2022年湖北省孝感市广水市实验高级中学高三物理下学期期末试卷含解析

2022年湖北省孝感市广水市实验高级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.如图1-4所示，物体A、B通过细绳及轻质弹簧连接在轻滑轮两侧，物体A、B的质量分别为m、2m，开始时细绳伸直，用手托着物体A使弹簧处于原长且A与地面的距离为h，物体B静止在地面上，放手后物体A下落，与地面即将接触时速度为V，此时物体B对地面恰好无压力，则下列说法正确的是（

）A．此时物体A的加速度大小为g，方向竖直向上B．此进弹簧的弹性势能等于C．此时物体处于平衡状态D．此过程中物体A的机械能变化量为参考答案：A2.空间某区域内存在着电场，电场线在竖直平面上的分布如图所示，一个质量为m、电量为q的小球在该电场中运动，小球经过A点时的速度大小为v1，方向水平向右，运动至B点时的速度大小为v2，运动方向与水平方向之间的夹角为，A、B两点之间的高度差与水平距离均为H，则以下判断中正确的是（

）A．若v2>v1，则电场力一定做正功B．小球由A点运动至B点，电场力做的功C．A、B两点间的电势差D．小球运动到B点时所受重力的瞬时功率P=mgv2参考答案：B3.（单选题）下列说法中正确的是（）A．在电场中某点的电势为零，则该点的电场强度一定为零B．做匀变速直线运动的物体，同一时间内通过的路程与位移的大小一定相等C．速度不变的运动就是匀速直线运动，加速度不变的运动可以是曲线运动D．在地面上发射飞行器，如果发射速度大于7.9km/s，而小于11.2km/s，则它将挣脱地球的束缚绕太阳运动参考答案：C解：A：电势和电场强度是分别描述电场的力的性质和能的性质的物理量，它们的大小没有直接的关系，故A错误；B：做匀变速直线运动的物体，同一时间内通过的位移的大小还与初末的速度的大小即方向都有关，只有方向相同时，同一时间内通过的路程与位移的大小才相等，故B错误．C：速度是矢量，速度不变指的是大小和方向都不变的运动，它就是匀速直线运动；加速度不变的运动要看它的速度方向与加速度的方向是否一致，一致时做直线运动，否则，物体就做曲线运动，故C正确；D：第一宇宙速度是7.9km/s，第二宇宙速度是飞行器挣脱地球的束缚绕太阳运动的速度，大小是11.2km/s，速度大于7.9km/s，而小于11.2km/s，则它将在绕地球的椭圆轨道上运动，故D错误．故选：C4.（单选）一小石块从空中a点自由落下，先后经过b点和c点，不计空气阻力．经过b点时速度为v，经过c点时速度为3v，则ab段与ac段位移之比为（）A．1：3B．1：5C．1：8D．1：9参考答案：考点：自由落体运动；匀变速直线运动的速度与位移的关系．专题：自由落体运动专题．分析：物体做的是自由落体运动，根据自由落体的位移速度公式可以求得．解答：解：解：物体做自由落体运动，

2ahab=v2

①

2ahac=（3v）2②由①②得：=，故D答案正确．故选D．点评：本题是对自由落体运动公式的直接应用的考查，题目比较简单．5.（单选）如图所示，在竖直面内带有等量正负电荷所形成电场的中垂线上有一点P，一个带正电的带电粒子A在外力作用下从P点沿着中垂线向下运动，下列说法正确的是（）A．粒子A向下运动过程中电场力一定越来越大B．粒子A向下运动过程中电场力一定先增大后减小C．粒子A向下运动过程中所经各点电势一定相等D．粒子A向下运动过程中电势能一定越来越小参考答案：考点：电场线；电势能．分析：根据电场线的疏密判断场强的大小，电场线越密，场强越大；电场线越疏，场强越小．根据等量异种点电荷形成电场的电场线分布的对称性分析对称点场强的大小关系．等量异种点电荷连线的中垂线是一条等势线．据此分析即可．解答：解：AB、根据电场线的分布可知粒子A向下运动过程中电场线先越来越密，后越来越疏，场强先增大后减小，所以电场力先增大后减小，故A错误，B正确．C、P所在的中垂线是一条等势线，所以粒子A向下运动过程中所经各点电势一定相等，故C正确．D、由于粒子在等势线上运动，电场力不做功，电势能不变，故D错误．故选：BC．点评：对于等量异种点电荷和等量同种点电荷的电场线、等势线的分布是考试的热点，要抓住对称性进行记忆．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.（4分）在时刻，质点A开始做简谐运动，其振动图象如图乙所示。质点A振动的周期是

