湖北省武汉市青云中学2022年高三物理下学期期末试题含解析

湖北省武汉市青云中学2022年高三物理下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.（多选）质点做直线运动的位移x与时间t的关系为(各物理量均采用国际单位制单位)，则该质点(

)A.第1s内的位移是5mB.前2s内的平均速度是6m/sC.任意相邻1s内的位移差都是1mD.任意1s内的速度增量都是2m/s参考答案：ABD解析：A、将t=1s代入到x=4t+2t2中得到第1s内的位移x=5m．故A正确．B、前2s内的平均速度，故B正确．C、将x=4t+2t2与匀变速直线运动的位移公式x=v0t+at2对照得到：初速度v0=4m/s，加速度a=2m/s2，则任意相邻1s内的位移差是△x=aT2=2×12m=2m．故C错误．D、任意1s内的速度增量△v=at=2×1m/s=2m/s．故D正确．故选ABD2.如图所示，三根轻细绳悬挂两个质量相同的小球保持静止，A、D间细绳是水平的，现对B球施加一个水平向右的力F，将B缓缓拉到图中虚线位置，这时三根细绳张力的变化情况是A.都变大

B.和变大，不变C.和变大，不变

D.和变大，不变参考答案：B3.（单选）球平正对放置的两块等大平行金属板M、N与电源连接，两板间有一带电粒子以速度v。沿直线运动；当粒子运动到P点时，由于M板的迅速移动，粒子向上偏转，如图所示，则下列说法正确的是 A．粒子带负电

B．M板向上移动

C．板间电场强度减小 D．电容器的电容变大参考答案：D4.（多选）下列说法中正确的是（

）A．坐在高速离开地球的火箭里的人认为地球上的人新陈代谢变慢了B．雷达利用超声波来测定物体的距离和方位C．普通光源发出的光通过双缝会产生干涉现象D．电子表的液晶显示应用了光的偏振原理参考答案：AD5.下列说法正确的是

(

)

A．伽利略探究物体下落规律的过程得到的科学方法是：问题→猜想→数学推理→实验验证→合理外推→得出结论

B．牛顿第一定律是牛顿第二定律的特例情况

C．牛顿在寻找万有引力的过程中，他没有利用牛顿第二定律，但他利用了牛顿第三定律和开普勒第三定律

D．人造地球卫星的第一宇宙速度是指卫星在近地圆轨道上的速度，是相对地球表面的速度参考答案：A二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，质量为m、总长度为L的等边三角形ABC导线框，在A处用细线竖直悬挂于轻杆一端，水平轻杆另一端通过弹簧连接地面，离杆左端1/3处有一固定转轴O．现垂直于ABC施加一个水平方向广阔的匀强磁场，磁感强度为B，当在三角形ABC导线框中通以逆时针方向大小为I的电流时，AB边受到的安培力大小是

，此时弹簧对杆的拉力为____________．参考答案：

答案：BIL/3

mg/27.在研究弹簧的形变与外力的关系的实验中，将弹簧水平放置测出其自然长度，然后竖直悬挂让其自然下垂，在其下端竖直向下施加外力F，实验过程是在弹簧外力的弹性限度内进行的．用记录的外力F与弹簧的形变量x，作出F﹣x图线如图所示，由图可知弹簧的劲度系数为200N/m，图线不过坐标原点的原因是由于弹簧本身有重力．参考答案：解：当拉力为8N时，弹簧的形变量为x=5cm=0.05m当拉力为0N时，弹簧的形变量为x=1cm=0.01m由胡克定律F=kx得：图线的斜率即为弹簧的劲度系数．k==200N/m图线不过坐标原点的原因是由于弹簧本身有重力，使得弹簧没有外力的情况下已经伸长了一段距离．故答案为：200，弹簧本身有重力．8.t=0时刻从坐标原点O处发出一列简谐波，沿x轴正方向传播，4s末刚好传到A点，波形如图所示.则A点的起振方向为______，该波的波速v=_____m/s.

