湖北省十堰市武當(dāng)山特區(qū)中學(xué)2022年高三物理期末試題含解析

湖北省十堰市武當(dāng)山特區(qū)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.某振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率為fo，在周期性驅(qū)動(dòng)力的作用下做受迫振動(dòng)，驅(qū)動(dòng)力的頻率為f。若驅(qū)動(dòng)力的振幅保持不變，下列說法正確的是(

)A．當(dāng)f<f0時(shí)，該振動(dòng)系統(tǒng)的振幅隨f增大而減小B．當(dāng)f>f0時(shí)，該振動(dòng)系統(tǒng)的振幅隨f減小而增大C．該振動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)穩(wěn)定后，振動(dòng)的頻率等于f0D．該振動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)穩(wěn)定后，振動(dòng)的頻率等于(f+f0)參考答案：B2.一物體自t=0時(shí)開始做直線運(yùn)動(dòng)，其速度圖線如圖所示。下列選項(xiàng)正確的是

（

）

A．在0～6s內(nèi)，物體離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)為30mXXK]

B．在0～6s內(nèi)，物體經(jīng)過的路程為40m

C．在0～4s內(nèi)，物體的平均速率為7．5m/s

D．5～6s內(nèi)，物體所受的合外力做負(fù)功參考答案：BC3.如圖所示,傾斜索道與水平面夾角為37°,當(dāng)載人車廂沿鋼索勻加速向上運(yùn)動(dòng)時(shí),車廂里的人對(duì)廂底的壓力為其重量的1.25倍,那么車廂對(duì)人的摩擦力為其體重的（

）

A.倍

B.倍

C.倍

D.倍參考答案：B4.（多選題）為減機(jī)動(dòng)車尾氣排放，某市推出新型節(jié)能環(huán)保電動(dòng)車。在檢測該款電動(dòng)車性能的實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)量為8×102kg的電動(dòng)車由靜止開始沿平直公路行駛，利用傳感器測得此過程中不同時(shí)刻電動(dòng)車的牽引力F與對(duì)應(yīng)的速度v，并描繪出如圖所示的圖像（圖中AB、BO均為直線），假設(shè)電動(dòng)車行駛中所受阻力恒定，最終勻速運(yùn)動(dòng)，重力加速度g取10m／s2。則

(

) A．電動(dòng)車運(yùn)動(dòng)過程中的最大速度為15m/s B．該車起動(dòng)后，先做勻加速運(yùn)動(dòng)，然后勻速運(yùn)動(dòng) C．該車做勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是6s

D．該車加速度大小為0.25m/s2時(shí)，動(dòng)能是4×l04J參考答案：ADA、因?yàn)闄M坐標(biāo)是，所以全過程中，C點(diǎn)的值最小，則速度最大是15m/s，故A正確；B、AB段牽引力不變，根據(jù)牛頓第二定律知，加速度不變，做勻加速直線運(yùn)動(dòng)；BC圖線的斜率表示電動(dòng)車的功率，知BC段功率不變，牽引力減小，加速度減小，做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；C、電動(dòng)機(jī)的功率為：，勻加速運(yùn)動(dòng)的末速度為：當(dāng)牽引力等于阻力時(shí)，速度最大，由圖線知，f=400N，根據(jù)牛頓第二定律得，勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度大小，則勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，故C錯(cuò)誤；D、當(dāng)車加速度為0.25m/s2時(shí)，牽引力為：，此時(shí)的速度為：，則車的動(dòng)能為：，故D正確。故選AD。5.一臺(tái)電風(fēng)扇的額定電壓為交流220V。在其正常工作過程中，用交流電流表測得某一段時(shí)間內(nèi)的工作電流I隨時(shí)間t的變化如圖所示。這段時(shí)間內(nèi)電風(fēng)扇的用電量為A．3.9×10-2度

B．5.5×10-2度C．7.8×10-2度

D．11.0×10-2度參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.小球由斜槽滾下，從桌邊緣水平拋出，當(dāng)它恰好離開桌邊緣時(shí)，小球也同時(shí)下落，閃光頻率為的閃光器拍攝的照片中球有四個(gè)像，像間距離已在圖中標(biāo)出，兩球恰在位置相碰。則球從離開桌面到和球碰撞時(shí)經(jīng)過的時(shí)間為__

，球離開桌面的速度為__

。（g取10m/s2）參考答案：

0.3

17.在"研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)"的實(shí)驗(yàn)中，圖為一次實(shí)驗(yàn)得到的一條紙帶，紙帶上每相鄰的兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間時(shí)間間隔均為t，測得位移SAC=L1，SBD=L2，則物體的加速度為___

_____．參考答案：8.如圖為懸掛街燈的支架示意圖，橫梁BE質(zhì)量為6kg，重心在其中點(diǎn)。直角桿ADC重力不計(jì)，兩端用鉸鏈連接。已知BE＝3m，BC＝2m，∠ACB＝30°，橫梁E處懸掛燈的質(zhì)量為2kg，則直角桿對(duì)橫梁的力矩為