s；时，质点A的运动沿轴的

方向（填“正”或“负”）；质点B在波动的传播方向上与A相距16m，已知波的传播速度为2m/s，在时，质点B偏离平衡位置的位移是

cm。参考答案：4

正

10解析：振动图象和波形图比较容易混淆，而导致出错，在读图是一定要注意横纵坐标的物理意义，以避免出错。题图为波的振动图象，图象可知周期为4s，波源的起振方向与波头的振动方向相同且向上，t=6s时质点在平衡位置向下振动，故8s时质点在平衡位置向上振动；波传播到B点，需要时间s=8s，故时，质点又振动了1s(个周期)，处于正向最大位移处，位移为10cm.。7.（5分）地核的体积约为整个球体积的16%，地核的质量约为地球质量的34％。经估算，地核的地平均密度为_______________kg/m3。(结果取两位有效数字)参考答案：答案：1.2×1048.如图所示，一半径为R的绝缘圆形轨道竖直放置，圆轨道最低点与一条水平轨道相连，轨道均光滑；轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，场强为E．从水平轨道上A点由静止释放一质量为m的带正电小球，已知小球受电场力的大小等于小球重力大小的3/4倍．为使小球刚好在圆轨道内做圆周运动，小球在轨道内的最小速率是；释放点距圆轨道最低点B的距离是．参考答案：考点：带电粒子在匀强电场中的运动；向心力．分析：1、带电小球受到重力和电场力作用，重力和电场力都是恒力，故重力和电场力的合力也是恒力，所以在轨道上上升的运动过程中，动能减小，因为小球刚好在圆轨道内做圆周运动，故合力恰好提供向心力时是小球做圆周运动的临界状态，此时小球的速度最小，此时的“最高点”是等效最高点，不是相对于AB轨道的最高点．2、A到B的过程运用动能定理，此过程只有电场力作用Eqs=m，化简可得A到B的距离s．解答：解：带电小球运动到图中最高点时，重力、电场力的合力提供向心力时，速度最小，因为Eq=根据勾股定理合力为：=因为小球刚好在圆轨道内做圆周运动，故最高点合力提供向心力，即解得：（3）从B点到最高点，由动能定理得：﹣mgR（1+cosθ）﹣EqRsinθ=

从A到B，由动能定理得：Eqs=

代入数据解得：s=R

故答案为：，点评：题要注意速度最小的位置的最高点不是相对于地面的最高点，而是合力指向圆心，恰好提供向心力的位置，这是解题的关键．9.在验证牛顿第二定律的实验中，按实验装置要求安装好器材后，应按一定步骤进行，下述操作步骤安排不尽合理，请将合理顺序以字母代号填写在下面的横线上

（A）保持砂桶里的砂子质量不变，在小车里加砝码，测出加速度，重复几次；

（B）保持小车质量不变，改变砂桶里砂子质量，测出加速度，重复几次；

（C）用天平分别测出小车和小桶的质量；

（D）平衡摩擦力，使小车近似做匀速直线运动；（E）挂上小桶，放进砂子，接通打点计时器的电源，放开小车，在纸带上打下一系列的点；（F）根据测量数据，分别画出的图线。在实验中，作出了如图所示的A．B两图象，图A中三线表示实验中

不同。图B中图线不过原点的原因是

。

参考答案：C、D、E、A、B、F或C、D、E、B、A、F小车和砝码的总质量；由于长木板的倾角过大。10.如图，从运动员腾空跳起向上运动后再向下落入水中，若不计空气阻力，则运动员的重力势能先

