2022年湖北省黄冈市檀林中学高三物理期末试卷含解析

2022年湖北省黄冈市檀林中学高三物理期末试卷含解析一、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）如图所示，竖直平面内有一固定的光滑绝缘椭圆大环，轻弹簧一端固定在大环的中心O，另一端连接一个可视为质点的带正电的小环，小环刚好套在大环上，整个装置处在一个水平向里的匀强磁场中．将小环从A点由静止释放，已知小环在A、D两点时弹簧的形变量大小相等．则(

)

A．刚释放时，小球的加速度为g

B.小环的质量越大，其滑到D点时的速度将越大

C.小环从A到运动到D，弹簧对小环先做正功后做负功

D.小环一定能滑到C点参考答案：ACD2.质量为1Kg物体只在力F作用下运动，力F随时间变化的图象如图所示，在t=1s时刻，物体的速度为零。则下列论述正确的是A.0~4s内，力F所做的功等于零，速度变化量也等于零B.0～3s内，力F所做的功等于零，速度变化量也等于零C.第1s内和第2s内的速度方向相同，加速度方向相反D.2s末拉力的功率为4W，2s内拉力的平均功率为2W参考答案：BC3.如图，平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度，两极板与一直流电源相连。若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器，则在此过程中，该粒子

（

）A.所受重力与电场力平衡

B.电势能逐渐增加

C.动能逐渐增加

D.做匀变速直线运动参考答案：BD对带电粒子受力分析可知,它受电场力和重力,电场力垂直于两极板向上,因此电场力做负功,电势能增加,B选项正确.粒子受力恒定,它做匀减速直线运动,D选项正确.4.（单选）如图所示，水平面上，质量为10kg的物块A拴在一个被水平拉伸的弹簧一端，弹簧的另一端固定在小车上，小车正在以v=2m/s的速度向左匀速运动，此时弹簧对物块的弹力大小为10N，物块相对于小车处于静止状态，若小车突然以a=2m/s2的加速度刹车时（

）A．物块A相对小车仍静止

B．物块A受到的摩擦力将减小

C．物块A受到的摩擦力将增大

D．物块A受到的弹簧弹力将增大参考答案：A

解析：小车做匀速直线运动时，弹簧表现为拉力，对A有：F=f=10N，知最大静摩擦力大于等于10N，当小车刹车时，加速度方向向右，则A的合力F合=ma=10×2N=20N，弹簧的拉力为10N，则静摩擦力为10N，方向水平向右．知物块相对于小车仍静止，摩擦力的大小不变，方向改变，弹簧的弹力大小不变．故A正确，B、C、D错误．故选A．5.地球同步卫星绕地球做匀速圆周运动，已知其轨道半径为r，同期为T，引力常量为G，地球表面的重力加速度为g。根据题目提供的已知条件，可以估算出的物理量有A.地球的质量B.同步卫星的质量C.地球的平均密度D.同步卫星离地面的高度参考答案：ACD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.某小组做测定玻璃的折射率实验，所用器材有：玻璃砖，大头针，刻度尺，圆规，笔，白纸。①下列哪些措施能够提高实验准确程度______。A.选用两光学表面间距大的玻璃砖B.选用两光学表面平行的玻璃砖C.选用粗的大头针完成实验D.插在玻璃砖同侧的两枚大头针间的距离尽量大些②该小组用同一套器材完成了四次实验，记录的玻璃砖界线和四个大头针扎下的孔洞如下图所示，其中实验操作正确的是______。③该小组选取了操作正确的实验记录，在白纸上画出光线的径迹，以入射点为圆心作圆，与入射光线、折射光线分别交于、点，再过、点作法线的垂线，垂足分别为、点，如图所示，则玻璃的折射率______。（用图中线段的字母表示）参考答案：

(1).AD

(2).D

(3).【详解】采用插针法测定光的折射率的时候，应选定光学表面间距大一些的玻璃砖，这样光路图会更加清晰，减小误差，同时两枚大头针的距离尽量大一些，保证光线的直线度，因此AD正确，光学表面是否平行不影响该实验的准确度，因此B错误，应选用细一点的大头针因此C错误。根据光的折射定律可知当选用平行的玻璃砖时出射光和入射光应是平行光，又因发生了折射因此出射光的出射点应相比入射光的延长线向左平移，因此D正确，ABC错误由折射定律可知折射率，，，联立解得

