2022年湖北省宜昌市两河口中学高三物理下学期期末试卷含解析

2022年湖北省宜昌市两河口中学高三物理下学期期末试卷含解析一、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.(单选)如图所示，物体A静止在光滑的水平面上，A的左边固定有轻质弹簧，物体B以速度v向A运动并与弹簧发生碰撞，A、B始终沿同一直线运动，mA=2mB。当弹簧压缩到最短时，A物体的速度为A．0 B．v C．v D．v参考答案：B2.在光滑水平面上，有一个物体同时受到两个水平力F1与F2的作用，在第1s内物体保持静止状态。若力F1、F2随时间的变化如图所示。则物体（

）A．在第2s内做加速运动，加速度大小逐渐减小，速度逐渐增大B．在第3s内做加速运动，加速度大小逐渐增大，速度逐渐增大C．在第4s内做加速运动，加速度大小逐渐增大，速度逐渐增大D．在第5s末加速度为零，运动方向与F1方向相反参考答案：B3.在物理学发展的过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步。对以下几位物理学家所作科学贡献的表述中，与事实相符的是（

）A．伽利略根据理想斜面实验，提出了力不是维持物体运动的原因B．牛顿发现了万有引力定律；卡文迪许利用扭秤实验装置比较准确地测出了引力常量GC．库仑发现了电荷之间的相互作用规律—库仑定律，并利用扭秤实验测出了静电力常量KD．法拉第发现磁场产生电流的条件和规律，奥斯特确定感应电流方向的定律参考答案：AB4.（单选）如图所示，一根轻弹簧下端固定，竖立在水平面上．其正上方A位置有一只小球．小球从静止开始下落，在B位置接触弹簧的上端，在C位置小球所受弹力大小等于重力，在D位置小球速度减小到零．小球下降阶段下列说法中正确的是（）A．在B位置小球动能最大B．在C位置小球动能最大C．在D位置小球动能最大D．从B→C位置小球重力势能的减少等于弹簧弹性势能的增加参考答案：考点： 功能关系．版权所有分析： 小球下降过程中，重力和弹簧弹力做功，小球和弹簧系统机械能守恒，在平衡位置C动能最大解答： 解：ABC、小球从B至C过程，重力大于弹力，合力向下，小球加速，C到D，重力小于弹力，合力向上，小球减速，故在C点动能最大，故A错误，B正确，C错误；D、小球下降过程中，重力和弹簧弹力做功，小球和弹簧系统机械能守恒；从B→C位置小球重力势能的减少等于动能增加量和弹性势能增加量之和．故D错误．故选：B点评： 本题关键是要明确能量的转化情况，同时根据牛顿第二定律确定小球的运动过程中，加速度和速度的变化情况，确定动能最大的位置．5.如图所示，小车沿水平面做直线运动，小车内光滑底面上有一物块被压缩的弹簧压向左壁，小车向右加速运动。若小车向右加速度增大，则车左壁受物块的压力F1和车右壁受弹簧的压力F2的大小变化是(

)A．F1不变，F2变大

B．F1变大，F2不变C．F1、F2都变大 D．F1变大，F2减小参考答案：B由题意知小车向右加速运动加速度增大过程中，被压缩的弹簧形变量一直未变化，所以不变，四个选项对比易得只有B正确。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.关于水波的实验请回答以下问题：（1）图(a)中的现象是水波的____________现象（2）图(b)中，两列频率相同的相干水波在某个时刻的叠加情况，实线表示波峰，虚线表示波谷，两列波的振幅均为2cm，A点是振动_______的点(填加强，减弱)，B点振幅为____cm。参考答案：(1)干涉

(2)减弱、

47.将一弹性绳一端固定在天花板上O点，另一端系在一个物体上，现将物体从O点处由静止释放，测出物体在不同时刻的速度v和到O点的距离s，得到的v－s图像如图所示。已知物体及位移传感器的总质量为5kg，弹性绳的自然长度为12m，则物体下落过程中弹性绳的平均拉力大小为_________N，当弹性绳上的拉力为100N时物体的速度大小为________m/s。（不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2）参考答案：75，15.5（15.48～16）8.用打点计时器研究物体的自由落体运动，得到如图一段纸带，测得AB=7.65cm，

