江苏省南通市苴镇中学2022年高三物理期末试卷含解析

江苏省南通市苴镇中学2022年高三物理期末试卷含解析 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）物理课上，老师做了一个“电磁阻尼”实验：如图所示，弹簧上端固定，下端悬挂一个磁铁，将磁铁托起到某一高度后放开，磁铁能上下振动较长时间才停下来；如果在磁铁下方放一个固定的铝质圆环，使磁极上下振动时穿过它，磁铁就会很快地停下来。某同学另找器材再探究此实验。他安装好器材，经反复实验后发现：磁铁下方放置圆环，并没有对磁铁的振动产生影响，对比老师演示的实验，其原因可能是 A．弹簧的劲度系数太小 B．磁铁的质量太小 C．磁铁的磁性太强 D．圆环的材料与老师用的不同 参考答案： D 只要能够产生感应电流，都能对磁铁的运动产生阻碍作用，ABC错；若圆环的材料为非金属材料，不能产生感应电流，无法对磁铁产生阻碍作用。 2. （单选）普通的交流电压表是不能直接接在高压输电线路上测量电压的，通常要通过电压互感器来连接．图中电压互感器ab一侧线圈的匝数较少，工作时电压为Uab；cd一侧线圈的匝数较多，工作时电压为Ucd．为了使电压表能正常工作，则（　　） 　 A． ab接MN，cd接PQ，Uab＜Ucd B． ab接MN，cd接PQ，Uab＞Ucd 　 C． ab接PQ，cd接MN，Uab＜Ucd D． ab接PQ，cd接MN，Uab＞Ucd 参考答案： ： 解：电压互感器的作用是使大电压变成小电压，根据变压器原理可知，应使匝数多的接入输入端；故MN接cd，PQ接ab；且Uab＜Ucd； 故选：C 3. （单选）如图所示是一列简谐横波某时刻的波形曲线，质点a、b相距20cm，c、d相距40cm，此时质点a的加速度大小为2m/s2，质点c的速度方向向下，且再经过0.1s，质点c将第一次到达下方最大位移处，则   （     ） A．波的传播方向向右 B．波的传播速率为8m/s C．质点d与a的振幅不等 D．此时质点b的加速度大小为2m/s2，方向与质点a的加速度方向相同 参考答案： D 4. 如图所示，同一竖直面内有上下两条用相同材料做成的水平轨道MN、PQ，两个完全相同的物块A、B放置在两轨道上，A在B物块正上方，A、B之间用一细线相连。在细线的中点O施加拉力，使A、B一起向右做匀速直线运动，则F的方向是(图中②表示水平方向) （   ）      A．沿①方向                             B．沿②方向      C．沿③方向      D．沿①②③方向都可以 参考答案： C 5. 如图，一列简谐横波沿x轴正方向传播，实线和虚线分别表示t1=0和t2=0.5s（T＞0.5s）时的波形，能正确反映t3=7.5s时波形的是图（　　） A． B． C． D． 参考答案： D 解：由题意，简谐横波沿x轴正方向传播，t1=0和t2=0.5s（T＞0.5s）时的波形得到      实线波形到形成虚线波形波传播距离为，经过时间． 则有，T=4（t2﹣t1）=2s ，即t3=止 因为经过整数倍周期时间波形重复，故t3=时刻与时刻波形相同．则波向右传播的距离． 故选D 二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分 6. 测量小物块Q与平板P之间的动摩擦因数的实验装置如图所示。AB是半径足够大的光滑四分之一圆弧轨道，与水平固定放置的P板的上表面BC在B点相切，C点在水平地面的垂直投影为C’。重力加速度为g。实验步骤如下： ①用天平称出物块Q的质量m； ②测量出轨道AB的半径R、BC的长度L和CC’的长度h； ③将物块Q在A点从静止释放，在物块Q落地处标记其落地点D；   ④重复步骤③，共做10次； ⑤将10个落地点用一个尽量小的圆围住，用米尺测量圆心到C’的距离s。 （1）、用实验中的测量量表示： （I） 物块Q到达B点时的动能EKB=            ； （II）物块Q到达C点时的动能Ekc=             ； （III）在物块Q从B运动到C的过程中，物块Q克服摩擦力做的功Wf=           ； （IV）物块Q与平板P之间的动摩擦因数u=            。 （2）、回答下列问题： （I）实验步骤④⑤的目的是                          。 （II）已知实验测得的u值比实际值偏大，其原因除了实验中测量的误差之外，其它的可能是                                 。（写出一个可能的原因即可）。 参考答案： 7. 在如图所示电路中，电源电动势E，内阻r，保护电阻R0，滑动变阻器总电阻R，闭合电键S，在滑片P从滑动变阻器的中点滑到b的过程中，通过电流表的电流________，通过滑动变器a端的电流________。(填“变大”、“变小”或“不变”) 参考答案： 变大，变小 8. 一质点由位置A向北运动了4m，又转向东运动了3m，到达B点，然后转向南运动了1m，到达C点，在上述过程中质点运动的路程是         m，运动的位移是          m。 参考答案： 8， 9.     如图所示，电阻R1=6kΩ，R2=4kΩ，两电压表示数均为35V，当两电压表位置对调后，V1表示数为30V，V2表示数为40V，则V1表的内阻Rv1＝__________, V2表的内阻Rv2＝__________.     参考答案： 答案：2.4kΩ，3kΩ 10. 如图所示，用DIS研究两物体m1和m2间的相互作用力，m1和m2由同种材料构成。两物体置于光滑的水平地面上，若施加在m1上的外力随时间变化规律为：F1=kt+2，施加在m2上的恒力大小为：F2=2N。由计算机画出m1和m2间的相互作用力F与时间t的关系图。        