湖北省武漢市第三初級中學(xué)2022年高三物理上學(xué)期期末試卷含解析

湖北省武漢市第三初級中學(xué)2022年高三物理上學(xué)期期末試卷含解析一、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1.一物體在水平面上運動，只受摩擦力。今給它一個向右的力F，則不可能實現(xiàn)的運動有A．向右勻速運動

B．向右加速運動C．向左勻速運動

D．向左加速運動參考答案：CD2.（單選）如圖所示，兩個質(zhì)量都是m的小球A、B用輕桿連接后斜放在墻上處于平衡狀態(tài)．已知墻面光滑，水平地面粗糙。現(xiàn)將A球向上移動一小段距離。兩球再次達(dá)到平衡，那么將移動后的平衡狀態(tài)和原來的平衡狀態(tài)比較，地面對B球的支持力N和輕桿上的壓力F的變化情況是（

）A．N變大，F(xiàn)變大

B．N不變，F(xiàn)變小C．N不變，F(xiàn)變大

D．N變大，F(xiàn)變小參考答案：B對整體進(jìn)行受力分析，豎直方向只總2mg和地面對B的支持力N，則知N=2mg，移動兩球后，仍然平衡，則N仍然等于2mg，所以N不變．再隔離對A進(jìn)行受力分析，輕桿對A的作用力等于輕桿上受到的壓力，設(shè)輕桿對A球的作用力F與豎直方向的夾角為θ，則得：Fcosθ=mg，得，當(dāng)A球向上移動一小段距離，夾角θ減小，cosθ變大，所以F減?。蔆正確．3.（單選）如圖所示，有兩個完全相同的金屬球A、B，B固定在絕緣地板上，A在離B高H的正上方由靜止釋放，與B發(fā)生正碰后回跳高度為h，設(shè)碰撞中無動能損失，空氣阻力不計，則（

）A．若A、B帶等量同種電荷，則h＞H

B．若A、B帶等量異種電荷，則h＜HC．若A、B帶等量異種電荷，則h＞H

D．若A、B帶等量異種電荷，則h＝H參考答案：C4.如圖甲所示，兩物體、疊放在光滑水平面上，對施加一水平力，關(guān)系圖象如圖乙所示。兩物體在力作用下由靜止開始運動，且始終保持相對靜止，則A．第1末兩物體的速度最大B．第2內(nèi)，拉力對物體做正功C．第2末，兩物體開始反向運動D．物體對物體的摩擦力方向始終與力的方向相同參考答案：BD分析整體的運動過程：在0-2s內(nèi)整體向右做加速運動，加速度先增大后減小；2-4s內(nèi)加速度反向，做減速運動，因為兩段時間內(nèi)受力是對稱的，所以4s末速度變?yōu)榱悖?-4s內(nèi)一直向右運動，然后又重復(fù)以前的運動．第2s末兩物體的速度最大，A錯誤；第2s內(nèi)，物體的速度增大，動能增加，外力F做正功，B正確；第2s末加速度反向，但速度最大，仍沿原方向運動，只是速度減小，C錯誤；對整體分析，整體的加速度與F的方向相同，B物體所受的合力為摩擦力，故摩擦力的方向與加速度方向相同，即與F的方向相同，故D正確．故選BD．5.光電效應(yīng)實驗中，下列表述正確的是

A光照時間越長光電流越大

B．入射光足夠強就可以有光電流

C．遏止電壓與入射光的頻率有關(guān)

D．入射光頻率大于極限頻率才能產(chǎn)生光電子參考答案：CD二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖，豎直輕質(zhì)懸線AD上端固定于天花板上的A點，下端與半徑為R的半圓形木板BOC連接于D點，BC是木板的直徑；O為圓心，B端用鉸鏈連接于豎直墻上，半圓形木板直徑BC處于水平狀態(tài)時OA間的距離剛好等于木板的半徑R。改變懸線AD的長度，使線與圓盤的連接點D逐漸右移，并保持圓盤直徑BC始終處于水平狀態(tài)。則D點右移過程中懸線拉力的大小

