湖北省黃岡市張榜中學2022年高三物理上學期期末試卷含解析

湖北省黃岡市張榜中學2022年高三物理上學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.在如圖所示的電路中，R1、R2、R3和R4皆為定值電阻，R5為可變電阻，電源的電動勢為ε，內阻為r。設電流表A的讀數為I，電壓表V的讀數為U。當R5的滑動觸點向圖中a端移動時，A.I變大，U變小

B.I變大，U變大C.I變小，U變大

D.I變小，U變小參考答案：答案：D2.在下列幾種現象中，所選系統(tǒng)的動量守恒的有

A.運動員將鉛球從肩窩開始加速推出，以運動員和鉛球為一系統(tǒng)B.從高空自由落下的重物落在靜止于地面上的車廂中，以重物和車廂為一系統(tǒng)C.光滑水平面上放一斜面，斜面也光滑，一個物體沿斜面滑下，以重物和斜面為一系統(tǒng)D.原來靜止在光滑水平面上的車，從水平方向跳上一個人，人車為一系統(tǒng)參考答案：D3.物體從A點靜止出發(fā)，做勻加速直線運動，緊接著又做勻減速直線運動，到達B點時恰好停止.則在先后兩個運動過程中（）A．時間一定相同

B．平均速度一定相同C．加速度的大小一定相同

D．物體通過的路程一定相等參考答案：B略4.a、b、c三個物體在同一條直線上運動．它們的位移－時間圖像如圖所示，其中a是一條頂點坐標為（0，10）的拋物線，下列說法正確的是

A.b、c兩物體都做勻速直線運動，兩個物體的速度相同B.物體c的速度越來越大C.物體a的加速度為0.4m/s2D.在0?5s內．a、b兩個物體間的距離逐漸變大參考答案：D【詳解】A、位移圖象中傾斜的直線表示物體做勻速直線運動，則知b、c兩物體都做勻速直線運動。由圖看出斜率看出，b、c兩圖線的斜率大小相等、正負相反，說明兩物體的速度大小相等、方向相反，速度不同，故A錯誤。B、位移圖象的斜率表示速度，c圖線的斜率不變，說明物體c的速度不變，故B錯誤。C、對于勻加速直線運動位移公式x＝v0tat2，可見，x﹣t圖象是拋物線，所以物體a一定做勻加速直線運動,在0﹣5s內a通過的位移為x＝20m﹣10m＝10m，將t＝5s，x＝10m代入xat2，解得a＝0.8m/s2．故C錯誤。D、t＝0時刻a、b從同一位置出發(fā)開始運動，a物體沿正方向運動，b物體沿負方向運動，在0?5s內，a、b兩個物體間的距離逐漸變大，故D正確。5.（單選）一個航天飛行器甲在高空繞地球做勻速圓周運動，若它沿與運動方向相反的方向發(fā)射一枚火箭乙，則A．甲和乙都可能在原高度繞地球做勻速圓周運動B．甲可能在原高度繞地球做勻速圓周運動，乙不可能在原高度做勻速圓周運動C．甲和乙都不可能在原高度繞地球做勻速圓周運動D．乙可能在原高度繞地球做勻速圓周運動，甲不可能在原高度做勻速圓周運動參考答案：D二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.某同學設計了一個如圖甲所示的裝置來測定滑塊與木板間的動摩擦因數,其中A為滑塊,B和C處是鉤碼,不計繩和滑輪的質量及它們之間的摩擦。實驗中該同學保持在B和C處鉤碼總個數不變的條件下,改變C處鉤碼個數,測出C處不同個數鉤碼的總質量m及對應加速度a,然后通過對實驗數據的分析求出滑塊與木板間的動摩擦因數。(1)該同學手中有電火花計時器、紙帶、10個質量均為100克的鉤碼、滑塊、一端帶有定滑輪的長木板、細線,為了完成本實驗,得到所要測量的物理量,還需要________。A.秒表B.毫米刻度尺C.天平D.彈簧測力計(2)在實驗數據處理中,該同學以C處鉤碼的總質量m為橫軸,以加速度a為縱軸,繪制了如圖乙所示的實驗圖線,可知滑塊與木板間的動摩擦因數μ=________。(g取10m/s2)參考答案：

(1).(1)B

(2).(2)0.3【詳解】第一空.打點計時器通過打點即可知道時間，故不需要秒表，故A錯誤．本實驗不需要測滑塊的質量，鉤碼質量已知，故不需要天平，故B錯誤．實驗需要測量兩點之間的距離，需要毫米刻度尺，故C正確．滑塊受到的拉力等于鉤碼的重力，不需要彈簧測力計測拉力，故D錯誤．故選C；

