2022年湖北省黃石市菁華中學(xué)高三物理期末試卷含解析

2022年湖北省黃石市菁華中學(xué)高三物理期末試卷含解析一、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.（多選）甲、乙兩輛汽車沿平直公路從同一地點同時由靜止開始向同一方向運動的v﹣t圖象如圖所示，則下列說法中正確的是（）A．0﹣t時間內(nèi)，甲的平均速度大于乙的平均速度B．0﹣2t時間內(nèi)，甲的平均速度大于乙的平均速度C．t時刻兩車再次相遇D．在t﹣2t時間的某時刻內(nèi)，兩車再次相遇參考答案：考點：勻變速直線運動的速度與時間的關(guān)系；平均速度．版權(quán)所有專題：直線運動規(guī)律專題．分析：速度時間圖線與時間軸圍成的面積表示位移，結(jié)合位移和時間比較平均速度的大小．解答：解：A、0﹣t內(nèi)，乙圖線圍成的面積大于甲圖線圍成的面積，則乙的位移大于甲的位移，因為時間相等，則乙的平均速度大于甲的平均速度．故A錯誤．B、0﹣2t內(nèi)，甲圖線圍成的面積大于乙圖線與時間軸圍成的面積，則甲的位移大于乙的位移，因為時間，則甲的平均速度大于乙的平均速度．故B正確．C、因為t時刻兩車的位移不相等，則兩車未相遇．故C錯誤．D、在t﹣2t時間的某時刻內(nèi)，兩圖線與時間軸圍成的面積會相等，則兩車的位移相等，可知兩車會相遇．故D正確．故選：BD．點評：解決本題的關(guān)鍵知道速度時間圖線表示的物理意義，知道圖線的斜率、圖線與時間軸圍成的面積表示的含義．2.下雨天，小李同學(xué)站在窗邊看到屋檐上不斷有雨水滴下．如圖所示，他發(fā)現(xiàn)當(dāng)?shù)?滴水滴落地時，第4滴剛好形成，并目測第3、4兩水滴的高度差約為40cm，假設(shè)相鄰兩水滴形成的時間間隔相同，則屋檐離地高度約為（）A．5.5m B．4.5m C．3.5m D．2.5m參考答案：C【考點】自由落體運動．【分析】初速度為0的勻加速直線運動，在連續(xù)相等時間間隔內(nèi)的位移比為1：3：5：7：9．已知第3滴與第4滴水的間隔距離，根據(jù)比例關(guān)系求出總高度．【解答】解：根據(jù)比例關(guān)系，從上到下相鄰水滴間距離之比為1：3：5：7：9，而3、4兩滴間距離為40cm=0.4m，所以總高度H=（1+3+5）×0.4=3.6m．C選項最接近．故C正確，ABD錯誤故選：C3.（多選）如圖所示，豎直平面內(nèi)有一固定的光滑絕緣橢圓大環(huán)，輕彈簧一端固定在大環(huán)的中心O，另一端連接一個可視為質(zhì)點的帶正電的小環(huán)，小環(huán)剛好套在大環(huán)上，整個裝置處在一個水平向里的勻強磁場中．將小環(huán)從A點由靜止釋放，已知小環(huán)在A、D兩點時彈簧的形變量大小相等．則(

)

A．剛釋放時，小球的加速度為g

B.小環(huán)的質(zhì)量越大，其滑到D點時的速度將越大

C.小環(huán)從A到運動到D，彈簧對小環(huán)先做正功后做負(fù)功

D.小環(huán)一定能滑到C點參考答案：ACD4.如圖所示，用恒力F1和F2先后兩次將質(zhì)量為m的物體，由靜止開始沿著一粗糙固定斜面由底端推到頂端。第一次力F1的方向平行斜面向上，第二次力F2的方向水平向右，兩次所用時間相等。在這兩個過程中

（

）

A．F1和F2對物體的沖量大小相同B．物體的機械能變化相同C．合力對物體所做功不同D．物體的加速度相同參考答案：答案：BD5.質(zhì)譜儀是一種測定帶電粒子質(zhì)量和分析同位素的重要工具，它的構(gòu)造原理如圖所示，離子源S產(chǎn)生的各種不同正離子束(速度可看作零)，經(jīng)加速電場加速后垂直進入有界勻強磁場，到達照相底片P上，設(shè)離子在P上的位置到入口處S1的距離為x，可以判斷(

)A.若離子束是同位素，則x越大，離子質(zhì)量越大B.若離子束是同位素，則x越大，離子質(zhì)量越小C.只要x相同，則離子質(zhì)量一定相同D.只有x相同，則離子的比荷一定相同參考答案：DA二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.如圖所示是用光照射某種金屬時逸出的光電子的最大初動能隨入射光頻率的變化圖線，（直線與橫軸的交點坐標(biāo)4.27，與縱軸交點坐標(biāo)0.5）。由圖可知普朗克常量為___________Js，金屬的極限頻率為

