湖南省常德市城南中學(xué)2022年高三物理上學(xué)期期末試題含解析

湖南省常德市城南中學(xué)2022年高三物理上學(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1.參考答案：BD2.（單選）一質(zhì)點(diǎn)沿半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng)一周，回到原地．它發(fā)生的位移大小是（）A．2πRB．πRC．2RD．0參考答案：考點(diǎn)：位移與路程．專題：直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律專題．分析：位移是指從初位置到末位置的有向線段，位移是矢量，有大小也有方向；路程是指物體所經(jīng)過的路徑的長度，路程是標(biāo)量，只有大小，沒有方向．解答：解：只要是物體在運(yùn)動(dòng)，物體的路程就要增加，所以路程的最大值是在最后停止運(yùn)動(dòng)的時(shí)候，此時(shí)的路程為圓的周長，即為2πR；位移是從初位置到末位置的有向線段，轉(zhuǎn)動(dòng)一周位移為零．故選：D．點(diǎn)評(píng)：本題就是對(duì)位移和路程的考查，掌握住位移和路程的概念就能夠解決了．3.圖甲是利用砂擺演示簡諧運(yùn)動(dòng)圖象的裝置，當(dāng)盛砂的漏斗下面的薄木板被水平勻速拉出時(shí)，做簡諧運(yùn)動(dòng)的漏斗漏出的砂在板上形成的曲線顯示出砂擺的振動(dòng)位移隨時(shí)間變化的關(guān)系。第一次以速度勻速拉動(dòng)木板，圖乙給出了砂擺振動(dòng)的圖線；第二次使砂擺的振幅減半，再以速度勻速拉動(dòng)木板，圖丙給出了砂擺振動(dòng)的圖線。由此可知，砂擺兩次振動(dòng)的周期和以及拉動(dòng)木板的速度和的關(guān)系是（

）A．

B．

C．

D．參考答案：B4.質(zhì)量相同的兩個(gè)小球，分別用長為l和2l的細(xì)繩懸掛在天花板上，如圖所示，分別拉起小球使線伸直呈水平狀態(tài)，然后輕輕釋放，當(dāng)小球到達(dá)最低位置時(shí)（

）A．兩球線速度之比1︰1

B．兩球角速度之比1︰2C．兩球加速度之比1︰2

D．兩繩子拉力之比1︰1參考答案：D5.一簡諧橫波正在沿著軸的正方向在彈性繩上傳播，振源的周期為0.4s，波的振幅為0.4m，在時(shí)刻的波形如圖所示：則在+0.2s時(shí)，

A.質(zhì)點(diǎn)正處于波谷

B.質(zhì)點(diǎn)正經(jīng)過平衡位置向上運(yùn)動(dòng)

C.質(zhì)點(diǎn)通過的總路程為1.2m

D.質(zhì)點(diǎn)正處于波峰參考答案：A二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.甲、乙是兩顆繞地球作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的人造衛(wèi)星，其線速度大小之比為，則這兩顆衛(wèi)星的運(yùn)轉(zhuǎn)半徑之比為________，運(yùn)轉(zhuǎn)周期之比為________。參考答案：；

7.在兩端封閉、粗細(xì)均勻的U形細(xì)玻璃管內(nèi)有一股水銀柱，水銀柱的兩端各封閉有一段空氣。當(dāng)U形管兩端豎直朝上時(shí)，左、右兩邊空氣柱的長度分別為l1=18.0cm和l2=12.0cm，左邊氣體的壓強(qiáng)為12.0cmHg?，F(xiàn)將U形管緩慢平放在水平桌面上，沒有氣體從管的一邊通過水銀逸入另一邊。求U形管平放時(shí)兩邊空氣柱的長度。在整個(gè)過程中，氣體溫度不變。參考答案：7.5cm試題分析

本題考查玻意耳定律、液柱模型、關(guān)聯(lián)氣體及其相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)。解析設(shè)U形管兩端豎直朝上時(shí)，左、右兩邊氣體的壓強(qiáng)分別為p1和p2。U形管水平放置時(shí)，兩邊氣體壓強(qiáng)相等，設(shè)為p，此時(shí)原左、右兩邊氣體長度分別變?yōu)閘1′和l2′。由力的平衡條件有①式中為水銀密度，g為重力加速度大小。由玻意耳定律有p1l1=pl1′②p2l2=pl2′③l1′–l1=l2–l2′④由①②③④式和題給條件得l1′=22.5cm⑤l2′=7.5cm⑥8.測(cè)定木塊與長木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)時(shí)，采用如圖所示的裝置，圖中長木板水平固定．

（1）實(shí)驗(yàn)過程中，電火花計(jì)時(shí)器應(yīng)接在____（選填“直流”或“交流”）電源上，調(diào)整定滑輪高度，使____。

