2022年湖南省岳阳市宋市中学高三物理下学期期末试题含解析

2022年湖南省岳阳市宋市中学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.如图甲所示，M是一个小型理想变压器，原、副线圈匝数之比n1:n2=10:1，接线柱a、b接一正弦交变电源，电压如图乙所示。变压器右侧部分为一火警系统原理图，其中R2为用半导体热敏材料制成的传感器（电阻随温度升高而减小），R1为一定值电阻。下列说法中正确的是A．电压表V1示数为22VB．输入电压瞬时值表达式为u＝220sin100πt（V）C．当R2所在处出现火警时，电流表A的示数变小D．当R2所在处出现火警时，电压表V2的示数变大参考答案：AB由图象可知，输入的电压为220V，变压器的电压与匝数成正比，由此可得副线圈的电压为22V，电压表V1测的是副线圈的电压，故A正确。由题图乙可知选项B正确。当R2所在处出现火警时，温度升高，电阻R2减小，副线圈的电流变大，所以原线圈的电流也要增大，电流表A的示数变大，C错误。R1的电压要增大，由于副线圈的总电压不变，所以R2的电压就要减小，电压表V2的示数变小，所以D错误。2.如图所示，光滑绝缘的水平面上有一边长为L的正方形区域abcd处在场强为E的匀强电场中，电场方向与正方形的两条边平行．一质量为m、带电量为+q的小球由某一边的中点、以垂直于该边的水平速度v0进入正方形区域．当小球再次运动到该正方形区域的边缘时，其动能不可能是A．

B．

C．D．

参考答案：D3.一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图甲所示。已知发电机线圈内阻为5.0，则外接一只电阻为95.0的灯泡，如图乙所示，则（

）A.电压表v的示数为220v

B.电路中的电流方向每秒钟改变50次C.灯泡实际消耗的功率为484w

D.发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为24.2J参考答案：D4.（单选）图1、图2分别表示两种电压的波形，其中图1所示电压按正弦规律变化．下列说法正确的是（

）A．图1表示交流电，图2表示直流电

B．两种电压的有效值相等C．图1所示电压的瞬时值表达式为u＝311sin100πtVD．图1所示电压经匝数比为10:1的变压器变压后，频率变为原来的参考答案：C5.（多选）如图所示，两平行金属板间有匀强电场，场强方向指向下板，一带电量为-q的粒子(不计重力)，以初速度v0垂直电场线射入两板间，最终飞出两板间匀强电场。下列关于粒子在两板间运动的说法正确的是A．粒子做匀速直线运动B．粒子向上板方向偏移，做匀变速曲线运动C．粒子飞出匀强电场时的电势能减小D．粒子飞出匀强电场时的动能增大参考答案：BCD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.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，实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的.用记录的外力F与弹簧的形变量作出的F－图线如下图1所示，由图可知弹簧的劲度系数为

。图线不过原点的原因是由于

。参考答案：7.图为一小球做平抛运动时闪光照片的一部分，图中背景是边长5cm的小方格。问闪光的频率是

Hz；小球经过B点时的速度大小是

m/s。（重力加速度g取10m/s2）参考答案：10；2.5

8.在如图所示的光电效应现象中，光电管阴极K的极限频率为v0，则阴极材料的逸出功等于__________；现用频率大于v0的光照射在阴极上，当在A、K之间加一数值为U的反向电压时，光电流恰好为零，则光电子的最大初动能为_________；若入射光频率为v(v>v0)，则光电子的最大初动能为_________.参考答案：hv0，（2分）

eU，（2分）

（9.一降压变压器输入电压的最大值是220V，另有负载电阻R，当R接在20V的直流电源上时消耗的功率为P，若把它接到该变压器的副线圈上时消耗功率为P／2，则此变压器原、副线圈的匝数比=___________。参考答案：11:l10.（4分）从某金属表面逸出光电子的最大初动能与入射光的频率的图像如下图所示，则这种金属的截止频率是__________HZ；普朗克常量是____________J/HZ。参考答案：4.3(±0.1)×1014Hz

