湖北省孝感市大悟县城关中学2022年高三物理期末试题含解析

湖北省孝感市大悟县城关中学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.如图所示，一个质量为m的圆环套在一根固定的水平直杆上，杆足够长，环与杆的动摩擦因数为μ。现给环一个向右的初速度v0，如果在运动过程中还受到一个方向始终竖直向上的力F，F＝kv（k为常数，v为环的速率），则环在整个运动过程中克服摩擦力所做的功不可能为

A． B．C．0 D．参考答案：B当F=kv0=mg时，圆环不受杆的支持力和摩擦力，摩擦力做功为零，故C正确．当F=kv0＜mg时，圆环做减速运动到静止，只有摩擦力做功．根据动能定理得-W=0-mv02

得W=mv02

，故A正确．当F=kv0>mg时，圆环先做减速运动，当F=mg时，不受摩擦力，做匀速直线运动．F＝kv=mg时得v=，根据动能定理得-W=mv2-mv02解得W=，故D正确．故本题选B。2.已知水的折射率为1.33，一名潜水员自水下目测到立于船头的观察者距水面的距离为，而船头的观察者目测潜水员距水面深，则A．潜水员的实际深度大于，观察者实际高度大于B．潜水员的实际深度小于，观察者实际高度小于C．潜水员的实际深度大于，观察者实际高度小于D．潜水员的实际深度小于，观察者实际高度大于参考答案：C3.如图7所示，E为内阻不能忽略的电池，R1、R2、R3为定值电阻，R4为滑动变阻器，s0为开关，V与A分别为电压表与电流表。当滑动片P向左移动时，下列判断正确的是

A．V的读数变小，A的读数变小

B．V的读数变大，A的读数变大

C．V的读数变大，A的读数变小

D．V的读数变小，A的读数变大

参考答案：A4.（多选）某同学设计的家庭电路保护装置如图所示，铁芯左侧线圈L1由火线和零线并行绕成．当右侧线圈L2中产生电流时，电流经放大器放大后，使电磁铁吸起铁质开关K，从而切断家庭电路．仅考虑L1在铁芯中产生的磁场，下列说法正确的有(

)A．家庭电路正常工作时，L2中的磁通量为零B．家庭电路中使用的电器增多时，L2中的磁通量不变C．家庭电路发生短路时，开关K将被电磁铁吸起D．地面上的人接触火线发生触电时，开关K将被电磁铁吸起参考答案：ABD5.如图甲所示，光滑的水平桌面上固定着一根绝缘的长直导线，可以自由移动的矩形导线框abcd靠近长直导线静止放在桌面上．当长直导线中的电流按图乙所示的规律变化时（图甲中电流所示的方向为正方向），则（

）A．在t2时刻，线框内没有电流，线框不受力B．t1到t2时间内，线框向右做减速直线运动C．t1到t2时间内，线框内电流的方向为abcdaD．t1到t2时间内，线框克服磁场力做功参考答案：二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.人造地球卫星做半径为r，线速度大小为v的匀速圆周运动。当其角速度变为原来的倍后，运动半径变为

，线速度大小变为

。参考答案：7.已知氢原子的基态能量为（），激发态能量，其中．已知普朗克常量为，真空中光速为，吸收波长为

▲

的光子能使氢原子从基态跃迁到的激发态；此激发态原子中的电子再吸收一个频率为的光子被电离后，电子的动能为

▲

．参考答案：

（2分）8.如图，光滑轻杆AB、BC通过A、B、C三点的铰接连接，与水平地面形成一个在竖直平面内三角形，AB杆长为．BC杆与水平面成角，AB杆与水平面成角。一个质量为m的小球穿在BC杆上，并静止在底端C处。现对小球施加一个水平向左mg的恒力，当小球运动到CB杆的中点时，它的速度大小为

，小球沿CB杆向上运动过程中AB杆对B处铰链的作用力随时间t的变化关系式为．参考答案：,9.某人用多用电表按正确步骤测量一电阻的阻值，当选择欧姆挡“×10”挡测量时，指针指示位置在第11和第12刻度线的正中间（如图甲所示），则其电阻值

（填“大于”、“等于”或“小于”）115Ω．如果要用这只多用电表测量一个约2000Ω的电阻，为了使测量比较精确，选择开关应选的欧姆挡是

（填“×10”、“×100”或“×1k”）．用多用电表测量性能良好的晶体二极管的电阻（如图乙所示），交换两表笔前后两次测得的电阻差异明显，那么多用电表测得电阻较小的一次，其