（2）己知重力加速度為g，測(cè)得木塊的質(zhì)量為M，砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量為m，木塊的加速度為a，則木塊與長木板間動(dòng)摩擦因數(shù)=

．

（3）如圖為木塊在水平木板上帶動(dòng)紙帶運(yùn)動(dòng)打出的一條紙帶的一部分，0、1、2、3、4、5、6為計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打點(diǎn)未畫出．從紙帶上測(cè)出，

則木塊加速度大小a=

m/s2（保留兩位有效數(shù)字）．參考答案：9.如圖所示，由導(dǎo)熱材料制成的氣缸和活塞將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在氣缸內(nèi)，活塞與氣缸壁之間無摩擦，活塞上方存有少量液體，將一細(xì)管插入液體，利用虹吸現(xiàn)象，使活塞上方液體緩慢流出，在此過程中，大氣壓強(qiáng)與外界的溫度均保持不變，下列各個(gè)描述理想氣體狀態(tài)變化的圖象中與上述過程相符合的是

圖，該過程為

過程。（選填“吸熱”、“放熱”或“絕熱”）參考答案：D

吸熱氣體做等溫變化，隨著壓強(qiáng)減小，氣體體積增大。A、B圖中溫度都是變化的；等溫情況下，PV＝C，P－1/V圖象是一條過原點(diǎn)的直線，所以圖D正確。該過程中，體積增大，氣體對(duì)外界做功，W＜0，等溫變化，所以Q＞0，氣體要吸收熱量。10.作勻加速直線運(yùn)動(dòng)的物體，先后經(jīng)過A、B兩點(diǎn)時(shí)，其速度分別為υ和7υ，經(jīng)歷時(shí)間為t，則經(jīng)A、B中點(diǎn)時(shí)速度為_______,在后一半時(shí)間所通過的距離比前一半時(shí)間通過的距離多_______。參考答案：11..某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了“探究做功與物體速度變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置，實(shí)驗(yàn)步驟如下：a.實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，細(xì)繩一端系在滑塊上，另一端繞過小滑輪后掛一砂桶，小砂桶內(nèi)裝一定量砂子，用墊塊將長木板固定有定滑輪的一端墊高，不斷調(diào)整墊塊的高度，直至輕推滑塊后，滑塊恰好能沿長木板向下做勻速直線運(yùn)動(dòng)；b.保持長木板的傾角不變，取下細(xì)繩和砂桶，將滑塊右端與紙帶相連，并穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔，接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源后，釋放滑塊，讓滑塊從靜止開始加速下滑；c.取下紙帶，在紙帶上取如圖所示的A、B兩計(jì)數(shù)點(diǎn)，并用刻度尺測(cè)出s1、s2、s。根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)，回答下列問題：若忽略滑輪質(zhì)量及軸間摩擦，本實(shí)驗(yàn)中滑塊加速下滑時(shí)所受的合外力______砂桶及砂的總重力（填“等于”“大于”或“小于”）為探究從A到B過程中，做功與物體速度變化關(guān)系，則實(shí)驗(yàn)中還需測(cè)量的量有______________________________________________________。設(shè)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期為T，請(qǐng)寫出探究結(jié)果表達(dá)式_________________________此實(shí)驗(yàn)方案存在缺陷，可能造成較大誤差，造成較大誤差的原因是_______________參考答案：（1）等于（2）砂與砂桶的重力mg、滑塊質(zhì)量M（3）

（4）第一步操作中紙帶沒有連接，而實(shí)驗(yàn)中紙帶與計(jì)時(shí)器的限位孔間存在摩擦（或滑輪有質(zhì)量、滑輪軸有摩擦）12.一質(zhì)點(diǎn)作自由落體運(yùn)動(dòng)，落地速度大小為8m/s則它是從

m高處開始下落的，下落時(shí)間為---------

s參考答案：3.2、0.813.“探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示。

①在某次實(shí)驗(yàn)中，得到如圖乙所示紙帶，A、B、C、D為四個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)（A點(diǎn)為第一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，以后每5個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)），量得BC=6.81cm；CD=8.03cm，則打C點(diǎn)時(shí)小車的速度vc=

m/s，由紙帶求得小車運(yùn)動(dòng)的加速度a=

m/s2（結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）

②用如圖甲裝置實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出如圖丙的a—F圖線，從圖中發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)中存在的問題是

。參考答案：①0.742，1.22②沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力的傾角太?。ㄈ⒑喆痤}：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.如圖所示，一定質(zhì)量理想氣體經(jīng)歷A→B的等壓過程，B→C的絕熱過程（氣體與外界無熱量交換），其中B→C過程中內(nèi)能減少900J．求A→B→C過程中氣體對(duì)外界做的總功．參考答案：W=1500J【詳解】由題意可知，過程為等壓膨脹，所以氣體對(duì)外做功為：過程：由熱力學(xué)第一定律得：