N·m，直角桿對(duì)橫梁的作用力大小為_______N。參考答案：150，150

9.（多選）質(zhì)量為m的小球由輕繩a和b系于一輕質(zhì)木架上的A點(diǎn)和C點(diǎn)，如圖所示。當(dāng)輕桿繞軸BC以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，小球在水平面內(nèi)作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，繩a在豎直方向、繩b在水平方向。當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)在圖示位置時(shí)．繩b被燒斷的同時(shí)桿也停止轉(zhuǎn)動(dòng)，則(

)A．小球仍在水平面內(nèi)作勻速圓周運(yùn)動(dòng)

B．在繩被燒斷瞬間，a繩中張力突然增大C．若角速度ω較小，小球在垂直于平面ABC的豎直平面內(nèi)擺動(dòng)D．若角速度ω較大，小球可以在垂直于平面ABC的豎直平面內(nèi)作圓周運(yùn)動(dòng)參考答案：BCD10.兩列簡諧波分別沿x軸正方向和負(fù)方向傳播，波速均為υ＝0.4m/s，波源的振幅均為A＝2cm。如圖所示為t＝0時(shí)刻兩列波的圖像，此刻平衡位置在x＝0.2m和x＝0.8m的P、Q兩質(zhì)點(diǎn)恰好開始振動(dòng)。質(zhì)點(diǎn)M的平衡位置位于x＝0.5m處。則兩列波相遇的時(shí)刻為t＝______s，當(dāng)t＝2.0s時(shí)質(zhì)點(diǎn)M運(yùn)動(dòng)的路程為_______cm。參考答案：0.75，20 11.金屬桿在豎直面內(nèi)構(gòu)成足夠長平行軌道，桿間接一阻值為R的電阻，一個(gè)質(zhì)量為m的、阻值為r的長度剛好是軌道寬L的金屬棒與軌道間的摩擦力恒為f，金屬棒始終緊靠軌道運(yùn)動(dòng)。此空間存在如圖所示的水平勻強(qiáng)磁場（×場），磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，當(dāng)金屬棒由靜止下滑h時(shí)已經(jīng)勻速，則此過程中整個(gè)回路產(chǎn)生的焦耳熱為__________。參考答案：答案：12.一個(gè)學(xué)生在做平拋實(shí)驗(yàn)中，只畫出了如圖所示的一部分曲線，他在曲線上任取水平距離均為△S的三點(diǎn)A、B、C，并測得△S=0.2m，又測出它們豎直之間的距離分別為S1=0.1m、S2=0.2m利用這些數(shù)據(jù)，這個(gè)學(xué)生求得物體拋初速度為

m／s，物體到B點(diǎn)的豎直分速度為

m/s，A點(diǎn)離拋出點(diǎn)的高度為

m.（取g=10m／s2）參考答案：2

1.5

0.12513.某同學(xué)用圖示實(shí)驗(yàn)裝置測量物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù).帶有窄片的物塊被一彈簧彈射裝置射出去，沿水平木板滑行，途中經(jīng)過O處的光電門，最后停在了木板上的M點(diǎn)，重力加速度為g.①測得窄片的寬度為L，記下窄片通過光電門的時(shí)間，還需要測量的物理量有_________________；（標(biāo)明相關(guān)物理量的符號(hào)）②物塊和木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)=_______________________.參考答案：還需要測量出OM間的距離s，由動(dòng)能定理可知又，解得。三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.質(zhì)量為m=4kg的小物塊靜止于水平地面上的A點(diǎn)，現(xiàn)用F=10N的水平恒力拉動(dòng)物塊一段時(shí)間后撤去，物塊繼續(xù)滑動(dòng)一段位移停在B點(diǎn)，A、B兩點(diǎn)相距x=45m，物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2．g取10m/s2．求：（1）撤去力F后物塊繼續(xù)滑動(dòng)的時(shí)間t；（2）物塊在力F作用過程發(fā)生的位移x1的大?。畢⒖即鸢福海?）撤去力F后物塊繼續(xù)滑動(dòng)的時(shí)間為3s；（2）物塊在力F作用過程發(fā)生的位移x1的大小36m解：設(shè)F作用時(shí)間為t1，之后滑動(dòng)時(shí)間為t，前段加速度大小為a1，后段加速度大小為a2（1）由牛頓第二定律可得：F﹣μmg=ma1μmg=ma2且：a1t1=a2t可得：a1=0.5m/s2，a2=2m/s2，t1=4t（a1t12+a2t2）=x解得：t=3s（2）由（1）可知，力F作用時(shí)間t1=4t=12x1=a1t12==36m答：（1）撤去力F后物塊繼續(xù)滑動(dòng)的時(shí)間為3s；（2）物塊在力F作用過程發(fā)生的位移x1的大小36m15.