（填“红”或“黑”）表笔相连的一端为二极管的A极．参考答案：小于；×100；

红【考点】用多用电表测电阻．【分析】欧姆表表盘刻度左密右疏，从而估算图中指针的示数；选择开关应选的欧姆挡应尽量使指针指在中央刻度附近读数误差较小；二极管的特点是：正向电阻很小，反向电阻很大【解答】解：欧姆表表盘刻度左密右疏，则115Ω应该在第11和第12刻度线的正中间偏左，则在指针指示位置在第11和第12刻度线的正中间其电阻值小于115Ω；尽量使指针指在中央刻度附近读数，测量一个约2000Ω的电阻则应使指针指在20的位置，选择开关选取×100档；多用电表测得电阻较小的一次应是电流从B（二极管正极）流入，而电流从多用电表黑表笔（接内部电源正极）流出，故黑表笔接的是B极，则红表笔接的是A极，故答案为：小于；×100；

红．10.在测量重力加速度的实验中，有位同学用一根细线和一质量分布均匀的小球制成单摆。其已测得此单摆20个周期的时间t，悬点到小球顶端的线长为l，还需要测量的物理量有_______________________。将g用测得的物理量表示，可得g=_____________。参考答案：1)小球的直径d;g=11.汽车以15m/s的初速度作匀减速直线运动，若在第二秒内通过的位移是7.5m，则汽车的加速度大小为______m/s2，在刹车之后的1s内、2s内、3s内汽车通过的位移之比为______。参考答案：5

；

5：8：912.如图所示的电路中，电源电动势V，内电阻Ω，当滑动变阻器R1的阻值调为Ω后，电键S断开时，R2的功率为W，电源的输出功率为W，则通过R2的电流是A．接通电键S后，A、B间电路消耗的电功率仍为W．则Ω．

参考答案：0.5；13.（选修3—3）一定质量的理想气体经历一段变化过程，可用图上的直线AB表示，则A到B气体内能变化为______（选填“正值”、“负值”、“零”），气体_____（选填“吸收”或“放出”）热量。参考答案：

答案：零、吸收。三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.LED绿色照明技术已经走进我们的生活．某实验小组要精确测定额定电压为3V的LED灯正常工作时的电阻，已知该灯正常工作时电阻大约500Ω，电学符号与小灯泡电学符号相同．实验室提供的器材有：A．电流表A1（量程为0至50mA，内阻RA1约为3Ω）B．电流表A2（量程为0至3mA，内阻RA2=15Ω）C．定值电阻R1=697ΩD．定值电阻R2=1985ΩE．滑动变阻器R（0至20Ω）一只F．电压表V（量程为0至12V，内阻RV=1kΩ）G．蓄电池E（电动势为12V，内阻很小）H．开关S一只，导线若干（1）如图1所示，请选择合适的器材，电表1为F，电表2为B，定值电阻为D．（填写器材前的字母编号）（2）将采用的电路图如图2补充完整．（3）写出测量LED灯正常工作时的电阻表达式Rx=（填字母，电流表A1，电流表A2电压表V的读数分别用I1、I2、U表示），当表达式中的I2（填字母）达到1.5mA，记下另一电表的读数代入表达式，其结果为LED灯正常工作时电阻．参考答案：【考点】：伏安法测电阻．【专题】：实验题．【分析】：滑动变阻器阻值远小于LED的电阻，所以滑动变阻器采用分压式接法．LED灯的额定电压为3V，题目所给的电压表量程太大，测量不准确，需通过电流表和定值电阻改装一个电压表，因为通过LED的电流较小，可以用题目中的电压表当电流表使用．根据闭合电路欧姆定律求出LED正常工作时的电阻，根据欧姆定律得出LED电压为3V时，得到LED的电阻．：解：（1）（2）要精确测定额定电压为3V的LED灯正常工作时的电阻，需测量LED灯两端的电压和通过LED灯的电流，由于电压表的量程较大，测量误差较大，不能用已知的电压表测量LED两端的电压，可以将电流表A2与定值电阻串联改装为电压表测量电压；改装电压表的内阻：R===1000Ω，A2的内阻约为15Ω，则定值电阻应选D；LED灯正常工作时的电流约为I===6mA左右，电流表的量程较小，电流表不能精确测量电流，可以用电压表测量电流；因为滑动变阻器阻值远小于LED的电阻，所以滑动变阻器采用分压式接法．电路图如图所示，由以上分析可知，电表1为F，电表2为B，定值电阻为D．（3）根据闭合电路欧姆定律知，灯泡两端的电压U=I2（R+RA2），通过灯泡的电流I=﹣I2，所以LED灯正常工作时的电阻RX==．改装后的电压表内阻为RV=1985+15Ω=2000Ω，则当I2=1.5mA时，LED灯两端的电压为3V，达到额定电压，测出来的电阻为正常工作时的电阻．故答案为：（1）F；B；D；（2）电路图如图所示；（3）；I2；1.5mA．【点评】：本题的难点在于电流表的量程偏小，无法测电流，电压表的量程偏大，测量电压偏大，最后需通过改装，用电流表测电压，电压表测电流．15.某同学用图（a）所示的装置测量木块与木板之间的摩擦因数。跨过光滑定滑轮的细线两端分别与木块和弹簧秤相连，滑轮和木块之间的细线保持水平，在木块上放置砝码。缓慢向左拉动水平放置的木板，当木块和砝码相对桌面静止且木板仍在继续滑动时，弹簧秤的示数即为木块受到的滑动摩擦力的大小。某次实验所得数据在下表中给出，其中的值从图（b）中弹簧秤的示数读出。砝码的质量m/kg0.050.100.150.200.25滑动摩擦力f/N2.152.362.552.93

