湖北省咸宁市通城县沙堆中学2022高三物理上学期期末试题含解析

湖北省咸宁市通城县沙堆中学2022高三物理上学期期末试题含解析一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意1.在力的分解中，如果已知一个分力的大小和另一个分力的方向，那么它的解是（

）A．在任何情况下只有唯一解

B．可能有唯一解C．可能无解

D．可能有两组解参考答案：BCD2.如图所示的虚线区域内，充满垂直于纸面向里的匀强磁场和竖直向下的匀强电场。一带电粒子a（不计重力）以一定的初速度由左边界的O点射入磁场、电场区域，恰好沿直线由区域右边界的O′点（图中未标出）穿出。若撤去该区域内的磁场而保留电场不变，另一个同样的粒子b（不计重力）仍以相同初速度由O点射入，从区域右边界穿出，则粒子b

A．穿出位置一定在O′点下方B．穿出位置一定在O′点上方C．运动时，在电场中的电势能一定减小D．在电场中运动时，动能一定减小参考答案：C3.（多选题）如图，真空中a、b、c、d四点共线且等距．先在a点固定一点电荷+Q，测得b点场强大小为E．若再将另一等量异种点电荷﹣Q放在d点时，则（）A．b点场强大小为E B．c点场强大小为EC．b点场强方向向右 D．c点电势比b点电势高参考答案：BC【考点】电势差与电场强度的关系；电场强度．【分析】根据点电荷的场强公式E=k，运用比例法﹣Q在b、c两点的场强．ab连线上每一点的场强是由+Q和﹣Q的点电荷产生的场强的叠加，由叠加原理求b、c两点的场强．根据电场线的方向判断电势的高低．【解答】解：AC、设ab=bc=cd=L，据题：+Q在b点产生的场强大小为E，方向水平向右由点电荷的场强公式得：E=k﹣Q在b点产生的电场强度大小为：E1=k=E，方向水平向右，所以b点的场强大小为Eb=E+E=E，方向水平向右．故A错误，C正确．B、根据对称性可知，c点与b点的场强大小相等，为E，方向水平向右．故B正确．D、电场线方向从a指向d，而顺着电场线方向电势降低，则c点电势比b点电势低．故D错误．故选：BC4.一条小船在静水中的速度为10m/s，要渡过宽度为60m、水流速度为6m／s的河流，下列说法正确的

A．小船渡河的最短时间为6s

B．小船渡河的最短时间为l0s

C．若小船在静水中的速度增加，则小船渡河的最短路程减小

D．若小船在静水中的速度增加，则小船渡河的最短路程不变参考答案：AD当以静水中的速度垂直河岸过河时，过河时间最短，为t=s=6s，因此，B选项错误．A选项正确。小船在静水中的速度为10m/s，它大于河水流速6m/s，由速度合成的平行四边形法则可知，合速度可以垂直河岸，因此，过河位移（即最短路程）为60m，静水中船速增加时，合速度要改变，由于船速始终大于水流的速度，合速度可以垂直河岸，过河的最短路程不改变，因此，C选项错误．D选项正确。5.(单选)如图所示，固定在水平地面上的物体A，左侧是圆弧面，右侧是倾角为θ的斜面，一根轻绳跨过物体A顶点上的小滑轮，绳两端分别系有质量为m1、m2的小球，当两球静止时，小球m1与圆心连线跟水平方向的夹角也为θ，不计一切摩擦，圆弧面半径远大于小球直径，则m1、m2之间的关系是()m1＝m2

m1＝m2tanθC．m1＝m2cotθ

D．m1＝m2cosθ参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（填空）二极管是一种半导体元件，它的符号为，其特点是具有单向导电性。电流从正极流入时电阻比较小.而从负极流人时电阻比较大。(1)某课外兴趣小组想要描绘某种晶体二极管的伏安特性曲线.因二极管外壳所印的标识模糊，为判断该二极管的正、负极·他们用多用电表电阻挡测二极管的正、反向电阻.其步骤是:将选择开关旋至合适倍率.进行欧姆调零.将黑表笔接触二极管的左端、红表笔接触右端时.指针偏角比较小。然后将红、黑表笔位处对调后再进行测量，指针偏角比较大，由此判断__________(填“左”或“右”)端为二极管的正极.(2)厂家提供的伏安特性曲线如图，为了验证厂家提供的数据，该小组对加正向电压时的伏安特性曲线进行了描绘，可选用的器材有:A.直流电源E:电动势3V，内阻忽略不计B.滑动变阻器R:0-20C.电压表V1:量程5V、内阻约50k

