广东省广州市增城市新塘镇永和中学2022年高三物理期末试题含解析

广东省广州市增城市新塘镇永和中学2022年高三物理期末试题含解析一、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.（多选）伽利略被誉为“经典物理学的奠基人”，成功的解释了力和运动的关系，如图，让小球沿斜面AB由静止滚下，沿水平面BC向前运动，直到滚到另一个斜面CD．如果无摩擦力，无论BC多长、斜面AB比斜面CD陡些还是缓些，小球总会在斜面CD上的某点速度变为零，这点距斜面底端的竖直高度与它出发时的高度相同．设起点为p，终点为q，下列说法正确的是（）A．力不是维持物体运动的原因B．力是维持物体运动的原因C．小球在斜面上运动距离与斜面倾角的正弦成正比D．小球在A、B斜面上运动的时间之比等于斜面倾角正弦的反比参考答案：解：A、伽利略的理想斜面实验证明了：运动不需力来维持，物体不受外力作用时，总保持原来的匀速直线运动状态或静止状态，故A正确，B错误，C、由s==，，故C错误，D正确．故选：AD．2.关于人造地球卫星及其中物体的超重、失重的问题，下列说法正确的是

A．在发射过程式中向上加速时产生超重现象

B．在降落过程中向下减速时产生失重现象

C．进入轨道后做匀速圆周运动，不产生失重现象

D．失重是由于地球对卫星内物体的作用力减小而引起的参考答案：A在发射人造地球卫星过程中，卫星做加速运动，加速度方向向上，支持力大于重力，超重，故A正确；

在降落过程中，卫星做减速运动，加速度方向向上，支持力大于重力，超重，故B错误；

进入轨道时作匀速圆周运动，重力提供向心力，此时完全失重，故C错误；

地球对卫星内物体的作用力是万有引力，万有引力不发生变化，故D错误．3.质量为m的体操运动员，双臂竖直悬吊在单杠下，当他如图增大双手间距离时A．每只手臂的拉力将减小B．每只手臂的拉力可能等于mgC．每只手臂的拉力一定小于mg

D．两只手臂的拉力总是大小相等、方向相反参考答案：B4.（单选）某人从4m深的水井中，将50N的水桶匀速提至地面，又提着水桶在水平地面上匀速行走了12m，在整个过程中，人对水桶所做的功为（）

A．800JB．600JC．200JD．﹣200J参考答案：考点：功的计算．专题：功的计算专题．分析：由对水桶的拉力对水桶做功，由功的公式可求得人对水桶所做的功．解答：解：人在上提过程中做的功W=FL=GL=50×4J=200J；而在人匀速行走时，人对水桶不做功，故人对水桶做的功为200J；故选C．5.如图甲所示，a是地球赤道上的一点，某时刻在a的正上方有三颗轨道位于赤道平面的卫星b、c、d，各卫星的运行方向均与地球自转方向(图甲中已标出)相同，其中d是地球同步卫星．从该时刻起，经过一段时间t(已知在t时间内三颗卫星都还没有运行一周)，各卫星相对a的位置最接近实际的是图乙中的（

）参考答案：D二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一列频率为2.5Hz的简谐横波沿x轴传播，在t1=0时刻波形如图中实线所示，在t2=0.7s时刻波形如图中虚线所示。则虚线时刻横坐标为x=3m的质点的速度是______________（选填“最大，零”）；在t3=0.1s时位于0<x<5m区间的质点中有一部分正向y轴正方向运动，这些质点在x轴上的坐标区间是______________。

参考答案：零，1m<x<3m

7.1,3,5

某探究学习小组的同学欲以右图装置中的滑块为对象验证“动能定理”，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙、垫块。当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时，释放小桶，滑块处于静止状态。若你是小组中的一位成员，要完成该项实验，则：（1）你认为还需要的实验器材有

、

。(两个)（2）实验时为了保证滑块（质量为M）受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等，沙和沙桶的总质量m应满足的实验条件是

，实验时首先要做的步骤是

。（3）在（2）的基础上，某同学用天平称量滑块的质量M。往沙桶中装入适量的细沙，用天平称出此时沙和沙桶的总质量m。让沙桶带动滑块加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2（v1<v2）。则对滑块，本实验最终要验证的数学表达式为

（用题中的字母表示）

。（4）要探究滑块与沙及沙桶组成的系统机械能是否守恒，如果实验时所用滑块质量为M，沙及沙桶总质量为m，让沙桶带动滑块在水平气垫导轨上加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2（v1<v2）。则最终需验证的数学表达式为

