湖北省武漢市警予中學(xué)2022年高三物理下學(xué)期期末試題含解析

湖北省武漢市警予中學(xué)2022年高三物理下學(xué)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(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.質(zhì)量為2kg的質(zhì)點(diǎn)在xOy平面上做曲線運(yùn)動(dòng)，它在x方向的速度圖象和y方向的位移圖象如圖所示，下列說法正確的是（

）

A．質(zhì)點(diǎn)的初速度為5m/s

B．2s末質(zhì)點(diǎn)速度大小為6m/s

C．質(zhì)點(diǎn)初速度的方向與合外力方向垂直

D．質(zhì)點(diǎn)所受的合外力為3N參考答案：AD2.(多選題)如圖所示，某同學(xué)用硬塑料管和一個(gè)質(zhì)量為m的鐵質(zhì)螺絲帽研究勻速圓周運(yùn)動(dòng)，將螺絲帽套在塑料管上，手握塑料管使其保持豎直并在水平方向做半徑為r的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則只要運(yùn)動(dòng)角速度合適，螺絲帽恰好不下滑，假設(shè)螺絲帽與塑料管間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，認(rèn)為最大靜摩擦力近似等于滑動(dòng)摩擦力．則在該同學(xué)手轉(zhuǎn)塑料管使螺絲帽恰好不下滑時(shí)，下述分析正確的是()A．螺絲帽受的重力與最大靜摩擦力平衡B．螺絲帽受到桿的彈力方向水平向外，背離圓心C．此時(shí)手轉(zhuǎn)動(dòng)塑料管的角速度ω＝D．若桿的轉(zhuǎn)動(dòng)加快，螺絲帽有可能相對(duì)桿發(fā)生運(yùn)動(dòng)參考答案：AC3.敦煌曲子詞中有這樣的詩句：“滿眼風(fēng)波多閃爍，看山恰似走來迎，仔細(xì)看山山不動(dòng)，是船行”。其中“看山恰似走來迎”和“是船行”所選的參考系分別是（

）A．船和山

B．山和船

C．地面和山

D．河岸和流水參考答案：A4.（8分）某同學(xué)學(xué)過平拋運(yùn)動(dòng)后，利用平拋運(yùn)動(dòng)知識(shí)測(cè)量某水平噴水口的流量Q（Q＝Sv，S為出水口的橫截面積，v為出水口的水速），方法如下：（1）先用游標(biāo)卡尺測(cè)量噴水口的內(nèi)徑D。如下圖11所示，A、B、C、D四個(gè)圖中，測(cè)量方式正確的是______________________。（2）正確測(cè)量得到的結(jié)果如圖11中的游標(biāo)卡尺所示，由此可得噴水口的內(nèi)徑D＝________cm。（3）打開水閥，讓水從噴水口水平噴出，穩(wěn)定后測(cè)得落地點(diǎn)距噴水口水平距離為x，豎直距離為y，則噴出的水的初速度v0＝___________（用x，y、g表示）。（4）根據(jù)上述測(cè)量值，可得水管內(nèi)水的流量Q＝__________（用D、x、y、g表示）參考答案：（1）C

（2）1.044（3）

（4）5.（單選）如圖甲所示，滑輪質(zhì)量、摩擦均不計(jì)，質(zhì)量為2kg的物體在F作用下由靜止開始向上做勻加速運(yùn)動(dòng)，其速度隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖乙所示，由此可知(

)(g取10m／s2)

