2022年江蘇省徐州市新沂窯灣中學(xué)高三物理上學(xué)期期末試題含解析

2022年江蘇省徐州市新沂窯灣中學(xué)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15分．每小題只有一個選項符合題意1.一列簡諧橫波沿x軸正向傳播，傳到M點時波形如圖所示，再經(jīng)0.6s，N點開始振動，則該波的振幅A和頻率f為A．A=1m

f=5HzB．A=0.5m

f=5HzC．A=1m

f=2.5HzD．A=0.5m

f=2.5Hz參考答案：D2.（多選題）傳送帶以v1的速度勻速運動，物體以v2的速度滑上傳送帶，物體速度方向與傳送帶運行方向相反，如圖所示，已知傳送帶長度為L，物體與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為μ，則以下判斷正確的是：（

）A．當(dāng)v2、μ、L滿足一定條件時，物體可以從A端離開傳送帶，且物體在傳送帶上運動的時間與v1無關(guān)B．當(dāng)v2、μ、L滿足一定條件時，物體可以從B端離開傳送帶，且物體離開傳送帶時的速度可能大于v1C．當(dāng)v2、μ、L滿足一定條件時，物體可以從B端離開傳送帶，且物體離開傳送帶時的速度可能等于v1D．當(dāng)v2、μ、L滿足一定條件時，物體可以從B端離開傳送帶，且物體離開傳送帶時的速度可能小于v1參考答案：ACD試題分析：當(dāng)滿足一定條件時，物體可以從A端離開傳送帶，物體一直做勻減速直線運動，位移為L，加速度為，知運動的時間與傳送帶的速度無關(guān)，故A正確；當(dāng)滿足一定條件時，物體可以從B端離開傳送帶，若，物體滑上傳送帶先做勻減速直線運動，返回做勻加速直線運動；返回到B端的速度為，若，物體滑上傳送帶先做勻減速直線運動，返回做勻加速直線運動，當(dāng)速度達(dá)到做勻速直線運動，滑動B端的速度為，都不可能大于，故B錯誤，CD正確考點：考查了牛頓第二定律；勻變速直線運動的速度與時間的關(guān)系；【名師點睛】小滑塊滑上傳送帶，判斷出摩擦力的方向，根據(jù)合力得出加速度的大小和方向，判斷出物塊在整個過程中的運動情況，從而確定運動的時間以及離開傳送帶的速度．3.如圖，矩形線圈面積為S，匝數(shù)為N，線圈電阻為r，在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中繞OO’軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動，外電路電阻為R，在線圈由平行磁場的位置轉(zhuǎn)過90o的過程中，下列說法正確的是：

A．磁通量的變化量

B．平均感應(yīng)電動勢

C．電阻R產(chǎn)生的焦耳熱

D．電阻R產(chǎn)生的焦耳熱參考答案：BD4.（單選）如圖甲所示，在2L≥x≥0的區(qū)域內(nèi)存在著勻強磁場，磁場的方向垂直于xOy平面（紙面）向里，具有一定電阻的矩形線框abcd位于xOy平面內(nèi)，線框的ab邊與y軸重合，bc邊長為L．令線框從t=0的時刻起由靜止開始沿x軸正方向做勻加速運動，則線框中的感應(yīng)電流I(取逆時針方向的電流為正）隨時間t的函數(shù)圖象可能是圖乙中的哪一個？（

）參考答案：D5.一汽車沿直線由靜止開始向右運動，汽車的速度和加速度方向始終向右。汽車速度的平方v2與汽車前進(jìn)位移x的圖像如題圖所示，則下列說法正確的是A.汽車從開始運動到前進(jìn)x1過程中，汽車受到的合外力不變B.汽車從開始運動到前進(jìn)x1過程中，汽車受到的合外力越來越小C.汽車從開始運動到前進(jìn)x1過程中，汽車的平均速度大于v0/2D.汽車從開始運動到前進(jìn)x1過程中，汽車的平均速度小于v0/2參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示，一物體m在沿斜面向上的恒力F作用下，由靜止從底端沿光滑的斜面向上做勻加速直線運動，經(jīng)實踐t力F做功為60J，此后撤去力F，物體又經(jīng)過時間t回到出發(fā)點，若以地面為零勢能面，物體回到出發(fā)點的動能為