（選修3-3）（4分）估算標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下理想氣體分子間的距離（寫出必要的解題過程和說明,結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）參考答案：解析：在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，1mol氣體的體積為V=22.4L=2.24×10-2m3

一個(gè)分子平均占有的體積V0=V/NA

分子間的平均距離d=V01/3=3.3×10-9m四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.)如圖所示，木板與水平地面間的夾角θ可以隨意改變，當(dāng)θ=30°時(shí)，可視為質(zhì)點(diǎn)的一小木塊恰好能沿著木板勻速下滑。若讓該小木塊從木板的底端以大小恒定的初速率v0的速度沿木板向上運(yùn)動(dòng)，隨著θ的改變，小物塊沿木板滑行的距離s將發(fā)生變化，重力加速度g。(1)求小物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)；(2)當(dāng)θ角滿足什么條件時(shí)，小物塊沿木板滑行的距離最小，并求出此最小值。參考答案：（1）當(dāng)θ=30°時(shí)，對(duì)木塊受力分析：mgsinθ=μFN……①

（2分）FN－mgcosθ=0……②

（2分）則動(dòng)摩擦因素：μ=tgθ=tg30°=……③

（2分）

（2）當(dāng)θ變化時(shí)，木塊的加速度a為：mgsinθ+μmgcosθ=ma……④

（2分）木塊的位移S為：V02=2as……⑤

（2分）則S=

令tgα=μ，則當(dāng)α+θ=90°時(shí)S最小，即θ=60°……

⑥（2分）

S最小值為Smin==17.邊長為3L的正方形區(qū)域分成相等的三部分，左右兩側(cè)為勻強(qiáng)磁場，中間區(qū)域?yàn)閯驈?qiáng)電場，如圖所示．左側(cè)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1=，方向垂直紙面向外；右側(cè)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2=，方向垂直于紙面向里；中間區(qū)域電場方向與正方形區(qū)域的上下邊界平行．一質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶電粒子從平行金屬板的正極板開始由靜止被加速，加速電壓為U，加速后粒子從a點(diǎn)進(jìn)入左側(cè)磁場，又從距正方形上下邊界等間距的b點(diǎn)沿與電場平行的方向進(jìn)入電場，不計(jì)粒子重力，求：（1）粒子經(jīng)過平行金屬板加速后的速度大小；（2）粒子在左側(cè)磁場區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)的半徑及運(yùn)動(dòng)時(shí)間；（3）電場強(qiáng)度E的取值在什么范圍內(nèi)時(shí)粒子能從右側(cè)磁場的上邊緣cd間離開？參考答案：解：（1）粒子在電場中運(yùn)動(dòng)時(shí)有：，解得：．（2）粒子進(jìn)入磁場B1后有：，解得：．設(shè)粒子在磁場B1中轉(zhuǎn)過的角度為α，由=，解得：α=60°．周期為：T=，粒子在磁場B1中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為：t=．（3）粒子在磁場B2中運(yùn)動(dòng)，在上邊緣cd間離開的速度分別為vn與vm，與之相對(duì)應(yīng)的半徑分別為Rn與Rm．由分析知，Rm=L

由牛頓第二定律有：，粒子在電場中有：，解得：．同理有：．所以電場強(qiáng)度的范圍為：≤E≤．答：（1）粒子經(jīng)過平行金屬板加速后的速度大小為；（2）粒子在左側(cè)磁場區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)的半徑為，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為；（3）電場強(qiáng)度E的取值范圍為≤E≤時(shí)，粒子能從右側(cè)磁場的上邊緣cd間離開．【考點(diǎn)】帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動(dòng)；帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動(dòng)．【分析】（1）根據(jù)動(dòng)能定理求出粒子經(jīng)過平行金屬板加速后的速度大??；（2）根據(jù)半徑公式求出粒子在左側(cè)磁場中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑，結(jié)合圓心角，通過周期公式求出粒子的運(yùn)動(dòng)時(shí)間．（3）作出粒子在上邊緣cd間離開磁場的軌跡圖，結(jié)合臨界狀態(tài)，根據(jù)幾何關(guān)系求出半徑，結(jié)合半徑公式和動(dòng)能定理求出電場強(qiáng)度的范圍．18.（12分）如圖所示，光滑的平行水平金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距L，在M點(diǎn)和P點(diǎn)間連接一個(gè)阻值為R的電阻，在兩導(dǎo)軌間cdfe矩形區(qū)域內(nèi)有垂直導(dǎo)軌平面豎直向上、寬為d的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。一質(zhì)量為m、電阻為r、長度也剛好為L的導(dǎo)體棒ab垂直擱在導(dǎo)軌上，與磁場左邊界相距d0?，F(xiàn)用一個(gè)水平向右的力F拉棒ab，使它由靜止開始運(yùn)動(dòng)，棒ab離開磁場前已做勻速直線運(yùn)動(dòng)，棒ab與導(dǎo)軌始終保持良好接觸，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，F(xiàn)隨ab與初始位置的距離x變化的情況如圖，F(xiàn)0已知。求：（1）棒ab離開磁場右邊界時(shí)的速度。（2）棒ab通過磁場區(qū)域的過程中整個(gè)回路所消耗的電能。（3）d0滿足什么條件時(shí)，棒ab進(jìn)入磁場后一直做勻速運(yùn)動(dòng)。參考答案：解析：（1