回答下列问题（1）=__________N（2）在图（c）的坐标纸上补齐未画出的数据点_______并绘出f-m图线_________；（3）f与m、木块质量M、木板和木块之间的滑动摩擦因数及重力加速度大小g之间的关系式f=__________，f-m图线（直线）的斜率的表达式k=____________;（4）取g=9.80m/，由绘出的f-m图线求得（保留2位有效数字）参考答案：

(1).（1）2.75

(2).（2）如图所示

(3).（3）μ（M+m）g

(4).μg

(5).（4）0.40试题分析：①描点连线时要注意让所有点均匀分布在线上或线的两边②要结合图像坐标整理出相应的数学函数，然后观测斜率和截距分别代表什么。（1）指针在2.7与2.8之间，估读为（2）描点画线注意让所有点均匀分布在线上或线的两边，作图如下：（3）木块受到的是滑动摩擦力，根据滑动摩擦力的定义知把公式化简可得：

所以图像的斜率（4）取g=9.80m/，取图像上相距较远的两点求斜率

则故本题答案是：（1）2.75

（2）如图所示

（3）μ（M+m）g

μg

（4）0.40点睛：在描点连线时要注意尽可能让点在直线上，如果没法在直线上也要均匀分布在直线的两侧，来减小误差。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，真空中有一个半径r=0.5m的圆形磁场,与坐标原点相切,磁场的磁感应强度大小B=2.0×10-3T,方向垂直于纸面向里,在x=r处的虚线右侧有一个方向竖直向上的宽度为L1=0.5m的匀强电场区域，电场强度E=1.5×10３N/C，在x=2m处有一垂直x方向的足够长的荧光屏，从O点处向不同方向发射出速率相同的比荷=1.0×109C/kg带负电的粒子，粒子的运动轨迹在纸面内。一个速度方向沿y轴正方向射入磁场的粒子恰能从磁场与电场的相切处进入电场。不计重力及阻力的作用。求：（1）粒子甲进入电场时的速度；（2）速度方向与y轴正方向成30°（如图中所示）射入磁场的粒子乙，最后打到荧光屏上，画出粒子乙的运动轨迹并求该发光点的位置坐标。参考答案：（1）由题意及几何关系可得：粒子甲在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径R=r=0.5m

（2分）有qvB=

（2分）可得粒子进入电场时的速度v=1.0×106m/s（2分）

（2）粒子乙在磁场中转过120°角后从P点垂直电场线进入电场，运动轨迹如图所示。

（正确画出运动轨迹给2分）在电场中的加速度大小a=（1分）

粒子乙穿出电场时

vy=at2=）（1分）

tanα=

（1分）

在磁场中△y1=1.5r=0.75m

（2分）在电场中侧移△y2=

（2分）

飞出电场后粒子乙做匀速直线运动△y3=L2tanα=(2-0.5-0.5)×0.75=0.75m（2分）故y=△y1－（△y2+△y3）=－0.1875m

（1分）则该发光点的坐标(2，－0.1875)

17.（12分）粮食储存仓库常常需要利用倾斜的传送带将装满粮食的麻袋运送到高处，如图所示。已知某仓库的传送带长度为15m，与水平面的夹角为30°，在电动机的带动下，传送带以0.3m/s的恒定速率向斜上方运送麻袋。电动机的最大输出机械功率为10kW，传送装置本身消耗的功率为4.0kW。设每个麻袋的总质量为90kg，传送带的移动速率保持不变，并设在将麻袋放在传送带上时麻袋具有与传送带相同的速度，（g取10m/s2）。

（1）麻袋被传送带从最底端运送到顶端的过程中，传送带对每个麻袋做的功为多少？

（2）该传送带每分钟最多能运送麻袋多少个？参考答案：解析：（1）