参考答案：

(1).向上（或沿y轴正方向）

(2).2.5【分析】利用同侧法可以得到所有质点的振动方向和波的传播方向的关系；波向右匀速传播，根据传播距离x=10m，时间t=4s，求出波速.【详解】根据简谐横波向右传播，对振动的每一个质点利用同侧法(波的传播方向和质点的振动方向垂直且在波的同一侧)可知A点的起振方向为向上（或沿y轴正方向）；波向右匀速传播，根据传播距离x=10m，时间t=4s，则.【点睛】在波的图象问题中，由波的传播方向判断质点的振动方向是基本能力，波速公式也是一般知识，要熟练掌握和应用．9.质量为2kg的物体，在水平推力的作用下沿水平面做直线运动，一段时间后撤去F，其运动的v-t图像如图所示。g取10m/s2，则物体与水平面间的动摩擦因数

；水平推力

。参考答案：0.2；6

10.某同学利用双缝干涉实验装置测定某一光的波长，已知双缝间距为d，双缝到屏的距离为L，将测量头的分划板中心刻线与某一亮条纹的中心对齐，并将该条纹记为第一亮条纹，其示数如图7所示，此时的示数x1=

mm。然后转动测量头，使分划板中心刻线与第n亮条纹的中心对齐，测出第n亮条纹示数为x2。由以上数据可求得该光的波长表达式λ=

（用给出的字母符号表示）。参考答案：0.776mm，11.

（6分）地球上的海水的总质量达1.4×1021kg。如果把这些海水的温度减低10C，放出的热量就达9×1018KW·h，足够全世界使用4000年。这个设想不违背

，但是不能实现，所以叫

永动机，它违背了

。参考答案：答案：能量守恒定律

第二类

热力学第二定律

（各2分）12.在科学探究活动中，对实验数据进行分析归纳得出结论是非常重要的环节，下面的表格中的数据是某同学在物体作直线运动过程中测得的位移s和时间t的数据记录。物体运动的起止点所测的物理量12345A→B时间t(s)0.891.241.521.761.97位移s(m)0.250.500.751.001.25⑴请你在下列甲图的网格中作s-t图象；⑵该同学猜想图线接近于二次函数的图象，为了验证这个猜想，请你通过转换变量在乙图的网格中作相应的图象；⑶通过上述处理，你认为物体从A→B的过程中，s随t变化的规律是：

(用s、t表示，涉及数字，计算结果保留2位有效数字)。参考答案：⑴图略，见解析；⑵图略，见解析；⑶s＝0.33t2试题分析：⑴根据描点作图法，作出s-t图象如下图甲所示。⑵由于该同学猜想图线接近于二次函数的图象，为了验证这个猜想，通过转换变量来进行，即作s-t2图象，为此求得表格如下：A→B时间t(s)0.891.241.521.761.97新变量t2(s2)0.791.542.313.103.88位移s(m)0.250.500.751.001.25根据描点作图法，作出s-t2图象如上图乙所示。⑶从所作s-t2图象中看出t2、s呈线性变化关系，即从A到B的过程中s随t变化的规律是：物体作初速度为零的匀加速直线运动，由图中斜率求得，即a＝＝0.65m/s2，故s＝0.325t2题中所提供的数据均为保留2小数点后位数，因此有：s＝0.33t213.某同学在某次实验中用多用表测得电阻丝的电阻如图所示，选择的倍率为“×10”，可知金属丝的电阻R=

Ω；如果在测量中，指针的偏角太小，应该

（填“增大”或“减小”）参考答案：三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某兴趣小组为测定一遥控电动小车的额定功率，进行如下实验：①用天平测出电动小车的质量为1.0Kg；②将电动小车、纸带和打点计时器按如下图所示安装；

③接通打点计时器（其打点周期为0.02s）；④使电动小车以额定功率加速运动，达到最大速度一段时间后关闭小车电源，待小车静止时再关闭打点计时器（设在整个过程中小车所受的阻力恒定）。在上述过程中，打点计时器在纸带上所打的部分点迹如下图乙所示。

请你分析纸带数据，回答下面两个问题：(Ⅰ)电动小车的最大速度为

m/s，(Ⅱ)该电动小车的额定功率为

W。

参考答案：(Ⅰ)

1.50

(Ⅱ)