第二空.對ABC系統(tǒng)應用牛頓第二定律可得：，其中m+m＇=m0；所以a-m圖象中，縱軸的截距為-μg，故-μg=-3，μ=0.3.7.(4分)某實驗小組利用數字實驗系統(tǒng)探究彈簧振子的運動規(guī)律，裝置如圖所示，水平光滑導軌上的滑塊與輕彈簧組成彈簧振子，滑塊上固定有傳感器的發(fā)射器。把彈簧拉長5cm后由靜止釋放，滑塊開始振動。他們分析位移—時間圖象后發(fā)現，滑塊的運動是簡諧運動，滑塊從最右端運動到最左端所用時間為1s，則彈簧振子的振動頻率為

Hz；以釋放的瞬時為初始時刻、向右為正方向，則滑塊運動的表達式為x=

cm。

參考答案：0.5（1分）；5cosπt（3分）8.為了“探究動能改變與合外力做功”的關系，某同學設計了如下實驗方案：A.第一步:把帶有定滑輪的木板有滑輪的一端墊起，把質量為M的滑塊通過細繩與質量為m的帶夾重錘相連，然后跨過定滑輪，重錘夾后連一紙帶，穿過打點計時器，調整木板傾角，直到輕推滑塊后，滑塊沿木板向下勻速運動，如圖甲所示.B.第二步:保持長木板的傾角不變，將打點計時器安裝在長木板靠近滑輪處，取下細繩和鉤碼，將滑塊與紙帶相連，使其穿過打點計時器，然后接通電源釋放滑塊，使之從靜止開始向下加速運動，打出紙帶，如圖乙所示.V打出的紙帶如下圖：試回答下列問題：①已知O、A、B、C、D、E、F相鄰計數的時間間隔為△t，根據紙帶求滑塊速度，當打點計時器打A點時滑塊速度vA=_____________,打點計時器打B點時滑塊速度vB=___________.②已知重錘質量m，當地的重加速度g，要測出某一過程合外力對滑塊做的功還必須測出這一過程滑塊________(寫出物理名稱及符號,只寫一個物理量)，合外力對滑塊做功的表達式W合=__________.③測出滑塊運動OA段、OB段、OC段、OD段、OE段合外力對滑塊所做的功，WA、WB、WC、WD、WE，以v2為縱軸,以W為橫軸建坐標系,描點作出v2-W圖像,可知它是一條過坐標原點的傾斜直線,若直線斜率為k，則滑塊質量M=_______.參考答案：①由時間中點的瞬時速度等于這段時間的平均速度VA=OB/2⊿t=x1/2⊿t

VB=(x3-x1)/2⊿t

②整個系統(tǒng)按圖甲運動，撤去重錘后，滑塊下滑時所受合外力就是重錘的重力，由動能定理，只要知道滑塊下滑的位移x，就可得到合力所做的功，合力功為mgx.③由動能定理可得W=Mv2/2,若描點作出v2-W圖像,是一條過坐標原點的傾斜直線,直線斜率為k,滑塊質量M=2/k.9.（單選）甲乙丙三輛汽車以相同速度同時經某一路標，從此時開始，甲車一直勻速運動，乙車先勻加速后勻減速，丙車先勻減速后勻加速，他們經過第二塊路標時速度又相等，則先通過第二塊路標的是A、甲車

B、乙車

C、丙車

D、無法確定參考答案：B10.（6分）核能是一種高效的能源。①在核電站中，為了防止放射性物質泄漏，核反應堆有三道防護屏障：燃料包殼，壓力殼和安全殼（見圖甲）。結合圖乙可知，安全殼應當選用的材料是

。②圖丙是用來監(jiān)測工作人員受到輻射情況的胸章，通過照相底片被射線感光的區(qū)域，可以判斷工作人員受到何種輻射。當胸章上1mm鋁片和3mm鋁片下的照相底片被感光，而鉛片下的照相底片未被感光時，分析工作人員受到了

射線的輻射；當所有照相底片被感光時，工作人員受到了

射線的輻射。參考答案：混凝土、β、γ11.氫原子的能級圖如圖所示.一群處于n=4能級的氫原子向低能級躍遷時能發(fā)出_____種不同頻率的光.這些光照射到逸出功等于2.5eV的金屬上，產生的光電子的最大初動能等于_____eV.參考答案：

(1).6

(2).10.25【分析】能級間躍遷輻射的光子能量等于兩能級間的能級差，發(fā)生光電效應的條件是當光子能量大于逸出功，根據光電效應方程求出光電子的最大初動能．【詳解】一群處于n=4能級的氫原子向基態(tài)躍遷時，共有種；從n=4躍遷到n=1的能級差最大，則輻射的光子能量最大為-0.85eV+13.6eV=12.75eV，根據光電效應方程知，光電子的最大初動能Ekm=hv-W0=12.75eV-2.5eV=10.25eV．【點睛】解決本題的關鍵掌握光電效應的條件，以及知道能級間躍遷所滿足的規(guī)律，注意最大初動能與入射頻率的不成正比，但是線性關系．12.一電場中有d、b、c三點，將電量為2×10c的負電荷由a點移到b點，電場力對該負電荷做功為8×10J；再由b點移到c點，克服電場力做功3×10J，則a、c兩點中____點電勢較高，a、c兩點間的電勢差為____V。參考答案：13.如圖所示，邊長為L的正方形區(qū)域abcd內存在著勻強磁場。一個質量為m、電荷量為q、初速度為vo的帶電粒子從a點沿ab方向進入磁場，不計重力。若粒子恰好沿BC方向，從c點離開磁場，則磁感應強度B=__________；粒子離開磁場時的動能為Ex__________。參考答案：

