的距離為____cm。③打B點時小車的速度是__________m/s④打AC兩點過程中，小車的平均加速度大小為____m/s2。

（保留小數(shù)點后兩位數(shù)字）(2)在測定一根粗細均勻合金絲Rx的電阻率的實驗中．

I．利用螺旋測微器測定合金絲的直徑，示數(shù)如圖(a)所示，則可讀得合金絲的直徑

為____mm.

Ⅱ．待測合金絲Rx的電阻約為5Ω．提供的儀器有：

A．電壓表V（內阻約為10kΩ，量程為3V）

B．電流表A1(內阻約為3Ω，量程為0.6A)

C．電流表A2(內阻約為0.1Ω，量程為3A)

D．滑動變阻器R(阻值為0-5Ω，額定電流為2A)

E．電源E（電動勢為5V，內電阻為1Ω）

F．一個開關、若干導線①要求較準確地測出其阻值，電流表應選____．（填序號）②某同學根據(jù)以上儀器，按圖（b）連接實驗線路，在實驗中發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)變化范圍較窄，現(xiàn)請你用筆在圖（b）中畫一條線對電路進行修改，使電流表示數(shù)的變化范圍變寬．

③此電路其測量結果比真實值偏___________（填“大”或“小”）．參考答案：(1)①左（1分）②16.20（2分）③0.41（3分）④0.50（3分）

(2)I.0.609(0.608-0.610)(3分)Ⅱ．①B(2分)；②作圖（3分，分壓均可）；③小（2分）

12.某橫波在介質中沿x軸正方向傳播，t=0時刻時波源O開始振動，振動方向沿y軸負方向，圖示為t=0.7s時的波形圖，已知圖中b點第二次出現(xiàn)在波谷，則該橫波的傳播速度v=10m/s；從圖示時刻開始計時，圖中c質點的振動位移隨時間變化的函數(shù)表達式為y=﹣0.03sin5πtm．參考答案：：解：由題意得：+（+T）=0.7s，得該波的周期為T=0.4s由圖知波長為λ=4m，則波速為v==10m/s橫波在介質中沿x軸正方向傳播，圖示時刻c質點向下振動，則c質點的振動位移隨時間變化的函數(shù)表達式為y=﹣Asin（t）=﹣0.03sin=﹣0.03sin5πtm故答案為：10，y=﹣0.03sin5πt．13.在距水平地面45m高處以水平向右的速度5m/s拋出一質量為1kg的石子(不計空氣阻力)。經(jīng)時間s，此時石子的速度大小為

；重力對石子做功的瞬時功率P為

W。(g取10m/s2).

參考答案：答案：15m/s；100W或141.4W三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.某同學用圖（a）所示的實驗裝置驗證牛頓第二定律：（1）通過實驗得到如圖（b）所示的a﹣F圖象，造成這一結果的原因是：在平衡摩擦力時木板與水平桌面的傾角（填“偏大”或“偏小”）．（2）該同學在平衡摩擦力后進行實驗，為了便于探究、減小誤差，應使小車質量M與砝碼和盤的總質量m滿足