；懸線拉力對B點的力矩大小

（選填“逐漸增大”“逐漸減小”“不變”“先增大后減小”“先減小后增大”）參考答案：7.重為500N的物體放在水平地面上，與地面的滑動摩擦因數(shù)為μ=0.2，在大小為F=500N，方向與水平面成α=37°斜向上的拉力作用下前進(jìn)l=10m．在此過程中力F做功為

J，摩擦力做功為 J．參考答案：8.質(zhì)量為m=0.01kg、帶電量為+q=2.0×10﹣4C的小球由空中A點無初速度自由下落，在t=2s末加上豎直向上、范圍足夠大的勻強電場，再經(jīng)過t=2s小球又回到A點．不計空氣阻力，且小球從未落地，則電場強度的大小E為2×103N/C，回到A點時動能為8J．參考答案：考點：電場強度；動能定理的應(yīng)用．分析：分析小球的運動情況：小球先做自由落體運動，加上勻強電場后小球先向下做勻減速運動，后向上做勻加速運動．由運動學(xué)公式求出t秒末速度大小，加上電場后小球運動，看成一種勻減速運動，自由落體運動的位移與這個勻減速運動的位移大小相等、方向相反，根據(jù)牛頓第二定律和運動學(xué)公式結(jié)合求電場強度，由W=qEd求得電場力做功，即可得到回到A點時動能．解答：解：小球先做自由落體運動，后做勻減速運動，兩個過程的位移大小相等、方向相反．設(shè)電場強度大小為E，加電場后小球的加速度大小為a，取豎直向下方向為正方向，則有：gt2=﹣（vt﹣at2）又v=gt解得a=3g由牛頓第二定律得：a=，聯(lián)立解得，E===2×103N/C則小球回到A點時的速度為：v′=v﹣at=﹣2gt=﹣20×10×2m/s=﹣400m/s動能為Ek==0.01×4002J=8J故答案為：2×103，8．點評：本題首先要分析小球的運動過程，采用整體法研究勻減速運動過程，抓住兩個過程之間的聯(lián)系：位移大小相等、方向相反，運用牛頓第二定律、運動學(xué)規(guī)律結(jié)合進(jìn)行研究．9.（6分）圖中A為某火箭發(fā)射場，B為山區(qū)，C為城市。發(fā)射場正在進(jìn)行某型號火箭的發(fā)射實驗。該火箭起飛時質(zhì)量為2.02×103千克Kg，起飛推力2.75×106N，火箭發(fā)射塔高100m，則該火箭起飛時的加速度大小為______m/s2，在火箭推力不變的情況下，若不考慮空氣阻力及火箭質(zhì)量的變化，火箭起飛后，經(jīng)_____秒飛離火箭發(fā)射塔。（參考公式及常數(shù)：=ma，vt=v0+at，s=v0t+(1/2)at2，g=9.8m/s2）參考答案：答案：3.81m/s2；7.25s（答3.83s同樣給分）10.①圖示為探究牛頓第二定律的實驗裝置，該裝置由氣墊導(dǎo)軌、兩個光電門、滑塊和沙桶等組成。光電門可以測出滑塊分別通過兩個光電門的瞬時速度，導(dǎo)軌標(biāo)尺可以測出兩個光電門間的距離，另用天平測出滑塊和沙桶的質(zhì)量分別為M和m.下面說法正確的是_______（選填字母代號）．A．用該裝置可以測出滑塊的加速度B．用該裝置探究牛頓第二定律時，要保證拉力近似等于沙桶的重力，因此必須滿足m<<MC．可以用該裝置驗證機械能守恒定律，但必須滿足m<<MD．可以用該裝置探究動能定理，但不必滿足m<<M②某同學(xué)采用控制變量法探究牛頓第二定律，在實驗中他將沙桶所受的重力作為滑塊受到的合外力F，通過往滑塊上放置砝碼改變滑塊的質(zhì)量M。在實驗中他測出了多組數(shù)據(jù)，并畫出了如圖所示的圖像，圖像的縱坐標(biāo)為滑塊的加速度a，但圖像的橫坐標(biāo)他忘記標(biāo)注了，則下列說法正確的是