Hz（均保留兩位有效數(shù)字）參考答案：7.氫原子能級及各能級值如圖所示．當(dāng)大量氫原子從第4能級向第2能級躍遷時，可以釋放出3種不同頻率的光子，所釋放的光子最小頻率為（用普朗克常量h和圖中給出的能級值字母表示）．參考答案：【考點】：氫原子的能級公式和躍遷．【專題】：原子的能級結(jié)構(gòu)專題．【分析】：根據(jù)hγ=Em﹣En，可知在何能級間躍遷發(fā)出光的頻率最?。航猓寒?dāng)大量氫原子從第4能級向第2能級躍遷時，可以釋放出3種不同頻率的光子；分別是n=4向n=3，n=3向n=2，以及n=4向n=2三種．因為放出的光子能量滿足hγ=Em﹣En，知，從n=4能級躍遷到n=3能級發(fā)出光的頻率最??；則有：hγ=E4﹣E3，所以：γ=．故答案為：3；【點評】：解決本題的關(guān)鍵知道能級間躍遷放出或吸收光子的能量滿足hγ=Em﹣En．8.模塊3－4試題（4分）設(shè)宇宙射線粒子的能量是其靜止能量的k倍。則粒子運動時的質(zhì)量等于其靜止質(zhì)量的

倍，粒子運動速度是光速的

倍。參考答案：答案：k；解析：以速度v運動時的能量E=mv2，靜止時的能量為E0=m0v2，依題意E=kE0，故m=km0；由m=，解得v=c。9.如圖所示，用跨過光滑定滑輪的質(zhì)量不計的纜繩將海面上一艘小船沿直線拖向岸邊。已知拖動纜繩的電動機功率恒為P，小船的質(zhì)量為m，小船從A點沿直線加速運動到B點的速度大小分別為v0和v，經(jīng)歷的時間為t，A、B兩點間距離為d。則小船在全過程中克服阻力做的功Wf＝__________，若小船受到的阻力大小為f，則經(jīng)過B點時小船的加速度大小a＝Wf＝Pt－mv2+mv02，a＝P/mv－f/m2012學(xué)年普陀模擬23__________。參考答案：Wf＝Pt－mv2+mv02，a＝P/mv－f/m10.一定質(zhì)量的理想氣體，等壓膨脹，壓強恒為2×105帕，體積增大0.2升，內(nèi)能增大了10焦耳，則該氣體

（吸收、放出）

焦耳的熱量。參考答案：

答案：吸收，50

11.某小組同學(xué)嘗試用下圖所示裝置測定大氣壓強．實驗過程中溫度保持不變．最初U形管兩臂中的水銀面齊平，燒瓶中無水．當(dāng)用注射器往燒瓶中注入水時，U形管兩臂中的水銀面出現(xiàn)高度差．實驗的部分?jǐn)?shù)據(jù)記錄在下表中．

氣體體積V(ml)800674600531500水銀面高度差h(cm)014.025.038.045.0

（1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在右圖中畫出該實驗的h－1/V關(guān)系圖線；（2）實驗環(huán)境下的大氣壓強p0=

cmHg；

（3）如果實驗開始時氣體的熱力學(xué)溫度為T0，最終氣體的體積為500ml，現(xiàn)使U型管中的水銀面回到初始齊平狀態(tài)，應(yīng)使容器中的氣體溫度降低到_________．參考答案：（1）右圖所示

（2分）（2）75（±2）

（3分）（3）

（3分）12.如圖所示，質(zhì)量為m、邊長為L的正方形線圈ABCD由n匝導(dǎo)線繞成，線圈中有順時針方向大小為I的電流，在AB邊的中點用細(xì)線豎直懸掛于輕桿一端，輕桿另一端通過豎直的彈簧固定于地面，輕桿可繞桿中央的固定轉(zhuǎn)軸O在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動。在圖中虛線的下方，有與線圈平面垂直的勻強磁場，磁感強度為B，平衡時，CD邊水平且線圈有一半面積在磁場中，忽略電流I產(chǎn)生的磁場，穿過線圈的磁通量為