A．物體加速度大小為2m／s2

B．F的大小為21N

C．4s末F的功率大小為42W

D．4s內(nèi)F做功的平均功率為42W參考答案：考點(diǎn)：牛頓第二定律；勻變速直線運(yùn)動(dòng)的圖像；功率、平均功率和瞬時(shí)功率．專題：牛頓運(yùn)動(dòng)定律綜合專題分析：結(jié)合速度時(shí)間圖線求出物體的加速度，通過牛頓第二定律求出拉力F的大小，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出4s內(nèi)物體的位移和4s末的速度，從而知道力的作用點(diǎn)的位移大小和速度，根據(jù)功的公式求出拉力做功的大?。鶕?jù)功率的公式求出拉力F的平均功率和瞬時(shí)功率．解答：A、速度時(shí)間圖線的斜率表示加速度，則物體的加速度a=m/s2=0.5m/s2．故A錯(cuò)誤．B、根據(jù)牛頓第二定律得，2F-mg=ma，則F===10.5N．故B錯(cuò)誤．C、4s末物體的速度為2m/s，則拉力作用點(diǎn)的速度為4m/s，則拉力的功率P=Fv=10.5×4=42W．故C正確．D、4s內(nèi)物體的位移為圖線所圍成的面積，故x=×4×2m=4m，則拉力作用點(diǎn)的位移為8m，拉力平均功率P==(10.5×8)/4W=21W．故D錯(cuò)誤．故選：C．點(diǎn)評(píng)：本題的易錯(cuò)點(diǎn)在于認(rèn)為物體的位移等于F作用點(diǎn)的位移，實(shí)際上F作用點(diǎn)的位移和速度是物體位移和速度的2倍．二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.某波源S發(fā)出一列簡(jiǎn)諧橫波，波源S的振動(dòng)圖像如圖所示。在波的傳播方向上有A、B兩點(diǎn)，它們到S的距離分別為45m和55m。測(cè)得A、B兩點(diǎn)開始振動(dòng)的時(shí)間間隔為1．0s。由此可知 ①波長(zhǎng)λ＝____________m； ②當(dāng)B點(diǎn)離開平衡位置的位移為＋6cm時(shí)，A點(diǎn)離開平衡位置的位移是__________cm。參考答案：（1）_20_（2）_-6_

7.如圖所示，A和B的質(zhì)量分別是1kg和2kg，彈簧和懸線的質(zhì)量不計(jì)，在A上面的懸線燒斷的瞬間，A的加速度等于

B的加速度等于

參考答案：30m/s2，08.改變物體內(nèi)能有兩種方式，遠(yuǎn)古時(shí)代“鉆木取火”是通過____________方式改變物體的內(nèi)能，把___________轉(zhuǎn)變成內(nèi)能。參考答案：做功

機(jī)械能9.（1）一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B變化到狀態(tài)C的p﹣V圖象如圖所示．在由狀態(tài)A變化到狀態(tài)B的過程中，理想氣體的溫度升高（填“升高”、“降低”或“不變”）．在由狀態(tài)A變化到狀態(tài)C的過程中，理想氣體吸收的熱量等于它對(duì)外界做的功（填“大于”、“小于”或“等于”）（2）已知阿伏伽德羅常數(shù)為60×1023mol﹣1，在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)（壓強(qiáng)p0=1atm、溫度t0=0℃）下理想氣體的摩爾體積都為224L，已知第（1）問中理想氣體在狀態(tài)C時(shí)的溫度為27℃，求該氣體的分子數(shù)（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）參考答案：考點(diǎn)：理想氣體的狀態(tài)方程；熱力學(xué)第一定律．專題：理想氣體狀態(tài)方程專題．分析：（1）根據(jù)氣體狀態(tài)方程和已知的變化量去判斷溫度的變化．對(duì)于一定質(zhì)量的理想氣體，內(nèi)能只與溫度有關(guān)．根據(jù)熱力學(xué)第一定律判斷氣體吸熱還是放熱．（2）由圖象可知C狀態(tài)壓強(qiáng)為p0=1atm，對(duì)于理想氣體，由蓋呂薩克定律解得標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下氣體體積，從而求得氣體摩爾數(shù)，解得氣體分子數(shù)．解答：解：（1）pV=CT，C不變，pV越大，T越高．狀態(tài)在B（2，2）處溫度最高．故從A→B過程溫度升高；在A和C狀態(tài)，pV乘積相等，所以溫度相等，則內(nèi)能相等，根據(jù)熱力學(xué)第一定律△U=Q+W，由狀態(tài)A變化到狀態(tài)C的過程中△U=0，則理想氣體吸收的熱量等于它對(duì)外界做的功．故答案為：升高

