湖北省宜昌市茅坪镇中学2022年高三物理上学期期末试卷含解析

湖北省宜昌市茅坪镇中学2022年高三物理上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.绳系卫星是由一根绳索栓在一个航天器上的卫星，可以在这个航天器的下方或上方随航天器一起绕地球运行。如图所示，绳系卫星系在航天器上方，当它们一起在赤道上空绕地球作匀速圆周运动时（绳长不可忽略）。下列说法正确的是

A．绳系卫星在航天器的前上方B．绳系卫星在航天器的后上方C．绳系卫星的加速度比航天器的小D．绳系卫星的加速度比航天器的大参考答案：BD2.下列各组物理量中，全部是矢量的有（

）A．位移、瞬时速度、加速度、速度的变化率B．密度、时间、质量、路程C．速度、加速度、位移、平均速度

D．速率、路程、时间、速度参考答案：AC3.一根粗细均匀的绳子，右侧固定，使左侧的S点上下振动，产生一列向右传播的机械波，某时刻的波形如图所示。下列说法中正确的是(

)A．该波的频率逐渐减小

B．该波的频率逐渐增大

C．该波的波速逐渐增大

D．该波的波速逐渐减小参考答案：B4.以下判断正确的

。Ａ．“用油膜法估算分子的大小”实验中油酸分子直径等于油酸溶液体积除以相应油膜

的面积Ｂ．一定质量的理想气体经历等压膨胀过程，气体分子的密度将变小，分子平均动能

将变大Ｃ．晶体都有固定的熔点Ｄ．运动小球在水平粗糙平面做减速运动停下后，不会自发地内能减少，动能增加而

加速，是因为这违反能量守恒定律Ｅ．已知某固体物质的摩尔质量为M，密度为ρ，阿伏加德罗常数为NA，则该种物质

的分子体积为参考答案：BCE5.在以下说法中，正确的是（）

A．分子间距离为平衡距离时，分子势力能最大B．热量可能自发地从低温物体传到高温物体C．液晶既具有液体的流动性，又具有晶体的光学各向异性特点D．一定质量的饱和汽体，当温度不变时，其压强随着体积的变小而增大参考答案：C二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，一放在光滑水平面上的弹簧秤，其外壳质量为，弹簧及挂钩质量不计，在弹簧秤的挂钩上施一水平向左的力F1=5N，在外壳吊环上施一水平向右的力F2=4N，则产生了沿F1方向上的加速度4m/s2，那么此弹簧秤的读数是______________N；外壳质量为__________kg。参考答案：答案：5；0.257.带正电1.0×10-3C的粒子，不计重力,在电场中先后经过A、B两点，飞经A点时动能为10J，飞经B点时动能为4J，则带电粒子从A点到B点过程中电势能增加了______，AB两点电势差为____．参考答案：8.小球每隔0.2s从同一高度抛出，做初速为6m/s的竖直上抛运动，设它们在空中不相碰，第1个小球在抛出点以上能遇到的小球个数为

。（g取10m/s2）参考答案：59.如图所示，两个质量相等而粗糙程度不同的物体m1和m2，分别固定在一细棒的两端，放在一倾角为α的斜面上，设m1和m2与斜面的摩擦因数为μ1和μ2，并满足tanα=

，细棒的质量不计，与斜面不接触，试求两物体同时有最大静摩擦力时棒与斜面上最大倾斜线AB的夹角θ的余弦值（最大静摩擦力依据滑动摩擦力公式计算）参考答案：10.某实验小组设计了如图甲所示的实验装置，通过改变重物的质量，利用计算机可得滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系图线，如图乙所示。

滑块和位移传感器发射部分的总质量m=

kg；滑块和轨道间的动摩擦因数μ=

。（重力加速度g取10m／s2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力）参考答案：0.5

0.211.特种兵过山谷的一种方法可化简为如右图所示的模型：将一根长为2d、不可伸长的细绳的两端固定在相距为d的A、B两等高处，悬绳上有小滑轮P，战士们相互配合，可沿着细绳滑到对面。开始时，战士甲拉住滑轮，质量为m的战士乙吊在滑轮上，处于静止状态，AP竖直，则此时甲对滑轮的水平拉力为_________mg；若甲将滑轮由静止释放，则乙在滑动中速度的最大值为_________。（不计滑轮与绳的质量，不计滑轮的大小及摩擦）

参考答案：1/2

12.如图12所示，（甲）图是某学生测量“匀变速直线运动的加速度”的实验装置，由于实验中连接重物和木块的细线过长，所以当重物着地后，木块还会在木板上继续滑行，图（乙）所示纸带是重物着地后的一段打点纸带（注意图中任两个计数点间都有四个点没有标出）。若打点计时器所用的交流电频率为50Hz，则木块的加速度为a=_____m/s2，木块与木板间的动摩擦因数μ=_____。（g=10m/s2忽略空气阻力以及纸带与打点计时器间的摩擦，所有结果保留两位有效数字）图12