A．圖像的橫坐標(biāo)可能是F，圖像AB段偏離直線的原因是沒有滿足m<<M

B．圖像的橫坐標(biāo)可能是M，圖像AB段偏離直線的原因是沒有滿足m<<M

C．圖像的橫坐標(biāo)可能是，圖像AB段偏離直線的原因是沒有滿足m<<M

D．若圖像的橫坐標(biāo)是，且沒有滿足m<<M，圖像的AB部分應(yīng)向虛線上方偏離參考答案：11.后，該礦石中的鈾、釷質(zhì)量之比為___________．參考答案：39：11512.如圖為密閉的理想氣體在溫度T1、T2時的分子速率分布圖象，圖中f（v）表示v處單位速率區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)百分率，則T1小于T2（選填“大于”或“小于”）；氣體溫度升高時壓強增大，從微觀角度分析，這是由于分子熱運動的平均動能增大了．參考答案：考點：溫度是分子平均動能的標(biāo)志．分析：溫度越高分子熱運動越激烈，分子運動激烈是指速率大的分子所占的比例大．解答：解：溫度越高分子熱運動越激烈，分子運動激烈是指速率大的分子所占的比例大，圖T2腰粗，速率大的分子比例最大，溫度最高；圖T1速率大的分子，所占比例最小，溫度低．從微觀角度分析，當(dāng)溫度升高時，分子平均動能增大，分子的平均速率增大．故答案為：小于，平均動能點評：本題關(guān)鍵在于理解：溫度高與低反映的是分子平均運動快慢程度，理解氣體的壓強與分子的運動的激烈程度之間的關(guān)系．13.一個質(zhì)量為50kg的人站立在靜止于平靜水面上的質(zhì)量為400kg的船上，突然船上人對地以2m/s的水平速度跳向岸，不計水的阻力，則船以_____

___m/s的速度后退，若該人向上跳起后，以人船為系統(tǒng)，人船系統(tǒng)的動量_________。（填守恒或不守恒）參考答案：0.25

不守恒三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.

(12分)(1)用簡明的語言表述臨界角的的定義：(2)玻璃和空所相接觸。試畫出入射角等于臨界角時的光路圖，并標(biāo)明臨界角。(3)當(dāng)透明介質(zhì)處在真空中時，根據(jù)臨界角的定義導(dǎo)出透明介質(zhì)的折射率n與臨界角θc的關(guān)系式。

參考答案：解析：(1)光從光密介質(zhì)射到光疏介質(zhì)中，折射角為90°時的入射角叫做臨界角(2)如圖，θC為臨界角。(3)用n表示透明介質(zhì)的折射率，θC表示臨界角，由折射定律

15.如圖甲所示，斜面傾角為θ=37°，一寬為d=0.65m的有界勻強磁場垂直于斜面向上，磁場邊界與斜面底邊平行。在斜面上由靜止釋放一矩形金屬線框，線框沿斜面下滑，下邊與磁場邊界保持平行。取斜面底部為重力勢能零勢能面，從線框開始運動到恰好完全進(jìn)入磁場的過程中，線框的機械能E和位移x之間的關(guān)系如圖乙所示，圖中①、②均為直線段。已知線框的質(zhì)量為M=0.1kg，電阻為R=0.06Ω．（取g=l0m·s-2,sin37°=0.6,

cos37°=0.8)求：(1)線框與斜面間的動摩擦因數(shù)μ；(2)線框剛進(jìn)入磁場到恰好完全進(jìn)入磁場所用的時間t：(3)線框穿越磁場的過程中，線框中的最大電功率Pm。參考答案：0.5；1/6s；0.54W【詳解】（1）由能量守恒定律，線框減小的機械能等于克服摩擦力做功，則其中x1=0.36m；解得μ=0.5（2）金屬線框進(jìn)入磁場的過程中，減小的機械能等于克服摩擦力和安培力做的功，機械能均勻減小，因此安培力也是恒力，線框做勻速運動，速度為v1v12=2ax1解得a=2m/s2v1=1.2m/s其中