BC=9.17cm。已知交流电频率是50Hz，则打B点时物体的瞬时速度为

m/s（保留三位有效数字）。如果实验测出的重力加速度值比公认值偏小，可能的原因是

。参考答案：2.10，空气阻力、纸带与打点计时器摩擦。解:根据某点瞬时速度等于该点的相邻的两段位移内的平均速度得如果实验测出的重力加速度值比公认值偏小,可能的原因是下落过程中有存在阻力等.故答案为:,下落过程中有存在阻力等9.一物块静置于水平面上，现用一与水平方向成37°角的拉力F使物体开始运动，如图（a）所示．其后一段时间内拉力F随时间变化和物体运动速度随时间变化的图象如图（b）所示，已知物块的质量为0.9kg，g=10m/s2．根据图象可求得，物体与地面间的动摩擦系数为，0～1s内拉力的大小为6.6N．（sin37°=0.6，cos37°=0.8）参考答案：考点：牛顿第二定律；匀变速直线运动的速度与时间的关系．专题：牛顿运动定律综合专题．分析：由速度时间图象抓住1～t1时间内做匀速直线运动，根据共点力平衡求出动摩擦因数，从图象中求出物体运动的加速度，由牛顿第二定律可求得物体受到的拉力的大小．解答：解：物体在0～1s内做匀加速直线运动，在1～t1时间内做匀速直线运动，最好做匀减速直线运动．对于匀速直线运动阶段，有：Fcos37°=f，f=μ（mg﹣Fsin37°）解得：．在0～1s内，做匀加速直线运动，加速度a=4m/s2．F1cos37°﹣μ（mg﹣F1sin37°）=ma解得F1=6.6N．故答案为：，6.6点评：解决本题的关键理清物体的运动规律，结合牛顿第二定律进行求解．10.如图（a）所示，宽为L=0.3m的矩形线框水平放置，一根金属棒放在线框上与线框所围的面积为0.06m2，且良好接触，线框左边接一电阻R=2Ω，其余电阻均不计．现让匀强磁场垂直穿过线框，磁感应强度B随时间变化的关系如图（b）所示，最初磁场方向竖直向下．在0.6s时金属棒刚要滑动，此时棒受的安培力的大小为____________N；加速度的方向向_______．（填“左”、“右”）

参考答案：

答案：0.3

左11.一列简谐横波在t=0.8s时的图象如图甲所示，其x=0处质点的振动图象如图乙所示，由图象可知：简谐波沿x轴

方向传播（填“正”或“负”），波速大小为

m/s，t=10.0s时刻，x=4m处质点的位移为

m。参考答案：负、5

、－0.0512.一个质量为50kg的人站立在静止于平静水面上的质量为400kg的船上，突然船上人对地以2m/s的水平速度跳向岸，不计水的阻力，则船以_____

___m/s的速度后退，若该人向上跳起后，以人船为系统，人船系统的动量_________。（填守恒或不守恒）参考答案：0.25

不守恒13.（3分）如图所示，在足够长的斜面上有一质量为m的长方形木板A，木板上表面光滑，当木板获得初速度v0后正好能沿斜面匀速下滑，当木板匀速下滑时将一质量也为m的滑块B轻轻地放在木板表面上，当B在木板上无摩擦时，木板和B的加速度大小之比为；当B在木板上动量为时，木板的动量为

；当B在木板上动量为，木板的动量为

。参考答案：

答案：1：1，

，0三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.某同学利用螺旋测微器测量一金属板的厚度．该螺旋测微器校零时的示数如图(a)所示，测量金属板厚度时的示数如图(b)所示．图(a)所示读数为______mm，图(b)所示读数为______mm，所测金属板的厚度为______mm.参考答案：0.0106.8706.86015.(4分）在“研究匀变速直线运动”的实验中，某次实验记录的纸带如图8所示，纸带上前几个点模糊，因此从A点开始每5个点取一个计数点，得到的连续五个计数点，打点计时器的打点周期为0.02s,测得AB间距离s1=2.08cm,BC间距离s2=2.52cm,CD间距离=2.86cm,DE间距离s4=3.34cm，则打D点时小车速度大小是

m/s,小车运动的加速度是

m/s2(计算结果保留3位有效数字）参考答案：0.310

0.400四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，在一次消防演习中，消防员练习使用挂钩从高空沿滑杆由静止滑下，滑杆由AO、OB两段直杆通过光滑转轴连接地O处，可将消防员和挂钩均理想化为质点，且通过O点的瞬间没有机械能的损失。已知AO长L1=5m，OB长L2=10m，两面竖直墙MN的间距d=11m。滑杆A端用铰链固定在墙上，可自由转动。B端用铰链固定在另一侧墙上。为了安全，消防员到达对面墙的速度大小不能超过6m/s，挂钩与两段滑杆间动摩擦因数均为μ=0.8。（sin37°=0.6，cos37°=0.8）（1）若测得消防员下滑时，OB段与水平方向间的夹角始终为37°，求消防员在两滑杆上运动时加速度的大小及方向；（2）若B端在竖直墙上的位置可以改变，求滑杆端点A、B间的最大竖直距离。参考答案：（1）设杆OA、OB与水平方向夹角为α、β，由几何关系：d＝L1cosα+L2cosβ得出AO杆与水平方向夹角α＝53°