▲

；撤去力F時物體的重力勢能為

▲

。參考答案：7.（1）為研究某一電學(xué)元件的導(dǎo)電規(guī)律，將該元件兩端的電壓、元件中的電流及通電時間記錄在下表中，通過分析表中數(shù)據(jù)可以判斷出該元件所用的材料是

（填“金屬”或“半導(dǎo)體”）。通電時間t/s51015202530電壓

u/v0.400.621.021.261.521.64電流

i/mA0.200.430.811.822.813.22

(2)如圖甲是某金屬材料制成的電阻R隨攝氏溫度t變化的圖象，圖中R0表示0℃時的電阻，k表示圖線的斜率．若用該電阻與電池（電動勢E、內(nèi)阻r）、電流表A（內(nèi)阻Rg）、滑動變阻器R′串聯(lián)起來，連接成如圖乙所示的電路，用該電阻做測溫探頭，把電流表的電流刻度改為相應(yīng)的溫度刻度，就得到了一個簡單的“金屬電阻溫度計”．使用“金屬電阻溫度計”前，先要把電流表的刻度值改為相應(yīng)的溫度刻度值，若溫度t1＜t2，則t1的刻度應(yīng)在t2的

側(cè)（填“左”或“右”）；在標(biāo)識“金屬電阻溫度計”的溫度刻度時，需要弄清所測溫度和電流的對應(yīng)關(guān)系．請用E、R0、k等物理量表示所測溫度t與電流I的關(guān)系式t＝

。參考答案：①,由表中數(shù)據(jù)U、I比值隨溫度升高而明顯減小，可知元件所用材料為半導(dǎo)體。②溫度t1<t2金屬溫度升高電阻增大，電流計電流值減小，可知t1刻度應(yīng)在t2的右側(cè)。③由甲可知

由電路圖閉合電路歐姆定律得：整理得

t=8.公交車在平直公路上勻速行駛，前方黃燈亮起后，司機立即采取制動措施，使汽車開始做勻減速運動直到汽車停下。已知開始制動后的第1s內(nèi)和第2s內(nèi)汽車的位移大小依次為8m和4m。則汽車的加速度大小為_______m/s2；開始制動時汽車的速度大小為_______m/s；開始制動后的3s內(nèi)，汽車的位移大小為________m。參考答案：4

10

12.5勻變速直線運動連續(xù)相等時間間隔內(nèi)位移之差等于即得到。根據(jù)勻變速直線運動位移公式，制動后第一秒內(nèi)，計算得。制動后3秒內(nèi)，汽車制動時間，即汽車運動時間只有2.5s，位移9.物理小組在一次探究活動中測量滑塊與木板之間的動摩擦因數(shù)，實驗裝置如圖3所示，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端裝有定滑輪；木板上有一滑塊，其一端與電磁打點計時器的紙帶相連，另一端通過跨過定滑輪的細(xì)線與托盤連接．打點計時器使用的交流電源的頻率為50Hz．開始實驗時，在托盤中放入適量砝碼，滑塊開始做勻加速運動，在紙帶上打出一系列小點．圖3(1)圖4給出的是實驗中獲取的一條紙帶的一部分：0、1、2、3、4、5、6、7是計數(shù)點，每相鄰兩計數(shù)點間還有4個計時點(圖中未標(biāo)出)，計數(shù)點間的距離如圖8所示．根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計算的加速度a＝________m/s2．(保留三位有效數(shù)字)．圖4(2)回答下列兩個問題：①為測量動摩擦因數(shù)，下列物理量中還應(yīng)測量的有______．(填入所選物理量前的字母)

A．木板的長度l

B．木板的質(zhì)量m1

C．滑塊的質(zhì)量m2

D．托盤和砝碼的總質(zhì)量m3

E．滑塊運動的時間t②測量①中所選定的物理量時需要的實驗器材是______．

(3)滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ＝__________(用被測物理量的字母表示，重力加速度為g)．與真實值相比，測量的動摩擦因數(shù)________(填“偏大”或“偏小”)．寫出支持你的看法的一個論據(jù)_______________________________________________________________．參考答案：(1)0.496(2)①CD②天平(3)偏大忽略了紙帶與限位孔之間的摩擦力．10.(4分)如圖所示，在傾角為30°的斜面上，一輛動力小車沿斜面下滑，在小車下滑的過程中，小車支架上連接著小球的輕繩恰好水平。已知小球的質(zhì)量為，則小車運動的加速度大小為