帶電粒子在勻強磁場中做圓周運動的軌道半徑r=L，由可得B=，洛倫茲力不做功，粒子離開磁場時的動能為。三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.（09年大連24中質檢）（選修3—5）（5分）如圖在光滑的水平桌面上放一個長木板A，其上放有一個滑塊B，已知木板和滑塊的質量均為m=0.8kg，滑塊與木板間的動摩擦因數μ=0.4，開始時A靜止，滑塊B以V=4m／s向右的初速度滑上A板，如圖所示，B恰滑到A板的右端，求：①說明B恰滑到A板的右端的理由?②A板至少多長?

參考答案：解析：①因為B做勻減速運動，A做勻加速運動，A，B達到共同速度V1時，B恰滑到A板的右端（2分）

②根據動量守恒

mv=2mv1（1分）

v1=2m/s

……

設A板長為L，根據能量守恒定律

（1分）

L=1m15.（選修3-4模塊）（4分）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=1.0m處質點的振動函數表達式；②求出x=2.5m處質點在0～4.5s內通過的路程及t=4.5s時的位移．參考答案：

解析：①波長λ=2.0m，周期T=λ/v=1.0s，振幅A=5cm，則y=5sin(2πt)

cm（2分）

②n=t/T=4.5，則4.5s內路程s=4nA=90cm；x=2.5m質點在t=0時位移為y=5cm，則經過4個周期后與初始時刻相同，經4.5個周期后該質點位移y=

—5cm．（2分）四、計算題：本題共3小題，共計47分16.如圖所示，水平放置的A、B是兩個相同氣缸，其長度和截面積分別為20cm和10cm2，C是可在氣缸內無摩擦滑動的、厚度不計的活塞，D為閥門，整個裝置均由導熱良好材料制成．開始閥門關閉，A內有壓強為pA=2.0×105Pa的氮氣，B內有壓強為pB=1.2×105Pa的氧氣；閥門打開后，活塞C開始移動，最后達到平衡．試求活塞C移動的距離及平衡后B中氣體的壓強．假設環(huán)境溫度始終不變．參考答案：設平衡后活塞向右移動的距離為x，平衡后B中氣體壓強為p，活塞移動前與平衡后的溫度相同，則由玻意耳定律得：對A部分氣體有：pALS=p(L+x)S

(2分)對B部分氣體有：pBLS=p(L-x)S

(2分)代入相關數據解得：x=5cm

(1分)p=1.6×105Pa

(1分)17.半徑為a的圓形區(qū)域內有均勻磁場，磁感應強度為B=0.2T，磁場方向垂直紙面向里，半徑為b的金屬圓環(huán)與磁場同心地放置，磁場與環(huán)面垂直，其中a=0.4m，b=0.6m．金屬環(huán)上分別接有燈L1、L2，兩燈的電阻均為R=2Ω，一金屬棒MN與金屬環(huán)接觸良好，棒與環(huán)的電阻均忽略不計．（1）若棒以v0=5m/s的速率，在環(huán)上向右勻速滑動，求棒滑過圓環(huán)直徑OO′的瞬時（如圖），MN中的電動勢和流過燈L1的電流．（2）撤去中間的金屬棒MN，將右面的半圓環(huán)OL2O′以OO′為軸向上翻轉90°后，磁場開始隨時間均勻變化，其變化率為，求L1的功率．參考答案：解：（1）棒滑過圓環(huán)直徑OO′的瞬時，MN中的電動勢E1=B?2av=0.2×0.8×5V=0.8V

①等效電路如圖（1）所示，流過燈L1的電流I1===A=0.4A；②故流過燈L1的電流為0.4A；

（2）撤去中間的金屬棒MN，將右面的半圓環(huán)OL2O′以OO′為軸向上翻轉90°，半圓環(huán)OL1O′中產生感應電動勢，相當于電源，燈L2為外電路，等效電路如圖（2）所示，感應電動勢E2==0.5×πa2×=0.32V

③L1的功率P1==1.28×10﹣2W答：（1）若棒以v0=5m/s的速率，在環(huán)上向右勻速滑動，求棒滑過圓環(huán)直徑OO′的瞬時（如圖），MN中的電動勢0.8V和流過燈L1的電流0.4A．（2）撤去中間的金屬棒MN，將右面的半圓環(huán)OL2O′以OO′為軸向上翻轉90°后，磁場開始隨時間均勻變