————————————1分由牛顿第二定律得mgsinθ－f＝ma

————————————1分f=μN

N=μmgcosθ在AO段运动的加速度：a1＝gsin53°－μgcos53°＝3.2m/s2，方向沿AO杆向下。——2分在OB段运动的加速度：a2＝gsin37°－μgcos37°＝－0.4m/s2，方向沿BO杆向上。——2分（2）对全过程由动能定理得mgh－μmgL1cosα－μmgL2cosβ＝-0

2分其中d＝L1cosα+L2cosβ，v≤6m/s

——1分所以：≤10.6m

——————————1分又因为若两杆伸直，AB间的竖直高度为′=所以AB最大竖直距离应为10.2m。———————2分17.横截面积为S的导热气缸竖直放置在水平地面上，两个轻活塞A和B将气缸分隔为Ⅰ、Ⅱ两个气室，两活塞间距离为d，两气室体积之比为1：2，如图所示，在保持室温不变的条件下，缓慢在活塞A上加细沙，使之向下移动一段距离h=d，不计活塞与气缸壁之间的摩擦，室内大气压强为P0，求所加细沙的质量．参考答案：解：由于是轻活塞，质量不计，活塞与气缸间摩擦不计，因此两部分气体压强相等，状态1时，气体压强等于大气压强P=P0，气体Ⅰ的体积V1=ds，气体Ⅱ的体积V2=2ds．设所加细沙的质量为m，此时活塞B下移距离为h′，则状态2气体的压强为：P′=P0+，气体Ⅰ的体积V=（d﹣h=+h′）S，气体Ⅱ的体积V2=（2d﹣h′）S由于保持室温不变、气缸导热和缓慢加沙，气缸内气体作等温变化，由玻意耳定律得：p0dS=p′（d﹣h+h′）S…①p02dS=p′（2d﹣h′）S…②联立①②式得：h′=d…③代入②解得：m=答：所加细沙的质量为．【考点】理想气体的状态方程．【分析】由于保持室温不变、气缸导热和缓慢加沙，气缸内气体作等温变化，找出初末状态的物理量，由玻意耳定律列式求解即可．18.如图所示，真空室内有一个点状的α粒子放射源P，它向各个方向发射α粒子（不计重力），速率都相同．ab为P点附近的一条水平直线（P到直线ab的距离PC=L），Q为直线ab上一点，它与P点相距PQ=（现只研究与放射源P和直线ab同一个平面内的α粒子的运动），当真空室内（直线ab以上区域）只存在垂直该平面向里、磁感应强度为B的匀强磁场时，水平向左射出的α粒子恰到达Q点；当真空室（直线ab以上区域）只存在平行该平面的匀强电场时，不同方向发射的α粒子若能到达ab直线，则到达ab直线时它们动能都相等，已知水平向左射出的α粒子也恰好到达Q点．（α粒子的电荷量为+q，质量为m；sin37°=0.6；cos37°=0.8）求：（1）α粒子的发射速率；（2）匀强电场的场强大小和方向；（3）当仅加上述磁场时，能到达直线ab的α粒子所用最长时间和最短时间的比值．参考答案：（1）α粒子的发射速率为；（2）匀强电场的场强大小为，方向：垂直ab向下；（3）当仅加上述磁场时，能到达直线ab的α粒子所用最长时间和最短时间的比值为．：解：（1）设α粒子做匀速圆周运动的半径R，过O作PQ的垂线交PQ于A点，如图所示，由几何知识可得：，代入数据可得α粒子轨迹半径：，洛仑磁力提供向心力：，解得α粒子发射速度为：；（2）真空室只加匀强电场时，由α粒子到达ab直线的动能相等，可得ab为等势面，电场方向垂直ab向下．水平向左射出的α粒子做类平抛运动，由运动学关系可知