D.电压表V2:量程3V、内阻约20kE.电流表A:量程0.6A、内阻约0.5

F.电流表mA:量程50mA、内阻约5G.待测二极管D

H.单刀单掷开关S，导线若干为了提高测量结果的准确度，电压表应选用________，电流表应选用________.(填写各器材前的字母代号)(3)为了达到测量目的，请在答题卡上虚线框内画出正确的实验电路原理图。参考答案：(1)右（2）DF(3)7.如图所示，在A点固定一点电荷，电荷量为+Q，已知点电荷Q周围各点的电势φ=（r是各点离Q的距离）。在A点正上方离A高度为h的B点由静止释放某带电的液珠（可以看作点电荷），液珠开始运动瞬间的加速度大小为（g为重力加速度）。静电常量为k，若液珠只能沿竖直方向运动，不计空气阻力，则液珠的电量与质量的比值为___________；若液珠向下运动，到离A上方h/2处速度恰好为零，则液珠的最大速度为___________。参考答案：，8.如图所示实验装置可用来探究影响平行板电容器电容的因素，其中电容器左侧极板和静电计外壳接地，电容器右侧极板与静电计金属球相连．（1）使电容器带电后与电源断开①将左极板上移，可观察到静电计指针偏转角变大（选填变大，变小或不变）；②将极板间距离减小时，可观察到静电计指针偏转角变小（选填变大，变小或不变）；③两板间插入一块玻璃，可观察到静电计指针偏转角变小（选填变大，变小或不变）；④由此可知平行板电容器的电容与两板正对面积、两板距离和两板间介质有关有关．（2）下列关于实验中使用静电计的说法中正确的有AA．使用静电计的目的是观察电容器电压的变化情况B．使用静电计的目的是测量电容器电量的变化情况C．静电计可以用电压表替代D．静电计可以用电流表替代．参考答案：考点：电容器的动态分析．专题：电容器专题．分析：（1）抓住电容器的电荷量不变，根据电容的决定式C=判断电容的变化，结合U=判断电势差的变化，从而得出指针偏角的变化．（2）静电计可测量电势差，根据指针张角的大小，观察电容器电压的变化情况．静电计与电压表、电流表的原理不同，不能替代．解答：解：（1）①根据电容的决定式C=知，上移左极板，正对面积S减小，则电容减小，根据U=知，电荷量不变，则电势差增大，指针偏角变大．②根据电容的决定式C=知，将极板间距离减小时，电容增大，根据U=知，电荷量不变，则电势差减小，指针偏角变小．③根据电容的决定式C=知，两板间插入一块玻璃，电容增大，根据U=知，电荷量不变，则电势差减小，指针偏角变小．④由此可知平行板电容器的电容与两板正对面积、两板距离和两板间介质有关；（2）A、B、静电计可测量电势差，根据指针张角的大小，观察电容器电压的变化情况，无法判断电量的变化情况．故A正确，B错误．C、D、静电计与电压表、电流表的原理不同，不能替代．电流表、电压表线圈中必须有电流通过时，指针才偏转．故CD错误．故选：A．故答案为：（1）变大，变小，变小，两板正对面积、两板距离和两板间介质有关；（2）A．点评：解决本题的关键知道静电计测量的是电容器两端的电势差，处理电容器动态分析时，关键抓住不变量，与电源断开，电荷量保持不变，结合电容的决定式和定义式进行分析．9.物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数。实验装置如图，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端装有定滑轮；木板上有一滑块，其一端与电磁打点计时器的纸带相连，另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接。打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz。开始实验时，在托盘中放入适量砝码，滑块开始做匀加速运动，在纸带上打出一系列小点。⑴上图给出的是实验中获取的一条纸带的一部分：0、1、2、3、4、5、6、7是计数点，每相邻两计数点间还有4个小点（图中未标出），计数点间的距离如图所示。根据图中数据计算的加速度a＝

（保留三位有效数字）。⑵回答下列两个问题：①为测量动摩擦因数，下列物理量中还应测量的有（

）

（填入所选物理量前的字母）ks5uA．木板的长度

B．木板的质量m1

C．滑块的质量m2D．托盘和砝码的总质量m3E．滑块运动的时间tks5u②测量①中所选定的物理量时需要的实验器材是

。⑶滑块与木板间的动摩擦因数μ＝

（用被测物理量的字母表示，重力加速度为g）。参考答案：⑴0.495～0.497m/s2；⑵①CD；②天平；⑶(10.某学习小组用如图所示装置探究“加速度和力的关系”。

该小组已经测量了两个光电门间的距离为L，遮光条的宽度为d，遮光条通过两个光电门的时间分别为t1、t2，则：

（1）小车的实际加速度可以表示为____________（用题中所给物理量表示）

（2）改变所挂钩码的数量，多次重复测量。在某次实验中根据测得的多组数据可在坐标纸上画出a－F关系的点迹（如图所示）。经过分析，发现这些点迹存在一些问题，产生的主要原因可能是（

）A．轨道与水平方向夹角太大B．轨道保持了水平状态，没有平衡摩擦力C．所挂钩码的总质量太大，造成上部点迹有向下弯曲趋势D．所用小车的质量太大，造成上部点迹有向下弯曲趋势参考答案：（1）a=