(6.2～6.8)×10-34Js11.某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验，图（a）为实验装置简图。（交流电的频率为50Hz）

（1）图（b）为某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车的加速度大小为

m/s2。（保留二位有效数字）

（2）保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m及对应的，数据如下表：实验次数12345678小车加速度a/m?s―21.901.721.491.251.000.750.500.30小车质量m/kg0.250.290.330.400.500.711.001.674.003.453.032.502.001.411.000.60请在方格坐标纸中画出图线，并从图线求出小车加速度a与质量倒数之间的关系式是

。

（3）保持小车质量不变，改变砂和砂桶质量，该同学根据实验数据作出了加速度a随合力F的变化图线如图（c）所示。该图线不通过原点，其主要原因是

。参考答案：（1）a=3.2m/s2（2）如图所示，（3）实验前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分12.氢弹的工作原理是利用氢核聚变放出巨大能量。在某次聚变中，一个氘核与一个氚核结合成一个氦核．已知氘核的比结合能是1.09MeV；氚核的比结合能是2.78MeV；氦核的比结合能是7.03MeV.则氢核聚变的方程是________；一次氢核聚变释放出的能量是________MeV.参考答案：(1)H＋H→He＋n(2分)聚变释放出的能量ΔE＝E2－E1＝7.03×4－(2.78×3＋1.09×2)＝17.6MeV13.如图所示,有一水平方向的匀强电场,场强大小为900N/C,在电场内一水平面上作半径为10cm的圆,圆上取A、B两点,AO沿E方向,BO⊥OA,另在圆心处放一电荷量为10-9C的正点电荷,则A处场强大小EA=________N/C,B处的场强大小EB=________N/C.参考答案：

(1).0;

(2).;试题分析：根据公式E=k求出点电荷在A、B点处产生的场强大小，再由正点电荷场强和匀强电场场强的合成，根据平行四边形定则求解A、B两点处的场强大小及方向．解：点电荷在A点处产生的场强大小为：E=k=9×109×N/C=900N/C，方向从O→A，则A处场强大小EA=0；同理，点电荷在B点处产生的场强大小也为E=900N/C，方向从O→B；根据平行四边形定则得，则两点的场强是由正点电荷和匀强电场场强的合成，B点的场强大小为：EB=E=×900N/C≈1.27×103N/C；故答案为：0，1.27×103【点评】本题电场的叠加问题，一要掌握点电荷的场强公式E=k；二要能根据据平行四边形定则进行合成．三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学用如图1所示的实验装置研究小车在斜面上的运动．实验步骤如下：a．安装好实验器材．b．接通电源后，让拖着纸带的小车沿平板斜面向下运动，重复几次．选出一条点迹比较清晰的纸带，舍去开始密集的点迹，从便于测量的点开始，每两个打点间隔取一个计数点，如图2甲中0、1、2、…、6点所示．c．测量1、2、3、…、6计数点到0计数点的距离，分别记作：x1、x2、x3、…、x6．d．通过测量和计算，该同学判断出小车沿平板做匀加速直线运动．e．分别计算出x1、x2、x3、…、x6与对应时间的比值、、、…、．f．以为纵坐标、t为横坐标，标出与对应时间t的坐标点，画出﹣t图线．结合上述实验步骤，请你完成下列任务；（1）实验中，除打点计时器（含纸带、复写纸）、小车、平板、铁架台、导线及开关外，在下面的仪器和器材中，必须使用的有A和C．（填选项代号）A．电压合适的50Hz交流电源B．电压可调的直流电源C．刻度尺D．秒表E．天平F．重锤（2）将最小刻度为1mm的刻度尺的0刻线与0计数点对齐，0、1、2、5计数点所在位置如图乙所示，则x2=2.99cm，x5=13.20cm．（3）该同学在图3中已标出1、3、4、6计数点对应的坐标点，请你在该图中标出与2、5两个计数点对应的坐标点，并画出﹣t图线．（4）根据﹣t图线判断，在打0计数点时，小车的速度v0=0.18m/s；它在斜面上运动的加速度a=2.4m/s2．参考答案：考点：测定匀变速直线运动的加速度．专题：实验题．分析：根据实验原理找出需要的实验器材，根据毫米刻度尺的读数方法求出2.5计数点所在位置．小车做匀加速直线运动，根据位移时间公式，推导出图象的表达式进行分析．解答：解：（1）实验中，除打点计时器（含纸带、复写纸）、小车、平板、铁架台、导线及开关外，在下列的器材中，必须使用的有电压合适的5066Hz交流电源给打点计时器供电，需要用刻度尺测量计数点之间的距离处理数据，故选：A和C（2）将最小刻度为1mm的刻度尺的0刻线与0计数点对齐，0、1、2、5计数点所在位置如图2乙所示，则：x2=2.99cm，x5=13.20cm，（3）根据题意得2.5两个计数点对应的坐标点分别是、．﹣t图线如图所示，