7.用图（a）所示的实验装置验证牛顿第二定律。①某同学通过实验得到如图（b）所示的a—F图象，造成这一结果的原因是：在平衡摩擦力时

。图中a0表示的是

时小车的加速度。②某同学得到如图（c）所示的纸带。已知打点计时器电源频率为50Hz．A、B、C、D、E、F、G是纸带上7个连续的点。=

cm。由此可算出小车的加速度a=

m/s2（保留两位有效数字）。参考答案：①长木板的倾角过大（2分，能答到这个意思即可）；未挂砂桶（2分）。②1.80（2分，填1.8也可）；5.0m/s2（2分）8.如右图所示，一个质量为m，顶角为的直角劈和一个质量为M的长方形木块，夹在两竖直墙之间，不计摩擦，则M对左墙压力的大小为___________参考答案：mgcot9.完全相同的三块木块，固定在水平面上，一颗子弹以速度v水平射入，子弹穿透第三块木块的速度恰好为零，设子弹在木块内做匀减速直线运动，则子弹先后射入三木块前的速度之比为___________，穿过三木块所用的时间之比______________________。参考答案：10.如图：在一均强磁场中有一梯形ABCD，其中AB//CD且AB=CD,点电势分别为A、B、D点电势分别为：1V、2V、5V，则C点电势为________V,

如果有一电荷量为点电荷从A点经B、C移到D点，则电场力做的功为_________J.参考答案：8（2分），4×10–8（2分）11.火星的球半径是地球半径的1/2,火星质量是地球质量的1/10,忽略火星的自转,如果地球上质量为60㎏的人到火星上去,则此人在火星表面的质量是_______㎏,所受的重力是______N;在火星表面由于火星的引力产生的加速度是________m/s;在地球表面上可举起60㎏杠铃的人,到火星上用同样的力,可以举起质量_______㎏的物体。g取9.8m/s2参考答案：60（1分），235.2（1分），3.92（1分），150（1分）12.某同学为了探究杆子转动时的动能表达式，设计了下图a所示的实验：质量为m的均匀长直杆一端固定在光滑转轴O处，杆由水平位置静止释放，用光电门测出另一端A经过某位置时的瞬时速度vA，并记下该位置与转轴O的高度差h。⑴设杆的有效宽度为d（d很小），A端通过光电门的时间为t，则A端通过光电门的瞬时速度vA的表达式为

。⑵调节h的大小并记录对应的速度vA，数据如下表。为了寻找反映vA和h的函数关系，请选择适当的数据处理方法，并写出处理后数据间的函数关系________________。⑶当地重力加速度g取10m/s2，结合你找出的函数关系，不计一切摩擦，根据守恒规律得出此杆转动时动能的表达式Ek=

（请用数字、质量m、速度vA表示。）组次123456h/m0.050.100.150.200.250.30vA(m/s)1.231.732.122.462.743.00

参考答案：⑴

⑵vA2=30h

⑶13.右图为“研究一定质量气体在体积不变的条件下，压强变化与温度变化关系”的实验装置示意图．在烧瓶A中封有一定质量的气体，并与气压计相连，初始时气压计两侧液面平齐．（1）若气体温度升高后，为使瓶内气体的体积不变，应将气压计右侧管

（填“向上”或“向下”）移动．（2）（单选）实验中多次改变气体温度，用表示气体升高的温度，用表示气压计两侧管内液面高度差的变化量．则根据测量数据作出的图线应是：_______

参考答案：(1)向上

(2)A三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（1）用如图1所示装置探究小车的加速度与力、质量的关系，实验中通过垫高长木板一端来平衡摩擦力，平衡摩擦力时