3.00

15.测量电源的电动势E及内阻r（E约为4.5V，r约为1.5Ω）．器材：量程为3V的理想电压表V，量程为0.5A的电流表A（具有一定内阻），固定电阻R=4Ω，滑动变阻器R′，开关K，导线若干．①画出实验电路原理图，图中各元件需用题目中所给出的符号或字母标出．②实验中，当电流表读数为I1时，电压表读数为U1；当电流表读数为I2时，电压表读数为U2，则可以求出E=

，r=

．（用I1，I2，Ul，U2及R表示）参考答案：解：①本实验采用限流接法，即将滑动变阻器、电源、电流表串联；电压表并联在电源两端；本题由于电源电压较大，故应加入保护电阻；答案如图所示；②由闭合电路欧姆定律可知：U1=E﹣I1r′U2=E﹣I2r′联立解得：E=；r′=由于r′中含有保护电阻，故电源的电阻应为：r=r′﹣R=﹣R；故答案为：①如图所示；②，﹣R．【考点】测定电源的电动势和内阻．【分析】测电源的电动势和内电阻采用的是一般的限流接法，只需测出通过电源的两组电压和电流即可联立求得电源的电动势和内阻．四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，相距为d的平行金属板A、B竖直放置，在两板之间水平放置一绝缘平板．有一质量m、电荷量q（q＞0）的小物块在与金属板A相距l处静止．若某一时刻在金属板A、B间加一电压UAB=，小物块与金属板只发生了一次碰撞，碰撞后电荷量变为﹣q，并以与碰前大小相等的速度反方向弹回．已知小物块与绝缘平板间的动摩擦因数为μ，若不计小物块电荷量对电场的影响和碰撞时间．则（1）小物块与金属板A碰撞前瞬间的速度大小是多少？（2）小物块碰撞后停在何位置？（3）若小物块与A板碰后向右运动过程中，电量由﹣q随离A板距离均匀减小，且恰好回到出发位置，则静止时小物体的所带电荷量的大小为多少？参考答案：考点： 匀强电场中电势差和电场强度的关系；动能定理．专题： 电场力与电势的性质专题．分析： 该题的研究情景是电场，能够对小物体进行受力分析，运用牛顿第二定律结合运动学公式求解问题．要注意小物块与A板碰撞时物理量的改变对问题研究的影响．最后利用动能定理即可求的电荷量解答： 解：（1）加电压后，B极板电势高于A板，小物块在电场力作用与摩擦力共同作用下向A板做匀加速直线运动．电场强度为

小物块所受的电场力与摩擦力方向相反，则合外力为

F合=qE﹣μmg故小物块运动的加速度为

设小物块与A板相碰时的速度为v1，由

l解得

（2）小物块与A板相碰后以v1大小相等的速度反弹，因为电荷量及电性改变，电场力大小与方向发生变化，摩擦力的方向发生改变，小物块所受的合外力大小为加速度大小为

设小物块碰后停止时距离为x，注意到末速度为零，有则

（3）设返回时的平均电量为q′，对全过程由动能定律得：qEl﹣2mgμl+q′El=0

q′=联立以上两式：qt=答：（1）小物块与金属板A碰撞前瞬间的速度大小是（2）小物块碰撞后停在2l（3）若小物块与A板碰后向右运动过程中，电量由﹣q随离A板距离均匀减小，且恰好回到出发位置，则静止时小物体的所带电荷量的大小为点评： 本题考查电场中的动力学问题，受力分析、求合力、求加速度、运用运动学公式求解一些物理量．要注意研究问题的情景随运动过程的改变17.如图所示，物体P放在粗糙的水平地面上，劲度系数为k＝250N／m的轻弹簧左端固定在竖直墙壁上、右端固定在质量为m＝1kg的物体P上，弹簧水平，开始弹簧为原长，P从此刻开始受到与水平面成θ＝37°的拉力作用而向右做加速度大小为a＝1m／s2的匀加速运动，某时刻F＝10N，弹簧弹力大小为FT＝5N，此时撤去F，已知sin37°＝0．6、cos37°＝0．8，重力加速度g＝10m／s2。求：（1）撤去F的瞬间P的速度；（2）撤去F的瞬间P的加速度。参考答案：（1）；（2）本题旨在