等于（2）解：設(shè)理想氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下體積為V，由蓋呂薩克定律得：解得：該氣體的分子數(shù)為：答：氣體的分子數(shù)為7.3×1022個(gè)．點(diǎn)評(píng)：（1）能夠運(yùn)用控制變量法研究多個(gè)物理量變化時(shí)的關(guān)系．要注意熱力學(xué)第一定律△U=W+Q中，W、Q取正負(fù)號(hào)的含義．（2）本題關(guān)鍵根據(jù)蓋呂薩克定律解得標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體體積，從而求得氣體摩爾數(shù)，解得氣體分子數(shù)10.某學(xué)習(xí)小組在測(cè)量一輕繩的最大張力實(shí)驗(yàn)中，利用了簡(jiǎn)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(cè)量出輕繩長(zhǎng)度L．②將輕繩一端4固定，鉤碼掛在輕繩上，緩慢水平移動(dòng)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(cè)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(cè)量所得數(shù)據(jù)可得輕繩的最大張力T=

．參考答案：11.如圖所示，為一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)刻的波的圖象．經(jīng)△t=0.1s，質(zhì)點(diǎn)M第一次回到平衡位置，則這列波的波速為v=1m/s，周期T=1.2s．參考答案：解：波沿x軸正方向傳播，當(dāng)x=0處的狀態(tài)傳到M點(diǎn)時(shí)，M第一次回到平衡位置，此過程中波傳播的距離為△x=0.1m則波速為v==m/s=1m/s根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)得：y=Asinωx=Asinx，由題知：10=20sin×0.1則波長(zhǎng)為λ=1.2m則周期T==s=1.2s故答案為：1，1.212.（4分）用活塞壓縮汽缸里的空氣，對(duì)空氣做了900J的功，同時(shí)汽缸向外散熱210J，汽缸里空氣的內(nèi)能

（填“增加”或“減少”）了

J。參考答案：

增加

690J13.圖甲所示電路稱為惠斯通電橋，當(dāng)通過靈敏電流計(jì)G的電流Ig=0時(shí)，電橋平衡，可以證明電橋的平衡條件為：．圖乙是實(shí)驗(yàn)室用惠斯通電橋測(cè)量未知電阻Rx的電路原理圖，其中R是已知電阻，S是開關(guān)，G是靈敏電流計(jì)，AC是一條粗細(xì)均勻的長(zhǎng)直電阻絲，D是滑動(dòng)頭，按下D時(shí)就使電流計(jì)的一端與電阻絲接通，L是米尺．（1）操作步驟如下：閉合開關(guān)，把滑動(dòng)觸頭放在AC中點(diǎn)附近，按下D，觀察電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向；向左或向右移動(dòng)D，直到按下D時(shí)，電流表指針_____________(填：滿偏、半偏或不偏轉(zhuǎn))；用刻度尺量出AD、DC的長(zhǎng)度l1和l2；(2)寫出計(jì)算Rx的公式:RX=______________(3)如果滑動(dòng)觸頭D從A向C移動(dòng)的整個(gè)過程中，每次按下D時(shí)，流過G的電流總是比前一次增大，已知A、C間的電阻絲是導(dǎo)通的，那么，電路可能在