．A．不挂钩码，使小车静止B．挂上钩码，使小车静止C．不挂钩码，使小车做匀速直线运动D．挂上钩码，使小车做匀速直线运动（2）小车及车中砝码的总质量用M表示，钩码的质量用m表示，为了近似认为绳对小车的拉力大小等于钩码的重力，应使M与m的大小关系满足

．（3）甲同学根据测量数据做出的a﹣F图如图2所示，分析图象说明实验存在的问题是

．参考答案：解：（1）为了消除小车与水平木板之间摩擦力的影响应采取做法是，将不带滑轮的木板一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动，以使小车的重力沿斜面分力和摩擦力抵消，那么小车的合力就是绳子的拉力．故选：C．（2）对小盘及砝码：mg﹣F=ma；对小车及车中砝码：F=Ma；联立得：F=，故只有小车及车中砝码的总质量远远大于钩码的质量的情况下近似认为拉力等于mg．（3）根据图象可知，当图中没有拉力时就产生了加速度，说明平衡摩擦力时木板倾角过大．故答案为：（1）C；（2）M＞＞m；（3）平衡摩擦力时木板倾角过大15.（6分）在做“研究平抛物体的运动”的实验中，为了确定小球在不同时刻在空中所通过的位置，实验时用了如图所示的装置，先将斜槽轨道的末端调整水平，在一块平整的木板表面钉上白纸和复写纸。将该木板竖直立于水平地面上，使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞到木板并在白纸上留下痕迹A；将木板向远离槽口方向平移距离x，再使小球从斜槽上紧挡板处由静止释放，小球撞在木板上得到痕迹B；又将木板再向远离槽口方向平衡距离x，小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，再得到痕迹C。若测得木板每次移动距离x=10.00cm，A、B间的距离y1=50.2cm，B、C间的距离y2=14.82cm，请回答以下问题（g=9.80m/s2）：①为什么每次都要使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放？答：

②根据以上直接测量的物理量来求得小球平抛初速度的公式为v0=

（用题中所给字母表示）③小球平抛初速度的值为v0=

m/s。参考答案：

答案：（1）为了保证小球每次做平抛运动的初速度相同

（2）；

（3）1.00四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，一个折射率为的三棱镜的截面为等腰直角△ABC，∠A为直角。此截面所在平面内的一束光线沿与AB边成θ角（θ＜90°）的方向入射到AB边的中点P处，若要光线进入三棱镜后能射到AC边上且能在AC面上发生全反射，则cosθ应满足什么条件？参考答案：解：光由空气射向三棱镜，在AB边上发生折射，折射角为α，由折射定律

（2分）当光由三棱镜射向空气，临界角为C时，发生全反射，所以

（1分）①要使光线能入射到AC边上，由几何关系

（1分）联立解得

（1分）②要使光线能在AC面上发生全反射，应有

（1分）由几何关系

（1分）联立解得

（1分）综上可得

（1分）17.在倾角θ=37°的足够长斜面上，装有A、B两光电门，一小正方体木块边长d=1cm，在距A光电门X0处静止释放，小木块通过光电门A显示的遮光时间为Δt1，通过光电门B显示的遮光时间为Δt2，现保持小木块与光电门A在斜面上的位置不变，不断的改变光电门B的位置，测出对应的两光电门A、B间的距离x和Δt2，并画出如图乙所示的图象。（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：

（1）动摩擦系数μ的大小；

（2）小木块距光电门A的距离X0多大？

（3）若将小木块换为与小木块同种材料制成的长为L=20cm的木条，把它静止放在距光电门A上方一定距离的某位置，木条依次通过两光电门的遮光时间分别为Δt1=0.2s，Δt2=0.1s，求两光电门AB之间的距离X多大？（结果保留两位有效数字）参考答案：解：（1）由乙图象斜率的物理意义可知：a=2m/s2……… （2分）由牛顿第二定律可得a=gsinθ－μgcosθ………………… （2分）联立解得：μ=0.5（1分）（2）vA2=2ax0…………… (2分)联立解得：x0=0.5m（1分）(3)由板条通过A光电门可得v1Δt1+(aΔt12)/2=L………… (2分)由板条通过B光电门可得v2Δt2+(aΔt22)/2=