（4）小车做匀加速直线运动，根据位移时间公式x=v0t+则，故的纵轴截距为：v0=18cm/s=0.18m/s；斜率k==2.4故加速度为a=4.8m/s2．故答案为：（1）A，C（2）2.99，13.20，（3）如图

（4）0.18，2.4点评：对于基本仪器的使用和工作原理，我们不仅从理论上学习它，还要从实践上去了解它，自己动手去做做，以加强基本仪器的了解和使用，同时要加强利用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用，提高解决问题能力．15.（6分）在“用单摆测定重力加速度”的实验中：

(1)一位同学用20等分刻度的游标卡尺测摆球的直径，测得的结果如图所示，则摆球的直径D=

cm．

(2)另一位同学测定了单摆40次全振动的时间如图中秒表所示，那么秒表读数是

，单摆的摆动周期是

。

(3)若测得的g值比当地的标准值偏小，你认为可能的原因是

(写其中一条即可)．参考答案：答案：(1)2.030(2分)

(2)75．2s(1分)、188s(1分)(3)例如：计算摆长时，漏加摆球半径等合理答案均给分．(2分)四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图甲所示，一竖直的轨道由粗糙斜面AD和光滑圆轨道DCE组成，AD与DCE相切于D点，C为圆轨道的最低点，弧DC所对的圆心角θ=37o，半径R=1m。将质量m=0.5kg的物块置于轨道ADC上离地面高为H处由静止释放，物体与斜面AD间的动摩擦因数μ=0.6，用力传感器测出其经过C点时对轨道的压力N，改变H的大小，可测出相应的N大小，请通过计算给出小物块到C点时对轨道的压力N随H的关系式，并作出N随H的变化关系图。（重力加速度g取10m/s2）。参考答案：解：（1）=(10H+5)N

（2）

第一问4分，第二问4分，图4分17.如图所示，离地面高5.45m的O处用不可伸长的细线挂一质量为0.4kg的爆竹(火药质量忽略不计)，线长0.45m．把爆竹拉起使细线水平，点燃导火线后将爆竹无初速度释放，爆竹刚好到达最低点B时炸成质量相等的两块，一块朝相反方向水平抛出，落到地面A处，抛出的水平距离为x=5m．另一块仍系在细线上继续做圆周运动通过最高点C．空气阻力忽略不计，取g=10m／s2．求：(1)爆炸瞬间反向抛出那一块的水平速度v1．(2)继续做圆周运动的那一块通过最高点时细线的拉力T参考答案：设爆竹总质量为2m，刚好到达B时的速度为v，爆炸后抛出那一块的水平速度为v1，做圆周运动的那一块初速度为v2：

（1）平抛运动的那一块：…①…(1分)…②

…(1分)

由①②及H=5m，x=5m

得：v1=5m／s

…③…(1分)(2)D到B机械能守恒：

…④…(1分)

爆竹爆炸，动量守恒：…⑤…(1分)

由③④⑤及L=0．45m得：v2=11m／s…⑥…(1分)

设向上做圆周运动的那一块通过最高点时速度为vC，由机械能守恒可得：

…⑦…(1分)

设最高点时线的拉力为T，由牛顿运动定律得：…⑧…(1分)

由⑥⑦⑧得：T=43．78N…⑨…(2分