則氣體對(duì)外界做的總功為：

代入數(shù)據(jù)解得：。15.如圖為一塊直角三棱鏡，頂角A為30°．一束激光沿平行于BC邊的方向射向直角邊AB，并從AC邊射出，出射光線與AC邊夾角也為30°．則該激光在棱鏡中的傳播速度為多少？(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)參考答案：1.7×108m/s解：光路圖如圖：

由幾何關(guān)系得：α=∠A=30°，β=90°-30°=60°

折射率

激光在棱鏡中傳播速【點(diǎn)睛】幾何光學(xué)要正確作出光路圖，由幾何知識(shí)找出入射角和折射角是關(guān)鍵．知道光速和折射率的關(guān)系.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每次都以v0的速度沿木板向上運(yùn)動(dòng)，隨著θ的改變，小木塊沿木板滑行的距離將發(fā)生變化，重力加速度為g．（1）求小木塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)；（2）當(dāng)θ=60°角時(shí)，小木塊沿木板向上滑行的距離；（3）當(dāng)θ=60°角時(shí)，小木塊由底端沿木板向上滑行再回到原出發(fā)點(diǎn)所用的時(shí)間．參考答案：考點(diǎn)：牛頓第二定律；勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系；勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系．專題：牛頓運(yùn)動(dòng)定律綜合專題．分析：（1）θ=30°時(shí)，可視為質(zhì)點(diǎn)的小木塊恰好能沿著木板勻速下滑，根據(jù)平衡條件列方程求出摩擦因數(shù)；（2）先根據(jù)牛頓第二定律列式求解加速度，再根據(jù)速度時(shí)間關(guān)系公式列式求解時(shí)間，根據(jù)位移時(shí)間關(guān)系公式列式求解位移；（3）對(duì)下滑過程，先根據(jù)牛頓第二定律列式求解加速度，再根據(jù)位移時(shí)間關(guān)系公式列式求解時(shí)間；最后得到總時(shí)間．解答：解：（1）當(dāng)θ=30°時(shí)，對(duì)木塊受力分析得：mgsinθ=μFN…①FN=mgcosθ…②聯(lián)立①②得：μ=tanθ=tan30°=（2）當(dāng)小木塊向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，小木塊的加速度為a，則：mgsinθ+μmgcosθ=ma小木塊的位移為x：則：θ=60°=（3）當(dāng)小木塊向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，小木塊的加速度為a1，則：mgsinθ+μmgcosθ=ma1當(dāng)小木塊向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，小木塊的加速度為a2，則：mgsinθ﹣μmgcosθ=ma2解得：a2=由得：故：答：（1）小木塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為；（2）當(dāng)θ=60°角時(shí)，小木塊沿木板向上滑行的距離為；（3）當(dāng)θ=60°角時(shí)，小木塊由底端沿木板向上滑行再回到原出發(fā)點(diǎn)所用的時(shí)間為．點(diǎn)評(píng)：本題是已知受力情況確定運(yùn)動(dòng)情況的問題，關(guān)鍵是受力分析后根據(jù)牛頓第二定律列式求解加速度，然后根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式列式求解時(shí)間．17.（5分）如圖，一透明半圓柱體折射率為，半徑為R、長為L。一平行光束從半圓柱體的矩形表面垂直射入，從部分柱面有光線射出。球該部分柱面的面積S。

參考答案：解析：半圓柱體的橫截面如圖所示，為半徑。設(shè)從A點(diǎn)入射的光線在B點(diǎn)處恰好滿足全反射條件，由折射定律有

式中，為全反射臨界角。由幾何關(guān)系得

②

③代入題給條件得

④評(píng)分參考：本題5分。①式2分，②③④式各1分。18.（16分）圖中，輕彈簧的一端固定，另一端與滑塊B相連，B靜止在水平導(dǎo)軌上，彈簧處在原長狀態(tài)。另一質(zhì)量與B相同滑塊A，從導(dǎo)軌上的P點(diǎn)以某一初速度向B滑行，當(dāng)A滑過距離時(shí)，與B相碰，碰撞時(shí)間極短，碰后A、B緊貼在一起運(yùn)動(dòng)，但互不粘連。已知最后A恰好返回出發(fā)點(diǎn)P并停止?；瑝KA和B與導(dǎo)軌的滑動(dòng)摩擦因數(shù)都為，運(yùn)動(dòng)過程中彈簧最大形變量為，求A從P出發(fā)時(shí)的初速度。參考答案：解析：令A(yù)、B質(zhì)量皆為m，A剛接觸B時(shí)速度為（碰前），由功能關(guān)系，有