（填“增大”或“减小”或“不变”），后

（填“增大”或“减小”或“不变”）。运动员的机械能

（填“增大”或“减小”或“不变”）。参考答案：增大

减小

不变11.如右图甲所示，有一质量为m、带电量为的小球在竖直平面内做单摆，摆长为L，当地的重力加速度为，则周期

；若在悬点处放一带正电的小球（图乙），则周期将

。（填“变大”、“不变”、“变小”）参考答案：；不变12.有一个电流表G，内阻Rg=10Ω，满偏电流Ig=3mA，要把它改装成量程0—3V的电压表，要与之___________（选填“串联”或“并联”）一个______Ω的电阻？改装后电压表的内阻是___________Ω参考答案：13.（4分）在物理学中，我们常用比值法来定义物理量，用此方法反映的是物质或运动的某一属性，与定义式中的各物理量无关，例如电阻R＝。请你根据已经学过的中学物理知识再写出两个用比值法定义的物理量：________、________。参考答案：E=；UAB=

三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（选修3-3模块）（4分）如图所示，绝热隔板S把绝热的气缸分隔成体积相等的两部分，S与气缸壁的接触是光滑的．两部分中分别盛有相同质量、相同温度的同种气体a和b．气体分子之间相互作用可忽略不计．现通过电热丝对气体a缓慢加热一段时间后，a、b各自达到新的平衡状态．试分析a、b两部分气体与初状态相比，体积、压强、温度、内能各如何变化？参考答案：

答案:

气缸和隔板绝热，电热丝对气体a加热，a温度升高，体积增大，压强增大，内能增大；（2分）

a对b做功，b的体积减小，温度升高，压强增大，内能增大。（2分）15.（4分）现用“与”门、“或”门和“非”门构成如图所示电路，请将右侧的相关真值表补充完整。(填入答卷纸上的表格)参考答案：

答案：

ABY001010100111

四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图，虚线的左下方存在匀强磁场大小B。A、B是完全相同的两个质量均为m的小金属球(可看做质点)。A带正电q,B不带电且用长为L的细绳竖直悬挂在O点。整个空间存在竖直向上的匀强电场，场强大小为E=A球在M点沿竖直向下射入磁场B，到达N点时速度水平，在N点与B球碰后交换速度，碰后B球刚好能以L为半径，在竖直平面内运动到圆周最高点，A球则水平匀速从Q点射出。(重力加速度为g)不计一切摩擦。已知AB与水平面夹角为45°，BC与水平面夹角为θ，求：(1)B球被碰后的速度大小。(2)A球射入点M到N的距离。(3)A球从Q点水平射出时距N点的距离及θ角。参考答案：(1)A球、B球两球碰后带电量各为B球从N点到圆周运动的最高点过程中，由动能定理有

在圆周运动的最高点由牛顿第二定律有mg-E·

联立①②，解得vB=

(2)A球从M到N做圆周运动，由牛顿第二定律有qvAB=m

又vA=vB=

又由几何关系有sMN=r

sMN=

(3)（略）17.如图所示，水平轨道MN与竖直光滑半圆轨道相切于N点，轻弹簧左端固定在轨道的M点，自然状态下右端位于P点，将一质量为1kg的小物块靠在弹簧右端并压缩至O点，此时弹簧贮有弹性势能Ep=18.5J,现将小物块无初速释放，已知OP=0.25m,PN=2.75m，小物块与水平轨道间的动摩擦因数u=0.2,圆轨道半径R=0.4m，g取10m/s2.求：(1)

物块从P点运动到w点的时间；(2)

分析说明物块能否通过半圆轨道最高点B.若能，求出物块在水平轨道上的落点到N点的距离.若不能，简要说明物块的运动情况.参考答案：18.质量m=0.6kg的物体以m/s的初速度从倾角=30°的斜坡底端沿斜坡向上运动，当物体向上滑到某