（用题中的字母表示）

。参考答案：（1）____天平______(2分)

______刻度尺____

(2分)

（2）_____m<<M___(2分)

平衡摩擦力_____(2分)（3）(3分)

（4）(3分)8.在“研究电磁感应现象”的实验中，首先按右上图接线，以查明电流表指针的偏转方向与电流方向之间的关系．当闭合S时观察到电流表指针向左偏,不通电时电流表指针停在正中央.然后按右下图所示将电流表与线圈B连成一个闭合回路,将线圈A、电池、滑动变阻器和电键S串联成另一个闭合电路．S闭合后，将线圈A插入线圈B的过程中,电流表的指针将

（填：左偏、右偏或者不偏）．(2)线圈A放在B中不动时,指针将

（填：左偏、右偏或者不偏）．(3)线圈A放在B中不动,将滑动变阻器的滑片P向左滑动时,电流表指针将

（填：左偏、右偏或者不偏）．(4)线圈A放在B中不动,突然断开S.电流表指针将

（填：左偏、右偏或者不偏）．

参考答案：（1）右偏，（2）不偏，（3）右偏，（4）左偏9.某地区地震波中的横波和纵波传播速率分别约为4km/s和9km/s，一种简易地震仪由竖直弹簧振子P和水平弹簧振子H组成．在一次地震中，震源在地震仪下方，观察到两振子相差10s开始振动，则弹簧振子____（选填“P”或“H”）先开始振动，震源距地震仪约______Km。参考答案：P，72

10.光电效应和

都证明光具有粒子性，

提出实物粒子也具有波动性．参考答案：康普顿效应，德布罗意解：物体在光的照射下发射出电子的现象叫光电效应，根据爱因斯坦光子说的理论可知，光电效应说明了光具有粒子性．康普顿效应也揭示了光具有粒子性．而德布罗意波长，λ=，可知，实物粒子具有波动性．11.如图所示，两木块A和B叠放在光滑水平面上，质量分别为m和M，A与B之间的最大静摩擦力为f，B与劲度系数为k的轻质弹簧连接构成弹簧振子。为使A和B在振动过程中不发生相对滑动，则它们的振幅不能大于

，它们的最大加速度不能大于

参考答案：

略12.某同学“探究小车的速度随时间变化的规律”的实验装置如图甲所示。小车放在斜面上，车前端拴有不可伸长的细线，跨过固定在斜面边缘的小滑轮与重物相连，小车后面与穿过打点计时器的纸带相连。开始时，小车停在靠近打点计时器的位置，重物到地面的距离小于小车到滑轮的距离。启动打点计时器，释放重物，小车在重物牵引下，由静止开始沿斜面向上运动；重物落地后，小车会继续向上运动一段距离。打点计时器使用的交流电频率为50Hz。某次实验打出的纸带如图乙所示，图中a、b、c是纸带上的三段，纸带运动方向如图中箭头所示。（1）根据所提供的纸带和数据，计算打c段纸带时小车的加速度大小为_______m/s2（结果保留两位有效数字）。（2）判断小车运动的最大速度可能出现在b段纸带中的__________两点之间。参考答案：(1)5.0(2)D4、D5：（1）根据匀变速直线运动的推论得：a==5.0m/s2．

（2）从纸带b上可发现：相邻的点距离先增大后减小，由于打点计时器打点的时间间隔是相等的，所以b段纸带先加速后减速，所以最大速度可能出现在b段纸带中长度为2.98cm的一段.13.如图是小球做平抛运动的一段运动轨迹，P点在轨迹上．已知P点的坐标为（20cm，15cm），小球质量为0.2kg，取重力加速度g=10m/s2，则小球做平抛运动的初速度为2m/s；若取抛出点为零势能参考平面，小球经P点时的重力势能为﹣0.4J．参考答案：【考点】：研究平抛物体的运动．【专题】：实验题；平抛运动专题．【分析】：平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，根据△y=gT2求出相等的时间间隔，再根据v0=求出平抛运动的初速度．求出横坐标为20cm点的竖直方向的分速度，从而根据vy=gt求出运动的时间，得出此时水平位移和竖直位移，从而得出抛出点的坐标，进而确定重力势能的大小．：解：在竖直方向上有：△y=gT2，则T==s=0.2s．则v0==m/s=2m/s．横坐标为20cm点的竖直方向的分速度vy=m/s=2m/s，经历的时间t==0.2s．在这段时间内水平位移x=v0t=0.2m，竖直位移y=gt2=0.2m，所以抛出点的横坐标为0.1﹣0.2=﹣0.1m=﹣10cm．纵坐标为0.15﹣0.20m=﹣0.05m=﹣5cm，即抛出点的坐标为（﹣10cm，﹣5cm）．那么小球经P点时的重力势能Ep=﹣mgh=﹣0.2×10×（0.15+0.05）=﹣0.4J．故答案为：2；﹣0.4．【点评】：解决本题的关键掌握“研究平抛运动”实验的注意事项，以及知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，灵活运用运动学公式求解．三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.三个同学根据不同的实验条件，进行了“探究平抛运动规律”的实验：（1）甲同学采用如图甲所示的装置。用小锤打击弹性金属片，金属片把球沿水平方向弹出，同时球被松开，自由下落，观察到两球同时落地。改变小锤打击的力度，即改变球被弹出时的速度，两球仍然同时落地，这说明