的條件（3）該同學得到如圖（c）所示的紙帶．已知打點計時器電源頻率為50Hz．A、B、C、D、E、F、G是紙帶上7個計數(shù)點，兩計數(shù)點之間還有四個點未畫出．由此可算出小車的加速度a=m/s2（保留兩位有效數(shù)字）．參考答案：（1）偏大；（2）M＞＞m；（3）0.20．【分析】1、考查實驗時平衡摩擦力時出現(xiàn)的誤差問題，不是未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足，就是平衡摩擦力時過大．從圖上分析兩圖各是什么原因即可．2、根據(jù)牛頓第二定律求出繩子拉力與砝碼和盤的總重力的關系，判斷出在什么情況下砝碼和盤的總重力在數(shù)值上近似等于小車運動時受到的拉力．3、根據(jù)勻變速直線運動的規(guī)律△x=aT2可以求出加速度的大小．【解答】解：（1）當拉力F等于0時，小車已經(jīng)產(chǎn)生力加速度，故原因是平衡摩擦力時平衡摩擦力過大，在平衡摩擦力時木板與水平桌面間的傾角偏大．（2）對整體分析，根據(jù)牛頓第二定律得，a=，則繩子的拉力F=Ma=，當M＞＞m，即砝碼和盤的總質量遠小于小車和小車上砝碼的總質量時，砝碼和盤的總重力在數(shù)值上近似等于小車運動時受到的拉力．所以為了便于探究、減小誤差，應使小車質量M與砝碼和盤的總質量m滿足M＞＞m的條件．（3）根據(jù)刻度尺的示數(shù)可知△x=sDG﹣sAD=3.90cm﹣2.10cm=1.80cm，兩計數(shù)點之間還有四個點未畫出，所以時間間隔為T=0.1s，代入公式△x=aT2可以求出加速度為：a=m/s2．故答案為：（1）偏大；（2）M＞＞m；（3）0.20．15.利用如圖（a）所示電路研究電源電動勢一定時路端電壓隨電源內電阻變化的規(guī)律，實驗所用電源內阻可以在0.2Ω﹣1.2Ω之間連續(xù)變化．（1）已知電源電動勢為1.5V，改變電源內阻，由計算機將得到的路端電壓U與相應的電流I的數(shù)據(jù)進行擬合的圖線如圖（b），則電路中的定值電阻R=2Ω，實驗過程中路端電壓U和內阻r的關系是U=．（2）現(xiàn)有L1“3V，3W”和L2“1.5V，0.75W”兩個燈泡，上述實驗中所用到的內阻可調電源4個，阻值為3Ω的定值電阻1個，阻值為1Ω的定值電阻2個，要求使兩個燈泡都正常工作且電路消耗的總功率最小，請你在以上器材中合理選擇，設計一個滿足以上要求的方案，將你所設計的電路圖畫在圖（c）中的方框內，在圖中標出燈泡L1、L2的位置及所選用的定值電阻阻值．在該方案中4個電源的總內阻應該調整為r總=1.5Ω．參考答案：解：（1）圖象的斜率表示電阻的阻值，則R==2Ω；由閉合電路歐姆定律可得：U===；（2）要使兩燈均能正常發(fā)光，則電壓應大于4.5V，故只能將四燈串聯(lián)，電壓為6V；3V燈泡的電流I1==1A；1.5V燈泡的電流I2==0.5A；故3V燈泡應在干路，1.5V燈泡應與某一電阻并聯(lián)，因1.5V燈泡的電阻為3Ω；故只要與3Ω電阻并聯(lián)即可；此時需要電壓為U=3+1.5=4.5V；電流為：1A，只需內電阻r==1.5Ω即可；因在滿足條件的電路中所用電阻較小，故消耗的能量最??；原理圖如圖所示；故答案為；（1）2；；（2）如圖所示；1.5四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，在水平光滑軌道PQ上有一個輕彈簧其左端固定，現(xiàn)用一質量m=2.0kg的小物塊（視為質點）將彈簧壓縮后釋放，物塊離開彈簧后經(jīng)過水平軌道右端Q沿半圓軌道的切線進入豎直固定的軌道，小物塊進入半圓軌道后恰好能沿圓弧軌道運動，經(jīng)過最低點后滑上質量M=4.0kg的長木板，木板高h=1.25m．物塊落地時與木板左端相距1m.已知豎直半圓軌道光滑且半徑R=0.5m，物塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ=0.7，木板與水平地面間摩擦不計，取g=10m/s2．（1）彈簧具有的彈性勢能；（2）小物塊滑到半圓軌道底端時對軌道的壓力；（3）m、M摩擦產(chǎn)生的熱量參考答案：

（1）物體進入軌道后恰好沿軌道運動，在軌道的最高點恰好由重力提供向心力，則有：彈簧具有的彈性勢能：（2）物塊由頂端滑到底端過程，由機械能守恒：解得：在軌道底端，由牛頓第二定律得：解得：由牛頓第三定律得物塊對軌道的壓力為（3）m、M相互作用：m的加速度為：M的加速度為：m離開M時m的速度為：m離開M時M的速度為：物塊作平拋運動，設經(jīng)時間t落地．則有：，得據(jù)題有：所以聯(lián)立以上三式得：M、m系統(tǒng)摩擦生熱：17.如圖所示，真空中有以（r，0）點為圓心，以r為半徑的圓形勻強磁場區(qū)，磁感強度大小為