，繩對小球的拉力大小為

。

參考答案：答案：2g；11.（6分）變速自行車靠變換齒輪組合來改變行駛速度檔，下圖是某一“奇安特”變速車齒輪轉(zhuǎn)動結(jié)構(gòu)示意圖，圖中A輪有48齒，B輪有42齒，C輪有18齒，D輪有12齒。那么該車可變換________種不同檔位；且A與D輪組合時，兩輪的角速度之比wA:wD=_____________。

參考答案：4；1：412.某同學(xué)在做“探究單擺周期與擺長的關(guān)系”的實驗中，分別用兩種儀器來測量擺球直徑，操作如圖1所示，得到擺球的直徑為d=19.12mm，此測量數(shù)據(jù)是選用了儀器

（選填“甲”或“乙”）測量得到的．

該同學(xué)先用米尺測得擺線的長度，再采用上題中的方法測得擺球直徑，他通過改變擺長，進(jìn)行多次實驗后以擺長L為橫坐標(biāo)，T為縱坐標(biāo)，作出T﹣圖線，若該同學(xué)在計算擺長時加的是小球直徑，則所畫圖線是圖2中是

．（填“A”、“B”或者“C”）參考答案：（1）乙；（2）C．【考點】研究彈簧振子的周期和小球質(zhì)量的關(guān)系．【分析】（1）將給出的數(shù)據(jù)域游標(biāo)卡尺域螺旋測微器的最小分度比較，確定是哪一個的測量結(jié)果；（2）由單擺周期公式求出圖象的函數(shù)表達(dá)式，根據(jù)函數(shù)表達(dá)式與圖象，即可求解【解答】解：（1）圖甲是螺旋測微器，其最小分度是0.001mm，而乙為50分度的游標(biāo)卡尺，最小分度是0.02mm，d=19.12mm；符合游標(biāo)卡尺的讀數(shù)，不符合螺旋測微器的讀數(shù)的精確度．故此測量數(shù)據(jù)是選用了儀器乙；（2）由單擺周期公式：T=2π可得：T2=L，若該同學(xué)計算擺長時候加的是小球直徑，則對應(yīng)的準(zhǔn)確表達(dá)式應(yīng)為：T2=（L﹣），則可知圖象應(yīng)與橫坐標(biāo)有交點，故C正確，AB錯誤．故選：C；故答案為：（1）乙；（2）C．13.如圖所示，水平板上有質(zhì)量m=1.0kg的物塊，受到隨時間t變化的水平拉力F作用，用力傳感器測出相應(yīng)時刻物塊所受摩擦力Ff的大小。已知9s末的速度為9.5m/s，取重力加速度g=10m/s2。則4s末物塊的加速度的大小為

▲

，4s~9s內(nèi)合外力對物塊做功為

▲

。參考答案：三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.某同學(xué)用如圖所示的裝置探究小車加速度與合外力的關(guān)系。圖中小車A左端連接一紙帶并穿過打點計時器B的限位孔，右端用一輕繩繞過滑輪系于拉力傳感器C的下端，A、B置于水平放置的一端帶有定滑輪的足夠長的木板上。不計繩與滑輪的摩擦及滑輪的質(zhì)量。實驗時，先接通電源再釋放小車，打點計時器在紙帶上打下一系列點。該同學(xué)在保證小車A質(zhì)量不變的情況下，通過改變P的質(zhì)量來改變小車A所受的外力，由傳感器和紙帶測得的拉力F和加速度a數(shù)據(jù)如下表所示。（1）第4次實驗得到的紙帶如圖所示，O、A、B、C和D是紙帶上的五個計數(shù)點，每兩個相鄰計數(shù)點間有四個點沒有畫出，A、B、C、D四點到O點的距離如圖。打點計時器電源頻率為50Hz。根據(jù)紙帶上數(shù)據(jù)計算出小車加速度a為

m/s2（計算結(jié)果保留小數(shù)點后兩位）。⑵在實驗中，

（選填“需要”或“不需要”）滿足重物P的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車A的質(zhì)量。⑶根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在圖示坐標(biāo)系中做出小車加速度a與力F的關(guān)系圖象。⑷根據(jù)圖象推測，實驗操作中重要的疏漏是