。（2）乙同学采用如图乙所示的装置。两个相同的弧形轨道、，分别用于发射小铁球、，其中的末端与可看作光滑的水平板相切；两轨道上端分别装有电磁铁、，调节电磁铁、的高度，使，从而保证小铁球、在轨道出口处的水平初速度相等。现将小铁球、分别吸在电磁铁、上，然后切断电源，使两小铁球能以相同的初速度同时分别从轨道、的下端射出。实验可观察到的现象是、两球相碰。仅仅改变弧形轨道的高度，重复上述实验，仍能观察到相同的现象，这说明

。（3）丙同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图丙所示的“小球做平抛运动”的照片。图中每个小方格的边长为cm，则由图可求得拍摄时每s曝光一次，该小球平抛的初速度大小为

m/s。（计算结果保留二位有效数字）

参考答案：(1)平抛运动的竖直分运动是自由落体运动；（3分）(2)平抛运动的水平分运动是匀速直线运动；

（3分）(3)0.71。15.（1）某同学用电流表和电压表测一节干电池的电动势和内电阻，实验中连接的实物图如右图所示（导线上有编号），图中有一根导线连接错误，他接错的导线是______________（写编号），按他这种接法在实验时会出现什么情况？答：_______________________________________。（2）如果实验时只允许使用一个电表，其他仪器可以自行选择，请在右边虚线框内画出相应的实验电路图。（3）（多选题）第（2）问电路中的电阻可以选择的是：

（

）A．最大阻值为20欧的滑动变阻器B．最大阻值为2000欧的滑动变阻器C．最大阻值为9999欧的电阻箱D．阻值分别为20欧和10欧的两个定值电阻参考答案：（1）4（1分），

电键断开时电压表仍有示数（2分）

（2）设计的电路中能够测量两组或两组以上数据的（3分）

（3）C、D

（2分）四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（14分）如图所示，木槽A质量为，置于水平桌面上，木槽上底面光滑，下底面与桌面间的动摩擦因数为，槽内放有两个滑块B和C（两滑块都看作质点），B，C的质量分别，现用这两个滑块将很短的轻质弹簧压紧（两滑块与弹簧均不连接，弹簧长度忽略不计），此时B到木槽左端、C到木槽右端的距离均为L，弹簧的弹性势能为。现同时释放B、C两滑块，并假定滑块与木槽的竖直内壁碰撞后不再分离，且碰撞时间极短求：

（1）滑块与槽壁第一次碰撞后的共同速度；（2）滑块与槽壁第二次碰撞后的共同速度；（3）整个运动过程中，木槽与桌面因摩擦产生的热量。参考答案：（1）释放后弹簧弹开B、C两滑块的过程中，根据动量守恒定律和机械能守恒定律，有

（1分）

（1分）

解得

（2分）

式中分别表示B、C两滑块离开弹簧时的速度大小。

滑块B经过时间先与木槽A左侧壁碰撞，

设碰撞后达到的共同速度为，则

（1分）

解得，方向水平向左

（1分）

（2）木槽A与B滑块相撞后，一起向左做匀减速运动，其加速度大小为

（1分）木槽A和滑块B相撞后速度减为0的时间

（1分）

在这段时同内．滑块C和木槽移动的距离之和为

，所以在C与A相撞前AB停止运动

（1分）

再经过一段时间．滑块C和木槽右侧壁碰撞。则

（1分）

解得，方向水平向右

（1分）

（3）第一次碰撞后A与B的总动能全都转化为摩擦热

（1分）

第二次碰撞后系统的