2022年湖南省益陽市沅嘴鎮(zhèn)聯(lián)校高三物理下學期期末試題含解析

2022年湖南省益陽市沅嘴鎮(zhèn)聯(lián)校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.（多選）如圖所示，兩個質量不同的小球用長度不等的細線拴在同一點，并在同一水平面內做勻速圓周運動，則它們的：A．運動周期相同

B．運動線速度相同

C．運動角速度相同

D．向心加速度相同參考答案：AC2.

一輛汽車在平直路面上從靜止開始啟動，其v-t圖象如圖所示，從t1時刻起汽車的功率保持不變，運動過程中汽車所受阻力保持不變.則由圖象可知A0-t1時間內，汽車的牽引力不變，加速度不變，功率增大B0-t1時間內，汽車的牽引力增大，加速度增大，功率不變C0-t2時間內，汽車的牽引力減小，汽車做加速度逐漸減小的加速運動Dt2時間以后，汽車的牽引力、功率都不變參考答案：ACD3.如圖甲所示的電路中，電磁鐵D在通電時能將銜鐵S吸起使電燈電路斷開。圖乙電路能實現(xiàn)與圖甲相同的功能。則圖乙中虛線框內的門電路是（

）A．或門

B．與門

C．與非門

D．或非門參考答案：D解析：兩個開關并聯(lián)，或門；電磁鐵D在通電時能將銜鐵S吸起使電燈電路斷開，非門；圖乙電路能實現(xiàn)與圖甲相同的功能，則圖乙中虛線框內的門電路是或非門。4.（單選）以相同的動能從同一點水平拋出兩個物體a和b，落地點的水平位移為S1和S2，自拋出到落地的過程中，重力做的功分別為W1、W2，落地瞬間重力的即時功率為P1和P2（）A．若S1＜S2，則W1＞W(wǎng)2，P1＞P2B．若S1＜S2，則W1＞W(wǎng)2，P1＜P2C．若S1=S2，則W1＞W(wǎng)2，P1＞P2D．若S1=S2，則W1＜W2，P1＜P2參考答案：考點：平拋運動．專題：運動的合成和分解專題．分析：平拋運動高度決定時間，根據(jù)水平位移的關系找出平拋初速度的關系；根據(jù)功的計算公式W=Flcosα，即可判定做功的多少；根據(jù)瞬時功率P=FVcosα即可判定二者的功率大小．解答：解：AB、若S1＜S2，由于高度決定了平拋運動的時間，所以兩個物體運動時間相等．由x=v0t知：水平拋出兩個物體的初速度關系為v1＜v2由于以相同的動能從同一點水平拋出，所以兩個物體的質量關系是m2＜m1．自拋出到落地的過程中，重力做的功W=mgh，所以W1＞W(wǎng)2，平拋運動豎直方向做自由落體運動，所以落地瞬間兩個物體的豎直方向速度vy相等，根據(jù)瞬時功率P=FVcosα，落地瞬間重力的即時功率p=mgvy由于m2＜m1，所以P1＞P2．故A正確，B錯誤．CD、以相同的動能從同一點水平拋出兩個物體a和b，由于高度決定時間，所以兩個物體運動時間相等．若S1=S2，平拋運動水平方向做勻速直線運動，所以水平拋出兩個物體的初速度相等．由于以相同的動能從同一點水平拋出，所以兩個物體的質量相等．所以自拋出到落地的過程中，重力做的功相等．即W1=W2，落地瞬間重力的即時功率相等，即P1=P2．故CD錯誤．故選：A．點評：此題主要考查學生對功的計算和功率的計算等知識點的靈活運用，解答此題的關鍵是根據(jù)已知條件推算出速度的關系，然后即可比較出其功率的大小．5.（單選）如圖所示，水平放置的平行金屬導軌MN和PQ之間接有定值電阻R，導體棒ab長為l且與導軌接觸良好，整個裝置處于豎直向上的勻強磁場中，現(xiàn)使導體棒ab勻速向右運動，下列說法正確的是A.導體棒ab兩端的感應電動勢越來越小B.導體棒ab中的感應電流方向是a→bC.導體棒ab所受安培力方向水平向右D.導體棒ab所受合力做功為零參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.因為手邊沒有天平,小王同學思考如何利用一已知勁度系數(shù)為k的彈簧和長度測量工具來粗測一小球的質量,他從資料上查得彈簧的彈性勢能(其中x為彈簧形變量)后,設計了如下實驗:將彈簧一端固定在水平桌面上,另一端緊靠小球,彈簧原長時小球恰好在桌邊,然后壓縮彈簧并測得壓縮量x,釋放彈簧,小球飛出后落在水平地面上,測出桌高h以及落點到桌邊沿的水平距離s．(1)小球質量的表達式為:

．（4分）(2)如果桌面摩擦是本次實驗誤差的主要因素,那么小球質量的測量值將

（4分）(填“偏大”、“偏小”或“準確”)．參考答案：⑴；⑵偏大7.如圖所示是一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波在t=0時刻的波形圖，已知波的傳播速度v=2m/s．試回答下列問題：①寫出x=0.5m處的質點做簡諧運動的表達式：

cm；②x=0.5m處質點在0～5.5s內通過的路程為

cm．參考答案：①y＝5cos2πt

(2分)

110cm(2分)

8.將一個力傳感器連接到計算機上，我們就可以測量快速變化的力。圖中所示就是用這種方法測得的小滑塊在半球形碗內在豎直平面內來回滑動時，對碗的壓力大小隨時間變化的曲線。從這條曲線提供的信息，可以判斷滑塊約每隔

秒經(jīng)過碗底一次，隨著時間的變化滑塊對碗底的壓力

（填“增大”、“減小”、“不變”或“無法確定”）。參考答案：1.0

減小9.用能量為E0的光子照射基態(tài)氫原子，剛好可使該原子中的電子成為自由電子，這一能量E0稱為氫的電離能．現(xiàn)用一頻率為v的光子從基態(tài)氫原子中擊出一電子（電子質量為m)。該電子在遠離核以后速度的大小為

，其德布羅意波長為

（普朗克常全為h)參考答案：

10.做勻速直線運動的小車上，水平放置一密閉的裝有水的瓶子，瓶內有一氣泡，如圖所示，當小車突然停止運動時，氣泡相對于瓶子

（填“向前”或“向后”或“不動”）運動。參考答案：向后11.如圖為部分電路，Uab恒定，電阻為R時，電壓表讀數(shù)為U0，電阻調為時，電壓表讀數(shù)為3U0，那么Uab=

，電阻前后二種情況下消耗的功率=

。參考答案：

答案：9u0，4：9

12.木塊在水平恒定拉力F的作用下，在水平路面上由靜止出發(fā)前進了距離S，隨即撤去F，木塊沿原方向前進了2S而停止．設木塊在全過程中受到的摩擦阻力大小不變，則木塊在上述運動全過程中最大的動能等于

。參考答案：

答案：2FS/313.“探究加速度與物體質量、物體受力的關系”的實驗裝置如圖甲所示.（1）在平衡小車與桌面之間摩擦力的過程中，打出了一條紙帶如圖乙所示。計時器打點的時間間隔為0.02s.從比較清晰的點起，每5個點取一個計數(shù)點，量出相鄰計數(shù)點之間的距離。該小車的加速度a=______m/s2.（結果保留兩位有效數(shù)字）（2）平衡摩擦力后，將5個相同的砝碼都放在小車上.掛上砝碼盤，然后每次從小車上取一個砝碼添加到砝碼盤中，測量小車的加速度。小車的加速度a與砝碼盤中砝碼總重力F的實驗數(shù)據(jù)如下表：砝碼盤中砝碼總重力F（N）0.1960.3920.5880.7840.980加速度a（m·s-2）0.691.181.662.182.70請根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出a-F的關系圖像.（3）根據(jù)提供的實驗數(shù)據(jù)作出的a-F圖線不通過原點，請說明主要原因。參考答案：(1)0.16

(0.15也算對)

（2）（見圖）

（3）未計入砝碼盤的重力三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.某實驗小組如圖1所示的裝置測量木塊與木板間的動摩擦因數(shù)，使用的器材有：帶定滑輪的長木板、電火花打點計時器、交流電源、木塊、紙帶、米尺、8個質量均為20g的鉤碼以及細線等，實驗操作過程如下：A.長木板置于水平桌面上，帶定滑輪的一端伸出桌面，把打點計時器固定在長木板上并與電源連接，紙帶穿過打點計時器并與木塊相連，細線一端與木塊相連，另一端跨過定滑輪掛上鉤，其余鉤碼都疊放在木塊上B.使木塊靠近打點計時器，接通電源釋放木塊，打點計時器在紙帶上打下一系列點，記下懸掛鉤碼的個數(shù)nC.將木塊上的鉤碼逐個移到懸掛鉤碼端，更換紙帶，重復步驟BD.測出每條紙帶對應木塊運動的加速度a，實驗數(shù)據(jù)如表所示。n45678

如圖2是某同學打出的一條紙帶的一部分，0、1、2、3、4、5、6為計數(shù)點，相鄰兩計數(shù)點間還有4個打點未畫出，從紙帶上測出，，，，測木塊加速度大小______保留兩位有效數(shù)字根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在圖3中作出圖象______。由圖線得到______，木塊的質量______保留兩位小數(shù)參考答案：

(1).

(2).

(3).