；彈簧受到的拉力為______。參考答案：13.如圖所示，在邊長為a的等邊三角形區(qū)域內(nèi)有勻強磁場B，其方向垂直紙面向外，一個阻值為R、邊長為a的等邊三角形導(dǎo)線框架EFG正好與上述磁場區(qū)域的邊界重合，現(xiàn)使導(dǎo)線框以周期T繞其中心O點在紙面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動，經(jīng)過導(dǎo)線框轉(zhuǎn)到圖中虛線位置，則在這時間內(nèi)平均感應(yīng)電動勢=Ba2，通過導(dǎo)線框任一截面的電量q=Ba2．參考答案：考點：導(dǎo)體切割磁感線時的感應(yīng)電動勢．專題：電磁感應(yīng)與電路結(jié)合．分析：本題的關(guān)鍵是根據(jù)幾何知識求出時間內(nèi)磁通量的變化△?，再根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律和歐姆定律求出平均感應(yīng)電動勢和平均感應(yīng)電流，由q=It求電荷量．解答：解：兩等邊三角形所夾的小三角形為等邊三角形，小三角形高為：h=根據(jù)對稱性可知，小三角形的底邊長為：，則小三角形的面積為S=a2根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知：Ba2有：q==Ba2故答案為：Ba2；Ba2點評：求平均感應(yīng)電動勢時應(yīng)用E=，q=來求．三、實驗題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.在《驗證機械能守恒定律》實驗中，兩實驗小組同學(xué)分別采用了如圖甲和乙所示的裝置，采用兩種不同的實驗方案進行實驗。①在甲圖中，下落物體應(yīng)選擇密度_______(選填“大”或“小”)的重物；在乙圖中，兩個重物的質(zhì)量關(guān)系是m1________m2(選填“>”、“=”或“<”)；②采用圖乙的方案進行實驗，除圖中的器材外，還需要的實驗器材有交流電源、刻度尺和______________；③某次實驗所打紙帶如圖所示，O為第一個點，A、B、C、D點到O點的距離已標(biāo)出，打點時間間隔為0.02s，則記錄C點時，重物速度vC＝________m/s；④比較兩種實驗方案，你認(rèn)為________更合理，理由是______________________。參考答案：①大（2分）

>（1分）②天秤（1分）

③0.780m/s（2分）④甲

乙圖中受到細(xì)繩和滑輪之間的摩擦力的影響（1分）15.把一個滿偏電流Ig=100μA、內(nèi)阻未知的電流表改裝為量程是3V的電壓表。先用如圖2的電路測定電流表的內(nèi)阻。圖中的R用電位器(一種旋轉(zhuǎn)滑動的變阻器)，用電阻箱，且R比大很多。實驗時要進行的步驟有

(

)A.合上開關(guān)S1B.合上開關(guān)S2C.將R的阻值調(diào)到最大D.調(diào)整R的阻值，使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度E.記下的阻值F.調(diào)整的阻值，使電流表指針偏轉(zhuǎn)到正好是滿刻度的一半實驗步驟的合理順序為______________________(填字母代號)。在上述步驟中，若記下的=2000Ω，則電流表的內(nèi)阻rg=______Ω。測出的rg比真實值____________(“偏大”或“偏小”)。將此電流表改裝為量程是3V的電壓表。改裝的方法是給電流表_______(“串聯(lián)”或“并聯(lián)”)一個值阻為_________Ω的電阻。最后將改裝的電壓表跟標(biāo)準(zhǔn)電壓表V進行校對。請在右邊的虛線框中畫出校對的實驗電路圖。(要求校對0.5V，1.0V，1.5V，2.0V，2.5V，3.0V幾個數(shù)據(jù)。)參考答案：四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，高度相同質(zhì)量均為的帶電絕緣滑板A及絕緣滑板B置于水平面上，A的帶電量，它們的間距。質(zhì)量為，大小可忽略的物塊C放置于B的左端。C與A之間的動摩擦因數(shù)為，A與水平面之間的動摩擦因數(shù)為，B的上、下表面光滑，最大靜摩擦力可以認(rèn)為等于滑動摩擦力,。開始時三個物體處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)在空間加一水平向右電場強度為的勻強電場，假定A、B碰撞時間極短且無電荷轉(zhuǎn)移，碰后共速但不粘連。求：（1）A與B相碰前的速度為多大;（2）要使C剛好不脫離滑板，滑板的長度應(yīng)為多少；(3)在滿足(2)的條件下,求最終AB的距離。參考答案：（1）A與B相撞之前由動能定理：2分得

2分代入數(shù)據(jù)得：

2分(2).A與B相碰后速度為由動量守恒定律：

2分C在A上滑行時，A、B分離，B做勻速運動A與地面的摩擦力A受到的電場力故A、C系統(tǒng)動量守恒定律，

1分當(dāng)C剛好滑到A左端時共速由動量守恒定律：

得

1分設(shè)A長度為L則由能量守恒定律有:

2分ks5u得代入數(shù)據(jù)得

1分(用其它方法求解正確也給分)(3).對C由牛頓第二定律可知:得

1分加速時間為

1分0.s內(nèi)A的位移

1分0.5s內(nèi)B的位移

1分所以兩者以后距離關(guān)系式為

1分17.如圖所示，實線是一列簡諧橫波在t1=0時的波形圖，虛線為t2=0.5s時的波形圖，已知0＜t2－t1＜T，t1=0時，x=2m處的質(zhì)點A正向y軸負(fù)方向振動。①波速大小為

▲

；②從t2時刻計時，x=3m處的質(zhì)點的振動方程是

▲

參考答案：①6m/s

②18.如圖所示，開口向上豎直放置的內(nèi)壁光滑氣缸，其側(cè)壁是絕熱的，底部導(dǎo)熱，內(nèi)有兩個質(zhì)量均為m的密閉活塞，活塞

A導(dǎo)