斷路了．參考答案：三、簡(jiǎn)答題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.如圖甲所示，將一質(zhì)量m=3kg的小球豎直向上拋出，小球在運(yùn)動(dòng)過程中的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示，設(shè)阻力大小恒定不變，g=10m/s2，求（1）小球在上升過程中受到阻力的大小f．（2）小球在4s末的速度v及此時(shí)離拋出點(diǎn)的高度h．參考答案：（1）小球上升過程中阻力f為5N；（2）小球在4秒末的速度為16m/s以及此時(shí)離拋出點(diǎn)h為8m考點(diǎn)： 牛頓第二定律；勻變速直線運(yùn)動(dòng)的圖像．專題： 牛頓運(yùn)動(dòng)定律綜合專題．分析： （1）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度時(shí)間公式求出小球上升的加速度，再根據(jù)牛頓第二定律求出小球上升過程中受到空氣的平均阻力．（2）利用牛頓第二定律求出下落加速度，利用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求的速度和位移．解答： 解：由圖可知，在0～2s內(nèi)，小球做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小為：由牛頓第二定律，有：f+mg=ma1代入數(shù)據(jù)，解得：f=6N．（2）2s～4s內(nèi)，小球做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，其所受阻力方向與重力方向相反，設(shè)加速度的大小為a2，有：mg﹣f=ma2即4s末小球的速度v=a2t=16m/s依據(jù)圖象可知，小球在4s末離拋出點(diǎn)的高度：．答：（1）小球上升過程中阻力f為5N；（2）小球在4秒末的速度為16m/s以及此時(shí)離拋出點(diǎn)h為8m點(diǎn)評(píng)： 本題主要考查了牛頓第二定律及運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，注意加速度是中間橋梁15.（選修3—4）（7分）如圖甲所示為一列簡(jiǎn)諧橫波在t＝2s時(shí)的波形圖，圖乙是這列波中P點(diǎn)的振動(dòng)圖線，求該波的傳播速度的大小，并判斷該波的傳播方向。

參考答案：解析：依題由甲圖知該波的波長(zhǎng)為……………(1分)

由乙圖知該波的振動(dòng)周期為……………(1分)

設(shè)該波的傳播速度為V，有……………(1分)

又由乙圖知，P點(diǎn)在此時(shí)的振動(dòng)方向向上，……………(1分)

所以該波的傳播方向水平向左?！?2分)四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，在一二象限內(nèi)范圍內(nèi)有豎直向下的運(yùn)強(qiáng)電場(chǎng)E，電場(chǎng)的上邊界方程為。在三四象限內(nèi)存在垂直于紙面向里、邊界方程為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)?，F(xiàn)在第二象限中電場(chǎng)的上邊界有許多質(zhì)量為m，電量為q的正離子，在處有一熒光屏，當(dāng)正離子達(dá)到熒光屏?xí)r會(huì)發(fā)光，不計(jì)重力和離子間相互作用力。（1）求在處釋放的離子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度。（2）若僅讓橫坐標(biāo)的離子釋放，它最后能經(jīng)過點(diǎn)，求從釋放到經(jīng)過點(diǎn)所需時(shí)間t.（3）若同時(shí)將離子由靜止釋放，釋放后一段時(shí)間發(fā)現(xiàn)熒光屏上只有一點(diǎn)持續(xù)發(fā)出熒光。求該點(diǎn)坐標(biāo)和磁感應(yīng)強(qiáng)度。

參考答案：（2）由（1）得在處釋放的離子到達(dá)x軸時(shí)速度為

(1分)從釋放到到達(dá)x軸時(shí)間為

(1分)第一種情況：離子直接從經(jīng)磁場(chǎng)達(dá)處。在磁場(chǎng)中經(jīng)歷半圓時(shí)間

(1分)總時(shí)間

(1分)第二種情況：離子直接從經(jīng)磁場(chǎng)達(dá)處進(jìn)入電場(chǎng)返回磁場(chǎng)再到處易得在磁場(chǎng)中時(shí)間仍然為

(2分)在電場(chǎng)中時(shí)間為

(1分)總時(shí)間為

(1分)17.如圖甲所示，水平方向的直線MN下方有與MN垂直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，現(xiàn)將比荷為的帶正電粒子從電場(chǎng)中的O點(diǎn)由靜止釋放，經(jīng)過后，粒子以的速度通過MN進(jìn)入其上方的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于紙面，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化B—t圖象如圖乙所示，其中磁場(chǎng)以垂直紙面向外為正，以粒子第一次經(jīng)過MN時(shí)為t=0時(shí)刻.最終結(jié)果計(jì)算時(shí)取，粒子重力不計(jì)，求：（1）勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E；（2）圖乙中時(shí)刻粒子與第一次通過MN時(shí)的位置相距多遠(yuǎn)；（3）設(shè)粒子第一次通過MN時(shí)的位置到N點(diǎn)的距離d=68cm，