（2）BC解析：（1）遮光条通过两个光电门时的速度分别为v1=d/t1，v2=d/t2。根据匀变速直线运动规律，v22-v12=2aL，解得小车的实际加速度可以表示为a=。（2）图线直线部分没有过原点，产生的主要原因可能是轨道保持了水平状态，没有平衡摩擦力，选项A错误B正确；图线上部弯曲产生的主要原因可能是所挂钩码的总质量太大，造成上部点迹有向下弯曲趋势。11.有一半径为r1，电阻为R，密度为ρ的均匀圆环落入磁感应强度B的径向磁场中，圆环截面的半径为r2（r2?r1）。如图所示，当圆环在加速下落到某一时刻时的速度为v，则此时圆环的加速度a＝________，如果径向磁场足够长，则圆环的最大速度vm＝a＝g－，vm＝2012学年普陀模拟25_________。参考答案：．a＝g－，vm＝12.如图，AB为竖直固定的金属棒，B为转轴，金属杆BC重为G、长为L，并可在竖直平面内绕B轴无摩擦转动，AC为轻质金属丝，。。从时刻开始加上一个有界的均匀变化的匀强磁场，其磁感线垂直穿过的一部分，初始时刻磁感应强度，变化率为K，整个闭合回路的总电阻为R，则回路中感应电流为

经过

时间后金属丝所受的拉力为零参考答案：

13.如图所示，在光滑水平面上，一绝缘细杆长为，两端各固定着一个带电小球，处于水平方向、场强为E的匀强电场中，两小球带电量分别为＋q和－q，轻杆可绕中点O自由转动。在轻杆与电场线夹角为α时，忽略两电荷间的相互作用，两电荷受到的电场力对O点的力矩大小为___________，两电荷具有的电势能为___________。参考答案：qEdsinα；-qEdcosα解析：由力矩定义可得两电荷受到的电场力对O点的力矩大小为qEdsinα；两电荷具有的电势能为-qEdcosα。三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.图所示摩托车做腾跃特技表演，沿曲面冲上高0.8m顶部水平高台，接着以4m/s水平速度离开平台，落至地面时，恰能无碰撞地沿圆弧切线从A点切入光滑竖直圆弧轨道,并沿轨道下滑.A、B为圆弧两端点,其连线水平.已知圆弧半径为2m，人和车的总质量为200kg，特技表演的全过程中，空气阻力不计.(计算中取g=10m/s2.求:(1)从平台飞出到A点，人和车运动的水平距离s.(2)从平台飞出到达A点时速度大小及圆弧对应圆心角θ.(3)若已知人和车运动到圆弧轨道最低点O速度为6m/s,求此时人和车对轨道的压力.参考答案：(1)1.6m

(2)m/s，90°

(3)5600N【详解】(1)车做的是平抛运动，很据平抛运动的规律可得：竖直方向上：水平方向上：可得：.(2)摩托车落至A点时其竖直方向的分速度：到达A点时速度：设摩托车落地时速度方向与水平方向的夹角为，则：即，所以：(3)对摩托车受力分析可以知道，摩托车受到的指向圆心方向的合力作为圆周运动的向心力，所以有：

当时，计算得出.由牛顿第三定律可以知道人和车在最低点O时对轨道的压力为5600

N.答：(1)从平台飞出到A点，人和车运动的水平距离.(2)从平台飞出到达A点时速度，圆弧对应圆心角.(3)当最低点O速度为6m/s，人和车对轨道的压力5600

N.15.（4分）如图所示，光滑水平面轨道上有三个木块，A、B、C，质量分别为mB=mc=2m,mA=m，A、B用细绳连接，中间有一压缩的弹簧(弹簧与滑块不栓接)。开始时A、B以共同速度v0运动，C静止。某时刻细绳突然断开，A、B被弹开，然后B又与C发生碰撞并粘在一起，最终三滑块速度恰好相同。求B与C碰撞前B的速度。参考答案：解析：设共同速度为v，球A和B分开后，B的速度为,由动量守恒定律有,,联立这两式得B和C碰撞前B的速度为。考点：动量守恒定律四、计算题：本题共3小题，共计47分16.某滑板爱好者在离地h＝1.8m高的平台上滑行，水平离开A点后落在水平地面的B点，其水平位移x1＝3m，着地时由于存在能量损失，着地后速度变为v＝4m／s，并以此为初速沿水平地面滑行x2＝8m后停止于C点．已知人与滑板的总质量m＝60kg，g=10m/s2。(空气阻力忽略不计)。求(1)人与滑板离开平台时的水平初速度；(2)人与滑板在水平地面滑行时受到的平均阻力大小。参考答案：(1)人和滑板一起在空中做平抛运动，设初速为v0，飞行时间为t，根据平抛运动规律有:

（2分）

（2分）联立两式解得:

m/s=5m/s

（1分）(2)设滑板在水平地面滑行时受到的平均阻力为f，根据动能定理有:（3分）解得:

（2分17.设