(4).【詳解】①根據(jù)逐差公式可得，，則木塊的加速度為：；②根據(jù)表中實驗數(shù)據(jù)在坐標系中描出對應的點，然后作出圖象，如圖所示；③對木塊與鉤碼組成的系統(tǒng)，由牛頓第二定律得：，，由圖象得：時，，均正確，，解得：【點睛】做分析勻變速直線運動情況時，其兩個推論能使我們更為方便解決問題，一、在相等時間內走過的位移差是一個定值，即，二、在選定的某一過程中，中間時刻瞬時速度等于該過程中的平均速度．15.（1）在做平拋實驗的過程中，小球在豎直放置的坐標紙上留下三點痕跡，如圖c是小球做平拋運動的閃光照片，圖中每個小方格的邊長都是0.54cm，已知閃光頻率是30Hz，那么重力加速度g=

▲

m/s2，小球的初速度是

▲

m/s。（2）如圖a是研究小球在斜面上平拋運動的實驗裝置，每次將小球從弧型軌道同一位置靜止釋放，并逐漸改變斜面與水平地面之間的夾角θ，獲得不同的射程x，最后作出了如圖b所示的x-tanθ圖象，g=10m/s2。則：由圖b可知，小球在斜面頂端水平拋出時的初速度v0=

▲

m/s。實驗中發(fā)現(xiàn)θ超過60°后，小球將不會掉落在斜面上，則斜面的長度為

▲

m。參考答案：（1）9.72

m/s2

0.486

m/s

（2）

1

m/s

m四、計算題：本題共3小題，共計47分16.（11分）如圖所示，在光滑桌面上放著兩個完全相同的木板A和B，它們靠攏但并不相連，長度皆為L=1.0m，在木板A的左上端放一可視為質點的小金屬塊，它的質量和木板的質量相等，金屬塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ=0.10，最初它們是靜止的。現(xiàn)讓小金屬塊以V0=2.0m/s的初速度開始向右滑動，取g=l0m/s2，求：（1）小金屬塊剛滑過木板A時的速度；（2）小金屬塊最終的速度。參考答案：解析：（1）設小金屬塊和木板的質量為m，用v1和v2表示小金屬塊剛滑過木板A時小金屬塊和木板A的速度。由動量守恒和功能關系可得mv0＝mvl+2mv2

（2分）

（3分）解得：vl＝0m/s

v2＝1m/s（不合理，舍去）

（1分）v1＝4/3m/s

v2＝1/3m/s

（1分）（2）設小金屬塊在木板B上距離其左端為x處一起共同運動的速度為v3，對全過程，由動量守恒和功能關系可得mV0＝mv2+2mv3

（2分）

（3分）解得：v3=5/6m/s

x=0.25m

（1分）x=0.25，說明金屬塊既沒有停在木板A上，也沒有滑出木塊B，是合理的。（1分）17.25．（22分）為了降低潛艇噪音，提高其前進速度，可用電磁推進器替代螺旋槳。潛艇下方有左、右兩組推進器，每組由6個相同的用絕緣材料制成的直線通道推進器構成，其原理示意圖如下。在直線通道內充滿電阻率ρ=0.2Ω?m的海水，通道中axbxc=0.3mx0.4mx0.3m的空間內，存在由超導線圈產(chǎn)生的勻強磁場，其磁感應強度B=6.4T、方向垂直通道側面向外。磁場區(qū)域上、下方各有axb=0.3mx0.4m的金屬板M、N，當其與推進器專用直流電源相連后，在兩板之間的海水中產(chǎn)生了從N到M，大小恒為I=1.0x103A的電流，設電流只存在于磁場區(qū)域。不計電源內阻及導線電阻，海水密度ρ=1.0x103kg/m3。（1）求一個直線通道推進器內磁場對通電海水的作用力大小，并判斷其方向。（2）在不改變潛艇結構的前提下，簡述潛艇如何轉彎？如何倒車？（3）當潛艇以恒定速度v0=30m/s前進時，海水在出口處相對于推進器的速度v=34m/s，思考專用直流電源所提供的電功率如何分配，求出相應功率的大小。參考答案：（1）將通電海水看成導線，所受磁場力

F=IBL

代入數(shù)據(jù)得：

用左手定則判斷磁場對海水作用力方向向右（或與海水出口方向相同）

（2）考慮到潛艇下方左、右2組推進器，可以開啟貨關閉不同個數(shù)的左、右兩側的直線通道推進器，實施轉彎。

改變電流方向，或者磁場方向，可以改變海水所受磁場力的方向，根據(jù)牛頓第三定律，使?jié)撏А暗管嚒薄?/p>

（3）電源提供的電功率中第一部分：牽引功率

根據(jù)牛頓第三定律：

當

第二部分：海水的焦耳熱功率

對單個直線推進器，根