参考答案：

－0．50

0．050（或5．0×10－2）以a表示加速度，根据匀变速直线运动的规律，有a=

解得：a=-0.50m/s2

重物落地后木块只受摩擦力的作用，用m表示木块的质量，根据牛顿第二定律有：

-μmg=ma

解得μ=0.05013.（5分）如图所示，质量为m的物体置于光滑水平面上，一根绳子跨过定滑轮一端固定在物体上，另一端在力F作用下，以恒定速率v0竖直向下运动，物体由静止开始运动到绳与水平方向夹角=45o过程中，绳中拉力对物体做的功为

。参考答案：

答案：mv02

三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（选修3—4）（7分）如图甲所示为一列简谐横波在t＝2s时的波形图，图乙是这列波中P点的振动图线，求该波的传播速度的大小，并判断该波的传播方向。

参考答案：解析：依题由甲图知该波的波长为……………(1分)

由乙图知该波的振动周期为……………(1分)

设该波的传播速度为V，有……………(1分)

又由乙图知，P点在此时的振动方向向上，……………(1分)

所以该波的传播方向水平向左。……………(2分)15.(8分)如图所示，有四列简谐波同时沿x轴正方向传播，波速分别是v、2v、3v和4v，a、b是x轴上所给定的两点，且ab＝l。在t时刻a、b两点间四列波的波形分别如图所示，则由该时刻起a点出现波峰的先后顺序依次是图

；频率由高到低的先后顺序依次是图

。参考答案：

BDCA

DBCA四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图（甲）所示的滑轮，它可以绕垂直于纸面的光滑固定水平轴O转动。轮上绕有轻质柔软细线，线的一端系一重物，另一端系一质量为m的金属杆。在竖直平面内有间距为L的足够长的平行金属导轨PQ、EF，在QF之间连接有阻值为R的电阻，其余电阻不计，磁感应强度为B的匀强磁场与导轨平面垂直。开始时金属杆置于导轨下端，将质量为M的重物由静止释放，重物最终能匀速下降。运动过程中金属杆始终与导轨垂直且接触良好，已知重力加速度为g，忽略所有摩擦。（1）重物匀速下降的速度v的大小是多少？（2）对一定的磁感应强度B，重物的质量M取不同的值，测出相应的重物做匀速运动时的速度，可得出v-M实验图线。图（乙）中画出了磁感应强度分别为B1和B2时的两条实验图线，试根据实验结果计算B1和B2的比值。（3）若M从静止到匀速的过程中一共下降的高度为h，求这一过程中R上产生的焦耳热。参考答案：（1）金属杆达到匀速运动时，受绳子拉力F、金属杆的重力mg、向下的安培力FA。则：

安培力

感应电流感应电动势

所以（2）由（1）可得v-M的函数关系式

结合图线可知，斜率

所以，

故：=

（3）由能量关系，可得R上产生的焦耳热为：将v代入可得：或者：

17.高速公路上甲、乙两车在同一车道上同向行驶，甲车在前，乙车在后，速度均为v0=30m/s，距离s0=100m，t=0时刻甲车遇紧急情况后，甲、乙两车的加速度随时间变化如图所示，取运动方向为正方向。通过计算说明两车在0～9s内会不会相撞？参考答案：：公式解法：令a1=-10m/s2，a2=5m/s2，a3=-5m/s2，t1=3s末，甲车速度：v1=v0+a1t1=0；设3s过后经过t2s甲、乙两车速度相等，此时距离最近：a2t2=v0+a3t2；等速之前，甲车位移：x甲，乙车位移：x乙④解得x乙-x甲=90m＜s0=100m，不会相撞。图象解法：由加速度图像可画出两车的速度图像，由图像可知，t=6s时两车等速，此时距离最近，图中阴影部分面积为0～6s内两车位移之差，＜100m∴不会相撞。18.（07年全国卷Ⅱ）（20分）如图所示，在坐标系Oxy的第一象限中在在沿y轴正方向的匀强电场，场强大小为E。在其它象限中在在匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，A是y轴上的一点，它到坐标原点O的距离为h；C是x轴上的一点，到O点的距离为l，一质量为m、电荷量为q的带负电的粒子以某一初速度沿x轴方向从A点进入电场区域，继而通过C点进入磁场区域，并再次通过A点，此时速度方向与y轴正方向成锐角。不计重力作用。试求：（1）粒子经过C点时速度的大小和方向；（2）磁感应强度的大小B。

参考答案：答案：（1）α＝arctan

（2）B＝解析：（1）以a表示粒子在电场作用下的加速度，有qE＝ma①加速度沿y轴负方向。沿粒子从A点进入电场时的初速度为v0，由A点运动到C点经历的时间为t，则有h＝at2

②l＝v0t

③由②③式得v0＝

④设粒子从C点进入磁场时的速度为v，v垂直于x轴的分量v1＝

⑤由①④⑤式得v＝＝⑥设粒子经过C点时的速度方向与x轴的夹角为α，则有tanα＝⑦由④⑤⑦式得α＝arctan

⑧（2）粒子从C点进入磁场后在磁场中作速度为v的圆周运动。若圆周的半径为R，则有qvB＝m

⑨设圆心为P，