。參考答案：（10分）（1）0.43

由紙帶數(shù)據(jù)計算得：，。

(3分)

(2)不需要

(3分)

根據(jù)題意可知不需要滿足重物P的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車A的質(zhì)量。（3）作圖正確

(2分)由表格描點讓大多數(shù)點通過連接直線進(jìn)行作圖。（4）沒有平衡摩擦力或者摩擦力平衡不足

(答出其中一點即給2分)由作圖可知，直線沒有通過原點，是沒有平衡摩擦力或者摩擦力平衡不足。15.某學(xué)生實驗小組利用如圖甲所示的實驗裝置，探究外力對滑塊做功與滑塊動能變化的關(guān)系。（1）如圖乙所示，用游標(biāo)卡尺測得遮光條的寬度d=_________mm；實驗時將滑從圖甲所示位置由靜止釋放，由數(shù)字計時器讀出遮光條通過光電時間△t，在本次實驗中還需要測量滑塊（含遮光條）的質(zhì)量M、鉤碼的m和滑塊靜止時遮光條到光電門的距離L。(2)本實驗中若M遠(yuǎn)大于m，外力對滑塊做功W的表達(dá)式為W=________________，滑塊（含遮光條）的動能變化量△Ek的表達(dá)式為△Ek=_____________。通過幾次實驗，若兩者在誤差允許的范圍內(nèi)相等，則說明合外力對滑塊做功等于滑塊動能的變化量。參考答案：四、計算題：本題共3小題，共計47分16.做勻加速直線運動的物體途中依次經(jīng)過A、B、C三點，已知AB=BC=，AB段和BC段的平均速度分別為=3m/s、=6m/s，則（1）物體經(jīng)B點時的瞬時速度為多大？（2）若物體運動的加速度a=2,試求AC的距離參考答案：解：(1)設(shè)加速度大小為a,經(jīng)A、C的速度大小分別為。據(jù)勻加速直線運動規(guī)律可得：

聯(lián)立可得:(2)由上還可計算出：

據(jù)代入即可得17.飛行時間質(zhì)譜儀可以根據(jù)帶電粒子的飛行時間對氣體分子進(jìn)行分析。如圖所示，在真空狀態(tài)下，自脈沖閥P噴出微量氣體，經(jīng)激光照射產(chǎn)生不同正離子，自a板小孔進(jìn)入a、b間的加速電場，從b板小孔射出，沿中線方向進(jìn)入M、N板間的方形區(qū)域，然后到達(dá)緊靠在其右側(cè)的探測器。已知極板a、b間的電壓為U0，間距為d，極板M、N的長度和間距均為L。不計離子重力及經(jīng)過a板時的初速度。（1）若M、N板間無電場和磁場，請推導(dǎo)出離子從a板到探測器的飛行時間t與比荷k（k=，q和m分別為離子的電荷量和質(zhì)量）的關(guān)系式；（2）若在M、N間只加上偏轉(zhuǎn)電壓U1，請論證說明不同正離子的軌跡是否重合；（3）若在M、N間只加上垂直于紙面的勻強磁場。已知進(jìn)入a、b間的正離子有一價和二價的兩種，質(zhì)量均為m，元電荷為e。要使所有正離子均能通過方形區(qū)域從右側(cè)飛出，求所加磁場的磁感應(yīng)強度的最大值Bm。參考答案：（1）帶電離子在平行板a、b間運動時，根據(jù)動能定理

①

解得：，即

帶電離子在平行板a、b間的加速度，即

所以，帶電離子在平行板a、b間的運動時間

帶電離子在平行板M、N間的運動時間

所以，帶電離子的全部飛行時間（2）正離子在平行板M、N間水平方向運動位移為x時，在豎直方向運動的位移為y。

水平方向滿足

②豎直方向滿足

③加速度

④

由上述②、③、④式得：

⑤

⑤式是正離子的軌跡方程，與正離子的質(zhì)量和電荷量均無關(guān)。所以，不同正離子的軌跡是重合的。（3）當(dāng)M、N間磁感應(yīng)強度大小為B時，離子做圓周運動，滿足

⑥由上述①、⑥兩