则F—t图像中直线的斜率为_____________（用m1、m2、k表示），纵坐标截距为________ N 参考答案： km2/(m1+m2)        2N 11. 汽车发动机的功率为60kW，若汽车总质量为5×103 kg，在水平路面上行驶时，所受阻力大小恒为5×103 N，则汽车所能达到的最大速度为　12　m/s；若汽车以0.5m/s2的加速度由静止开始做匀加速运动，这一过程能维持的时间为　16　s． 参考答案： 考点： 功率、平均功率和瞬时功率；牛顿第二定律．. 专题： 功率的计算专题． 分析： 当汽车在速度变大时，根据F=，牵引力减小，根据牛顿第二定律，a=，加速度减小，当加速度为0时，速度达到最大． 以恒定加速度开始运动，速度逐渐增大，根据P=Fv，发动机的功率逐渐增大，当达到额定功率，速度增大，牵引力就会变小，所以求出达到额定功率时的速度，即可求出匀加速运动的时间． 解答： 解：当a=0时，即F=f时，速度最大． 所以汽车的最大速度=12m/s． 以恒定加速度运动，当功率达到额定功率，匀加速运动结束． 根据牛顿第二定律，F=f+ma 匀加速运动的末速度===8m/s． 所以匀加速运动的时间t=． 故本题答案为：12，16． 点评： 解决本题的关键理解汽车的起动问题，知道加速度为0时，速度最大． 12. 在X轴上运动的质点的坐标X随时间t的变化关系为x=3t2+2t-4，则其加速度a=_________,t=0时，速度为           。（X的单位是米，t 的单位是秒） 参考答案： 6m/s2    2m/s 13. 质量为m的卫星围绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径是地球半径的2倍．已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，则卫星的速度大小为_______ 参考答案： 三、 实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分 14. （8分）某兴趣小组在做“探究做功和物体速度变化关系”的实验前，提出了以下几种猜想： ①W∝v，②W∝v2，③W∝……。 他们的实验装置如图甲所示，PQ为一块倾斜放置的木板，在Q处固定一个速度传感器（用来测量物体每次通过Q点的速度）。在刚开始实验时，有位同学提出，不需要测出物体质量，只要测出物体从初始位置到速度传感器的距离和读出速度传感器的示数就行了，大家经过讨论采纳了该同学的建议。         （1）本实验中不需要测量物体质量的理由是什么？ （2）让小球分别从不同高度无初速释入，测出物体从初位置到速度传感器的距离L1、L2、L3、L4……读出小球每次通过速度传感器Q的速度v1、v2、v3、v4……并绘制了如图乙所示的L – v图象。根据绘制出的L – v图象，若为了更直观地看出L和v的变化关系，他们下一步应该作出                     A．L – v2图象        B．图象       C．图象        D．图象      （3）本实验中，木板与物体间摩擦力的大小会不会影响探究出的结果？ 参考答案： 答案：（1）本实验中不需要测量物体质量的理由： ∵W=△EK W=mg(sinθ-μcosθ)·L，△EK=，等式两边都有m， ∴探究W与v的关系时可以不测量质量m。（3分） （2）A  (3分) （3）不会 (2分) 15. 为了较精确地测量一只微安表的内阻，要求按照图2-4所给出的电路进行测量，实验室中可供选择的器材如下表所示： 器材 规格 待测电流表 量程200μA，内阻约1KΩ 电阻箱R 阻值0—9999.9Ω 滑动变阻器R1’ 阻值0--10Ω 滑动变阻器R2’ 阻值0—1KΩ 电源 电动势为6V，内阻不计 开关一只、导线若干   （1）实验中滑动变阻应选用              （2）按照电路图将图2-5实物连成实验电路 （3）先将滑动变阻器R’上的滑片移到最右端，调整电阻箱R为零，合上开关，再将滑动片P缓慢左移，使微安表上电流满偏，固定滑片P不动，调整变阻箱R的阻值，使微安表上读数正好是满刻度的一半，记下此时R的电阻为998.2Ω，则微安表的内阻为        ，该实验中存在着系统误差，设RA的测量值为R测，真实值为R真，则R真      R测（填“大于”、“小于”或“等于”）。 参考答案： （1）R1’     (2)略 （3）998.2Ω    小于 四、计算题：本题共3小题，共计47分 16. 如图所示，在桌面上方有一倒立的玻璃圆锥，顶角∠AOB＝120°，顶点O与桌面的距离为4a，圆锥的底面半径R＝a，圆锥轴线与桌面垂直．有一半径为R的圆柱形平行光垂直入射到圆锥的底面上，光束的中心轴与圆锥的轴重合．已知玻璃的折射率n＝，求光束在桌面上形成的光斑的面积． 参考答案： 如图所示，射到OA界面的入射角α＝30°，故入射光能从圆锥侧面射出 设折射角为β，无限接近A点的折射光线为AC，根据折射定律 sin β＝nsin α(1分) 解得β＝60°(1分) 过O点作OD∥AC，则∠O2OD＝β－α＝30°(1分) 在Rt△O1AO中 光束在桌面上形成光环的面积 S＝π·O2D2－π·O2C2＝4πa2(1分) 17. 如右图示是一透明的圆柱体的横截面，其半径R=20 cm，折射率为，AB是一条直径。今有一束平行光沿AB方向射向圆柱体，试求：距离直线AB多远的入射光线，折射后恰经过B点？ 参考答案： 如右图所示，光线经折射进入圆柱体经过点，设入射角为、折射角为，由折射定律有：    ………………………①2分 由几何关系有：      ………………………②3分 解得：        ……………………………2分 光线离直线的距离为：    …………2分 18. 如图所示，是一套测定风