x2為線框的側(cè)邊長，即線框進(jìn)入磁場過程中運動的距離，可求出x2=0.2m，則（3）線框剛出磁場時速度最大，線框內(nèi)電功率最大由可求得v2=1.8m/s根據(jù)線框勻速進(jìn)入磁場時：可得FA=0.2N又因為可得將v2、B2L2帶入可得：四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖，有一玻璃圓柱體，橫截面半徑為R=10cm，長為L=100cm．一點光源在玻璃圓柱體中心軸線上的A點，與玻璃圓柱體左端面距離d=4cm，點光源向各個方向發(fā)射單色光，其中射向玻璃圓柱體從左端面中央半徑為r=8cm圓面內(nèi)射入的光線恰好不會從柱體側(cè)面射出．光速為c=3×108m/s；求：（i）玻璃對該單色光的折射率；（ii）該單色光通過玻璃圓柱體的最長時間．參考答案：解：（i）由題意可知，光線AB從圓柱體左端面射入，其折射光BD射到柱面D點恰好發(fā)生全反射．設(shè)光線在B點的入射角為i．則sini==由折射定律得：

n=sinC=根據(jù)幾何知識得：sinθ=cosC=得：n=（ii）折射光BD在玻璃柱體內(nèi)傳播路程最長，因而傳播時間最長．最長的路程為：S==nL

光在玻璃中傳播的速度為：v=則該單色光通過玻璃圓柱體的最長時間為：t===6×10﹣9s答：（i）玻璃對該單色光的折射率是；（ii）該單色光通過玻璃圓柱體的最長時間是6×10﹣9s．【考點】光的折射定律．【分析】（i）光線AB從圓柱體左端面射入，其折射光BD射到柱面D點恰好發(fā)生全反射，入射角等于臨界角C，由幾何關(guān)系求出臨界角C，再由公式sinC=求玻璃對該單色光的折射率；（ii）折射光BD在玻璃柱體內(nèi)傳播路程最長，因而傳播時間最長．由幾何知識求出該單色光通過玻璃圓柱體的最長路程，由求光在玻璃中傳播的速度，再求最長時間．17.圖19（a）所示，在垂直于勻強磁場B的平面內(nèi)，半徑為r的金屬圓盤繞過圓心O的軸承轉(zhuǎn)動，圓心O和邊緣K通過電刷與一個電路連接。電路中的P是加上一定正向電壓才能導(dǎo)通的電子元件。流過電流表的電流I與圓盤角速度ω的關(guān)系如圖19（b）所示，其中ab段和bc段均為直線，且ab段過坐標(biāo)原點。ω>0代表圓盤逆時針轉(zhuǎn)動。已知：R=3.0Ω，B=1.0T，r=0.2m。忽略圓盤，電流表和導(dǎo)線的電阻。（1）根據(jù)圖19（b）寫出ab、bc段對應(yīng)的I與ω的關(guān)系式；（2）求出圖19（b）中b、c兩點對應(yīng)的P兩端的電壓Ub、Uc；（3）分別求出ab、bc段流過P的電流IP與其兩端電壓UP的關(guān)系式。參考答案：（1）圖像得出三點坐標(biāo)o（0，0）b（15，0.1）c（45，0.4）由直線的兩點式得I與ω關(guān)系式：(2)圓盤切割產(chǎn)生的電動勢為：當(dāng)

當(dāng)電源忽略內(nèi)阻故Up=E可得：Ub=0.3v

Uc=0.9v

(3)由并聯(lián)電路知識有：①②由①②得18.如圖所示，長度為L的輕繩上端固定在O點，下端系一質(zhì)量為m的小球（小球的大小可以忽略）。已知重力加速度為g。（1）在水平拉力F的作用下，輕繩與豎直方向的夾角為a，小球處于平衡狀態(tài)。求力F的大小；（2）由圖示位置無初速釋放小球，求當(dāng)小球第一次通過最低點時的速度及輕繩對小球的拉力（不計空氣阻力）。參考答案：（1）根據(jù)平衡條件，應(yīng)滿足Tcosa＝m